DE2808289A1 - Hohlleiter fuer die uebertragung elektromagnetischer wellen und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

Institut Radiotekhniki i Elektroniki Akademii Nauk SSSR, Moskau, UdSSR

Hohlleiter für die Übertragung elektromagnetischer Wellen und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung betrifft allgemein UHF- und SHF-über= tragungsleitungen, bei denen zur gerichteten Übertragung elektromagnetischer Wellen Hohlleiter benutzt werden. Spezieller behandelt die Erfindung einen solchen Hohlleiter sowie seine Herstellung»

Die Erfindung kann beim Bau von Hohlleitungen für breitbandige Nachrichtenverbindungen über große Entfernungen im Millimeter- und Submillimeter-Wellenbereichj für Antennenzuleitungen stationärer und mobiler Richtfunkanlagen des Zentimeter- und Millimeter-Wellenbereichs_s für Leitungen zur Übertragung großer Leistung über weite Entfernungen im Dezimeter- und Zentimeter-Wellenbereich für Systeme zur kon-

OBlQlMAL mZPZC ED

SOS83&/O1ÖS

tinuierlichen Steuerung und Überwachung des Fährverkehrs, sowie für andere funktechnische Systeme und Einrichtungen mit breiten !Frequenzbereich angewandt werden, bei denen ein geringer Dämpfungsbelag, minimales Gewicht pro Längeneinheit und minimaler Aufwand in der Produktion, beim Transport und bei der Verlegung von Hohlleitern für entsprechende Übertragungsleitungen erreicht werden müssen.

Die Erfindung betrifft in diesem oder jenem Betrieb abhängig v.on der konkreten Vorbestimmung arbeitend^.. Wellenleiter verschiedener Klassen.

Bekannt sind mehrere Verfahren und konkrete technologische Prozesse zur Herstellung runder Metallhohlleiter mit phasenspaltendem dielektrischen Belag zur Übertragung der H₀₁-WeIIe, bei denen runde Stahlrohre mit genau eingehaltenen

e.
Abmessungen gefrtigt werden, einer inneren stromtragenden Kupferschicht 4, die man darauf mit einem dielektrischen inneren phasenspaltenden Belag und einem äusseren Schutzuberzug sowie mit Flanschen versieht.

Der Hauptmangel dieser Verfahren liegt in hohen Produktionskosten und niedriger Produktivität.

Als . zweiter Mangel dieses Verfahrens ist ate grosse Anzahl von komplizierten und arbeitsintensiven technologischen Vorgängen bei der Hohlleiterherstellung zu nennen, für die man grosse Produktionsflächen braucht.

Der dritte Mangel dieses Verfahrens besteht darin, dass für seine Durchführung sehr genaue, komplizierte und teuere Ausrüstungen erforderlich sind.

Ein anderer Mangel dieses Verfahrens ist die Begren-

836/0102

808289

zung der Maximallänge von Hohlleitersektionen auf 5 his 10 m, was viele Stoßstellen hei der Montage der Ubertragungsleitungen erforderlich macht, wobei sich verhältnismäßig hohe Kosten der ¥erbindung und Abdichtung der Stoßstellen in Rohrsträngen ergehen.

So besteht eine bekannte Ausführung des zur Übertragung der H₀^-IeIIe vorgesehenen runden Metallhohlieiters aus einem Präzisions-Stahltragerrohr, auf dessen Innenfläche eine dünne (um das Mehrfache dickere als die Skinschicht) und dichte stromführende Kupferschicht aufgetragen ist, sowie aus einer dünnen inneren phasenspaltenden .Dielektrikumschicht und einer äußeren Schutzschicht aus einem Isolierstoff (vgl. z. B. das japanische Patent Nr. 4-9-1752, Klasse H 01 ρ 11/0O)₀

Außer den sich aus dem Herstellungsverfahren selbst ergebenden Nachteilen haftet dieser Konstruktion eine Reihe von Nachteilen an·

Der Hauptmangel der Ausführung besteht darin₉ daß der Hohlleiter nicht fertigungsgerecht ist, weil die Schichten auf seine Innenfläche nacheinander aufgetragen werden.

Ein anderer Mangel liegt darin, daß der Hohlleiter wegen der durch Produktion, Lagerhaltung und Transport bedingten Einschränkungen nicht als mehrere zehn oder hundert Meter lange stoßstellenfreie Hohlleiterabschnitte realisiert werden kann«

909836/0102

-ίο- 2803283

Ein weiterer Mangel dieser Hohlleiterausführung liegt in ihrer Steifigkeit bzw. sehr beschränkten Flexibilität und Sperrigkeit im Außerbetriebszustand, da die runde Querschnittsform durch ein starres lrägerrohr aufrechterhalten wird, Dadurch werden der Herstellungstechnologie, der Lagerhaltung und der Zerlegung mehrere Einschränkungen auferlegt große Produktions- und Lagerräume müssen bereitgestellt werden· Man muß auch besondere Maßnahmen zur Verhütung der Verformung der Hohlleitersektionen beim transport treffen. Auch das Hindurchziehen der Holleiterstränge durch Schutzrohre wird hierbei beim Bau von Übertragungsleitungen erschwert·

Zu den Nachteilen der beschriebenen Ausführungen gehören auch großer Verbrauch von Metall oder anderen Stoffen pro Längeneinheit des Hohlleiters sowie großes längenbezogenes Gewicht und der damit im Zusammenhang stehende große •Arbeitsaufwand bei der Verlegung,

Bei den bekannten Verfahren zur Herstellung der zur Übertragung der H₀₁-WeIIe bestimmten runden filtrierenden Ring— und Wendelhohlleiter werden auf einem zylindrischen Dorn die einen geschlossenen Zylinder bildenden periodischen Gitter in der Art von hintereinander liegenden dünnen metallischen und dielektrischen Ringen oder als eine mit dünne» isoliertem Draht in kleinem Wicklungsschritt gewickelte Wendel hergestellt. Diese Gitterstruktur wird darauf mit

909836/0102

Hilfe von dielektrischen Bindemitteln (g_o B₀ polyaerisierbaren Harzen) mit zugesetzten Absorbern in abschirmenden Metallrohren fixiert ₉ auf deren Außenfläche ein. SctafesübeE¹=. gang aus einem Isolierstoff (z₀ B₀ Polyäthylen) (s_o US=Pa= tent N, 3599126g Kl₃ H 01₉ p₀ 11/0O₉ Toute electron,, 1972₈ N· 368, 31-34) aufgetragen wird»

Den bekannten Herstellungsverfahren für Wellenleiter mit Filtereigenschaften haften außer der Beschränkung der technologischen Länge "von Wellenleitersektionen eigentlich sämtliche Nachteile an, die sich auf die Herstellangsver-» fahren für metallische Wellenleiter mit einem phasenteilen-» den dielektrischen "Überzug zur Übertragung der Hq^-Welle beziehen und vorstehend erwähnt sind_e

Eine der Ausführungen der Hq,.-Welle eines Hohlleiters mit Filtereigenschaften zur Übertragung stellt eine 2,5 bis 5 m lange Hohlleitersektion dar, deren stromführendes runfes Rohr durch eine mit dünnem isolierten Kupferdraht gewickelte Wendel gebildet wird_o Auf die Drahtwende ist zur Verklebung eine dielektrische Glasfaserhülle aufgetragen, die mit einem Spezialkompound (z„ B₉ Epoxydharz mit Absorberzusatz) durchtränkt ist· Sas äußere Stahlträgerrohr dieses Hohlleiters ist mit einem Schutzüberzug aus Polyäthylen umhüllt.

Bekannt ist auch eine Bauart des zur Übertragung der bestimmten flexiblen Ringhohlleiters mit Filter-

909836/0103

eigenschaften, bei dem das stromführende Rohr durch ein zum Zylinder zusammengerolltes biegsames Dielektrikumband gebildet wird· Auf die Innenfläche des Bandes ist ein leitender Film in der Art von Streifen aufgetragen, die zu geschlossenen Ringen zusammengelotet sind und nach der Bandlänge gleichmäßig verteilt liegen· Die Außenfläche des Bandes ist mit einem dielektrischen Absorber sowie mit einer elastischen Kunststoff-Trägerhülle überzogen, welche die runde Querschnittsform aufrechterhält (vgl, z. B, das USA-Patent iür. 3599126, Klasse H 01 ρ 11/00)·

Ein anderer wesentlicher Mangel der bekannten Ausführungen der filtrierenden Hohlleiter besteht darin, daß die runde Form seines Querschnitts durch die zylindrische tragende Hülle gesichert wird, weshalb die Hohlleiterrollen außer Betrieb (bei Herstellung, Lagerung, Iransport und Verlegung) bei hinreichend großem Durchmesser des inneren Hohlraumes (z· B. 60 mm) im besten Falle mit einem Durchmesser von einigen Metern gebildet werden können·

Die Länge von realisierbaren Stoßstellenfreien Hohlleiterabschnitten ist praktisch durch ihre Abmessungen und die !Iransportmöglichkeiten begrenzte

Bekannt sind verschiedene Herstellungsverfahren und Ausführungen der mit einer geschlossenen stromführenden Metallschicht versehenen Hohlleiter, die zur Übertragung der Grundwelle H^ (mit der niedrigsten Ordnungszahl) in Zentimeter- und Millimeter-Wellenbereichen bestimmt sind«

309836/0102

:8Q8289

Dazu gehört auch ein Verfahren zur Herstellung eines bestimmten flexiblen gaufrierten (gefalteten) Hohlleiters mit elliptischem querschnitt. Dieses Verfahren ist durch eine größere Leistungsfähigkeit und durch Benutzung eines einfacheren und billigeren Ausgangswerkstoffes gekennzeichnet. Für die kontinuierliche Hohlleiterherstellung wird bei diesem Verfahren eine Einrichtung benutzt, in der im Rohmaterial, das ein zusammengerolltes Metallflachband darstellt, Palten geprägt werden, das Band dann auf einem Spezialdorn zum elliptischen Zylinder verbogen und verschweißt wird, worauf noch die Auftragung eines äußeren Schutzüberzuges erfolgt.

Infolge der regelmäßigen nichtkreisförmigen Querschnitt! form wird im gefertigten Hohlleiter eine stabile Polarisation des Betriebswellenfeldes erreicht (vgl, z. B₀ das USA-Patent Mr. 5772772, Klasse H 01 ρ 11/00 und ein ßundespatent N. 1590675, Klasse H 01 ρ 11/18).

Zu seinen Nachteilen kann man den Umstand zählen₈ daß der Hohlleiterquerschnitt laereits beim Produktionsvorgang die vorgegebene Form erhält, wofür spezielle Präzisionsdorne benötigt werden. Für die Herstellung der biegsamen Trägerhülle, die die vorgegebene trierschnittsform aufrechterhält, wird außerdem eine große Werkstoffmenge verbraucht.

Infolgedessen weisen die Rollen selbst bei verhältnismäßig guter Flexibilität der Konstruktion der Wellenlei-

909836/0102

28Q8289

ter ovalen oder elliptischen Querschnitts große Abmessungen und Masse auf.

Die Konstruktion solch eines Wellenleiters und deren Mängel sind gut genug bei der Beschreibung des Verfahrens gezeigt.

Die bekannten Verfahren der Herstellung von runden metall-dielektrischen Hohlleitern mit der Betriebswelle ifl-^ unterscheiden sich von den beschriebenen Verfahren zur Herstellung von runden steifen Ganzmetall-Hohlleitern mit einem dünnen phasenspaltenden dielektrischen film, die zur Übertragung der Hq^-Welle bestimmt sind, nur durch die

c Technologie der Auftragung einer aus Eohfrequenzdielektrikum mit geringen Verlusten bestehenden dickeren inneren Antiresonanzschicht, deren Dicke mit der Wellenlänge vergleichbar ist. Aus diesem Grunde sind auch die Mängel der Herstellungsverfehren die gleichen.

Die bekannten Ausführungen von runden metallischdielektrischen Hohlleitern stellen steife, mehrere Meter lange Kupfer- oder Bimetallrohre mit Verbindungsflanschen an den Enden dar, deren Innenfläche mit einer Schicht aus Polyäthylen oder aus einem anderen HochfrequenZrDielektrikum mit geringen Wärmeverlusten überzogen ist, wobei die Dicke dieser Schicht 1/8 oder 3/8 der Wellenlänge beträgt. Die Außenfläche dieser fiohre ist mit einer Isolierstoff-Schutzschicht bedeckt. Zur Gewährleistung eines geringen

909836/0102

.15

Dämpfuagsbelags der linear polarisierten EE^=WeIIe wird der Durchmesser des Kohlleiter^Xnnenrauaes viel größer als die Wellenlänge gewählt (vgl_o ζ ο B₀ &asanse"w J₀ M₀ ""©ante= technik und Elektronik·¹¹, 1970_P Heft 15₉ Nr₀ 1₀ S₀ 20?)ο

Was diese bekannten metall=dielektrischen Hohlleiterausführungen zur Übertragung der EH^pfeile anbetrifft ₉ so soll im Zusammenhang mit ihres konkreten Betriebsart auf eine Reihe wesentlicher Kachteile hingewiesen werden_s die diesen Hohlleitern außer den bei der Beschreibung runder Metallhohlleiter mit einem dünnen phasenspaltenden dielek«= trischen Überzug für die Übertragung der B^-Welle erwähnten Mängeln eigen sind«

Ein Mangel solch eines runden metall-dielektrisehen Hohlleiters besteht darin₉ daß darin keine Abfilterung von unerwünschten Wellentypen, vor allem der querpolarisierten EEL^-Welle sowie der symmetrischen magnetischen Welle erfolgt, die nach ihrer Feldstruktur nahe der H₀^-WeIIe steht und an zufälligen Krümmungen der Hohlleiterachse entsteht»

Der andere Mangel der bekannten Ausführung liegt in der Instabilität der Feldpolarisation der Betriebswelle 13L, die durch die Kreissymmetrie bedingt ist und bei Inhomogeni täten wie geringfügige Elliptizität des Querschnitts von Metallrohren oder der Dielektrikumschicht entsteht, wobei sich polarisationsbezogene Ausartung von unsymmetrischen, Wellen ergibt« Dies hat zusätzliche Verluste zur Folge oder

909836/0102

2808299

erfordert sehr strenge Toleranzen für die Genauigkeit der Hohlleiterherstellung zwecks gleichzeitigen Betriebs auf zwei querpolarisierten EH_xJ,.-Wellen (z. B₀ "bei der Sende- und Empfangs-Kanaltrennung nach Polarisationsmerkmalen).

