DE2142863B2

DE2142863B2 - Anordnung zur breitbandigen induktiven Ankopplung einer Koaxialleitung an einen Hohlleiter

Info

Publication number: DE2142863B2
Application number: DE2142863A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dipl.-Ing. Keim; Eckart Dipl.-Phys. Schmid
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-08-26
Filing date: 1971-08-26
Publication date: 1979-01-11
Also published as: US3764942A; GB1402624A; DE2142863A1; FR2150523A1; DE2142863C3; FR2150523B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur breitbandigen induktiven Ankopplung einer Koaxialleitung an einen Hohlleiter mit einer vom Innenleiter der Koaxialleitung ausgehenden zur Hohlleiterwandung führenden Koppelschleife, deren in Achsrichtung des Innenleiters der Koaxialleitung verlaufender erster Schenkel über den zur Hohlleiterwandung abgebogenen zweiten Schenkel hinaus verlängert ist.

Derartige Anordnungen sind bereits bekannt (man vergleiche hierzu Ragan, Microwave Transmission mi Circuits, I»48, Seiten 354 und 355). In der genannten Literaturstelle ist dabei ausgeführt, daß derartige induktive Koppelanordnungen eine Anzahl von Nachteilen gegenüber Anordnungen mit kapazitiver Ankopplung aufweisen, weshalb in der Vergangenheit auch >·"> stets Anordnungen mit kapazitiver Ankopplung verwendet worden sind. Insbesondere ist es bei einer derartigen induktiven Ankoppelanordnung als besonders störend empfunden worden, daß sie nur sehr schmalbandig arbeitet und somit für die meisten Anwendungszwecke unbrauchbar ist

Bei den verschiedensten Typen von Laufzeitröhren ergibt sich häufig das Problem eines Obergangs von einem mit der Röhre verbundenen Ein- oder Auskoppelhohlleiter auf eine Koaxialleitung, da in den meisten Fällen die Benutzer derartiger Röhren in ihren Anlagen vorzugsweise Koaxialleitungen verwenden. Im Zuge der sich ständig verschärfenden Anforderungen an eine Platzersparnis bei derartigen Röhrenanordnungen ist es in vielen Fällen außerordentlich schwierig, wenn nicht gar unmöglich, eine kapazitive Ankopplung der Koaxialleitung an den Hohlleiter vorzusehen, da zu diesem Zweck die Koaxialleitung seitlich an den Hohlleitung angeschlossen werden muß. Dies führt jedoch, insbesondere wenn man noch bedenkt, daß derartige Laufzeitröhren stets ein zur Führung des Elektronenstrahls dienendes Magnetsystem erfordern, meistens zu baulichen Schwierigkeiten.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Anordnung zur breitbandigen induktiven Ankopplung einer Koaxialleitung an einen Hohlleiter zu schaffen, bei dem das seitliche Anschließen der Koaxialleitung an den Hohlleiter entfällt. Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Anordnung der eingangs genannten Art gemäß vorliegender Erfindung vorgesehen, daß im Hohlleiter, an den die Koaxialleitung endseitig angeschlossen ist, wenigstens zwei Tauchstifte vorgesehen sind, von denen der erste der Koppelschleife im Bereich des ersten Schenkels und der zweite dem Ende des Verlängerungsabschnitts des ersten Schenkels gegenüber steht. Sehr günstige Verhältnisse ergeben sich dabei, wenn der zweite Tauchstift von der Hohileitcrwandiing ausgeht, die mit dem zweiten Schenkel der Koppelschleife verbunden ist, das heißt, die beiden Tauchstifte gehen dann von einander gegenüberliegenden Wandungen des Hohlleiters aus.

Um einen stoßfreien Übergang vom Hohlleiter auf die Koaxialleitung zu erhalten, isi in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die K.o;">pelschleife zumindest im Bereich des ersten Schenkels als Bandleitung ausgebildet is't, da es durch diese Maßnahme möglich ist, den Widerstand der Bandleitung an den Widerstand der Koaxialleitung anzupassen.

Da für die Anwendungsfälle, für die derartige Übergänge besonders wichtig sind, nämlich für die Übergänge von Koppelhohlleilern einer Laufzeitröhre auf äußere Koaxialanschlußleitungen, meistens Flachhohlleiter verwendet werden, ist es wegen deren geringen Höhe zur Erzielung einer ausreichenden Länge der Koppelschleife günstig, die Koppelschleife exzentrisch am Innenleiter der Koaxialleitung anzubringen. Um die Länge des ersten Schenkels, die trotz dieser Maßnahme noch erforderlich ist, um eine Koppelschleife ausreichender Größe zu erzielen, noch weiter verkleinern zu können — was insbesondere deshalb notwendig ist, damit die Koppelschleife nicht zu weit in den Hohlleiter hineinragt und so den Übergang von der Röhre zum Hohlleiter stören könnte — ist in Ausgestaltung der Erfindung weiterhin vorgesehen, daß der Bereich des Hohlleiters zwischen Koppelschleife und kontaktierter Hohlleiterwandung zumindest teilweise durch ein Dielektrikum ausgefüllt ist. Dadurch wird in diesem Bereich die Hohlleiterwellenlänge verkleinert, so daß eine kleinere geometrische Länge der Koppelschleife einer ausreichend großen elektrischen Länge entspricht.

Ein günstiger und stabiler Aufbau einer erfindungsgemäßen Koppelanordnung ergibt sich dadurch, daß der zweite Schenkel der Koppelschleife eine Hülse mit Innenbohrung umfaßt, die auf der einen Seite an den ersten Schenkel angelötet ist und in die auf der anderen Seite eine von außen durch eine Öffnung der Hohlleiterwandung geführt Schraube eingeschraubt ist.

