DE2653208C3

DE2653208C3 - Koaxiale HF-Mehrfachdrehkupplung

Info

Publication number: DE2653208C3
Application number: DE19762653208
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl.-Ing. Dr.-Ing. 8152 Feldkirchen-Westerham Spinner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-06-15
Filing date: 1976-11-23
Publication date: 1980-05-08
Also published as: DE2653208A1; FR2371785A2; DE2653208B2

Description

Die Lrfindung betrifft eine koaxiale I If-Mchrfachdrehkupplung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Bauart, fine solche Drehkupplung isi aus

Λ. der DK-OS 23 30 585 bekannt. Durch eine solche Mehrfachdrehkuppliing wird es möglich, über mehrere Kanäle jeweils einen breiten I requenzbereich von Null Hz bis zur (ircn/frequcii/ der Leitung /u ubeiluigeii. Begrenzt wurde die zu übertragende frequenz durch

-> die l.eitungslange des inneren Koa\ialsysiems zwischen den beiden Verbindungsstellen der Außenleiter von innerem und äußerem System, die durch die Durchstoß stellen der radial nach außen geführten Außenleiterah schnitte des inneren Koaxi.ilsvslems definiert sind.

'■>> welches durch Durchbrechungen lies Innenleilers des äußeren Koaxialsyslems -.'eliihrt sind. Is hat sich gezeigt, daß die llbertragungscigenschaften im äußeren Kanal immer schlechter werden, wenn die Länge des Leitungsabschnills des inneren Svsienis in die Nahe von

i> A/2 kommt. Wenn die halbe Wellenlange im inneren Uberlragungskanal mit der Lange des genannten I eUungsabschnilts übereinstimmt, ergibt sich sugar eine SperrwIikling. Wenn m.m berücksichtig!, daß die halbe Wellenlange bei einer frequenz von 1 (illz nur noch

·" 15 cm betragt, laßt sich eruieren, daß sich bei dem Aufbau der Drehkupplung mn .".!ial nach außen durchgeführten InnenleHersvslcm Schwierigkeiten m höheren frequenzbereiche·!! ergeben, weil die I.eilungs länge des inneren Koaxialsyslems im Bereich zwischen

>' den AiiUenleiterverhindiingen aus konstruktiven Cium den einen bestimmten Mindeslwcrl nicht überschreiten kann.

Der I rfmdung liegt demgemäß ehe Aufgabe zugrunde, eine Drehkupplung der angegebenen (iatiiing

>" hinsichtlich des oberen (irenzfreqiienzbereichcs d,i durch /U verbessern, daß die l.cilungslänge des I eitungsabschnilts des inneren Koaxialsystems zwischen den -Nußenleitervcrbindungen mn dem äußeren Koaxialsyslem verringert wird.

·. (ielosl wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeu hnungsleil des Anspruchs I angegebenen Merkmale Dadurch, daß das innere Koaxialsyslem in Achsrichtung herausgeführt wird, ergibt sich gegenüber der bekannten Kupplung eine Verkürzung des I.eilungs

^w> abschniues um die im bekannten I alle erforderlichen radialen Abschnitte. Wegen der fehlenden Abkropfun gen des Inncnleilersystems kann aber auch die Kupplung insgesamt kürzere Abmessungen in axialer Richtung erhalten. Dadurch wird clic Resonanz, des

h"> Leitungssiiickcs auf höhere Frequenzen verlegt und es wird gleichzeitig die Möglichkeit geschaffen, das äußere Koaxialsystcm kapazitälsärmer zu gestalten, als dies bei der bekannten Drehkupplung möglich war.

Weitere Ausgestaltungen der Gründung ergeben sich uns den Unteninsprüchen 2 bis 11.

Nachstehend wird ein Ausführiingsbeispiel der Krfindiing an I land der Zeichnung besehrieben. In der Zeichnung/eigi

I ig. I einen Axialschnilt einer erfindungsgemaß ausgebildeten Zweifaehdrehkupplung,

Cig. 2 einen Querschnitt nach der Linie HII gemäß I"ig. I.

I i g. J eine perspektivische Ansicht der aus Fig. 2 ersichtlichen Au-ichlußleitungen für die Innenleiterdrehkontakte des Außenleitersysieiiis.

