DE2222952B2 - Aufnahme- und Haltevorrichtung für einen Hohlleiterstrahler - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufnahme- und Haltevorrichtung für einen Hohlleiterstrahler in Form eines an einem Gehäuse für einen Sender und/oder Empfänger eines Richtfunkgerätes angeordneten rohrförmigen Ansatzes mit einer in der Nähe der frontseitigen öffnungsebene angeordneten druckdichten, wetterfesten, dielektrischen Abdichtscheibe, insbesondere bei einem Gehäuse nach Patent 22 08 106.

Es wird häufig gefordert, Hornstrahler, um sie gegen Witterungseinflüsse zu schützen, mit einer dielektrischen Hülle zu umgeben. Solche Hüllen stören jedoch in gewisser Beziehung das Feldbild, so daß die dadurch verursachten Reflexionen kompensiert werden müssen. Ferner besteht das Problem, diese Hüllen so zu gestalten oder die Befestigung einer Abdichtscheibe so vorzunehmen, daß um die Strahlerapertur herum eine möglichst gleichmäßige, radial symmetrische Vorderfront entsteht, die nicht durch Schrauben oder andere Befestigungselemente gestört werden solL Dies tritt z. B. bei den häufig hierfür verwendeten Flanschbauarten auf. Dazu kommt noch das Problem, die Abdichtscheibe gegen andere, den Strahler umgebende Teue einer Hülle möglichst druckdicht und wetterfest, d. h. feuchtigkeitssicher einzubauen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben geschilderten Probleme auf konstruktiv einfache Weise zu lösen.

Dies wird ausgehend einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmaiskombination im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Eine derartige Befestigung der Abdichtscheibe hat besondert den Vorteil, daß um die Strahlerapertur, zumindest was die wichtige Austrittsebene für die Wellen betrifft, keine störenden, das Feld unsymmetrisch beeinflussenden Teile liegen, da alle Befestigungselemente, z. B. Anspreßschrauben für den Ring, in einer zurückversetzten Ebene angebracht sind, wo sie nicht mehr nachteilig wirken. Außerdem resultiert daraus eine konstruktiv einfache und in der Fertigung leicht zu beherrschende Lösung.

Besonders für die heute immer mehr zur Anwendung kommenden sehr kurzen Wellen, beispielsweise im Bereich um 10 GHz, bei denen der Hohlleiterstrahler in seinen räumlichen Dimensionen sehr klein wird, ist es zweckmäßig, wenn die Hülle gleichzeitig ein dem Profil des Hohlleiterstrahler* angepaßter Teil jines größeren Gehäuses ist, wie im Patent 22 08 106 beschrieben, in dem sich z. B. auch die Teile des Senders befinden und wenn dabei der Strahler derart fest im Gehäuse verankert ist, daß sich ein konstanter, durch Reflexionskompensation elektrisch bedingter Abstand zwischen Abdichtscheibe und Strahleröffnung ergibt.

Um das Problem der Witterungsfestigkeit auch dann zu beherrschen, wenn beispielsweise durch Eis, Schnee oder Regen die Abdichtscheibe belegt ist, ist es von Vorteil, wenn zwischen der Abdichtscheibe und dem Hohlleiterstrahler ein weitgehend gegen übrige Gehäuseteile abgeschlossener Raum geschaffen ist, in dem sich eine, dem Belegen der Abdichtscheibe verhindernde Heizspirale befindet.

Um auch hierfür eine einfache Konstruktion zu erreichen, die obendrein den Vorteil hat, daß möglichst wenig Wärmeübergang auf den den Strahler umgebenden rohrförmigen Ansatz erfolgt, ist eine Konstruktion vorteilhaft, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Raum seinerseits von zwei tropfförmig gestalteten Kunststoffteilen begrenzt wird, die mit ihren aneinandergepreßten Rändern den Raum abschließen und von denen das eine frontseitige einen Ring bildet, der ein zur Frontseite hin offenes U-förmiges Profil hat, dessen äußerer Schenkel dichtend an der Innenwand des topffiirmigen Gebildes anliegt und der andere ebenfalls dichtend am Innenrand des Anpreßringes anliegt, während das andere Kunststoffgebilde die Gestalt eines Topfes hat, dessen Boden vom Hohlleiterstrahler

durchbrochen ist und an der Durchbrechung mit diesem fest verbunden ist und ferner die Heizspirale trägt, und daß die beiden Kunststoffteile mit ihren Rändern aneinandergepreßt sind.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert

Die F i g. 1 zeigt den Einbau eines Hohlleiterstrahlers, der hier als kegelförmiger Hornstrahler 2 ausgebildet ist, in ein größeres Gehäuse. Das Gehäuse 1 hat zu diesem Zweck einen rohrförmigen Ansatz 3, der den Strahler symmetrisch unigibt Im Ausführungsbeispiel ist ein Hornstrahler mit kreisrunder Apertur dargestellt und demzufolge ist auch die Öffnung des rohrförmigen Ansatzes kreisrund und koaxial zur Strahlerachse. Der Rohrstutzen wird zweckmäßig so weit hochgezogen, daß die übrigen Gehäuseteile die Abstrahlcharakteristik des Hornstrahlers nicht mehr beeinflussen. Das Gehäuse besteht hier aus Metall, obwohl es sich auch beispielsweise aus Kunststoff herstollen läßt. Der Strahier kann beispielsweise auf einen an sich bekannten Parabolreflektor ausgerichtet sein, aöer auch unmittelbar als Antenne verwendet sein. Zur guten Abdichtung der im Inneren des Gehäuses befindlichen Teile und insbesondere des Hornstrahlers ist eine dielektrische Scheibe 4, vorzugsweise aus dem Werkstoff Teflon, vorgesehen. Diese Scheibe muß gemäß den eingangs gegebenen Erläuterungen äußerst dicht mit dem Gehäuse verbunden werden. Dies wird dadurch bewerkstelligt, daß nahe dem vorderen Rand des rohrförmigen Ansatzes innenseitig in diesen eine Radialnut 5 eingestochen ist Die frontseitig liegende Flanke dieser Radialnut wird schräg nach innen laufend ausgeführt nach Art einer übertriebenen Fase. In dieser Nut und an der Flanke dieser Fase ist ein Dichtring 6 vorgesehen, der zweckmäßig aus Silikongummi hergestellt wird. Dieser Werkstoff hat sich nämlich als sehr witterungsbeständig und porenfrei erwiesen. Die Abdichtscheibe selbst wird vorteilhaft, wie dargestellt, frontseitig an ihrem Außenrand ebenfalls gefast und zwar in entsprechender Weise, d. h. möglichst unter dem gleichen Winkel wie das Dichtprofil verläuft. Die Scheibe ist ziemlich stark, wie aus der Darstellung ersichtlich und ihre Frontebene schließt mit dem Rand des Dichtringes 6 ab. um zu verhindern, daß sich bei Regen am unteren Rande Wasser staut Ihr zylindrischer Teil kann zur Führung in einer entsprechenden Ausdrehung im gehäuseförmigen Ansatz gleiten. Das Anpressen der Scheibe 4 an dieses Dichtprofil wird durch den Ring 7 bewirkt, der aus Metall oder Kunststoff bestehen kann. Der Anpreßdruck wird am besten durch Schrauben 8 erzeugt, die symmetrisch über dem Umfang verteilt angebracht werden und durch Ansätze oder einen rundumlaufenden llanschartigen Ansatz des Ringes 7 durchgreifen und in entsprechende Ansätze im Inneren des rohrförmigen Ansatzes 3 einschraubbar sind.

Vorteilhaft erfolgt die Montage so, daß mit abgenommenem Gehäuseteil 1 die Scheibe 4 eingelegt wird, die in einer ihrem Außendurchmesser entspre- > chenden Bohrung des rohrförmigen Ansatzes 3 locker zu liegen kommt Die Scheibe liegt dabei etwa 3 mm tiefer als in ihrer Endlage. Dies ist im rechts oberhalb der F i g. 1 noch einmal einzeln dargestellten Teilschnitt deutlich zu sehen. Dadurch kann das Dichtprofil, das den < Außenrand der Scheibe nach innen zu überragt, in die oben erwähnte Nut leicht eingelegt werden. Durch Anziehen der Schrauben 8 kann dann über den Ring die Abdichtscheibe gegen den Dichtring und dieser gegen die Fase am Gehäuserand derart verspannt werden, daß eine druckdichte und wetterfeste Dichtung entsteht Häufig ist es nämlich so, daß der gesamte Innenraum des Strahlers samt ihn umgebendem Gehäuse unter Druck steht, um Feuchtigkeitsansammlungen zu vermeiden. Es kann jedoch auch vorkommen, daß durch plötzliche Abkühlung des Gehäuses, das beispielsweise zwar unter normalem Druck steht, jedoch völlig gegen die Außenluft abgedichtet ist, im Inneren ein Unterdruck entsteht Dadurch würde insbesondere dann, wenn die Scheibe regennaß ist, Feuchtigkeit in das Innere des Gehäuses gelangen können.