Die Tauchstifte sind in einfacher Weise als durch Gewindebohrungen der Hohlleiterwandung eingeschraubte Schrauben ausgebildet, die gegebenenfalls, wenn die Koppelanordnung noch im Vakuumbereich angeordnet sein sollte, nach ihrer optimalen Einstellung durch eine vakuumdichte Lötung fixiert sind.

Anhand des in den Figuren der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung nachstehend mit weiteren Merkmalen näher erläutert werden. Dabei zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Anordnung und

F i g. 2 und 3 eine Draufsicht, bzw. Seitenansicht der am Innenleiter der Koaxialleitung angebrachten Koppelschleife.

In Fig. 1 ist mit ί ein Flachhohlleiter bezeichnet, der über die öffnung des Rings 15 an eine laufzeitröhre angeschlossen ist und mit 2 eine in Längsrichtung des Flachhohlleiters daran anschließende Koaxialleitung mit einem Außenleiter 3 und einem Innenleiter 4, der über einen Dielektrikumstopfen 6 im Außenleiter gehaltert ist. An den Flansch 5 kann eine zum Verbraucher führende Koaxialleitung angeschlossen werden.

Exzentrisch an das Ende des Innenleiters 4 ist der erste als Bandleitung ausgebildete Schenkel der Koppelschleife für eine induktive Ankopplung der Koaxialleitung 2 an den Hohlleiter 1 angelötet, wobei der zweite Schenkel im vorliegenden Fall durch eine metallische Hülse 10 mit Innengewinde gebildet wird, in welches eine durch die Wandung 7 des Hohlleiters geführte Schraube 12 eingeschraubt werden kann.

Anstelle einer solchen Hülse 10 könnte der zweite Schenkel selbstverständlich auch ein Bändchen oder Draht sein, der an die Innenwand der Hohlleiterwandung 7 angelötet ist.

Zu Abstimmungszwecken ist der erste Schenkel 9 der Koppelschleife über den durch die Hülse 10 gebildeten zweiten Schenkel hinaus verlängert und bildet einen Verlängerungsabschnitt 11.

Um die Hohlleiterwellenlänge im Bereich der

to Koppelschleife zu verkleinern und damit bei geringer Länge des ersten Schenkels 9 bereits eine genügend große elektrische Länge zu haben, die für die Größe der Kopplung maßgebend ist, ist der Innenraurn der Koppelschleife zwischen dem ersten Schenkel 9, der Hülse 10 und der Hohlleiterwand 7 zumindest teilweise mit dielektrischem Material, beispielsweise einem Keramitkklötzchen 16 ausgefüllt. Auf diese Weise läßt sich die Länge des Schenkels 9 ohne Verschlechterung der Ankopplung relativ kleinhaltr;n, so daß vermieden wird, daß die gesamte Koppelanordnung bis nahe an den Ring 15 reicht, wodurch der Obergang von der Röhre in den Hohlleiter gestört w? "den könnte.

Durch die der Hohüeiterwand / gegenüberliegende Hohlleiterwand 8 erstreckt sich ein als Schraube ausgebildeter erster Tauchstift 13, während der zweite zur Erzielung einer genügenden Breitbandigkeit benötigte Tauchstifte 14 von der Hohlleiterwand 7 ausgehend dem Ende des Verlängerungsstabes 11 gegenüber steht. Die optimale Einstellung, von der die Größe und die Breitbandigkeit der Kopplung abhängt, erfolgt durch Einstellen der Eintauchtiefe dieser Tauchstifte die durch Schrauben dargestellt sind.

Zur besseren Verdeutlichung ist die Koppelschleife mit dem daran angelöteten Innenleiter 4 der Koaxialleitung in den F i g. 2 und 3 nochmals vergrößert, als Einzelbauteil in zwei Ansichten dargestellt, wobei zur besseren Übersicht das in Fig. 1 mit 16 bezeichnete Keramikklötzchen weggelassen worden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur breitbandigen induktiven Ankopplung einer Koaxialleitung an einen Hohlleiter mit einer vom Innenleiter der Koaxialleitung ausgehenden, zur Hohlleiterwandung führenden Koppelschleife, deren in Aehsricntung des Innenleiters der Koaxialleitung verlaufender erster Schenkel über den zur Hohlleiterwandung abgebogenen zweiten Schenkel hinaus verlängert ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Hohlleiter (1), an den die Koaxialleitung (2) endseitig angeschlossen ist, wenigstens zwei Tauchstifte (13, 14) vorgesehen sind, von denen der erste (13) der Koppelschleife im Bereich des ersten Schenkels (9) und der zweite (14) is dem Ende des Verlängerungsabschnitts (11) des ersten Schenkels gegenüber steht

2. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Tauchstift (14) von der Hohlleiterwandung (7) ausgeht, die mit dem zweiten Schenkel (10) der Koppelschleife verbunden ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich des Hohlleiters zwischen Koppelschleife (9, 10) und kontaktierter Hohlleiterwandung (7) zumindest teilweise durch ein Dielektrikum (16) ausgefüllt ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelschleife zumindest im Bereich des ersten Schenkels (9) als Bandleitung ausgebildet ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1—4, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelschleife exzentrisch im Innenleiter (4) der Koaxialleitung (2) angebracht ist.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1—5, dadurch gekennzeichnet, da!) der zweite Schenkel der Koppelschleife eine Hülse (10) mit Innenbohrung umfaßt, in die eine von außen durch eine öffnung der Hohlleiterwandung (7) geführte Schraube (12) eingeschraubt ist.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche I —6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchstifte (13,14) von außen durch Gewindebohrungen der Hohlleiterwandungen (7, 8) geschraubte und gegebenenfalls darin eingelötete Schrauben sind.