Jis sind auch Herstellungsverfahren und Ausführungen von gasgefüllten dielektrischen Hohlleitern mit Antiresonanz-Wanddicke zur Übertragung der linear polarisierten EH,^-We lie bekannt·

Der gasgefüllte dielektrische Hohlleiter gehört zu neuen Arten von gerichteten Systemen zur verlustarmen Übertragung der elektromagnetischen Wellen. Gegenwärtig sind die Ausbreitungsbesonderheiten von elektromagnetischen Wellen nur im einfachsten Modell des gasgefüllten dielektrischen Hohlleiters sorgfältig untersucht, der ein aus Hochfrequenz-Dielektrikum hergestelltes rundes fiohr mit Antiresonanz-Wanddicke (etwa gleich einer ungeraden Viertelwellenlängenzahl) darstellt, welches mit Gas gefüllt ist, dessen Dielektrizitätskonstante höher als die des umgebenden Mediums (der Luft) liegt. Trotz der prinzipiellen Möglichkeit, einen geringen Dämpfungsbelag bei minimale* Aufwand zu erzielen, konnten solche Hohlleiter bis jetzt keine weitgehende Anwendung finden, da die bekannte Ausführung das Problem der Hohlleiterverlegung nicht lösen kann und eine Eeihe anderer Schwierigkeiten nicht beseitigt, die mit der Stabilität der Betriebszustünde im Zusammenhang stehen·

909836/01B2

Es ist ein Verfahren zur Herstellung von runden gasgefüllten dielektrischen Hohlleitern "bekannt ₈ bei dem ein rundes dielektrisches Rohr, dessen Wanddicke gleich einer ungeraden Viertelwellenlängenzahl ist_s durch eine besondere Präzisionsziehdüse aus einem geschmolzenen Polymer—werkstoff z» B. Polyäthylen gedrückt wird.

Der Hauptmangel dieses bekannten Verfahrens zur Herstellung von gasgefüllten dielektrischen Hohlleitern be«* steht darin, daß es für die Herstellung von Hohlleitern mit größerem Durchmesser wenig geeignet ist, welche die verlustarme Übertragung der Wellen mit einer Länge von 6 "bis 8 mm sowie längerer Wellen ermöglichen«, Denn die Vergrößerung des Durchmessers uftd der Stärke der land des Wellenleiters schließt praktisch die Möglichkeit aus, diesen zu Rollen zu w icke In₀

Der andere Mangel des bekannten Verfahrens zur Herstellung von gasgefüllten dielektrischen Hohlleitern liegt in den Schwierigkeiten, die bei der Gewährleistung der erforderlichen Genauigkeit von dielektrischen Rohren in Bezug auf die Jvandgleichmäßigkeit in der azimutalen Ebene und nach dem Längsschnitt, nämlich bezüglich der zulässigen zufälligen (^uerschnittselliptizität nach der Wanddicke beim Betrieb mit kürzeren Wellen (Submillimeterwellen und noch kürzeren Wellen) entstehen, insofern solche Ungleichmäßig*- keiten zur instabilen Polarisation der Betriebswelle üR** führen,

909836/0102

-is - 2808239

Eine bekannte Ausführung des gasgefüllten dielektrischen Hohlleiters stellt ein aus elastischem Hochfrequenzdielektrikuni hergestelltes rundes Bohr dar, dessen Durchmesser größer als die wellenlänge ist und dessen Wanddicke einer ungeraden "Viertelwellenlängenzahl entspricht. Der Innenraum des Rohres ist mit Gasj gefüllt, dessen Dielektrizitätskonstante größer als die der Luft ist (vgl· z. B. Kasanzew J. ff. "Funktechnik und Elektronik·, 1968, Heft 13, Hr. 7, S. 1227).

Der Hauptmangel dieser Ausführung liegt darin, daß es keine elektrisch neutrale Stützelemente gibt und deswegen bei Hohlleiterverlegung infolge gestörter Bedingungen der totalen inneren Reflexion an Berührungsstellen von Stützen, nämlich der aus Schaumpolystyrol hergestellten Scheiben, zusätzliche Verluste entstehen· Die Anwendung von diskreten Stützen führt außerdem zu unerwünschten periodischen Krümmungen der Hohlleiterachse, die ihrerseits zusätzliche 7erluste der ^etriebswelle EH^ wegen ihrer Umsetzung in Störwellen verursachen.

Ein anderer Mangel dieser Ausführung des gasgefüllten dielektrischen Hohlleiters besteht in der instabilden Feldpolarisation der Betriebswelle EH** bei Inhomogenitäten in der Art einer geringfügigen ^erschnittselliptizität. Dieser Mangel ist durch depolarisationsbedingte Ausartung von unsymmetrischen Wellen bedingt und allen Hohlleitern mit kreissymmetrischem Querschnitt eigen,,

$09836/0102

Drittens ist bei dieser Ausführung nachteilig₃ daß keine Abfilterung der querpolarisierten EH₁^=WeIIe erfolgt sowie die an zufälligen Krümmungen und Knickstellen der Hohlleiterachse entstehende symmetrische magnetische Welle ■^01 verhältnismäßig schwach gesiebt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde_s Hohlleiter für die Übertragung elektromagnetischer Wellen zu entwickeln, deren konstruktive Ausführung neben geringen Verlusten bei der Übertragung der Betriebswelle auch Flexibilität und kompakte Abmessungen der Hohlleiter im Außerbetriebszustand sowie eine ausreichende Steifigkeit bei ihrem Betrieb, einen geringen Werkstoffverbrauch bei ihrer Herstellung und Vereinfachungen im Transport, in der Montage und in der Verlegung von Hohlleitungen gewährleistet sowie in mehreren Fällen eine Verbesserung der elektrischen Hohlleitercharakteristiken gegenüber den bekannten Hohlleitern ähnliche Bestimmung ergibt, und außerdem soll mit der Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von Hohlleitern für die Übertragung elektromagnetischer Wellen geschaffen werden, das sich durch universale Anwendbarkeit auszeichnet und eine minimale Anzahl von einfachen und gleichartigen technologischen Vorgängen mit Benutzung von einfachen technischen Einrichtungen einschließt sowie die Organisation eines kontinuierlichen automatischen oder halbautomatischen Produktionsprozesses auf der Grundlage dieses Verfahrens ermöglicht.

Die gestellte Aufgabe wird gelöst zum einen durch einen Hohlleiter, wie er im Patentanspruch 1 angegeben ist, und zum anderen durch ein Herstellungsverfahren nach dem Patentanspruch 15, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sowohl hinsichtlich des Hohllei-

909836/"OT

ters selbst als auch für seine Herstellung jeweils in Unteransprüchen im einzelnen gekennzeichnet sind.

In der nachstehenden Beschreibung wird die Erfindung an konkreten Ausführungsbeispielen und anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:

Fig. 1 ein vereinfachtes Schema des technologischen Prozesses zur Realisierung des vorgeschlagenen Herstellungsverfahrens für die Fertigung von UHF- und SHF-Hohlleitern zur Übertragung der elektromagnetischen Wellen;

Fig. 2 eine Aufsicht eines Abschnitts zweier
zusammengelegter Bänder beim Ziehvorgang zur Erläuterung des vorgeschlagenen Herstellungsverfahrens für einen Hohlleiter mit regelmäßigem Querschnitt;

909836/0103

Fig. 3 axonometrische Darstellung eines Abschnitts zweier zusammengelegter Bänder beim Ziehvorgang zur Erläuterung des Herstellungsverfahrens für mehrere Hohlleiter mit regelmäßigem Querschnitt gemäß der Erfindung5

Fig. 4 Aufsicht eines Abschnitts zweier zusammengelegter Bänder beim Ziehvorgang zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens für einen Hohlleiter mit veränderlichem tyuerschnitt\

Fig. 5 Draufsicht eines Abschnitts„zweier zusammengelegter Bänder beim Ziehvorgang zur Illustration des vorgeschlagenen Verfahrens zur Herstellung einer Hohlleiterausführung, die zur kontinuierlichen Ausstrahlung der elektromagnetischen Wellen in den umgebenden Raum bestimmt ist;

Fig. 6 Draufsicht eines Abschnitts zweier zusammengelegter Bänder beim Ziehvorgang zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens für die zweite Hohlleiterausführung, die zur Ausstrahlung von elektromagnetischen Wellen in den umgebenden Kaum bestimmt ist 5

Fig. 7 Aufsicht zweier zusammengelegter Bänder beim Ziehvorgang als Illustration des vorgeschlagenen Verfahrens zur Herstellung von zwei gekoppelten Hohlleitern mit homogenem Querschnitt j

Fig. 8 Aufsicht zweier zusammengelegter Bänder beim Ziehvorgang zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Hohlleitersystems, das aus zwei gekoppelten Hohlleitern mit regelmäßigem querschnitt

SO983S/Q102

und veränderlicher verteilter Kopplung besteht;

Fig, 9 Aufsicht zweier zusammengelegter Bänder beim Ziehvorgang zur Illustration des Verfahrens zur Herstellung eines aus zwei gekoppelten Hohlleitern vom veränderlichem Querschnitt bestehenden Systems gemäß der Erfindung $

Fig. 10 ein runder UHF-SHF-Hohlleiter mit regelmäßigem (Querschnitt gemäß der Erfindung in axonometrischer Darstellung j

Fig. 11 ein linsenförmiger UHF-SHF-Hohlleiter mit regelmäßigem »Querschnitt gemäß der Erfindung (axonometrisehe Projektion) j

Fig. 12 axonometrische Darstellung zweier zuletzt erwähnter UHP-SHF-Hohlleiter gemäß der Erfindung im Außerbetriebszustand;

Fig. 13 axonometrische Darstellung eines erfindungsgemäß ausgeführten UHF-SHF-Hohlleiters mit einem längs der Hohlleiteraehse veränderlichen runden querschnitt;

Fig. 14 ein UHF»SHF-Hohlleiter gemäß der Erfindung mit einem längs der Hohlleiterachse veränderlichen linsenförmigen Querschnitt (axonometrische Darstellung);

Fig. 15 ein erfindungsgemäß ausgeführter UHF-SHF-Hohlleiter mit regelmäßigem rundem Querschnitt und längs der Achse veränderlicher Breite der zusätzlichen Flachwellenleiter (axonometrische Darstellung)j Fig. 16 ein UHF-SHF-Hohlleiter gemäß der Erfindung mit

909836/0102

08.

einem längs der Achse -veränderlichen runden Querschnitt einer längs der Achse veränderlichen Breite der susätzlichen *lachwellenleiter (axonometrische Projektion)§

Fig. 17 ein aus drei UIF-SHP-Hohlleitern mit rundem Querschnitt bestehendes System gemäß der Erfindung (Axonometrie) ι

Fig. 18 ein aus drei UHF-SHF^Hohlleitern mit linsenförmigem Querschnitt "bestehendes System gemäß der Särfindiang (axonometrische Darstellung)%

Fig· 19 ein aus zwei UHP-SHF-Hohlleitern mit rundem und linsenförmigem Querschnitt bestehendes System gemäß der Erfindung (axonometrische Darstellung)ι

Pig. 20 axonometrische Darstellung eines aus zwei UHF-SHF-Hohlleitern bestehenden erfindungsgemäßen Systems mit runden .längs den Hohlleiterachen unterschiedlich veränderlichen Hohlleiterquerschnitten \

Fig. 21 axonometrische Darstellung eines aus zwei UHF-SHF -rHohlle it era mit rundem regelmäßigem querschnitt bestehenden Systems gemäß der Erfindung, die über einen zusätzlichen Flachwellenleiter mit einer längs der Hohlleiterachse veränderlichen Breite gekoppelt sind;

Fig. 22 axonometrische Darstellung eines aus zwei UHF-SHF-Hohlleitern bestehenden und erfindungsgemäß ausgeführten System, bei dem einer der Hohlleiter einen veränderlichen Querschnitt aufweist und der diese Hohlleiter verbin-

909836/0102

dende zusätzliche Flachwellenleiter mit einer längs der Hohlleiterachse veränderlichen Breite ausgeführt ist;

Fig. 23 Querschnitt eines Teils des aus einem mehrschichtigen flexiblen Werkstoff gefertigten Bandes, der erfindungsgemäß für die Herstellung der UHP-SHF-Hohlleiter verwendet wird;

Fig. 24 axonometrische Darstellung eines Teils des zusätzlichen Flachwellenleiters, für dessen erfindungsgemäße Herstellung Bänder aus dem in Fig. 26 gezeigten Werkstoff verwendet werden;

Fig. 25 Querschnitt eines Teils des aus einem anderen mehrschichtigen flexiblen werkstoff gefertigten Bandes, der für die Herstellung von UHP-SHF-Hohlleitern erfindungsgemäß verwendet wird;

Fig. 26 axonometrische Darstellung eines Teils des zusätzlichen Flachwellenleiters, zu dessen Herstellung Bänder aus dem in Fig. 28 gezeigten Werkstoff gemäß der Erfindung verwendet werden;

Fig. 27 Querschnitt eines Teils des Bandes, das aus der vierten Art des flexiblen einschichtigen Werkstoffes gefertigt ist, der für die Herstellung der UHF-SHF-Hohlleiter erfindungsgemäß verwendet wird;

Fig. 28 Querschnitt eines Teils des Bandes, das aus der

ig

fünften Art des flexiblen mehrschichten Werkstoffes gefertigt ist, der für die Herstellung der UHF-SHF-Hohlleiter erfindungsgemäß verwendet wird;

909836/OJ02

Pig. 29 axonometrische Darstellung eines Teils des zusätzlichen Flachwelleiileitersj zu dessen Herstellung Bänder aus dem in Fig. 32 gezeigten Werkstoff erfindungsgemäß verwendet wird;

Pig. 30 axonometrische Darstellung eines Teils des zusätzlichen Plachwellen^eiters, zu dessen Herstellung Bänder aus dem in Pig_o 33 gezeigten Werkstoff gemäß der Erfindung verwendet wird;