Diese Art der Abdichtung hat besonders den Vorteil, daß rund um die Apertur des Strahlers über den Rand des topfförmigen Gebildes hervorstehende Teile, wie z. B. Nietköpfe, Schrauben oder dergL vermieden sind, so daß absolute Symmetrie in allen Polarisationsrichtungen eingehelten werden kann. Die Befestigung und Abdichtung erfolgt auf ganz einfach' Weise und läßt sich beliebig druckdicht aufbauen. Ferner 'Sßi sich diese Art der Abdichtung sehr einfach mit einer für die Wetterfestigkeit unbedingt erforderlichen Zusatzheizung für den Strahler verbinden. Dies kann so geschehen, daß zwei ringförmige Kunststoffteile 9 und 10 derart zusammenwirken, daß ein auf die Strahleröffnung beschränkter abgeschlossener Raum entsteht, in dem die Wärme praktisch nur auf die Abdichtscheibe konzentriert wird. Dazu hat im Ausführungsbeispiel das ringförmige Kunststoffelement 10 eine Art U-Profil. Der innere Schenkel des U-Profils hat einen runfumlaufenden Ansatz 11, der in eine entsprechende Radialnut des Andruckringes 7 eingreift, wodurch einerseits eine gute Verbindung mit diesem Ring gegeben ist Der außenseitige Schenkel des U-Profils liegt dagegen im Bereich der mit 12 bezeichneten Stelle an einer entsprechenden Ausdrehung im topfförmigen Gebilde an. Es wird so eine Luftkammer 13 gebildet, die eine gute Isolierung des geheizten !nnenraumes !4 geger. das Gehäuse entstehen läßt. Der Ring 10 wird bei der Erstn.ontage nach dem Befestigen des Anpreßringes 7 mittels der Schrauben 8 mit seinem Ansatz 11 in die Nut des Anpreßringes eingesprengt. Da die Befestigungsschrauben 8 für den Ring 7 bei nachträglicher Montage, z.B. zum Auswechseln des Gummiringes, jedoch auf irgendeine Weise angezogen werden müssen, ist zumindest an einer Stelle, hier 15, am Umfang des Kunststoffringes 10 eine öffnung vorgesehen. Für das spätere Anziehen sämtlicher Schrauben läßt sich der Kunststoffring 10 in die entsprechenden Lagen der Schrauben drehen. Ein zweites topfförmig gestaltetes Kunststoffgebilde 9 trägt einerseits die Strahlerheizung 16 und üagt mit einer Art Dichtüppe 17 am Rand des ersterwähnten Kunststoffteiles 10 dichtend an. Der Boden des topfförmigen Kunststoffgebildes f» wird vom Strehler 2 durchbrochen und zweckmäßig an der Durchbrechungsstelle mit einem flanschartigen Ansatz 18 am Strahler se!bst verschraubt. Im Ausführungsbeispiel ist nur eine Hierfür vorgesehene Schraube 19 dargestellt Die Wandung des Strahlers ist von dort ab in Richtung auf die Einspeisung der Hochfrequenzenergie sehr dünn, um einen möglichst geringen Wärmeabfluß aus der oben geschilderten Heizkammer zu gewährleisten. Die Strahlerheizung selbst kann über U-förmige Bügel 20 unter Zwischenlage einer Verstärkungslasche 21 im Bereich des übrigen Teiles des topfförmigen Gebildes an diesem befestigt werden. Da das topfförmige Gebilde 9 aus einem temperaturbeständigen, zähen

Kunststoff, ζ. B. Teflon , besteht, sind, um ein Verziehen des Kunststoffes und Verbiegen der Heizung beim Auszug der Befestigung zu vermeiden, die Befestigungsbügel 20 über Distanzhülsen 27 und entsprechend große Beilagscheiben 28 im Kunststoff befestigt.