Das äußere Koaxialsystein wird von den topfförmigen Aulienleiiern 101,2Oi und den Innenleitern 311, 312 gebildet. Das innere Koaxialsysiem weist Außenleiter 103 b/w. 203 und Innenleiter 104 b/w. 204 auf. Das äußere Koaxialsystein weist im Außenleiter Drehkontakte 30 und im Innerlicher Drehkontakte 31 auf. Das innere Koaxialsystein weist axial versel/t /u den Dreiikontakten 30, 31 des äußeren Kouxialsysteins Drehkontakte 32 b/w. 33 für Außenleiter b/w. Innenleiter auf. Hierdurch wird erreicht, daß der Durchmesser der Drehkontakte 32, 3 5 nicht im liinenraum als zusätzliche Kapa/ität auftritt.

Die Länge des inneren Koaxialsystems win! durch einen in I ι g. 1 auf der rechten Seite ersichtlichen »eiteren Drehkontakt 301 auf die Länge /.verkürzt und die Kontaki/ungen dieses weiteren Drehkontaktes stehen von der inneren Stirnfläche 414 des topfartigen Außenleiterbauteils 201 vor. der einstückig mit dem Außenleiter 203 des inneren Koaxulsv stems ausgebildet Kl.

Dieser lopfförmige Aiißenleilcrb.iuleil 201 trägt an wineiii offenen I-!rule clic Drehkoniakte JO. Der Außenleiter 101 des gemäß IΊ g. 1 linken Teils der Drehkupplung ist ebenfalls toplTormig ausgebildet und umgreift mit seinem zylindrischen Abschnitt 44 den zylindrischen Abschnitt 48 des <\ußenleilers 201 des gemäß Γ ig. 1 rechten Teiles, und /wischen den beiden Teilen sind zwei Kugellager 46 angeordnet.

Die Koaxialanschlüsse des inneren Koaxialsystems liegen in der Drehachse und die Koaxialansehlüsse des äußeren Koaxialsystems liegen radial versetzt hier/u. Dadurch ergibt sich die kür/esl mögliche l.eif.ingslänge für das Innensysiem. Da die Außenleiter vom Innensy-Mem und Außcnsystem einstückig miteinander verbunden sind, können die Außenleiteransehlüsse vom Innen und Aiißensystem imniitelbar auf die äußeren Stirnseiten der topfförmigen Außenleiterbauieile aufgesetzt werden. Der in der Drehachse liegende Innenleiter des Innensystems kann unter Abstützung durch Isolierstüt· zen durch bohrungen dieser beiden top/förmigen Bauteile hindurchgeführt werden. Die I ierausführung des Innenleiters des Außensysteins erfolgt dadurch, daß in den inneren Stirnflächen 314, 414 der beiden sich gegeneinander drehenden topfformigen Außenleiterbauteile 101, 201 ringförmige Kanäle 303, 403 vorgesehen sind, in denen je eine homogene Leitung 305 bzw. 306 eingebettet ist. Die Zuführung bzw. Abnahme der Lnergie erfolgt über die Innenleiier 304. von denen der eine gegenüber der Darstellung in F i g. I um 40 gegenüber der /.eichenebene verdreht zu denken ist. ti. h. die beiden Außenleiterkoaxialanschliisse liegen in zwei Axialebenen, die in einem Winkel von 40 gegeneinander versetzt sind.

Zur breitbandigen Anpassung der fest daran anschließenden Drehkontakte Ϊ1 zwischen den Außenlcuerkonlakihülsen 311 und 312 ist es /weckmaßig. den Wellenwiderstand der Ringleitungs/ .hmltc 305, 306 doppe! l so hoch a us/u fühl en. \v ic de ti v\ el' Ti u idc'suiliu der Leitung 304. Die Aiißenleiterkoniakthulsen 311 und 312 sitzen dann auf den /ur Achse parallel austretenden Leitiingsstücken 302 b/w. 402. die um 180 vernetzt zueinander diametral bezüglich der Drehachse angeordnet sind. Die l.eiiungsstücke 302, 402 sind Teile der als dabclbiigcl ausgeführten homogenen Leitungen, die an ihrem (iabelpunkt mit dem Innenleiteranschluß 304 verbunden sind.

Diese Anordnung bietet den Vorteil, daß die innenleilerkontakihulsen 311, 312 ohne zusätzliche Abstützung eingebaut werden können, wodurch die Erreichung des gewünschten Wellenwiderstandes wesentlich erleichtert wird. Außerdem ist es möglich, bei sehr hohen Frequenzen, bei denen der durch die Drehkoniakte gebildete Hohlraum in unzulässigen Moden schwingen kann, diese Moden zu unterdrücken.