Pig. 31 Querschnitt einer anderen Ausführungsvariante des in Pig. 34 dargestellten zusätzlichen Plachwellenleiters gemäß der Erfindung;

Pig. 32 Querschnitt einer anderen AusführungsVariante des in Pig. 35 gezeigten zusätzlichen Plachwellenleiters gemäß der Erfindung;

Fig· 33 Querschnitt eines erfindungsgemäß..ausgeführten homogenen runden Metallhohlleiters mit einem dünnen dielektrischen phasenspaltenden Wandüberzug zur verlustarmen Übertragung der Hq^-Welle;

Pig. 34 derselbe Hohlleiter gemäß der Erfindung im Längsschnitt;

Fig· 35 Querschnitt eines aus drei gekoppelten runden Hohlleitern bestehenden Systems gemäß der Erfindung;

Pig. 36 Querschnitt eines aus zwei gekoppelten runden Hohlleitern bestehenden Systems gemäß der Erfindung; Fig. 37 Querschnitt eines aus fünf gekoppelten runden

909836/0102

Hohlleitern bestehenden Systems gemäß der Erfindung}

i*ig. 58 Querschnitt eines als Filter wirkenden runden Hohlleiters gemäß der Erfindung zur übertragung der Hg^-IeI-Ie;

Fig· 39 denselben Hohlleiter gemäß der -Erfindung im Längsschnitt;

-Fig. 40 Querschnitt eines erfindungsgemäß ausgeführten runden Hohlleiters mit der Betriebswelle H,-,. j

Fig. 41 denselben Hohlleiter gemäß der Erfindung mit anders polarisiertem Feld der Betriebswelle R^ ;

Fig· 42 einen linsenförmigen Querschnitt des Hohlleiters mit der Betriebswelle H^_x. gemäß der Erfindung;

Fig. 45 denselben Hohlleiter gemäß der Erfindung mit anders polarisiertem Feld der Betriebswelle H^, * ;

Fig. 44 Querschnitt eines runden Metall-Dielektrikum— Hohlleiters gemäß der Erfindung mit der Betriebswelle EIL·,,;

Fig. 45 Querschnitt eines aus zwei gekoppelten runden Metall—Dielektrikum-Hohlleitern bestehenden Systems gemäß der Erfindung j

Fig. 46 (Querschnitt eines runden gasgefüllten dielektrischen Hohlleiters gemäß der Erfindung;

Fig. 47 denselben Hohlleiter gemäß der Erfindung mit Metallwänden der zusätzlichen Flachwellenleiter in einer anderen Ausführungsvariante;

Fig. 48 denselben Hohlleiter gemäß der Erfindung mit einer anderen Ausführungsvariante der zusätzlichen Flach-

909836/0102

- 35 - 280828S

wellenleiter §

Figo 49 einen linsenförmigen Querschnitt des gasge= füllten dielektrischen Hohlleiters gemäß der Erfindung j

SIg₃ 50 denselben Hohlleiter gemäß der Erfindung mifc einer anderen Peldpolarisation der Betriebst lie _o

Das Wesen und die Besonderheiten des vorgeschlagenen Verfahrens zur Herstellung von Hohlleitern können anhand eines vereinfachten technologischen Schemas zur Realisierung dieses Verfahrens näher "betrachtet werden₀

fig. 1 zeigt ift den Hauptsügen ein konkretes Schema zur Realisierung dieses Verfahrens ₉ wobei kontinuierliche Vieißaht-Schweißung von Polymer st of fen ©der Metall Floien mit T-förmigen hermetischen Nähten von einer ten Breite benutzt wird*, Zu bemerken ist₀ daß die Güteklasse der dazu verwendbaren Werkstoffe und die ^erfahren au ihrer Verbindung mittels hermetischer Nähte beliebig gewälbuLt werden können und auf die konkreten Beispiele nach dem angeführten technologischen Schema nicht beschränkt sind_e

So kann die Verbindung der Werkstoffe mit Hilfe von Klebemitteln oder aufgrund anderer Verfahren erfolgen, wenn sich der für eine oder andere konkrete Ausführung bestimmte Werkstoff.inicht schweißen IaBt₉

Nach dem in Fig. 1 dargestellten technologischen Schema werden für die Hohlleiter Ausgangsmaterialien in der Art zweier flexibler Flachbänder 1 mit gewünschten elektrischen Eigenschaften benutzt, die alle für die herzustellende Hohl-

909836/0102 O^_01nAL inspected

leiterbauart erforderlichen Schichten enthalten. So können solche Bänder 1 eine dünne stromführende Metallschicht, eine Hochfrecjuens-Dielektrikumsciiicht mit einer Dicke, die der Dicke des inneren dielektrischen Hohlleiterbelags an einer Seite der stromführenden Schicht entspricht, sowie eine aus Isolierstoff bestehende Schutzschicht enthalten, die der äuflerenen Schutzschicht des Hohlleiters an der anderen Seite der stromführenden Metallschicht entspricht.

Abschnitte der Bänder 1 von großer Länge werden auf Spulen 2 so aufgerollt, daß bei ihrem Abrollen die der Innenfläche des herzustellenden Hohlleiters entsprechenden Seiten einander zugewandt liegen. Beispielsweise können die Bänder 1 mit der HobhfrecLuenz-Dielektrikum-Schicht einander zugewandt sein»

Mit Hilfe einer gummierten Antriebswelle J und einer gummierten Andruckwalze 4, deren Antrieb von einem Elektromotor 5 über ein Untersetzungsgetriebe 6 erfolgt-, werden die beiden Bänder 1 gleichzeitig über Walzen 7 und durch Walzen 8 gezogen. Die Walzen 7 und 8 sind in der Vertikalebene verschieden hoch eingebaut, wie dies Fig. 1 zeigt, wobei bei ausreichender Spannung der Bänder 1 keine selbständige Verschiebung dieser Walzen in (Querrichtung erfolgt« Die Walzen 8 führen die beiden Bänder 1 zusammen, wobei ihre Längsachsen zur Deckung gebracht werden« Die auf diese Weise zusammengeführten Bänder 1 werden

909836/01OS

darauf flach unter den Andruckwalzen 9 ^nd 1O₈ deren Oberfläche zur Erreichung der erforderlichen Querspannung der Bänder 1 speziell geriffelt ist, über die ebene Oberfläche eines Schweißtisches 11 gezogen«

Die Bänder 1, die durch die Schweißzone zwischen den .Andruckwalzen 9 und 10 praktisch in idealer ebener Form ohne jegliche falten und Runzeln laufen, werden mit wenigstens zwei hermetischen T-förmigen .Nähten mit Hilfe von zwei oder mehreren Schweißköpfen 12 so miteinander verschweißt₈ daß jeder gegenseitige Abstand der inneren Kanten zweier benachbarter Eähte in Querrichtung dem halben Durchmesser des entsprechenden Querschnitts des dabei entstehenden Hohlkanals des Wellenleiters entspricht.

Der Abstand der benachbarten hermetischen Schwei&nähte voneinander kann durch gegenseitige Querverschiebung der Schweißköpfe 12 mit Hilfe von Schlitten 13 geändert werden, die von elektrischen Antrieben 14 mit vorgeschriebener Geschwindigkeit in Bewegung gesetzt werden»

Die letzteren sind mit einer .Programmüteuereinheit 15 verbunden, die das Änderungsgesetz von Qiierschnittsabmessungen der herzustellenden Hohlleiter vorgibt.

Bei Herstellung von Hohlleitern mit konstantem Querschnitt (von homogenen Hohlleitern) wird der gegenseitige Abstand der Schweißköpfe 12 fixiert₉ wobei hermebische Nähte entstehen, die parallel zur Beweguxigsrichtung der Bänder 1 verlaufen,

909836/0102

Zum Beginn oder zur Beendigung des Schweißvorganges sind in Fig, 1 nicht gezeigte Vorrichtungen zur mit Pfeilen angegebenen Vertikalverschiebung der Schweißköpfe 12 vorgesehen, die sowohl manuell als auch über die Programmsteuereinheit 15 gesteuert werden können,,

In. 3?ig. 1 sind auch die Vorrichtungen nicht gezeigt, die zur mit Pfeilen angedeuteten Drehung der Schweißköpfe 12 um ihre Achsen dienen und bei entsprechend geformter Kontaktfläche deslschweißwerkzeuges, die den zu verschweißenden Werkstoff berührt, eine Breitenänderung der hermetischen Schweißnaht nach einem vorgegebenen Gesetz ermöglichen₀

flach der Schweißung entsteht zwischen den benachbarten Nähten ein hermetisch abgeschlossener Hohlraum, der nach seiner Ausfüllung mit Gas als wellenführender Haupthohlkanal dient. Die Bildung von hermetischen Hohlkanälen kann sowohl durch Verbindung der zwei Bänder 1 mit hermetischen Nähten, als auch durch Benutzung eines aus elastischem dielektrischem Werkstoff hergestellten zusätzlichen hermetischen Schläuche erfolgen, der in einen nicht hermetischen Hohlraum zwischen zwei benachbarten Verbindungsnähten eingeführt wird. Beispielsweise kann ein aus Polyäthylenfolie gebildeter zusätzlicher hermetischer Schlauch in den Baum zwischen zwei durch fadenheftung eines kaschierten Gewebes entstandenen Nähten eingeführt werden.

Die Hähte wirken auch als einzelne Elachwellenleiter,

909836/0102

die mit dem wellenführenden Haupthohlkanal land dem umgebenden Baum (oder mit einem anderen wellenführenden Hohlkanal in einem System von gekoppelten Hohlleitern) gekoppelt sind.

Die Stärke dieser Kopplung hängt wesentlich von der •Breite der Flachwellenleiter ab, und deswegen ist im beschriebenen technologischen Schema die Kalibrierung ihrer geometrischen Abmessungen in der Querrichtung der verschweißten Flachbänder 1 vorgesehen.

Bei der Herstellung eines Hohlleiters oder mehrerer Einzelhohlleiter werden die Bänder 1 nach der Schweißung durch Kalibrierwerkzeuge 16 gezogen_s die außerhalb des Hohlkanalstreifens in einem der herzustellenden Hohlleiterausführung entsprechenden Abstand von der Hohlkanalachse eingebaut sind. Die als Scheibenschere oder ein anderes Schneidwerkzeug ausgeführten Kalibrierwerkzeuge 16 kann man auch quer zu den Bändern 1 verschieben (die entsprechenden Verschiebungsvorrichtungen sind in Fig. 1 nicht eingezeichnet), wobei diese Verschiebung nach demselben Gesetz wie bei den Schweißköpfen 12 aber mit einer Zeitverzögerung erfolgt, die den Abstand von den Schweißköpfen 12 und die Geschwin«· digkeit des Bandes 1 berücksichtigt. Hierbei ist die Verschiebung der Kalibrierwerkzeuge 16 und der Schweißköpfe 12 bei ihrem Betrieb nur im Falle der Herstellung von Hohlleitern mit unregelmäßigem Querschnitt erforderlich.

Was den zusätzlichen Flachwellenleiter anbetrifft, der

909836/0102

2W8289

als Element der verteilten Kopplung zwischen zwei benachbarten Haupthohlleitern dient, so wird seine Breite nur durch die Breite der Schweißnaht bestimmt und erfordert keine zusätzliche Kalibrierung.

.Nach erfolgter Kalibrierung der Breite von Wellenleitern in flacher Form wird der fertige UHF-SHF-Hohlleiter (oder eine Reihe von Hohlleitern) in der Form eines flachen Doppelbandes auf die Aufnahmespule 17 aufgerollt, die von einem Elektromotor 18 über ein Untersetzungsgetriebe 19 und eine Reibungskupplung 20 angetrieben wird, wobei die letztere das Aufrollen mit konstanter Bandspannung gewährleistet·

Bei gleichzeitiger Herstellung einer Reihe von Einzelhohlleitern können mehrere Aufnahmespulen 17 benutzt werden, die in der Vertikalebene versetzt sind, um eine Änderung der Bewegungsrichtung der Bänder 1 in der Horizontalebene auszuschließen«,

Einer der Vorteile dieses Verfahrens zur Herstellung von UHF-SHF-Hohlleitern besteht in der kleinen Anzahl von technologischen Arbeitsgängen bei ihrer Fertigung, wobei dies dadurch erreicht wird, daß die Hohlleiter aus vorgefertigten mehrschichtigen Ausgangsstoffen hergestellt werden, in denen bereits alle für eine entsprechende Hohlleiterausführung erforderlichen Schichten enthalten sind· Dieser Umstand gibt die Möglichkeit, den Vorgang der Hohlleiterherstellung nur auf zwei einfachste Arbeitsgänge zurück-

2908289

zuführen: Verbindung (Schweißung) zweier Flachbänder 1 mit Nähten von vorgegebener Breite, zwischen denen der Haupthohlkanal gebildet wird, und Kalibrierung der Breite der an den Außenseiten des Hohlkanals liegenden Kanten der Bänder 1, welche die zusätzlichen flachen mit dem Haupthohlkanal elektrisch gekoppelten Wellenleiter bilden. Diese beiden Arbeitsgänge können vereinigt werden, indem man ein üchweißwerkzeug von besonderer Form verwendet, das die Bänder 1 mit hermetischen iMähten verbindet und gleichzeitig die Außenkanten abschneidet.

Der zweite Vorteil dieses Verfahrens liegt in einer hohen Arbeitsproduktivität₉ die mehrere zehn laufende Meter pro Stunde bei der Herstellung eines einzelnen homogenen Hohlleiters und mehrere Hundert Meter pro Stunde bei gleichzeitiger Fertigung einer Reihe von Einzelhohlleitern aus breiten Bändern 1 erreicht.

Der dritte Vorteil dieses Verfahrens zur Herstellung von UHF-SHF-Hohlleitern liegt in der Anwendung einer einfachen technologischen Ausrüstung»

Dies wird erstens dadurch erreicht, daß der Hohlleiter bei seiner Herstellung nicht seine Betriebsform erhält, sondern entsprechend seinem Aufbau im Außerbetriebszust.and (ohne Gasfüllung) die Form eines flachen Bandes beibehält. Dadurch wird die Lösung der Aufgabe möglich, die Genauigkeit der geometrischen Abmessungen des Innenraumes durch Stabilisierung der Betriebsbedingungen beim Ziehen der Bänder 1 und

909836/0102

2803289

bei ihrer* Verschweißung in flacher !Form mit Einhaltung des vorgegebenen gegenseitigen ^bstandes der Schweißköpfe 12 und ohne Anwendung von Präzis ions-!Träger rohr en und Eräzi— sionsdornen mit vorgegebenem querschnitt sicherzustellen. Infolgedessen braucht man bei der Herstellung von Hohlleitern mit verschiedenen Querschnittsabmessungen (z. B. von runden Hohlleitern verschiedener Durchmesser) keine spezielle Werkzeuge und Vorrichtungen. Zu diesem Zweck genügt die Einstellung entsprechender Abstände der Schweißköpfe 12 und der Kalibrierwerkzeuge 16 voneinander wie oben beschrieben wurde.

