DE2132092C3 - Selektiv bedämpfte Hochfrequenzleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochfrequenzleitung in Form eines Hohl- oder Koaxialleiters (Hauptleitung), an die als ein Filter für unerwünschte Störschwingungen, insbesondere Oberwellen, über eine Anzahl von periodisch aufeinanderfolgenden Koppelöffnungen wenigstens eine bedampfte, auf die Frequenz der Störschwingungen abgestimmte Hilfsleitung eingekoppelt ist, die so dimensioniert ist, daß die durch die Haupileitung zu übertragende Grundwelle außerhalb des Diirchlaßbereiehs der Hilfsleitung liegt und die Störschwingungen von der Hauptleitung in die Hilfsleitung

to einkoppeln.

Eine derart selektiv bedämpfte Hochfrequenzleitung ist aus der US-Patentschrift J J5J 123 bekanntgeworden. Dort weisen in einem Ausführungsbeispiel die Hauptleitung und Hilfsleitungen jeweils einen rechtekkigen Querschnitt auf und verlaufen parallel zueinander. Die Koppelöffnungen der einzelnen Hifisleiter sind periodisch hintereinander angeordnet, um ihren Einfluß auf das ßeinebsband — im Cirundwellenbereich belasten sie die Hauptleitung .ils Ulindw ideiMände — ge-

ao ring /u halten. Dampimaterial bedeckt den den Koppeiöffnungen gegenüberliegenden Hilfsleiterboden ; es soll dabei aus Gründen einer möglichst geringen Beeinflussung der Grundwellen möglichst koppeloffnungsfern angebracht sein. Die Anordnung verändert das Übertragungsverhalten der Leitung nur geringfügig, verfugt allerdings über keine sehr hohe Dämpfkraft pro I iinaeneinheit und erfordert daher insbesondere bei 11F-"- Wellen mit hohen Oberwellenanteilen lange Fiiterstreeken urid/ocb: mehrere nebeneinander angeordne te Hilfsleiter.

Die vorliegende Lrlindiing hat sich die Aufgabe ge stellt, eine I lochfrcquenzleitung nut hochwirksamer Filtercharakteristik fur Siörschwingungen zu schallen, bei der die Übertragungscharakteristik der Gmndwel-Ic. b/w. d.is gewünschte Frequenzband, sehr wenig beeinträchtigt wird und dennoch das verwendete f ilter in geringen Abmessungen gehalten '..erden kann, /.ur Lo-"jng dieser Antrabe wird bei einer HoLhfreqtienzlei Hing der eingangs genannten Art gemäß tier Frfindun;/ vorgeschlagen, daß die Hilfsleitung eine in die Wandung der Hauptleitung eingelassene Verzögenings Struktur enthalt, an welche den Durchlaßbereich der Hilfsleitung' n\ längeren Wellen hin verschiebende Dämpfiingskörper nahe herangeführt sind. Als Ver zögerung.sstHiktur sind d.ibei besonders Leiterleitungen. Interdigiialleitungcn oder Millmannstrukturen ge eignet.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Verz.ogeriings struktur ermöglicht einmal eine intensivere Wechsel wirkung zwischen Slörschw ingiing und Dämpfungsmaterial. erhöht also die spezifische Dampfleistung tier Hilfsleitung, /um anderen weist eine Verzögerungsleitung mit filtercharakteristik frequenzscharfe Übergänge zwischen !eilenden und sperrenden Rereichen auf. so daß sich praktisch keinerlei Rückwirkungen auf die Betricbswellen ergeben können und auch nicht zu befürclnen sind, wenn — wie zur Erhöhung der Störwe.llenbedämpfung vorgeschlagen — das Dämpfmaterial nahe an die Hauptleitung herangebracht wird. Schließlieh ist durch Einbau z. B. eines auf seiner Stirnseile Dämpfungsmaterial tragenden Längssteges der Durchlaßbereich der Hilfsleitung zu längeren Wellen hin verschoben, so daß deren Breite reduziert werden kann und damit insgesamt die Beeinflussung der Grundwelle in der Hauptleitung besonders klein ist.

