DE2161895C3

DE2161895C3 - Hohlleiterübergang

Info

Publication number: DE2161895C3
Application number: DE19712161895
Authority: DE
Inventors: Kurt 7140 Ludwigsburg Maciejewski
Original assignee: ANT Nachrichtentechnik GmbH
Current assignee: Bosch Telecom GmbH
Priority date: 1971-12-14
Filing date: 1971-12-14
Publication date: 1984-02-16
Also published as: DE2161895A1; GB1349439A; DE2161895B2

Description

wenn mit

Zz

der Wellenwiderstand in Ausbreitungsrichtung ^z<

Za Wellenwiderstand am Anfang des Überganges, Ze Wellenwiderstand am Ende des Überganges,

X Laufende Ortsyariable,

L Baulänge des Überganges,

K Konstante,

Agz Grenzwellenlänge des quadratähnlichen Überganges,

a Seitenabstand des quadratähnlichen Überganges,

d Durchmesser des Rundhohlleiters,

ist, wobei

(ao = Seitenlänge des Quadrathohlleiters am Anfang des Überganges)

gewählt ist, und daß gleichzeitig die Länge (x) des auf die Verschneidungszone folgenden Rundhohlleiterabschnittes (4) bis zu dessen Aperturöffnung derart gewählt ist, daß sich der aperturbedingte, mit steigender Frequenz abnehmende Anpassungsfehler und der von der Verschneidung herrührende, ebenfalls mit steigender Frequenz abnehmende Anpassungsfehler kompensieren.

2. Übergang nach Anpruch 1 mit minimaler Baulänge, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Überganges (L) ungefähr 1,5/1 und die Konstante K=0,13 gewählt ist.

Die Erfindung befaßt sich mit einem breitbandigen Übergang eines quadratischen Speisehohlleiters in einen abstrahlenden Rundhohlleiterabschnitt, bei dem sich der Wellenwiderstand in Ausbreitungsrichtung nach der Gleichung

Dieser Übergang soll so ausgebildet werden, daß er Ober einen sehr breiten Frequenzbereich hinweg einen Reflexionsfaktor g1°/o aufweist, wobei zusätzlich die 'eichte Herstellbarkeit des Überganges gefordert wird.

Ein Übergang zwischen Hohlleiter unterschiedlichen Querschnittes weist bekanntlich bei vorgegebener Baulänge dann besonders kleine Reflexionen auf, wenn sich der Wellenwiderstand des Überganges nach der Gleichung

Z₇ = :

±- -K sin 2 π -i-J

ändert, dadurch gekennzeichnet, daß für die Grenzwellenlänge Agz in der Verschneidungszone (3) folgende Bedingung gilt:

ändert, wobei

Zz = Wellenwiderstand in Ausbreitungsrichtung Z

Za = Wellenwiderstand am Anfang des Überganges,

Ze = Wellenwiderstand am Ende des Überganges,

X = laufende Ortsvariable,

L = Baulänge,

K = Konstante

bedeutet.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe bei dem eingangs beschriebenen Übergang wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß für die Grenzwellenlänge innerhalb der Verschneidung zwischen dem quadratischen und dem runden Querschnitt in Abhängigkeit von dem Verhältnis d/a des jeweiligen Verschneidungsquerschnittes die experimentell ermittelte Beziehung

gilt. Dabei ist

= Grenzwellenlänge in Ausbreitungsrichtung Z, = Seitenabstand des quadratähnlichen Überganges,

d = Durchmesser des Rundhohlleiterabschnittes, d = a₀ ■]!%

ao — Seitenlänge des quadratischen Hohlleiters.

ändert.

Gleichzeitig ist die Länge des auf die Verschneidungszone folgenden Rundhohlleiterabschnittes bis zu dessen Aperturöffnung derart gewählt, daß sich der aperturbedingte, mit steigender Frequenz abnehmende Anpassungsfehler und der von der Verschneidung herrührende, ebenfalls mit steigender Frequenz abnehmende Anpassungsfehler kompensieren.

An Hand der Figuren soll im folgenden die Erfindung näher erläutert werden.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Übergang als getrenntes Bauteil ausgeführt, welches mit Hilfe des Flansches 1 mit dem in der F i g. 1 nicht dargestellten Qauadrathohlleiter mechanisch verbunden werden kann. Der in der Flanschebene vorhandene quadratische Querschnitt geht stetig über in den Runclquerschnitt des Rundhohlleiterabschnittes 4. In der Figur ist die Verschneidungszone mit 3 bezeichnet. Der Durchmesser d des Rundhohlleiterabschnittes 4 ist aoj/2 gewählt, wenn mit ao die Seitenlänge des quadratischen Hohlleiterabschnittes 1 in der Ebene A-A bezeichnet ist.

Dadurch wird erreicht, daß der zur galvanoplastischen Herstellung des Überganges erforderliche Kern wieder verwendbar ist, so daß die Herstellung keine Schwierigkeiten bereitet.

Für die mit L bezeichnete Länge der Verschneidung 3 hat sich auf Grund von Untersuchungen für einen minimalen Reflexionsfaktor ergeben, daß diese Länge ungefähr 1,5 · λ zu wählen ist wenn man gleichzeitig für die Konstante K der Gleichung (1)0,13 einsetzt

Läßt man einen derartigen Übergang direkt auf den freien Raum übergehen, so ergibt sich bei der Abstrahlung ein durch die Apertur bedingter Anpassungsfehler, der ebenfalls mit steigender Frequenz abnimmt wie der verbleibend? Reflexionsfaktor. Die Erfindung macht sich nun diesen Umstand dadurch zunutze, daß der Abstand χ vom Ende der Verschneidungszone 3 bis zur Aperturöffnung 2 mit kreisförmigem Querschnitt gerade so lang gewählt wird, daß sich die beiden erwähnten Fehler gegenseitig kompensieren. Dadurch erhält man einen extrem breitbandigen Übergang.

Bei einem ausgeführten Beispiel war die Kantenlänge a<> des Quadrathohlleiters 30 inm lang und der Durchmesser des Rundhohlleiterabschnittes betrug 42,43 mm. Die in der Figur mit L bezeichnete Länge der Verschneidungszone war 73,76 mm lang. Zur Kompensation des aperturbedingten Anpassungsfehlers mit dem Anpassungsfehler, der sich aus der Form der Verschneidung ergibt wurde die Länge χ des sich an die Verschneidungszone anschließenden Rundhohlleiterabjchnittes experimentell zu 37 mm gewählt

ίο In der F i g. 2 ist dargestellt welchen Querschnitt der Übergang gemäß der F i g. 1 in den drei Ebenen A-A, B-BbTW. C-C aufweist

Mit einem gemäß der Erfindung aufgebauten Übergang konnte im Bereich von 5,9—8,8GHz ein Reflexionsfaktor r< 1% erreicht werden. Oberhalb einer unteren Eckfrequenz ist der Übergang somit breitbandig an den freien Raum angepaßt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Breitbandiger Obergang eines quadratischen Speisehohlleiters in einen abstrahlenden Rundhohlleiterabschnitt, bei dem sich der Wellenwiderstand in Ausbreitungsrichtung nach der Gleichung

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