Zweitens wird die Einfachheit der technologischen Ausrüstung dadurch gewährleistet, daß die Anzahl der einzelnen technologischen Arbeitsgänge, wie erwähnt, auf ein Minimum reduziert wird und der technologische Prozeß nicht mehr solche ungleichartigen Vorgänge wie Metallbearbeitung, elektrolytische Verkupferung und Auftragung einer Kunststoff-Schutzhülle enthält·

Weiterhin ist dieses Verfahren zur Herstellung von UHP-SHF-Hohlleitern infolge seiner universalen Anwendbarkeit vorteilhaft, die darin besteht, daß man mit Hilfe der gleichen technologischen Ausrüstung erfindungsgemäß Hohlleiter von verschiedenen Typen herstellen kann. Die Unterschiede, der Herstellung von runden Metallhohlleitern mit dielektrischem phasenspaltendem Überzug, von runden filtrierenden Hohlleitern zur übertragung der H₀^-WeIIe sowie der runden

909838/0102

und linsenförmigen metallf-dielektrischen und gasgefüllten dielektrischen Hohlleiter zur Übertragung der linear polarisierten EH/j^-Welle liegen hauptsächlich in der Struktur und der Dicke von Schichten sowie in der Elastizität der als Eohbänder zu benutzenden Ausgangswerkstoffe und in den daraus resultierenden Schweißbedingungen» Bei benutzung von auswechselbaren Baugruppen zur Verbindung der Bänder 1 in der technologischen fertigungsstraße werden die Möglichkeiten dieses Verfahrens noch mehr erweitert.

Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens zur Herstellung der UHF-SHi¹-Hohlleiter besteht in der Möglichkeit, auf seiner Basis eine kontinuierliche automatische (oder halbautomatische) Produktion von Stoßstellenfreien Hohlleiterabschnitten großer Länge zu realisieren.

Dies wird dank der Kompaktheit und einer überaus hohen Flexibilität der entsprechenden Hohlleiterausführungen im Außerbetriebszustand erreicht, die nach diesem Verfahren realisiert werden. Auf eine verhältnismäßig kleine Spule lassen sich bis zu Hunderten und Tausenden Meter lange Hohlleiter in der Form eines I'lachbandes aufrollen. Im Zusammenhang damit sowie infolge der erwähnten geringen Anzahl von technologischen Arbeitsgängen sind die zur Herstellung von UHF-SHF-Hohlleitern erforderlichen technischen Einrichtungen auch kompakt und brauchen keine großen Produktionsflächen zu ihrer Unterbringung, Auch keine großen Lager werden dabei für Fertigungserzeugnisse benötigt.

909836/0102

28Q82&9

Hoch ein Vorteil des vorgeschlagenen Verfahrens zur Herstellung von UHF-SHF-Hohlleitern liegt im geringen Verbrauch von Metallen und dielektrischen Stoffen pro eine Hohlleiter-Längeneinheit·

Dies hängt hauptsächlich damit zusammen, daß die vorgegebene Hohlleiter-Quersehnittsform im Betriebszustand nicht durch die "anddicke der Trägerhülle, sondern durch Überdruck des Gases aufrechterhalten wird, das den Innenraum des Haupthohlkanals ausfüllt.

Und schließlich besteht der aus den obigen Vorzügen resultierende Hauptvorteil dieses Verfahrens darin, daß es zur wesentlichen Kostensenkung bei der Hohlleiterproduktxon führt. Die erfindungsgemäße Herstellung der runden Metallhohlleiter mit einem dünnen phasenspaltenden dielektrischen Belag sowie der für die breitbandige Weitverbindungsleitungen bestimmten runden filtrierenden Hohlleiter zur Übertragung der H₀^-WeIIe ist im Durchschnitt um 1 bis 2 Größenordnungen billiger als die Herstellung von Hohlleitern gleicher Bestimmung nach den bekannten Verfahren.

Die erfolgende Herstellung der ÜHF-SEF-Hohlleitern mit konstantem (Verschnitt wird weiter durch Pig. 2 veranschaulicht, in der die Draufsicht eines Abschnitts von zwei zusammengelegten Bändern 1 gezeigt ist, die aus einem Werkstoff mit vorgegebenen elektrischen und physikalisch-mechanischen Eigenschaften bestehen sowie gleichzeitig durchge—

909836/0102

zogen werden.

In der Zone, die dem Schnitt nach der Linie A-A entspricht sind die Bänder 1 zusammengelegt, aber noch nicht miteinander verbunden· Im Abschnitt der B-B-Schnittes sind die Bänder 1 bereits mit zwei hermetischen Parallelnähten 21 verbunden, nnd im bereich des G-C-ächnittes sind sie nach diesen Nähten 21 kalibriert, wobei Kanten 22 mit erforderlicher Breite entstanden sind«

Das Wesen des Herstellungsverfahrens für einen Hohlleiter besteht darin, daß zwei aus einem entsprechenden Werkstoff vorgefertigten Bänder 1 mit zwei hermetischen Hähten 21 (.!"ig. 2) erforderlicher Breite verbunden werden, die in der Sichtung der Eandbewegung einander parallel und in Bezug auf die Achse der zu verbundenen Binder 1 äquidistant verlaufen. Darauf werden die Kanten der Bänder 1 in Übereinstimmung mit den technischen Vorschriften für die Hohlleiterherstellung in ihrer Breite kalibriert, wobei in der Zone der ^erbindungsnähte 21 außerhalb des zwischen den Nähten 21 bleibenden Hohlraumes des wellenführenden Hauptkanals Kanten 22 der verbundenen Bänder 1 gebildet werden. Als eine Abart dieses Verfahrens ist die Möglichkeit zu erwähnen, homogene Einzelhohlleiter aus zwei vorgefertigten und nach der Breite kalibrierten Bändern 1 herzustellen, bei denen ihre Außenränder mit Nähten 21 von vorgegebener Breite verbunden werden, wobei keine zusätzliche KaIi-

909836/0102

brierung erforderlich ist.

In Fig. 3 soll das Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung einer Reihe homogener UHF-SHF-Hohlleiter näher erläutert werden, bei dem zwei aus einem den herzustellenden Hohlleiterausführungen entsprechenden Werkstoff gefertigte Bänder 1 durch Schweißung mit mehreren Parallelnähten 21, von vorgegebener Breite verbunden werden«

In diesem Falle wird die Breite der dazwischen liegenden Schweißnaht 21 doppelt so groß wie die Breite des für diese Hohlleiterausführung erforderlichen gekoppelten Flachwellenleiters festgelegt, wobei der Abstand der Innenkanten der zwei benachbarten Nähte 21 voneinander dem halben Querschnitt sumfang des Innenh&hlraumes beim Betriebszustand des Hohlleiters entspricht, nachdem also dieser Hohlraum mit Gas bei Überdruck gefüllt wifd. Nach Verschweißung werden die breiten Bänder 1 in der Mutte jeder Zwischennaht 21 in einzelne Hohlleiter zerschnitten, die darauf auf Auf» nahmespulen 17 (Fig· 1) aufgerollt werden, welche in der zur Bewegungsrichtung der Bänder 1 senkrechten Vertikalebene über je eine Spule in verschiedenen Höhenniveaus eingebaut sind·

Beispielsweise gehen bei gleichzeitiger Herstellung von mehreren Jiinzelhohlleitern in Abfälle nur zwei beim Kalibrieren abgeschnittene Bandstreifen.

Dieses ablaufende Verfahren zur Herstellung von XJHF-

909838/0102

SHF-Hohlle ItBPn₉ deren (qperschnittsabmessungen sich entlang der Längsachse nach eines vorgegebenen Gesets₉ z_o B© linear oder exponential JLade2?xi_ß wird in Figo 4 illustrierte

Der Unterschied dieses Verfahrens von dem in Fig» 2 ■veranschaulichten Verfahren "besteht darin₅ daß "beim Bureiä.» ziehen der Bänder 1 (I¹Ig₉ 1) gleickseitig mit einer konstanten oder veränderlicher Geschwindigkeit (linear bzw, nichtlinear) auch der Abstand der Schweißköpfe 12 voneinander mit Hilfe der Schlitten 13 geändert wird, die vom elektrischen Antrieb 14 in Bewegung gesetzt werden_s welcher mit der zur Steuerung der Bewegungsrichtung und -geschwindigkeit dieser Schlitten 13 dienenden Programmsteuereinheit 15 verbunden ist, und die Kalibrierwerkzeuge 16 mit einer bestimmten Zeitverzögerung nach demselben Gesetz wie die SchweiBköpf e 12 verschoben werden«,

Torteil dieses Verfahrens besteht in der Möglichkeit, stetige Anpassungsübergänge vom Hohlleiter mit einem Querschnitt zum Hohlleiter mit einem anderen Verschnitt ohne irgendwelche Stoßstellen und Terbindungsflansche auszuführen, wobei die Länge eines Anpassungsübergangs praktisch unbegrenzt ist«

Das beschriebene "Verfahren kann auch als Übergangsprozeß bei der Herstellung von steifen Ausführungen der Anpassungsübergänge benutzt werden, wenn nach der Füllung des Innenraumes dieses Hohlleiters mit Gas bei Überdruck von

909836/0102

außen eine aus polymerisierbarem Harz oder anderem Kompound bestehende 'ürägerhiille aufgetragen wird.

Das Verfahren zur Herstellung von ÜHF-SHF-Hohlleitern, die zur kontinuierlichen Ausstrahlung der elektromagnetischen Energie in die Umgebung mit vorgegebener Intensität und auf einer bestimmten Frequenz bzw. in einem Frequenzband (Fig. 5) bestimmt sind, unterscheidet sich vom beschriebenen Vorgehen bei der Herstellung des Einzelhohlleiters nach Fig. 2 eigentlich nur dadurch, daß beiderseits der Achse der durch "Parallelnähte 21 verbundenen Flachbänder 1 durch Kalibrierung der Kantenbreite außerhalb der

dazwischen liegenden Hohlkanalzone mit diesem Hohlkanal elek trisch gekoppelte zusätzliche Flachwellenleiter in der Art von Kanten 22 unterschiedlicher Breite gebildet werden. Die Breite einer Kante 22 wird in Übereinstimmung mit dem Hohlleiteraufbau so gewählt, daß die Kopplung des Hohlleiters mit dem umgebenden Eaum genügend stark ist, während bie Breite der anderen Kante 22 so breit sein muß, daß dieser Wellenleiter als Falle wirkt und das elektromagnetische Feld im Innenraum des Haupthohlleiters abschirmt.

Fig. 6 zeigt schematisch den Herstellungsprozeß für Hohlleiter» deren Strahlungsintensität an einer Seite der Hohlkanal-Längsachse und entlang dieser Achse nach einem vorgegebenen Verlauf geändert wird.

Das Verfahren zur Herstellung eines derartigen Hohl-

909836/0102

leiters unterscheidet sich vom Vorgehen "bei der Fertigung des linze!.hohlleiters mit homogenem Querschnitt nur dadurch, daß die Breite der Kante 2J, die einen gekoppelten Flachwellenleiter darstellt, von einem Querschnitt zum anderen entlang der Hohlkanal-Längsachse nach einem vorgegebenen, beispielsweise nach einem periodischen (sinusförmigen) Verlauf geändert wird, wobei man ein Kalibrierwerkzeug 16 (Fig. 1) benutzt, das von einem besonderen (in Fig. 1 nicht gezeigten) und mit der Programmsteuereinheit 15 verbundenen elektrischen Antrieb in Bewegung gesetzt wird.

Bei allen ^ertigungsmöglichkeiten für UHF-SHF-Hohlleiter, die zur Ausstrahlung der elektromagnetischen Wellen in den umgebenden Baum bestimmt sind, falls eine wesentliche Erhöhung der Strahlungsintensität in einem breiten Frequenzband erforderlich wird, kann das in Fig. 1 gezeigte technologische Schema unwesentlich geändert werden, um in die Mahtzone ein zusätzliches nach Dicke und Breite kalibriertes dielektrisches Bändchen einzuschweißen, das zwischen die Bänder 1 bei ihrem Durchzug eingeführt wird und also die Höhe der strahlenden Flachwellenleiter vergrößert.

Ein Torteil der in Fig. 5 und Fig„ 6 veranschaulichten Verfahren besteht darin, daß zur Realisierung der elektrischen Kopplung zwischen dem Hohlkanal und dem freien Haum nicht mehr das wenig produktive und kostspielige Bohren eines Systems von Öffnungen in den Hohlleiterwänden mit nach-

2805289

folgender Abdichtung dieser Öffnungen mit Hilfe von funkwellendurchlässigen Werkstoffen erforderlich ist»

Das in Fig. 1 gezeigte technologische Schema gibt die Möglichkeit, nicht nur die beschriebenen einzelnen UHF-SHF-Hohlleiter verschiedener Typen und verschiedener Bestimmung herzustellen, sondern auch verschiedene Systeme von zwei oder mehreren miteinander elektrisch gekoppelten UHF-SHF-Hohlleitern zu realisieren, bei denen die Kopplung in einem sehr großen Bereich geändert werden kann·

Tom beschriebenen Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung einer Eeihe von in Fig. 3 gezeigten Einzelhohlleitern unterscheidet sich die Herstellung eines Systems gekoppelter UHF-SHF-Hohlleiter mit vorgegebenen Querschnitfesabmessungen und mit einer konstanten verteilten Kopplung zwischen den Hohlkanälen dadurch, daß die Naht 21 (Fig. 7) zwischen den benachbarten Hohlkanälen nach der Schweißung nicht zerschnitten wird und die Breite dieser Naht 21 gleich der Breite des zusätzlichen Flachwellenleiters festgelegt wird, der als Element der verteilten Kopplung zwischen zwei Hohlkanälen wirkt.