Die Zuordnung des Strahlers zum gesamten Gehäuse ist relativ starr, da das gesamte Gehäuse 3 beispielsweise auf einen Reflektorspiegel ausgerichtet ist. Um eine gute Anpassung der Kante 17 des unteren Topfes an den Rand des Kunststoffringes 10 zu erreichen und außerdem den für die elektrische Kompensation genau einzuhaltenden Abstand y zwischen Aperturebene und Abdichtscheibe zu gewährleisten, muß der Topf 9 etwas federn. Dies ist dadurch erreicht, daß eine Einprägung im Topfboden an der Stelle 22 vorgesehen ist, die dem gesamten Topfboden eine gewisse Federeigenschaft in Achsrichtung des Strahlers verleiht.

Der Strahler selbst ist, wie oben bereits erläutert starr mit dem Gehäuse z.u verbinden, was zweckmäßig in der Art geschieht, wie in F i g. 2 dargestellt. Ein Blech oder Gußwinkel 24 führt auf den Gehäuseboden und ha

■ι einen schrägen Ansatz 26, der in Forntrichtung de; Strahlers eine Ausdrehung hat. In diese Ausdrehung greift passend ein am Hornstrahlerende befindlichei flanschartiger Ansatz 23 ein. Er kann dort mit derr schrägen Ansatz 26 versehraubt werden. Die Zuführung

κι bzw. Ableitung der Hochfrequenzenergie erfolgt übei die Leitung 25, hier im Ausführungsbeispie! eine Hohlleitung mit koaxialer Einkoppelvorrichtting 29 Neben der Durchführung des Innenleiters der Koaxial leitung ist im Boden der Einkoppelvorrichtung eint

• kleine öffnung 30 vorgesehen, durch die im Strahlerin ncnraum unter gewissen Umständen sich sammelnde! Kondenswasser abfließen kann.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Aufnahme- und Haltevorrichtung für einen Holleiterslrahler in Form eines an einem Gehäuse für einen Sender und/oder Empfänger eines > Richtfunkgerätes angeordneten rohrförmigen Ansatzes mit einer in der Nähe der frontseitigen Öffnungsebene angeordneten druckdichten, wetterfesten, dielektrischen Abdichtscheibe, insbesondere bei einem Gehäuse nach Patent 22 08 106, da- " durch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Ansatz (3) nahe seines frontseitigen Randes innen eine Radialnut (5) hat, deren frontseitige Kante mit einem Fase versehen ist, daß sich in der Nut ein elastischer Dichtring (6) befindet, der einen derarti- > '■ gen lappenförmigen Ansatz hat, daß er an der Fase anliegt, daß ferner ein nahezu den Innendurchmesser des rohrförmigen Ansatzes (3) und damit den Außendurchmesser der Abdichtscheibe (4) aufweisender Ring (/^vorgesehen ist, der durch eine hinter ·"■■ der öffnungsebene des Strahlers (2) befindliche Andruckvorrichtung (8) die Kante der Abdichtscheibe (4) gegen den Dichtring (6) und diesen gegen die Fase verspannL

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Ansatz (3) ein dem Profil des Hohlleiterstrahlers (2) angepaßter Teil eines größeren Gehäuses (1) ist, in dem der Strahler (2) derart fest verankert ist, daß sich ein konstanter, durch Reflexionskompensation elektrisch bedingter Abstand zwischen Abdichtscheibe (4) und Strahler-Öffnung ergibt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Abdic^ischeibe (4) und dem Hohlleiterstrahler (2) ein weitgehend gegen übrige Gehäuseteile (3) abgeschlossener Raum (14) geschaffen ist, in dem sich eine, das Belegen der Abdichtscheibe (4) verhindernde, Heizspirale (16) befindet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn- ^:" zeichnet, daß der Raum (14) seinerseits von zwei topfförmig gestalteten Kunststoffteilen (3, 10) begrenzt wird, die mit ihren aneinandergepreßten Rändern den Raum abschließen und von denen das eine frontscitige einen Ring (10) bildet, der ein zur ' Frontseite hin offenes U-förmiges Profil hat, dessen äußerer Schenkel dichtend (12) an der Innenwand des rohrförmigen Ansatzes (3) anliegt und der andere (9) ebenfalls dichtend am Innenrand des Anpreßringes (7) anliegt, während das andere ' Kunststoffgebilde (9) die Gestalt eines Topfes hat, dessen Boden vom Hohlleiterstrahler (2) durchbrochen ist und an der Durchbrechung mit diesem fest verbunden ist (12) und ferner die Heizspirale (16) trägt, und daß die beiden Kunststoffteile (9, 10) mit ihren Rändern aneinandergepreßt sind.