Um die Rückwirkung der zur Unterdrückung der Störschwingungen dienenden Hilfsleitung auf die Übertragungscharakteristik der Hauptleitung noch zu ver-

ringern, kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dall mehrere symmetrisch zur Achse der Hauptleitung angeordnete Hilfsleitungen vorgesehen sind, wobei sowohl im Rille einer Hilfsleitung als auch mehrerer Hilfsleitungen die parallel /ur Wandung der Hauptleitung verlaufende Achse der Hilfsleitung gegen die Achse der Hauptleitung verdreht sein kann, so daß sich je nach Jem Verdrehungswinkel zwischen 0" und 90 ' eine mehr oder weniger starke Taperung ergibt, die zu einer weiteren Verringerung oder Ausschaltung von Stoßstellen führt.

Bei Anordnungen mit Leiterleilungen oder Interdigilalleitungen lassen sich besonders günstig Strukturen aufbauen, bei der die Matallteile der Vcrzögerungsitruktur, d. h. vereinfacht ausgedrückt, deren Stege, in der Ebene der Hauplleitungswandung liegend eine einen Teil der Hilfsleitung darstellende Kammer abdek- kcn. in der langgestreckte Dampfungskörper vorgesehen sind. Die Dampfungskörper sind dabei mit Vorteil mit einer Dampfungsschicht überzogene Keramikkörper, die am Boden oder den Seitenwändc.i der Kammer angelotet sind und die Kammer mehr oder weniger stark ausfüllen.

Hochlrequen/lciiungen der vorstehend beschriebenen Art sind besonders geeignet und gedacht für die Hochfrequenz.cin- und -ausgangsleitungen von Laufzeitröhren, insbesondere für die Ausgangs'eiiungeii. da geiade bei diesen die eingangs genannten Schwierigkeiten auftreten können, daß nämlich die Störschwml-'ungen an den notwendigerweise vorgesehenen vakulinuhchtcn I lochfrcquenzfcnstern reflektiert und in den Wechselwirkungsbereich der Röhre zurückgeieiiei u erden, wodurch die Röhre zu Schwingungen angeregt werden kann Um dies zu vermeiden, wird man emc hek-k'.iv filternde Hochfrequenzleitung der vorstehend heschnebt.'nen Art /wischen dem Wechselwirkimgsabschnitt der Laufzeitröhre und dem vakuumdichte!) Aus knppelfeiT>ter .inordnen.

An dieser Stelle sei jedoch darauf hingewiesen, daß ti'»:/ der bevorzugten Anwendung solcher Hochfret|uenzleitiingen im /.iisammenhang mit Laufzeitröhren derartige Leitungen selbstverständlich auch mit Vorteil bei allen Hochfieqiien/übertragungsproblemen cingesc;/t werden können.

An I land der in den Figuren der Zeichnung sehein.itt'-.ch dargestellten Ausführungsbeispiele soll die r.rl'indung nachstehend mit weiteren Merkmaien näher er läutert werden. Dabei zeigt

I- ι g. 1 einen Schnitt durch eine I lochfreqiicnzleiiimg nut einem Rechteckhohllcitcr als Hauptleitung ^;.md einer ebenfalls einen kleinen Rcchteckhohl'eiter umfassenden I lilfsleiting.

I i g. 2 den Dispcrsionsverlauf dieser Leitungen.

I- i g. 3 eine Draufsicht auf d^;e Trennflache /wischen Haupt- und Hilfsleitung bei einer Anordnung nach I- i g. I bei der die Hilfsleitung eine Lcnerleiiuiig enthüll.