Bei der Fertigung eines Systems von zwei gekoppelten UHF-SHF-Hohlleitern mit konstantem Verschnitt und veränderlicher verteilten Kopplung zwischen zwei benachbarten Hohlkanälen besteht der Herstellungsvorgang entsprechend dem in Fig. 1 dargestellten technologischen Schema darin, daß die Breite der Naht 21 (Fig. 8) zwischen den zwei benachbarten

$09836/0103

Hohlkanälen durch, stetige Drehung des speziell geformten Schweißkopfes 12 um seine Achse geändert wird» Den Schweißkopf 12 (Fig. 1)» der die zur Vorschubrichtung der Bänder 1 geneigte äußere Naht 21 (Fig* 8) erzeugt, verschiebt man so, daß die den Innenraum eines der Hohlleiter begrenzenden Kanten 22 zweier Nähte 21 einander parallel verlaufen. Die Außennaht 21 kalibriert man und erhält die unter einem Winkel zur Zugrichtung der Bänder 1 liegende Kante 22, wobei dieser Winkel der winkelmäßigen Erweiterung der zwischen zwei Hohlkanälen verlaufenden Naht 21 entspricht welche einen als Element der ungleichmäßigen verteilten Kopplung zwischen den Hohlkanälen wirkenden zusätzlichen 3?lachwellenleiter mit veränderlicher Breite bildet©

Fig« 9 veranschaulicht die Herstellung eines aus zwei elektrisch gekoppelten Hohlleitern veränderlichen Querschnitts bestehenden Systems nach demselben in Figo 1 gezeigten technologischen Schema. Dieses Herstellungsverfahren wird verwirklicht, indem drei Schweißköpfe 12 und zwei Kalibrierwerkzeuge 16 nach einem vorgegebenen Programm quer zur Bewegungsrichtung der zu verbindenden Bänder 1 verschoben werden, wobei Nähte 21 (fig. 9), sowie Kanten 22, gebildet werden*

Ein Vorteil der beschriebenen Verfanren zur Herstellung von Systemen gekoppelter Hohlleiter gegenüber den anderen bekannten Verfahren besteht darin, daß sie es gestatten, die geforderte verteilte Kopplung zwischen zwei

Ö09836/01Q2

2^08299

Hohlleitern in langen Abschnitten zu realisieren· Im Zu-

t sammenhang damit lassen sich die elekrischen Daten solcher Systeme in mehrern Fällen wesentlich verbessern.

Die beschriebenen Verfahren zur Herstellung von Systemen gekoppelter Hohlleiter können als technologische Zwischenvorgänge bei der Fertigung entsprechender starrer Ausführungen solcher Systeme benutzt werden, wenn man auf die erfindungsgemäß hergestellten Hohlkanäle nach ihrer Füllung mit Gas bei Überdruck oder mit einer inkompressiblen Flüssigkeit eines gemeinsame I'rägerhülle aus polymerisierbaren Harzen oder anderen Kunststoffen aufträgt.

Allen nach den beschriebenen Verfahren realisierbaren Einzelhohlleitern und Systemen von gekoppelten Hohlleitern liegt die Benutzung von zusätzlichen Wellenleitern mit vorgegebener Breite d (Fig. 10) und Höhe 21 zugrunde, die als Koppelelemente zwischen einem Hohlkanal und dem umgebenden Kaum oder zwischen zwei Hohlkanälen dienen,,

Je nach der Art des zusätzlichen Flachwellenleiters, der die Längsschlitze in den Wänden des Hohlkanals im elektrischen Sinne belastet, sowie je nach der Breite und Höhe des Flachwellenleiters und der Querschnittsform des Hohlkanals kann sich die elektrische Kopplung zwischen dem elektromagnetischen Betriebswellenfeld im Hohlkanal und dem freien Eaum oder dem Feld im anderen Hohlkanal in den Grenzen mehrerer Größenordnungen - praktisch von Jüull bis zu sehr hohen Werten - ändern«

909836/0102

vi5 ......

" ^ ' 2808288

Die Ausnutzung dieser physikalischen -Erscheinung je nach der konkret gestellten elektrodynamischen Aufgabe ermöglicht es beim Vorhandensein von Längsschlitzen (ζ. Β_ο von unendlichen langen Längsschlitzen in der stromführenden Metallschicht), das elektromagnetische Feld im Hohlleiter entweder praktisch vollständig von dem Saum um den Hohlleiter abzuschirmen, oder dieses Feld mit vorgegebener Intensität in den freien fiaum oder in den anderen Hohlkanal auszustrahlen.

Die elektrische Kopplung zwischen dem wellenführenden Haupthohlkanal und dem freien Haum oder einem anderen Hohlkanal kann bei Antiresonanzwerten der Breite eines als Element der verteilten Kopplung benutzten zusätzlichen Flachwellenleiters breit bandig sein, oder bei itesonanzwerten der Breite des zusätzlichen Flachwellenleiters in einem sehr schmalen Band wirksam werden. Außerdem hängt die Stärke dieser elektrischen Kopplung wesentlich von der Feldpolarisation der elektromagnetischen Welle und von der Stromverteilung in den Hohlleiterwänden ab.

Infolge der erwähnten Besonderheiten können nach ein und demselben Verfahren, das die gleichzeitige Formierung von Hohlkanälen und mit ihnen gekoppelten zusätzlichen Flachwellenleitern ermöglicht, verschiedene Ausführungen von UHF- -SHF-Hohlleitern und Systemen mit gekoppelten Hohlleitern verschiedener Bestimmung je nach den elektrischen und physi-

909836/0101

Mb

kelisch-mechanischen Eigenschaften der zu ihrer Fertigung benutzten Werkstoffe sowie je nach dem Typ und den (auf die Wellenlänge bezogenen) geometrischen Abmessungen der zu formierenden zusätzlichen Flachwellenleiter hergestellt werden,.

Als eines der konkreten Beispiele können homogene UHF-SHF-Hohlleiter mit rundem (If¹Xg. 10) und linsenförmigem (E'ig. 11) querschnitt des Hohlkanals dienen, welche einen Haupthohlkanal 24 mit vorgegebenen Querschnittsabmessungen enthalten, der mit Gas bei Überdruck zur Erhaltung der Betriebsform des Innenraumes gefüllt ist, sowie zwei mit diesem Hohlkanal 24 elektrisch gekoppelte Flachwellenleiter 25 mit der Breite d^ bzw₀ d₂ und mit der Höhe 21,· bzw₀ 21₂ aufweisen, die in einer Symmetrieebene des Hohlkanals 24 liegen,,

Die ü'lachwellenleiter 25 sind durch zwei aus einem Werkstoff mit vorgegebenen elektrischen und physikalisch-mecha_ nischen Eigenschaften bestehende Bänder 1 gebildet, die mit gleichartigen üchichten einander zugewandt sind und an den Kändern durch zueinander sowie zur Hohlleiter-Längsachse 26 parallel liegende hermetische Wähte verbunden sind, wobei sie dadurch den Hohlraum des wellenführenden Haupthohlkanals 24 begrenzen.

Außer Betrieb (d. h. ohne .Füllgas) stellen die Hohlleiter, unabhängig von ihrer I'orm unter Gasüberdruck, ein flaches flexibles Band von doppelter Dicke (Fig. 12) dar,

909836/010?

das bei der Herstellung, Lagerung und beim Transport kompakij zusammengerollt werden kann.

Die einzelnen inhomogenen UHF~SKF-=Hohlleiter mit rundem und linsenförmigem Querschnitt unterscheiden sich von den homogenen dadurch, dafi die Abmessungen ihres Haupthohlkanals 24 (Fig. 13 und 14) oder die Breite der mit diesem Kanal 24 gekoppelten Flachwellenleiter 25 O'ige 16) bzw_e die Querschnittsabmessungen des Hohlkanals 40 und die Breite wenige» stens eines der gekoppelten i'lachwellenleiter 41 und 42 (Pig. 17) längs des Hohlleiters nach einem oder anderem vorgegebenen Verlauf geändert Bind«

Bei den Hohlleitersystemen, die aus einer Heihe von runden (Figo 17), linsenförmigen (i'ig. 18) oder abwechselnd angeordneten runden und linsenförmigen (Fig_e I9) Hohlkanälen 24 mit vorgegebenen Querschnittsabmessungen in der Achsenrichtung bestehen, sind die Hohlkanäle 24 miteinander nach ihrer ganzen Länge durch Flachwellenleiter 27 mit konstanter Höhe und Breite gekoppelte.

Die Wellenleiter 27 liegen in der Achsensymmetrieebene aller Hohlkanäle 24 des Systems und werden durch zwei aus einem Werkstoff mit vorgegebenen elektrischen und physikalisch-mechanischen Eigenschaften hergestellte Bänder 1 gebildet, die durch eine Heihe einander parallel liegender hermetischer Längsnähten mit bestimmter Breite verbunden sindo Die letzteren sind so ausgeführt, daß der Abstand der

909836/0102

2108299

Innenkanten zweier benachbarter J* ante voneinander, die einen der Hohlkanäle 24 bilden, gleich dem halben ^uerschnittsumfang des Innenraums dieses Hohlkanals 24 im Betriebs zustand ist, d.ho wenn dieser mit Gas bei Überdruck gefüllt ist, welches bei bestimmten elastischen Eigenschaften des Merkstoffes der Bänder 1 bei bestimmtem Irüllgasüberdruck und bei Berücksichtigung der Hohlleiter-Verlegungsart die •^uerschnittsform des Hohlleiters aufrechterhält.

Die ilachwellenleiter 27 46, 47, 48 und 49 können, falls notwendig, zusätzlich Bänder aus einem stark absorbierenden ';Verkütoff ₀

Zur absorbierung der Bnergie von unerwünschten, zu filtrierenden Wellentypen sowie zur Beseitigung von gegenseitigen Störungen zwischen den wellenführenden Kanälen 24 infolge dieser unerwünschten V»eilen enthalten, die an verschiedenen Inhomogenitäten entstehen.

Die Konstruktionen von inhomogenen gekoppelten Hohlleitern zeichnen sich dadurch aus, daß entweder die v^uerschnitüsabmessungen wenigstens eines der Hohlkanäle 24 (Jb¹Xg. 20), oder die Breite mindestens eines zur Kopplung zwischen den benachbarten Hohlkanälen 24 (Hg. 21) dienenden ■b'lachwellenleiters 27i oder gleichzeitig die fe^uerschnitts*· abmessungen der Hohlkanäle 24 und die Breite der llachwellenleiter 27 (Fig. 22) längs der Achse 26 von einem Querschnitt zum anderen nach einem oder anderen Verlauf ver-

909836/0102

2808299

änderlich ausgeführt sind.

Die Ausführungen von UHF-SHF-Hohlleitern und Hohlleitersystemen, die ohne Bezugnahme auf konkrete elektrische Eigenschaften der für die Bänder 1 benutzten i/erkstoffe und konkrete Abmessungen und Arten der gekoppelten Flachwellenleiter 25 und 27 oben beschrieben wurden, weisen eine Beihe wesentlicher Vorteile auf.

Trotz der komplizierten ^uerschnittsformen der Hohlleiter in ihrem Betriebszustand bei Füllgasüberdruck in ihren Innenhohlräumen sind die vorgeschlagenen Hohlleiter sehr fertigungsgerecht und einfach herzustellen,,

Außerdem sind die beschriebenen Einzelhohlleiter und Hohlleitersysteme durch einen praktisch minimalen Materialaufwand gekennzeichnet, weil sie keine Trägerhüllen ohne elektrodynamische Funktionen enthalten, insofern ihre Querschnittsform beim Betriebszustand durch Füllgasüberdruck aufrechterhalten wird. Dies ergibt eine große Ersparnis an Metallen und Polymerrohstoffen bei der Fertigung entsprechender Ausführungen der Hohlleiter und der Hohlleitersysteme.

Die vorgeschlagenen Bauarten zeichnen sich außerdem durch eine überaus hohe Flexibilität im Außerbetriebszustand (ohne Füllgas) aus, die ihre Kompaktheit sowie eine Reihe anderer Bequemlichkeiten bei Herstellung, Lagerung und ^Transport gewährleistet, da sich die Möglichkeit ergibt, lange Stoßstellenfreie Hohlleiterabschnitte mit geringem Ge-

909836/0102

wicht pro Längeneinheit in Form von flachen Bändern auf kleinere Spulen 44 (Fig. 13) aufzurollen. Gleichzeitig weisen die vorgeschlagenen Hohlleiter bei ihrem Betriebszustand infolge des Füllgasüberdrucks eine genügende Steifigkeit auf, wobei eine zu große Flexibilität von Hohlleiterausführungen vermieden wird, die zu zufälligen Krümmungen und somit zu zusätzlichen Energieverlusten infolge der Wellenkonversion führen kann₀

Schließlich ermöglichen die beschriebenen Ausführungen von Einzelhohlleitern und Hohlleitersystemen die Healisierung von Hohlleiter-Übertragungsstrecken mit einer minimalen Anzahl von Montagestoßstelleh, in mehreren Fällen (für Übertragungsstrecken der Funk-Zwischenstationen) auch den Bau von Übertragungsleitungen, die überhaupt keine Jvlontagestoßstellen enthalten.

Die konkreten Betriebsarten der UHF-SHF-Hohlleiter und der aus einer Hohlleiterreihe bestehenden Systeme werden durch die Wahl einer Struktur konkreter Ϋ/erkstoffe sowie die Art und die auf die Wellenlänge bezogenen geometrischen Abmessungen der Flachwellenleiter 25, 27 bestimmt, die als Elemente der verteilten elektrischen Kopplung zwischen dem wellenführenden Hohlkanal 24 und dem freien Kaum oder zwischen zwei Hohlkanälen 24 benutzt werden.

