DE2134951B2 - Als scheibenfoermiger durchfuehrungskondensator ausgebildete hochfrequenzdichte durchfuehrung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf cmc als scheibenförmiger Durchführungskondensator ausgebildete, hochfre-Ouenzdichte Durchführung tür einen durch die Wand tines elektrischen Hohllciterabsehnittes hindurchgctührten Leitungsdraht, bestehend aus einem aiii einer Seite der Durchführungsölfnung auf die den einen Kondensatorbelag bildende Hohlleiterwand atifgcbrachten und die Durchführungsölfnung überdeckenden, scheibenförmigen Dielektrikum mit großem Verlustwinkel und einem auf dessen andere Seite gan/lia- fhig aufgebrachten, zweiten Kondensatorbelag, der in ».einem Zentrum elektrisch leitend mit dem Leitungsdraht verbunden ist.

Eine solche, aus der am 25. Oktober 1951 veröffentlichten deutschen Patentanmeldung S 20 734-2la⁴ bekannte Durchführung besitzt eine Dielektnkiimsschcibe, welche von innen innerhalb eines I lohllciierabschnittes gegen die diesen Hohllciterabschnitt abschließende, die Durchführungsöffnung aufweisende Wand gesetzt ist, derart, daß die llohlleiterabschlußwand den einen Kondensatorbelag und ein scheibenförmiges, mit seinem Zentrum mit dem durchgeführten Leiter elektrisch leitend verbundenes Kondensatorelement, das an der jeweils anderen Seite der Dielektrikumsscheibe anlieft, den anderen Kondensatorbelag bildet.

Die einen großen Verlustwinkel aufweisende Dielektrikumsscheibe reicht jedoch bei der bekannten Durchführung zu einer wirkungf-vollen Abdichtung gegenüber Hochfrequenzenergie nicht aus, weshalb bei der bekannten Durchführung im Bereich der Durchfüh rungsöffnung an die Hohlleiterabschlußwand ein zum durchgeführten Leitungsdraht koaxialer Durchfüh rungskondensatorbelag angesetzt ist, dessen Axiallänge ein Viertel der Betriebswellenlänge beträgt.

Aus der deutschen Patentschrift 9 75 399 ist es lerner bekannt, eine Abdichtung in einem Spalt gegen das Entweichen von Hochfrequenzenergie in der Weist herzustellen, daß an oder in dem betreffenden Spalt eine Wellenleiterkonstruktion mit einer Länge entsprechend einem Viertel der Wellenlänge der abzuschirmenden Energie vorgesehen wird. Die Wellenleiterkonstruktionen besitzen die Gestalt zueinander konzentrischer, im wesentlichen zylindrischer Leiterwandungen.

Ausgehend von einer als scheibenförmiger Durchführungskondensator ausgebildeten, hochfrequenzdichten Durchführung der eingangs kurz beschriebenen Art soii durch die ürfindung die Aufgabe gelöst werden, die Resonanzerscheinungen an der Durchführung bei vergleichsweise einfachem Aufbau derselben ohne ciik-Vergrößerung der Verluste fur die über den Hohllciterabschnitt zu. übertragenden Hochlrequcnzenergie auszuschließen.

Diese Aulgabe wird erlindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Radius der scheibenförmigen Kondensatorelemente derart gewählt ist, daß er ein ungeradzahliges Vielfaches einer Vierteiwellenlänge der im Hohlleiterabschnitt geführten elektromagnetischen Grundwellc betragt.

Die Bemessung und Ausbildung der hochfrequenz dichten Durchführung in der vorstehend angegebenen Weise bewirkt, daß tier scheibenförmige Durchführungskondensator als Resonanzraum geringer Gute wirksam ist. derart, daß sowohl Verluste der im Hohlleiterabschniu übertragenen Hochfrequenzenergie als auch ein Entweichen von Hochfrequenz.energie über die Durchführungsöffnung allein durch den scheibenförmigen Durchführungskondensator des soeben beschriebenen Aufbaus vermieden werden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Dicke des Dielektrikums kleiner bemessen als der Durchmesser der Durchführungsöffnung in der Hohileiterwand.

Dabei kann das Dielektrikum einen der Form und Große der Durchführungsölfnung in der Hohlleiierwand angepaßten, bundförmigen Absatz aufweisen, mit dem es in die Durchführungsölfnung selbstzentrierend und vorzugsweise bündig abschließend mit der Hohlleiter innen wand hineinreicht.