F i g. 4 einen Schnitt IV-IV durch die Anordnung nach Fig. I,

F i g. 5 einen Längsschnitt durch eine Koaxialleitung mit einer erfindungsgemäßen, eine Leiterleitung enthaltenen Hilfsleitung,

F i g. b einen Schnitt Vl-Vl durch die Anordnung nach F i g. 5,

F i g. 7 eine Koaxialleitung mit weggelassenem Innenleiter, bei dem dir Verzögerungsstruktur der Hilfsleitung eine Interdigitalleitung ist,

F i g. 8 einen Schnitt senkrecht zur Achse einer Leitung nach F ι g· 7

Bezugnehmend auf die F i g. 1 bis 4 bedampft die Hauptleitung I weder die Grundwelle noch die Oberwelle. Zu dieser Hauptleitung gehört die Dispersions- kurve I in F i g. 2. Die Hilfsleitung Il in F i g. I sperrt die Grundwelle, d.h., die F.nergie dieser Welle dringt nicht in den Bereich der Leitung Il ein. Die Hilfsleitung Il soll jedoch in einem Bereich störender Oberwellen leiten, die bevorzugt in diese Leitung Il eingekoppelt

ίο und dort durch einen mit einer Dämpfungsschicht I überzogenen Keramikstab 2 absorbiert werden, der als guter Wärmeleiter die dabei entvvickelte Wärme über die Lötstelle 4 an den die gesamte Leitung enthaltenden, vorzugsweise aus zwei Teilen 5 und 6 aufgebauten Metallblock 7 abgibt. Mit 3 sind die Sprossen einer Leiterleitung bezeichnet (F i g. 3 und 4).

Bei einer erfindungsgemäß ausgestalteten Koaxial leitung gemäß den F ι g. τ und 6 ist die Hauptleitung I der Bereich /wischen dem Außenleiter 17 und dem In-

»0 nenleiter 18, wobei der Außenui'.er 17 im Bereich des Rohres 19 mit größerem Durchmesser zwei einander gegenüberliegende Kammern 20 zum Aufbau zweier Hilfsleitungen Il bildet. Durch Einschnitte in dem Bereich des Außenleiters 17, der die Kammern ?0 ab-

~i deckt, sind eine Lciterleitung bildende Stege 3 geschalten worden, wobei in ähnlicher Weise wie bei der An orduung nach F ι g. i eine Taperung an den Enden vorgesehen sein kann. Im vorliegenden Ausfiihrungsbcispiel nach den F i g. ") und b befinden sich in den kam mein 20 — den l.eiierleitnngssiegen 3 gegenüberliegend — Metallsteg·- : ~ (sogenannte »Metallridges«), in deren den Stegen i gegenüberliegenden Endflächen Dampfungssiäbe 1 I eingelassen sind. Auch bei einer derartigen Anordnung ergeben sich ähnliche (ibertragungsverhaltnis.se, wie sie in F i g. 2 für die Leitung nach F ι g. I skizziert sind. d. h.. die Hauptwellen und die Störwellen werden von der Hauptleitung 1 mehl gedämpft, die Hilfsleitung Il sperrt die Hauptwelle, so daß diese nicht in sie eindringen kann, und lediglich die Störwelle(n) koppeln in die Hilfsleitungen ein, wodurch ihre Energie in den Dämptiingsstäbm 11 vernichtet und in Wärme umgewandelt wird Auch bei diese·' Aus lührungsform ergibt sich eine gute Wärmeableitung nach außen.

Die Anordnung nach den F i g. 7 und 8 zeigt wiederum eine Koaxialleitung als Hauptleitung, diesmal mit drei symmetrisch zur Achse des Irmerileilers 17 angeordneten Hilfsleitungen 20. wobei die Trennwand /wischen der Hauptleitung I und den die Kammern 20 enthaltenden HilfsWitiingen !! gemäß Fig. 7 mäanderlörmige Schlitze 21 zur Bildung einer Interdigitalsiruktur enthält. Auch in diesem Fall sind in den Kammern 20 Metallridges 12 vorgesehen, in deren den Stegen 22 und 21 der Inicrdigitalstruktur gegenüberliegenden Endflächen 24 Dämpfungsstäbe 11 eingelassen .sind.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Atisfüh