Fig . 23 zeigt einen Teil des Bandes 1, das aus einem mehrschichtigen flexiblen Werkstoff besteht. Der Werkstoff

909836/0102

- 4*9 -

setzt sich zusammen aus einer ungeteilten stromführenden Aluminium- oder Kupferschicht 28, deren Dicke wenigstens einigemal größer als die der Skinschicht ist, aus einer an einer Seite der Metallschicht 28 liegenden Hoohfrequenz-Dielektrikumschicht 29, deren Dicke 1 O₅OI bis 0,035 der Aellenlange λ je nach dem Verlustfaktor des Dielektrikums

—P — ii beträgt, der in den Grenzen von 4,10 bis 10 gewählt wird, und einer aus Isolierstoff bestehenden Schutzschicht 30_s die auf die andere Seite der stromführenden Metallschicht 28 aufgetragen ist ο

Ein derartiger Werkstoff kann in der ^rt einer flexiblen mehrschichtigen Metall-Polymerstoff-Folie ausgeführt werden.

Die Anwendung derartiger Werkstoffe für die Bänder 1 zwecks Herstellung von UHF-SHF-Hohlleitern und Hohlleitersystemen nach dem vorgeschlagenen Verfahren ermöglicht die Bildung von flachen mit einer Hofihfrequenz-Dielektrikumschicht von der Breite d und der Höhe 2.6 ausgefüllten Metallwellenleitern 25 (^ig. 29·), wenn zwei einander mit den Hochfrequenz-Dielektrikumschichten 29 zugewandte Bänder 1 mit T-f örmigen Mähten verbunden werden.

Die durch Wände aus derartigen Werkstoffen (Fig. 23) begrenzten und mit den Flachwellenleitern 25 nach Fig. 24 gekoppelten Hohlkanäle 24 (Fig. 10) ermöglichen die Lösung eines breiten Kreises von technischen Aufgaben, die mit der Übertragung und der Wiederausstrahlung von Wellen in den

009836/0102

freien Raum oder aus einem Hohlkanal 24 in einen anderen im Zusammenhang stehen, und zwar, wenn symmetrische magnetische vVellen vom Typ Hq sowie unsymmetrische magnetische Wellen, darunter auch die Η,,,,-Welle mit einer "bestimmten Feldpolarisation im Falle der Benutzung runder Hohlkanäle 24 und unsymmetrische elektromagnetische Wellen im Falle der Anwendung von Hohlkanälen 24 mit linsenförmigen ^querschnitt übertragen oder wiederausgestrahlt werden sollen»

Jj'ig. 25 zeigt den werkstoff eines flexiblen Bandes 1 mit anisotroper Leitfähigkeit, das als Ausgarigsmaterial bei der nach dem beschriebenen Verfahren erfolgenden Herstellung von filtrierenden Hohlleitern und Hohlleitersystemen mit runder Querschnittsform der Hohlkanäle 24 benutzt wird, für die Übertragung oder Wiederausstrahlung der Betriebswelle Hq.* sowie zur Abfilterung von unerwünschten Wellentypen bestimmt sind.

Der Werkstoff enthält eine stromführende Schicht 31» die ein periodisches Gitter mit einer gegenüber derJWellenlänge kleinen Periode darstellt. Das Gitter wird durch dünne stromleitende Metalldrähte 32 gebildet, die in der Querrichtung der Bänder 1 zwischen zwei dünnen Hochfrequenz-Dielektrikumfolien 33 liegen«. Auf öine dieser Folien 33 ist eine aus stark absorbierendem Werkstoff bestehende Schicht 34 aufgetragene Als Hochfrequenz-Dielektrikum für die Folien 33 kann eine Polymerstoffolie benutzt werden_e

809836/0102

-si- 28Q8289

Durch. Schweißung der Polymerfolie 33 zur Bildung von zwei Bändern 1 aus solchem Werkstoff, deren Seiben mit der stromführenden Schicht 31 einander zugewandt sind, formiert man den in Mg. 26 gezeigten Flachwellenleiter 25 mit der Breite d und der Höhe 2-6 "^- Λ. zwischen zwei Keihen der Leiter 32 ο

Bei der Anordnung der Gitterleiter 32 längs der Bänder 1 kann man Hohlleiter zur übertragung von Ε-Wellen erhalten, bei denen die ^uerkomponente des elektrischen Stromes in den landen gleich Null ist und die als effektive Filter für Η-Wellen dienen, welche eine immer von WuIl verschiedene 4Uerkomponente des Stromes ergebene

Bei der Herstellung von metalldielektrischen Hohlleitern mit rundem und linsenförmigem querschnitt sowie mit einer inneren Hochfrequenz-Dielektrikumschicht von imtiresonanzdicke und bei der Formierung von Systemen mit einer Keine gekoppelter metall-dielektrischer Hohlleiter besteht das flexible Band 1 (Fig. 23) aus einer ungeteilten stromführenden Metallschicht (Aluminium- oder Kupferschicht) 59» deren Dicke wenigstens einigemal größer als die der Skinschicht ist, und aus einer Hochfrequenz-Dielektrikumschicht 22, deren Verlustwinkel besser als 10 ^ ist und Dicke in der Größenordnung von 1/8 deifWellenlange und des Schutzüberzuges 20 liegt.

909836/0102

"**" 28Q8289

Die Dicke £ der Schicht 29 soll im Ärbeitsfrequenzbereich zur Vermeidung von Resonanzerscheinungen ungleich einer ganzen Zahl der Viertelwellenlängen sein und kann aus der Reihe folgender Werte gewählt werden:

Λ 5 X ₅λ η Λ

8 ^; 8 ' 8 ' 8

Im vorliegenden konkreten Beispiel ist die Dicke der Schicht 29 gleich 2.

Die Schicht 29 liegt an einer Seite der stromführenden Metallschicht 28, während die andere Seite dieser Metallschicht 28 mit einer aus Isolierstoff bestehenden Schutzschicht 350 bedeckt ist.

Zwei solche Bänder 1, die mit Hochfrequenz-Dielektrikumschicht 29 aufeinander gelegt werden, ergeben bei ihrer Verbindung mib zwei hermetischen T-förmigen jMähten vorgegebener Breite die Flachwellenleiter 25 (Fig. 24) mit Metallwänden, die durch stromführende Schichten 28 gebildet werden und mit der Hochfrequenz-Dielektrikumschicht 29 von der Breite d und der Höhe 21 <<____ gefüllt sind. Solche Flachwellenleiter 25 werden als Elemente der verteilten Kopplung in verschoß denen Ausführungen der metall-dielektrischen Hohlleiter und Hohlleitersysteme benutzt.

Die Struktur der Werkstoffe, die für die Herstellung von gasgefüllten dielektrischen Hohlleitern mit rundem und linsenförmigem v^uerschnifet sowie von Systemen gekoppelter gasgefüllter dielektrischer Hohlleiter mit Antiresonanzwend,-

909636/0102

-">- 2108269

dicke verwendet werden, ist in Fig» 27 dargestellt, die eine ■^ochfrequenz-Dielektrikumschicht 35 mit der Dicke £ zeigt. Zur Vermeidung der -Resonanz soll diese Dicke nicht gleich einer ganzen Halbwellenzahl im Arbeitsbereich sein und kann aus der folgenden Heihe der Antiresonanzwerte gewählt werden; 1 = J~ , 3 ^- , 5 ^- ο Figo 28 zeigt die Ütruk-

tur eines aus mehreren dielektrischen Schichten 36 und 37 bestehenden Werkstoffes, wobei die Gesamtdicke dieser Schichten einem Antiresonanzwert im Betriebsfrequenzband entspricht^, Im vorliegenden konkreten Beispiel ist ϋ ^ ^Λ

Durch die Verbindung der aus solchen Werkstoffen bestehenden Bänder 1 mit Nähten vorgegebener Breite formiert man die in Figo 29 und 30 dargestellten dielektrischen Flachwellenleiüer 25 mit der Breite d und der Höhe Zt < ^- ,

die in den Ausführungen der gasgefüllten dielektrischen Hohlleiter und Hohlleitersysteme mit linsenförmiger <<#ierschnittsform dör Hohlkanäle 24 (Fig_o 11, 18) in Übereinstimmung mit dem beschriebenen konstruktiven Aufbau der Hohlleiter und Hohlleitersysteme verwendet werden«,

Im Falle der runden Querschnittsform der Hohlkanäle (Fig. 10, 17) müssen aber solche dielektrische Flachwellenleiter 25 zwischen parallel liegenden Metallschichten 38 (Fig. 31 und 32) angeordnet sein, deren gegenseitiger Abstand kleiner als die Halbwellenlänge im Dielektrikum ist und der

9D933S/0102

28Q8289

Entfernung der .Vände eines UuLergreiizivert-i'lachwellenleiters voneinander für den unteren wellentyp Hq^ (gemäß der allgemeingültigen ..ellenklassifikation für Jj'lachwellenleiter) entsprichtο

öolche parallel liegende Metallschichten 38 können auf der Oberfläche der i'lachwellenleitei" 2^ su?nohl durch ketal lisierung von Händern der verbundenen dielektrischen Bänder 1 (£ig. 27), und zwar auf den vorgefertigten Bändern oder nuch ihrer Verbindung, als auch bei Verlegung der nicht metallisierten I'lachwellenleiter 25 (Figo. 31) zwischen metallisierten durchlaufenden Längs trägern erhalten werden«,

Es sollen im folgenden die Vorteile, Besonderheiten UEd Anwendungsgebiete des erfindungsgemäßen Herstellungsverfah*- rens und der nach diesem Verfahren realisierbaren Ausführungen von runden Metallhohlleitern mit einem dünnen phasenspaltenden dielektrischen Belag und der auf ihrer Basis gebildeten Hohlleitersysteme zur übertragung und Ausstrahlung der symmetrischen Hq_x.-v'/elle beschrieben werden,,

Die Besonderheiten dieser Verfahren bestehen darin, daß für die Herstellung der entsprechenden Hohlleiterausführungen mehrschichte metall-dielektrische Bänder 1 (i'ig. 23) benutzt werden, äie bereits als Ausgangsmaterial sämtliche grundsätzlich notwendige Schichten enthalten«,

Der Werkstoff der in Hg, 23 dargestellten Bänder muß einen hohen Jj'lexibiltätsgrad besitzen, damit die Hohlkanäle

909836/0102

5*

"^" 2308289

24 bei ihrer Füllung mit &as, sfeatt dessen auch trockene Luft bei Überdruck benutzt lA/erden kann, nach ihrer ^uerschnittsform maximal einem regelmäßigen Kreis angeglichen werden.

Bei der Herstellung derartiger Hohlleiter müssen Hohlkanäle 24 mit rundem Querschnitt gebildet werden, die durch elektrisch leitende und von innen mit einer dünnen phasenspaltenden Hochfrequenz-Dielektrikumschicht belegte Metallwände begrenzt werden₀ -Es müssen also Bedingungen für die Ausbreitung der symmetrischen magnetischen HQ^-Welle geschaffen werden.

Eine wichtige konstruktive Besonderheit besteht auch darin, daß die ungeteilten Metallwände solcher Hohlleiter schmale Längsschlitze aufweisen, die in einer Diametralebene des Hohlkanals 24 oder einer Reihe von Hohlkanälen

24 (Fig. 17) entlang des ganzen Hohlleiters (oder des ganzen Hohlleitersystems) liegen und mit Flachwellenleitern

25 und 27 elektrisch belastet sind, deren Metallwände parallel derselben Diametralebene sind.

Der Raum zwischen den Metallwänden der Flachwellenleiter 25 und 27 ist mit einem Hochfrequenz-Dielektrikum ausgefüllt, und die Wellenleiter 25 und 27 (Fig. 17) selbst wirken als Elemente der ununterbrochenen verteilten Kopplung des Hohlkanals 24 mit dem freien Raum oder einem anderen Hohlkanal 24 über die Längskomponente des Magnetfeldes,

909836/0102

wobei die Ütärke dieser Kopplung über den Flachwellenleiter 25 oder 27, dessen aufbau in Fig. 24 gezeige ist, in sehr weiten Grenzen (um mehrere Größenordnungen) je nach der Breite d und der Höhe 21 des vVellenleiters geändert werden kann. l>adurch wird die Lösung vieler technischer Aufgaben mit gleichen Mitteln bei äußerer konstruktiver Ähnlichkeit der Hohlleiter und Hohlleitersysteme möglich.

Mn runder Hohlleiter mit homogenem querschnitt und einen dünnen phasenspaltenden dielektrischen Wändebelag, da? zur Übertragung der HQ^-Welle mit geringen Verlusten dient, sowie dif? Feldstruktur der Betriebewelle H₀^ im Hohlleiterquerschnitt sind in Fig. 35 dargestellte

Die geschlossenen ausgezogenen Pfeile zeigen elektrische Kraftlinien, und die ütrichlinien bezeichnen die magnetischen Kraftlinien des elektromagnetischen Feldes.

In Fig. 34 ist mit gestrichelten geschlossenen Pfeilen die Feldstruktur in der axialen Längsrichtung des Hohlkanals 24 angedeutete

Die stromführende Metallschicht 28 im Hohlleiter ist zur verlustarmen Übertragung der H₀^-WeIIe nach Fig. 33 durch die über die ganze Hohlleiterlänge gehenden Längsschlitze in zwei '.Teile aufgeteilt, die voneinander gleichstrommäßig isoliert sind.

In Übereinstimmung mit den bekannten theoretischen xührt ein schmaler Längsschlitz in einem

909836/01Di

dünnwandigen Metallzylinder zu sehr bedeutenden Verlusten der H,y,-Welle infolge ihrer Ausstrahlung durch diesen Schlitz in die Umgebung (wenigstens ergeben sich dabei

<J

ganz unakzeptable Verluste der HQ^-»velle bei ihrer Übertragung über große iüntfernungen, z. B. in solchen wichtigen Anwendungsgebieten wie Hohlleitungen für breitbandigen Weitverkehr).