Das Dielektrikum hat vorzugsweise einen Verlustwinkel der einem Wert von tgd^OA entspricht.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispicl anhand der Zeichnung näher erläutert, in welcher ein Teilquerschnilt durch einen Hohlleiterabschniu gezeigt ist, der zur Aufnahme eines Ferrit-Phasenschiebers dient, wie er vorzugsweise bei Mehrelemcnt-Richtfunkantennen Verwendung findet und bei dem die Steuerleilungen hochfrequenzdicht aus dem Hohlleitcrabschniu nach außen geführt werden müssen.

leder der Phasenschieber 11 enthält einen Abschnitt eines Hohlleiters 23. dessen Enden über an sich bekannte Anpassungsglieder 25 bzw. 25' an die freie Umgebung angepaßt sind. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispicl weist jeder der Phasenschieber 11

drei in Reihe angeordnete Ferrit-Ringkörper 26a, 26/j und 26c auf, so daß sich ein dreiziffriges Steuersignal verwirklichen läßt. Für jeden der Ferrit-Ringe 26a, 26b und 26c sind jeweils zwei Steuerdrähte 27i und 27r vorgesehen, von denen einer während des Sendezeitraumes und der andere während des Empfangszeitraumes jeder Radartastung erregt wird, wie dies erforderlich ist, wenn ein nicht reziproker schaltbarer Phasenschieber verwendet wird. Aus der Zeichnung ir! deutlich zu erkennen, daß jeder der Steuerdrähte 26; und 26rfiir jeden aer Ferrit-Ringkörper 26a bzw. 26Z> bzw. 26c durch eine Durchführung 30 venäuft, die in der Wandung des Hohlleiters 23 befestigt ist. Der betreffende Steuerdraht ist von dort durch den zugehörigen Ferrit-Ringkörper 26a bzw. 26b bzw. 26c gefädelt, jede Durchführung 30 enthält einen kappenartigen Gußkörper oder Formkörper 31 oder ein stopfenartiges Teil aus einem dielektrischen Werkstoff, etwa in der Art eines mit Eisenpulver versetzten Epoxidharzes. Dieses Bauteil ist beispielsweise durch Einkitten an der Wandung des Hohlleiters 2i befestigt. Ein Steuerdrahl 27i oder 27r wird zentrisch durch den die Durchführung 30 bildenden Formkörper geführt. Die freiliegende Oberfläche des Formkörpers 31 der Durchführung 30 ist beispielsweise durch Plattieren mit einem ein scheibenartiges Lehrelement darstellenden Meuillbelag i2 verschen, wobei der jeweilige Steuerciraht 27f bzw. 27r etwa durch Lötung mit dem Metallbelag in Verbindung gebracht ist. Fin dielektrisches Abslandsstuck 33, beispielsweise aus Magnesiumlitanat. welches an den Enden so geformt ist. daß es die Steuerdrähte aufzunehmen vermag, kann in der tiargestellten Weise zur Vervollständigung des Phasen Schiebers 11 zwischen den Ferrit-Ringkörper!) vorgesehen sein. Die gesamte Anordnung kann beispielsweise durch Einkitten in dem Hohlleiter 23 belestigt werden, was nicht im einzelnen dargestellt ist.