rungsbeispiclc bcichrankt. So ist es neben einem Aus tausch der gezeigten Dämpfungsanordnungen gegen jeweils eine andere der in den Ausführungsbeispielen enthaltenen Dämpfungsanordnungen auch möglich, beispielsweise reflexionsfreie Dämpfungskeile zu verwenden und dsrüber hinaus auch andere Verzögerungsstrukturen vorzusehen. Bei Anordnungen, bei denen die erfindungsgemäße Filterstrtiktur nicht im Vakuum liegt, kann an Stelle von bekohlten oder metallisierten Keramikzylindern oder -Stegen auch ein Dämpfungszylinder oder Dämpfungskeil aus Dämpfungspdpier verwendet werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

1. Patentansprüche:

   I. Hochfrequenzleitung in Form eines Hohl- oder Koaxialleiters (Hauptleitung), an die als ein Filter für unerwünschte Störschwingungen, insbesondere Oberwellen, über eine Anzahl von periodisch auf eirianderfolgcnden Koppeiöffnungen wenigstens fine bedämpfte, auf die Frequenz der Störschwingungen abgestimmte Hilfsleitung (II) eingekoppelt ist, die so dimensioniert ist, daß die durch die Hauptleitung (I) zu übertragende Gnindsvelle •ußerhalb des Durchlaßbereichs der Hilfsleitung iegt und die Störschwingungen von der Hauptleitung in die Hilfsleitung einkoppeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsleitung eine in die Wandung der Hauptleitung eingelassene Verzögerungs.struktur enthält, an welche den DurchLißbe reich der H:'fsleitung zu längeren Wellen hin verschiebende Dampfungskörper nahe herangeführt sind.
2. 2. Hochfrequenzleilung nach Anspruch !.dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Koaxialleitung als Hauptleitung die bedampfte Hilfsleitung (II) in deren Außenleiter ('7) eingelassen ist.
3. J. Hochfreqi.jnzleitung nach Anspruch I oder 2 gekennzeichnet durch mehrere symmetrisch /ur Achse der Hauptleitung angeordnete I iilfsleiuingcn
4. 4. Hochfrciuenzleitung nach einem der Ansprüche 1 bis i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsleitung an ihren rinden getap.-t ist. um eine möglichst stoßfreie Anpassung /u erzielen.
5. 5. Hochfrequenzleitung nach .-inem der Ansp;··.: ehe 1 bis4. dadurch gekennzeichnet, daß die parallel zur Wandung der Hauptleitung verlaufende Achse der Hilfsleitung gegen die Achse der Hauptleitung verdreht ist.
6. to. Hochfrcquenzlciumg nach einem der Anspni ehe 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, dall die HiI! ν leitung cmc l.eiterleiiung (3) einhalt.
7. 7. Hochfreqiienzlcitung nach einen: tier Anspni ehe I bis 5. dadurch gekennzeichnet. JaH die Hilfsleitung eine Intcrdigitallci'.ung (22. 23) enthält.
8. 8. I lochfrequcnzleitung nach einem der Ansprüche I bis j. dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsleitung eine Millmannstrukiur enthalt.
9. ^c'. Hochfrequenzleilung nach einem der Ansprüche I bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß die Metallteile der Verzögerungsslruktur in der Fbene der Hauptleitungswandung liegend eine einen Teil der Hilfsleitung darstellende Kammer abdecken ::r/J. daß der Dämpfiingskörper ein mit einer Dämpfungsschicht (1) überzogener Keramikkörper (2. 102) ist. der am Buden der Kammer angelötet ist.
10. 10. llochfrcquenzleiliing nach einem der Ansprüche I bis 9. gekennzeichnet durch seine Veiwen llung ,ils Ausgangs- und/oder Eingangsleiiting _cin.,_..· Laufzeitröhre zur Hochfrequenzaus- und/oder -ein-kopplung.
11. 11. Hochfrequenzleitung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch durch ihre Anordnung zwischen dem Wechselwirkungsabschnitt der Laufzeitröhre und dem vakuumdichten Auskoppelfenster.