Wenn aber der schmale Längsschlitz in der Stromführenden Metallschicht 28 mit einem Flachwellenleiter 25 belastet ist, dessen Metallwände voneinander in einem der Schlitzbreite entsprechenden Abstand liegen, und der zwischen diesen Wänden eingeschlossene Raum mit einem Hochfrequenz-Dielektrikum (Doppelschicht 29) gefüllt ist, können die in der Hadialrichtung entstehenden zusätzlichen Verluste der Betriebswelle Hq,- in einem breiten Frequenzband bei der Antiresonanzbreite des Flachwellenleiters 25 (die kein Vielfaches einer ganzen Halbwellenzahl ist) im Vergleich mit dem ähnlichen Hohlleiter ohne Schlitz in der Metallschicht auf verschwindend kleine Werte reduziert werden, die für die Praxis ganz unbedeutend sind₀

In einem Hohlleiter vom vorgeschlagenen Aufbau mit zwei diametral liegenden Schlitzen in der stromführenden Schicht 28 und bei einem Hohlkanaldurchmesser D (flg. 34) von 60 mm, bei einer Höhe 2I_x. und 21p (Fig. 33) der Flachwellenleiter 25 Ms 0,3 nun sowie bei ihrer üntiresonanzbreite

909836/0102

d^ und dp, die kleiner als die minimale Halbwellenlänge im Arbeitsbereich ist, liegen die zusätzlichen Gesamtverluste der Hq,,-Welle im Frequenzbereich von 37 GHz bis 110 GHz unter 0,1 dB/km, wobei sie sich aus den Verlusten infolge der Ausstrahlung in den Außenraum und aus den Wärmeverlusten in den Aluminiumwänden der beiden Flachwellenleiter 25 sowie in dem die ü'lachwellenleiter 25 füllenden HF-Dielektrikum mit dem dielektrischen Verlustfaktor von etwa 10 zusammensetzen.

Zu erwähnen ist, daß der vorstehend beschriebene Hohlleiter nicht nur für die Übertragung der H₀^-WeIIe benutzt werden kann,

Me .tj'eldstruktur und der Dämpfungsbelag yller H-WeIlen, die so polarisiert sind, daß die v^uerströme in ihren Wänden durch schmale Längsschlitze geschnitten werden, unterscheiden sich von der Feldstruktur und dem Dämpfungsbelag dieser fellen im Hohlleiter ohne Längsschlitze in der stromführenden Schicht nur unbedeutend, hierbei aber führt eine geringe Vergrößerung der Dämpfung dieser Wellen zu einer bestimmten Änderung ihrer Phasengeschwindigkeiten,

Da die H-vVellen so polarisiert sind, daß sie in ihren Wänden nur die longitudinale Stromkomponente aufweisen, und insofern alle E-7/ellen überhaupt keine elektrische Kopplung mit den Flachwellenleitern 41 und 4-2 ergeben und durch die Längsschlitze nicht gestört werden, liegt in diesem Hohllei-

909838/0102

(.Λ

- 09 -

2808283

ter keine Polarisationsentartung der unsymmetrischen magnetischen »-/eilen vor, die den bekannten Lösungen infolge der Kreissymmetrie des ^querschnitts ei&en ist.

Im vorgeschlagenen Hohlleiter ist die -Entartung mit der E^^-welle dank der elektrischen Kopplung des HQ^-wellenfeldes mit den ü'lachwellenleitern 25 auch beim fehlendtn phasenspaltenden dielektrischen wandebelag (Schicht 29) im Hohlkanal 24 beseitigte

Da sowohl die i'lachwellenleiter 25» als auch dit. dielektrische Belag (ibchicht 29) die Differenz der Phasengeschwindigkeiten der Hq,,- und E,, ,,-Wellen vergrößern, so Kann die Dicke des inneren dielektrischen Belags 29 hei vorgegebenem Phasenspaltungsgrad etwas kleiner als bei den bekannten technischen Lösungen sein₀

Der runde Metallhohlleiber, bei dem sich die -^uerabmessungen in der Axialrichtung nach einem oder anderen Verlauf ändern, wird in der Kegel zur Anpassung zv.eier Hohlleiter mit unterschiedlichen Durchmessern zwecks Gewährleistung minimaler Wellenkonversionsverlusce benutzt.

Bei der übertragung der H^-vielle ist besonders ihre Umsetzung in schwer zu filtrierende höhere symmetrische Wellen Hqp» Hq, usWo gefährlich, die an kreissymmetrischen Inhomogenitäten entstehen,, Bekanntlich ist der Pegel der in einem linearen kreisrunden Kegel entstehenden Störwellen desto kleiner, je größer die Länge des Hohlieiter-Änpgssungsüberganges ist«,

909836/0102

2 U Γ

Die^xfC bei-tragung der Hq.-Welle bestimmten Hohlleiter-

Anpassungsübergänge weisen im querschnitt ein .Feld auf, welches dem in i'ig. 33 gezeigten leid ähnlich ist. Die geome-r trischen Abmessungen der mit dem Hohlkanal 24 gekoppelten zusätzlichen i'lachwellenleiter 25 sind ebenfalls mit .Rücksicht auf minimale StrahlungsVerluste wie beim beschriebenen homogenen Hohlleiter zur Übex-tragung der H^-Welle gewählte

Die Vorteile, die sich bei der benutzung der Hohlleiter mit inhomogenem querschnitt zur Übertragung der HQ. ergeben, liegen in der Möglichkeit, die Verluste der q^ Ie infolge ihrer Umsetzung in symmetrische magnetische Wellen höherer Typen, durch Anwendung von langen stetigen Anpassungsübergängen ohne zusätzliche Montagestoßstellen in Übertragungsleitungen zu verringern.

Ein runder mit phasenspaltendem dielektrischen Wandbelag versehener Metallhohlleiter zur Ausstrahlung der H^,.-Wellenenergie in den freien Saum unterscheidet sich von den oben beschriebenen und in iig. 33 gezeigten Hohlleitern zur verlustarmen übertragung der Hq,--welle nur durch geometrische Abmessungen der Jblachwellen^eiter 25 _f die als Kopplungselemente zwischen dem H₀^-vVellenfeld im Hohlkanal 24 und dem freien Saum dienen»

wenn kontinuierliche Ausstrahlung des elektromagnetischen .Feldes in einem breiten oder einem schmalen Frequenzband an einer beite der Hohlleiterachse 33 gewünscht wird, verwendet man einen Hohlleiter, dessen Aufbau in i'ig. Λ3

909836/0102

gezeigt ist und dessen Herstellung in Übereinstimmung mit der schematischen Darstellung in Fig. 5 erfolgt.

Wird aber eine spezielle Verteilung der Strahlungsquellen in Richtung der Hohlleiterlängsachse 26 nach einem oder anderem vorgegebenem Verlauf gefordert, so benutzt man die in Pig. 15 dargestellte Hohlleiterausführung, die nach !'ig. 6 realisiert wird.

Dem Verfahren zur Herstellung von runden Hohlleitern und den Hohlleiterausführungen, die zur Ausstrahlung der H_Q/,-Wellenenergie in den freien Haum bestimmt sind und beispielsweise in Systemen zur automatischen Überwachung und Steuerung des Zugverkehrs beim Eisenbahntransport verwendet werden, liegen die elektrischen Eigenschaften derselben Flachwellenleiter 25, die als Belastung der Längsschlitze in der stromführenden Metallschicht 28 wirken.

So kann die Ausstrahlung der H₀^»&'ellenenergie in einem breiten Frequenzband mit vorgegebener Intensität über einen Flachwellenleiter erreicht werden, wenn entweder die Höhe 21p des Flachwellenleiters 25 bei seiner Antiresonanzbreite dp vergrößert wird (wobei diese- Vergrößerung in Bezug auf den Fall gemeint wird, wenn die Reduzierung der Strahlungsverluste der HQ^-Welle praktisch bis auf Null gefordert Wird) oder wenn die Breite dp dieses Wellenleiters 25 viel kleiner als die Viertelwellenlänge bei vorgegebener Höhe 21p gewählt wird, oder wenn gleichzeitige Vergrößerung der

$09836/0102

- β2 -

2SQ82S8

Höhe 21p und Verkleinerung der Breite dp dieses Flachwellenleiters 25 D^e nach konkret geforderter Btrahlungsfeldintensität erfolgen,,

Wenn aber eine kontinuierliche Ausstrahlung längs des Hohlleiters in einem schmalen Frequenzband gefordert wird, muß die Breite d₂ des strahlenden Flachwellenleiters 25 den Hesonanzbedingungeri entsprechen und ungefähr gleich der Halbwellenlänge der üurahlungsfrequenz sein«, Hierbei können das Frequenzband und die Strahlungsintensität in bestimmten Grenzen durch Änderung der Höhe 21^ des strahlenden Flachwellenleiters 25 geändert werden.

In den Fällen, wenn eine besondere Verteilung der Btrahlungsfeldquellen entlang der äußeren Langskante des strahlenden Flachwellenleiters 25 gefordert wird, muß seine Breite d~ von einem Querschnitt zum anderen nach einem vorgegebenen Verlauf geändert werden, wie dies Fig. 6 und 15 zeigen,.

Dabei kann sich die Leistung der ütrahlungsquellen längs der Apertur des strahlenden Flachwellenleiters 25 entweder stetig ändern, wenn seine Breite do bei vorgegebener Frequenz oder im Frequenzband nirgends den Hesonanzwert erreicht, oder kann diese Leistung sprunghaft in den Querschnitten verlaufen, die der Resonanzbreite für die betreffende Frequenz entsprechen»

Wenn sich die Breite dp des Flachwellenleiters 25 längs des Wellenleiters so stetig (sinusförmig) ändert, daß

909036/0102

sie in verschiedenen Querschnitten die den verschiedenen Frequenzen des Arbeitswellenbereichs entsprechenden Resonanzwerte durchläuft, wird die Resonanzkopplung des Hohlkanals 24 mit dem umgehenden xiaum im ganzen Bereich oder in seinem bestimmten Teil gewährleistet_o

Hingewiesen sei auch auf die überaus weitgehenden Möglichkeiten, die strahlungsintensität nach einem oder anderen Äixlerungsgesetz zu steuern und verschiedenartige otrahlungsdiagramme mit den gleichen einfachen Mitteln zu formieren_e

Weiterhin sollen die zu verschiedenen Zwecken bestimmten Hohlleitersysteme "betrachtet werden, die aus zwei oder mehreren gekoppelten runden Hohlleitern bestehen«.

Die Benutzung der Flachwellenleiter 27 (Fig. 17) ι die als Elemente der in sehr weiten Grenzen veränderlichen verteilten Kopplung zwischen zwei Hohlkanälen 24 über die Längskomponente des magnetischen Feldes wirken, steht gemäß der Erfindung nicht nur mit einem wirtschaftlichen, sondern auch mit einem wesentlichen technischen Nutzeffekt in Verbindung ο

Bei den bisher bestehenden ^erfahren zur Herstellung von Hohlleitern, die auf den herkömmlichen Methoden der Fertigung von runden Hohren mit nacheinanderfolgender Auftragung von Schichten gemäß einer Vorschrift beruhen, _uab es keine Möglichkeit, wesentlich ausgedehnte bysteme gekoppelter Hohlleiter praktisch zu realisieren«.

909838/0102

~^m~ 2898289

ϊΆΐί wichtiger Vorteil der erfindungsgemäß ausgeführten Systeme aus zwei oder mehreren gekoppelten Hohlleitern mit phasenspaltendem dielektrischem vVandbelag besteht darin, daß bei ihrer Herstellung gemäß der Erfindung alle technologischen Einschränkungen für die Länge einzelner abschnitte und des Systems im ganzen beseitigt werden,,

■Dadurch werden neuartige Lösungen einer ßeihe technischer Probleme möglich, die bei der Entwicklung von Hohlleiter-Übertragungslinien besonders in einem so wichtigen Anwendungsgebiet; wie breitbandige Hohlleiter—i-'ernübertragungsstrecken entstehen«,

Zur Bestätigung der obigen Behauptungen werden im folgen den mehrere konkrete Beispiele für funktechnische Einrichtungen angeführt, die gemäß der Jürfindung realisiert werden könnenο

^incs der wichtigen technischen Probleme, die bei der Entwicklung von Hohlleitungen für breitbandige Fern-üfachrichtenverbindungen gelost werden, ist die Aufteilung in Fx-equenzkanäle des ^esamtbereichs, d.h. das Problem der Frecjuenzfilterung zur Aufteilung des Nachricht ens tammkanals in Frequenzkanäle mit einem dr.r lüultiplexapparatur entsprechenden Frequenzbandο

In Fig. 35 sind ein System von gekoppelten runden Hohlleitern zur Abzweigung von zwei Irequenzkanälen von einem wellenführenden otammkanal 24 mit der Betriebswelle

909836/0102

H₀,- sowie zwei zusätzliche üeitenkanäle 24 dargestellt, die mit dem Stammkanal 24 über Flachwellenleiter 27 gekoppelt sind.

Die Breite d,, eines dieser Flachwellenleiter 27 entspricht dem Kesonanzwert (etwa einer Halbwellenlänge) einer der Bereichsfrequenzen, während die Breite dp des anderen Flachwellenled,ters 27 gleich dem üesonanzwert für eine andere Frequenz des gesamten Betriebsfrequenzbereichs gewählt ist.

Hierbei ergibt sich ein hinreichend großer Kopplungsfaktor nur in einem schmalen Band der Frequenzen, für welche die Breitengrößen d^. und dp der Flachwellenleiter 27 nahe den Resonanzwerten liegen«,

Für andere Frequenzen des Bereichs , für welche die Breite der Flachwellenleiter 27 Antiresonanzwerte ergibt, ist die Kopplung zwischen den benachbarten Hohlkanälen 24 verschwindend klein.

Im Schema nach Fig· 35 ist für die zusätzlichen Hohlkanäle 24 die Betriebswelle H^,^ gewählt, was aber keine unbedingte Voraussetzung ist.

Da die technologisch realisierbare Länge des beschriebenen Hohlleitersystems praktisch unbegrenzt ist, läßt sich die Energie einzelner Frequenzkanäle in die zusätzlichen Hohlkanäle 41 bereits bei kleinen Werten von Faktoren der verteilten Kopplung zwischen den Hohlkanälen 24 und unab-

909836/0103

hängig vom Verhältnis des Durchmessers des wellenführenden Haupthohlkanals 24 zur '//ellenlange voll abzweigen. Hierbei ist die Verringerung desflJurchmessers des otammkanals 24 mittels der Anpassungsübergänge (Aiipassungskegel) nicht erforderlich, welche in Bezug auf mögliche itesonanzerscheinungen bei höheren Jiypen von schwer zu filtrierenden symmetrischen vifellen zwischen den kritischen Sciuerschnittsgrößen der Übertragungsleitung gefährlich ist,

Lin anderes sehr wichtiges und kompliziertes Problem der iüntwicklung von Hohlleitungen für breitbandigen Weitverkehr ist die Abfilterung der schwach gedämpften Störwellen, vor allem der symmetrischen magnetischen Wellentypen H^pι Hq» usw., die nur '^uerströme in den Wänden ergeben und sich mit Hilfe von Hing- und fiendel-Hohlleiterfiltern folglich nicht aussieben lassen.