Die Abmessungen der Durchführung 30 hängen von der Frequenz der Hochfrequenzenergie ab, die über den Hohlleiter 23 übertragen wird, wobei diese Abmessungen so gewählt werden, daß die Durchführung als radiale Resonanz-Überiragungsleitung für diese Hochfrequenz wirksam ist. Der Meiailbelag 32 und der darunter befindliche Teil des kappenartigen Gußkörpers oder Formteiles 31 haben solche Durchmesser, daß im Bereich der Ebene, in welcher der betreffende Steuerdraht durch die Innenfläche des Hohlleiters 23 hindurchtritt, eine niedrige Impedanz erscheint. Dies bedeutet, daß der Metallbelag oder das seheibenariige Lehrelement 32 entsprechend einem Viertel der Wellenlänge der Hochfrequenzenergie bemessen ist. die über die Wellenleitung übertragen wird. Gleichzeitig wird der Abstand zwischen der Außenfläche des Hohlleiters 23 und dem Metallbelag 32 so klein gemacht. daß die Impedanz der radialen Übertragungsleitung, welche von den erwähnten Teilen gebildet wird, am offenen Ende dieser Leitung groß ist. ohne daß die mechanische Festigkeil der !konstruktion zu stark geschwächt wird. Dadurch, daß die Impedanz am offenen Ende der soeben definierten Radialleitung groß gemacht wird, existiert zwischen der Durchführung und der freien Umgebung eine Fehlanpassung, wodurch die Isolation zwischen der Radialleitung und dem freien Raum erhöht wird. Je größer diese Isolationswirkung ist. desto weniger Hochfrequenzenergie wird abgestrahlt. Selbst dann, wenn Schwingungen höherer Ordnung im Hohlleiter 23 erregt werden, können sie in der Durchführung 30 abgedämpft werden, wenn der Verfuslwinke) des Gußteiles oder kappenartigen Formkörpers 31 groß ist. In diesem Falle stellen die Durchführung 30 und die Ferrit-Ringkörper 26;j, 26/; und 26c die vorherrschenden, verlustbehafteten Teile des Resonanzkreises mit hohem Verlust dar, wodurch der Gütefaktor der Durchführung zur Ausschaltung von Spitzen der Einfügungsverluste verringert wird. Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel, bei welchem die Wellenlänge der Hochlrequenzenergie im Hohlleiter 23 etwa 4,4cm beträgt, liegt der Abstand /wischen dem Metallbelag 32 und der Außenseite des Hohlleiters 23 etwa in der Größenordnung von 0.25 mm, und der Durchmesser des Metallbelages 32 beträgt größenordnungsmäßig etwa 8,9 mm bis 17.8 mm. Liegt dann der Tangens des Verlustwinkels des dielektrischen Materials, aus welchen) der kappenanigc Körper 31 hergestellt ist, etwa in der Größe von 0.1. so ergibt sich ein Stehwellen·Verhältniswert /wischen 500 und 1000. Die zugehörigen Isolaiionswene liir eine solche Konstruktion liegen zwischen 4b und 4¹^ db.

Die beschriebene Durchführung kann auch in Verbindung mit anderen Arten von Hochlrequen/-Überiragungsleiiungen verwendet werden, wobei andere Bauteile anstelle digital einstellbarer Ferrit-Phasenschieber vorgesehen sein können. Auch versteht es sich. daß die Abmessungen und die Gestalt der beschriebenen Durchführung je nach Gestalt und Bauart der Übertragungsleitung und je nach den verschiedenen Frequenzen geändert werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Als scheibenförmiger Durchführungskondensator ausgebildete hochfrequenzdichte Durchführung für einen durch die Wand eines elektrischen Hohlleiterabschnittes hindurchgeführten Leitungsdraht bestehend aus einem auf einer Seite der Durchführungsöffnung auf die den einen Kondensatorbelag bildende Hohlleiterwand aufgebrachten und die Durchführungsöffnung überdeckenden, scheibenförmigen Dielektrikum mit großem Verlustwinkel und einem auf dessen anderen Seite ganzflächig aufgebrachten zweiten Kondensatorbelag, der in seinem Zentrum elektrisch leitend mit dem Leitungsdraht verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius der scheiben förmigen Kondensatoreiemente (31, 32) derart gewählt ist, daß er ein ungeradzahliges Vielfaches einer Viertelwellenlänge der im Hohlleiterabschniu (11) geführten elektromagnetischen Grundwellc beträgt.

2. Hochfrequenzdiehte Durchführung nach Patentanspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Dielektrikums (31) kleiner bemessen ist als der Durchmesser der Durchführungsöffnung in der Hohlleiterwand (23).

3. Hochfrequenzdichte Durchführung nach Patentanspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dali das Dielektrikum (31) einen der Form und Größe der Durchluhrungsöffnung in der Hohlleiierwand (23) angepaßten bundförmigen Absatz aufweist, mit dem es in die Durchführungsöffnung selbsizentrierend und vorzugsweise bündig abschließend mit der Hohlleitcrinnenwand hineinreicht.

4. Hochl'requen/dichte Durchführung nach einem der Ansprüche 1 bis i, dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum (31) einen Verlustwinkel aulweist, der dem Wert f^rtäO.l entspricht.

40