Zur Festlegung der homogenen Leitungen 30Γ, 306 innerhalb der Ringkanälc 303, 403 werden diese von Isolierscheiben 320 getragen. Die Innenlciterkoniakthüls .311 innerhalb des außen vom Außenleiter 31 3 des äußeren Koaxialsysiems und innen von dem Außenleiter 103 des inneren Koaxialsystems begrenzten Raumes 300 besit/t den gleichen Wellenwiderstand in axialer Richtung wie die ankommende b/w. abgeiiendc Lei'ung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Koaxiale I ir-Mehrfachdrehkuppliing mit galvanischen Drehkontakten, insbesondere für Drehanlennen von Radaranlagen, bei der die Außenleiter Sämtlicher Koaxialsysteme galvanisch miteinander verbunden sind und der Innenleiier eines alitieren Koaxialsystep.is hohl ausgeführt ist und die Außenleiter-Drehkoniakie des inneren Koaxialsystems koaxial umschließt, dadurch gekenn /eichnet, daß das innere Kuaxialsystem (103, 203; 104, 204) mit seinen Koaxialanschlüssen in Richtung der Drehachse koaxial /u dieser durchgehend angeord net ist und daß die Anschlüsse der Innenleiter (311, 312) des äußeren Koaxialsystcms über homogene Ringlcitungsabschnitte (305, 306) innerhalb des Außenleiters (44, 48) des äußeren Koaxialsystems mit den Innenleiter-Koaxialanschlüssen (304, 404) des äußeren Koaxialsystems verbunden sind, die radial /ur Drehachse versetzt sind und radial außerhalb des inneren Koaxialsystenis liegen.

2. Drehkupplung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, duß cm Dichkoiiiiiki (301) z\viM.hcn dem axial durchgeführten Außenleiter (103) des inneren Koaxialsystems und einer Kontaklhülse ausgebildet ist. die von der inneren .Stirnfläche (414) des inneren topfartig gestalteten Außenleite^rbauteils (201) axial vorsieht.

i. Drehkupplung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Drehkonlaklc (32, 33) des Innensystems axial /u den Drehkonkiklen (30, 31) des Außensystems versetz! hegen.

4. Drehl· pplung nach Anspruch ?. dadurch gekennzeichnet, daß die Drchkonlakie (32, 33) des Innensystem, innerhalb einer konzentrischen Aus nehmung der Stirnwand '/es inneren lopfförmigen Außenlciterbauteils(20l) angcoidnel wird.

5. Drehkupplung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichm t. daß die elektrische Verbindung zwischen den relativ zueinander drehbaren Bautci lcn durch einen kontaktlosen Transformationsspall (Choke) gebildet isi.

b Drehkupplung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Innenleilerdrehkontak'·? (31) des äußeren Koaxialsystems von Hülsen (311, 312) gebildet sind, die über die homogenen l.eilungen (305, 306) von den Stirnwänden der lopfförmigen Außenlciterbauteile (101, 210) getragen werden.

7 Drehkupplung nach Anspruch b. dadurch gekennzeichnet, daß die homogenen leitungen von je einem halben Ring (305, 306) gebildet sind, die isoliert in Ringnuten (303, 403) der Stirnwände (314, 414) der topfformigen Außenleitcrbauteile (101, 201) eingefügt sind und mit ihren diametral gegcnuberlie gcnden I.nden an den Kontaklhülsen (311, 312) ansetzen und im Mittelteil mit dem Innenleileran Schluß (304) verbunden sind.

H Drehkupplung nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, daß die llalbringc (305, 306) von Isolierstiitzcn (320) innerhalb der Ringnuten (303, 403)getragen werden.

9. Drehkupplung nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die diametral gegenüberliegenden Anschlüsse (302, 402), die die Konlakthülscn (3Ü, 312) tragen, relativ zueinander um 90° versetzt sind und daß dadurch die Koaxiiilanschlüssc des äußeren Koaxialsyslcms um 40 um die Drehachse versetzt liegen.

10. Drehkupplung nach den Ansprüchen b bis 4.

dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenwiderstand der homogenen I.eimngsabschniiie (305, 30b)

ϊ doppelt so groß ist wie der Wellenwiderstand der Ansehlußleimng.

IL Drehkupplung nach Anspruch L dadurch gekennzeichnet, daß die beiden homogenen Ringleitungsabschnitte (305, 306) als Bandleitiingen ausge-Ui führt und auf den inneren Stirnflächen (314,414) der lopfförmigen Außenleiterbauteile (101, 201) isoliert festgelegt sind.