Fig. 36 zeigt den Operschnitt eines Hohileitersystems, das eine effektive Lösung dieses Problems ermöglicht₀

Die Störwelle Hqoi die im wellenführenden Haupthohlkanal 24 (üig. 36) infolge der Umsetzung der Betriebswelle Hq^. an kreissymmetrischen Inhomogenitäten (z. B. wegen zufälliger Durchmesseränderungen im Hohlkanal 24)entstanden ist, wird mit Hilfe des Kopplungs-Flachwellenleiters 27 mit der Breite d2 in den anderen zusätzlichen Hohlkanal 24 von kleinerem Durchmesser als anderer Wellentyp transformiert, der durch einen ausreichend großen Dämpfungsbelag im Betriebsfrequenzbereich sowohl infolge der Verkleinerung der

909836/0102

- *7.- 2809289

Querschnittsabmessungen als auch im Zusammenhang mit der Feldverteilung gekennzeichnet ist. In Fig. J56 sind zur Veranschaulichung die elektrischen Feldlinien del· H^ .-4VeIIe dargestellt.

Das Verhältnis der Durchmesser des Haupthohlkanals und des zusätzlichen Hohlkanals 24 wird so gewählt, daß die Phasengeschwindigkeit der Störwelle im Haupthohlkanal (im vorliegenden konkreten Beispiel der H^^-Welle) genau mit der Phasengeschwindigkeit der Welle zusammenfällt, die sich mit genügend großem Dämpfungsbelag im Zusatzkanal 24 fortpflanzte Dieser Dämpfungsbelag kann im Vergleich zur Dämpfung im gewöhnlichen runden Metallhohlleiter mit einem dünnen dielektrischen Wandbelag wesentlich vergrößert werden, indem man entsprechende geometrische Abmessungen des zur . Kopplung des zusätzlichen Hohlkanals 24 mit dem freien Saum dienenden Flachwellenleiters 25 (mit der Breite d^) wählt, wenn man dabei die mögliche Wahl eines Dielektrikums mit größeren VJ arme Verlusten nicht berücksichtigt.

Diese Abstimmung der Phasengeschwxndigkeiten im Haupthohlkanal und im Hilfshohlkanal 24, die in erster iMäherung (ohne Berücksichtigung des Linflusses der Flachwellenleitj:¹ 2? nnd 25) von der frequenz unabhängig ist, hat in diesem Falle eine prinzipielle Bedeutung, weil dank dieser Abstimmung bei der Antiresonanzbreite d₂ des zur Kopplung zwischen den Hohlkanälen 24 und 24 bestimmten Flachwellenleiters 27,

909836/0102

V)

2809289

die keinen Einfluß auf die i'ortpflanzungsbe dingungen für die Betriebswelle H_Q1 im Haupthohlkanal 24 ausübt, eine verteilte elektrische iäesonanzkopplung nur zwischen den Wellen mit gleichen Phasengeschwindigkeiten (im konkreten Beispiel zwischen der H₀₂-V.elle im Haupthohlkanal 24 und der H₁₁-WeIIe im Hilfshohlkanal 24) erfolgte

Da der Hilfshohlkanal 24 bei effektiver Filtrierung der Störwelle keine zusätzliche Dämpfung der Betriebswelle Hq₁ im Haupthohlkanal 24 im ganzen Betriebsfrequenzband hervorruft und die technologische Länge des Systems praktisch unbegrenzt ist, können die aus zwei oder drei gekoppelten Hohlleitern der beschxdebenen Art bestehenden Systeme als gerichtete Hauptsysteme für ausgedehnte Übertragungsleitungen statt einzelner Hohlleiter benutzt werden, die das Problem der Filterung von symmetrischen Wellen nicht lösen können (im Falle von zwei beiderseits des Haupthohlkanals 24 liegenden Hilfshohlkanalen 24 lassen sich gleichzeitig zwei gefährlichste Störwellen effektiv abfiltern).

Wenn eine effektive Unterdrückung der Welle Hqo, H₁Q oder einer anderen magnetischen Störwelle in einem schmalen Band gefordert wird und geringe zusätzliche Verluste der Betriebswelle Hq₁ zugelassen werden, kann die Filtrierung mit demselben System in kurzen Abschnitten durch eine wesentliche Vergrößerung des Kopplungsfaktors bei zwei gekoppelten Hohlkanälen 24 erreicht werden, die sic>i bei der fiesonanz·

909836/0102

breite dp des dazwischen liegenden .Flachwellenleiter 27 ergibt.

In fig. 37 ist ein zur übertragung der Information auf der IL^-Welle bestimmtes einteiliges Hohlleitex*system dargestellt, das aus fünf runden Rohlkanälen 24» Die letzteren sind über i'lachwellenleiter 27 gekoppelt, die bei der Verbindung von z?<?ei mehrschichtigen Bändern 1 mit hermetischen Parallelnähten vorgegebener Breite gebildet werden«.

Zwei wellenführende Haupthohlkanäle 24 von großem Durchmesser, von denen ein Hohlkanal als Strahler und der andere als Empfänger arbeitet_s sind praktisch miteinander nicht gekoppelt, da die Breitenwerte d₂₉ d^₉ d^ und d,-■ der Flachwellenleiter 27 im -^etriebsfrequenzband außerhalb der Resonanzwerte liegen (etwas kleiner als die Viertelwellenlänge sind) und die mögliche gegenseitige Beeinflussung durch sehr niedrige Pegel der an Inhomogenitäten reflektierten Wellen von dem Zwischenhohlkanal 27 infolge einer bedeutenden Dämpfung der in ihm erregten Wellen des betreffenden Frequenzbandes beseitigt wird.

Die Durchmesser der drei Hohlkanäle 27 von kleinerem Querschnitt sind so gewählt, daß die xhasengeschwindigkeit bezogen auf die stark gedämpfte Welle H,.,, in diesen Kanälen mit der Phasengeschwindigkeit der Störwelle H₀₂ in den Haupfchohlkanälen 24· zusammenfällt₉ um dadurch eine effektive Abzweigung der Energie dieser letzteren Welle in die zusätzlichen Kanäle 24 zu ermöglichen«, Diese zusätzlichen Höhl-

909836/0

2909209

kanäle 24- können gleichzeitig oder als iteserveübetragungs* leitungen bei störungen in einem anderen Betriebsfrequenzbereich benutzt werden, in dem die Breitenwerte dj-, d~, cU und d^, der IPlachwellenleiter 27 ungefähr drei Viertel der

Wellenlänge betragen und die Breitenwerte d^ und dg der i'lachwellenleiter 25 etwa einem Viertel der Wellenlänge entsprechen und im üiitiresonanzbereich liegen.

Derartiges Hohlleitersysteme erweitern wesentlich die technischen Möglichkeiten einer Hohlleitungjgegenüber einem einzelnen Hohlleiter, wobei sie im gleichen technologischen Prozeß..hergestellt werden und auf gleiche Weise verlegt werden*

Die Verfahren zur Herstellung von runden als Filter wirkenden Hohlleitern mit konstantem und veränderlichem <$ierschnitt und mit den Wänden, die durch ein kleinperiodisches Gitter aus Metalleitern gebildet sind, welche in der Reihe nacheinanderfolgender verschnitte liegen, sowie zur Herstellung von Hohlleitersystemen zur Übertragung der H₀^-WeI-Ie , die aus einer Reihe gekoppelter Hohlleiter dieser Art bestehen, sind ähnlich wie die oben beschriebenen.

Die spezifischen Besonderheiten dieser Verfahren in Anwendung auf die zuletzt erwähnte Hohlleiterklasse bestehen nur darin, daß als Ausgangsmaterial zur Herstellung solcher ^ohlleitereinrichtungen mehrschichtige flexible Bänder 1 (J?ig. 25) mit einer durch anisotrope Leitfähigkeit (in der querrichtung der Bänder 1) gekennzeichneten stromführenden

909.836/0102

2308289

Metallschicht verwendet werden, wobei der für solche Bänder 1 vorgesehene Werkstoff, dessen Aufbauvariante in Fig. 25 gezeigt ist, gasdicht und sehr flexibel sein muß, damit sich die Querschnittsform der Hohlkanäle 24 (Fig. 10) bei ihrer lüllung mit Gas (z. B. mit getrockneter Luft) maximal einem regelmäßigen Kreis nähert.

Die Besonderheiten des Verfahrens zur Herstellung von .filtrierenden Hohlleitern mit der Betriebswelle Hq^ bestehen somit in der Formierung von Hohlkanälen 24· mit rundem Querschnitt, die durch Wände mit anisotroper Leitfähigkeit in der -a-rt eines zu einem Zylinder zusammengerollten kleinperiodischen Gitters begrenzt sind, wobei die dü:i..'o:i voneinander isolierten lietalleiter dieses Gitters in den zur Längsachse 26 des Hohlleiters senkrechten üfoenen liegen und von ihrer, bezogen auf den Hohlkanal 24, äußeren Seite mit einer stark absorbierenden Dielektrikumschichb zur Absorption der üiergie der zu filtrierenden v\iellentypen überzogen sind ο

Die stromführende Schicht der runden filtrierenden Hohlleiter und der auf ihrer Basis gebildeten Hohlleitersysteme weist zum Unterschied von den herkömmlichen Ringhohlleitern keine geschlossene Ringe sondern voneinander gleichstrommäßig isolierte Halbringleiter 52 (Fig. 38) auf, die in der Diametralebene durch eine dünne Hochfrequenz-Dielektrikumschicht 33 (Figv 39) getrennt sind und in dem aus

909836/0102

2808269

den Metalleitern bestehenden kleinperiodischen Gitter längs des ganzen Hohlleiters durchlaufende Längsschlitze bilden, wobei diese Schlitze mit Flachwellenleitern 25 (Fig. 38) vorgegebener Breite d^ bzw_e dp elektrisch belasset sind, deren Wände der Diametralebene parallel liegen und durch dasselbe kleinperiodische Gitter außerhalb des Hohlkanals

24 in der Zone der Verbindungsnähte gebildet werden, während der zwischen den Gitterwänden dieser Flachwellenleiter

25 liegende .Raum durch eine dünne doppelte Hochfrequenz-Dielektrikumschicht 33 ausgefüllt ist₀

Ein derartiger Flachwellenleiter ist in Fig. 26 dargestellte

Das aus den Metalleitern 32 (Fig. 38) bestehende Gitter, welches die strumführenden Wände der Hohlkanäle 24 und der mit ihnen gekoppelten Flachwellenleiter 25 bildet, liegt zwischen zwei dünnen Hochfrequenz-Dielektrikumschichten (Folien) 33» welche die Lage der Leiter 32 fixieren und die Gasdichtigkeit sowie die Schweißbarkeit der Bänder 1 (Fig. 39) gewährleisten»

Figo 38 und 39 zeigen den konkreten Aufbau eines runden filtrierenden ilinzelhohlleiters mit homogenem querschnitt und der Betriebswelle ^Hoi* ^deren elektrische Feldlinien mit ausgezogenen geschlossenen Pfeilen und magnetische Kraftlinien mit gestrichelten Pfeilen angedeutet sind·

In Bezug auf die Fortpflanzüngsbedingungen der Betriebswelle H^ unterscheidet sich ein derartiger Hohlleiter

909836/0102

2908269

wenig vom beschriebenen Hohlleiter mit Metallwänden, die von innen mit einem dünnen ^hasenspaltenden Hochfrequenz-Dielektrikumbelag beschichtet sind, wobei in diesem JTaIIe stimmen alle Anforderungen an die Breite d^, und dp sowie an 'die Höhe 21,, und 21p der Flachwellenleiter 25 vollkommen mit den Bedingungen für die in Fig. 33 und 34- dargestellt te Ausführung überein_o Der Unterschied liegt nur in den Fortpflanzungsbedingungen der Ε-Wellen und der unsymmetrischen H-vjellen, welche die Längsströme in den vVänden verursachen und folglich durch das aus isolierten uetallleitern 32 (Mg. 38) bestehende querorientierte üitter in die Absorberschicht 3^- hindurchdringen,,

Im Zusammenhang damit erübrigt sich eine besondere Beschreibung der zur Ausstrahlung der H₀^-Wellenenergie in den freien Raum bestimmten Hohlleiter mit anisotroper Wänden sowie der inhomogenen Hohlleiter und der aus zwei oder mehreren gekoppelten filtrierenden Hohlleitern bestehenden Systeme, die ähnlich den Ausführungen nsch den schematischen Darstellung in Fig_e 35s 36 und 37 aufgebaut werden,,

Im folgenden wird auf die Besonderheiten di·? Vorteile und die Anwendungsmöglichkeiten des Herstellungsverfahrens und der xibah diesem Verfahren realisierbaren Ausführungen und UHF-SHF-Hohlleitern und Hohlleitersystemen mit der Betriebswelle Η^η hingewiesen,.

909836/0102

Ihre im Zusammenhang mit den i'crtpflanzungsbediiiguiigen

cAen

der H_x,^- welle stehen⁵ Besonderheiten betreffen hauptsächlich die V;ahl des Merkstoffes für die Ausgangsbänder 1 und der geometrxcchen Abmessungen der Kopplurigs-Flachwellenleiuer 2> (Hu· 10) ^^η abhängigkeit von der in jedem konkreten EaIl zu lösenden technischen aufgäbe.

Hierbei ermöglicht die -^e nutzung von Werkstoffen mit hoher Flexibilität die Bildung von runden Hohlkanälen 24 Uiiter Zuhilfenahme d„s Füllgasüberdrucks, und bei der κα-v/endung von werkstoffen mit ausreichender iLlastizität lassen sich die Hohlkanäle 24 (Fig. 11) mit linsenförmigem querschnitt herstellen,,

Lie linsenförmige ^uerschnittsform. kann auch bei einem iiichtelastischen .werkstoff der bänder 1 mit Hilfe eines entsprechenden Hohlleiter-Verlegungsverfahrens erhalten werden.

Der HauptVorgang dieses Verfahrens zur Herstellung der üinzelhohlleiter und dor Hohlleitersysteme mit der Betriebsweise H^* ist die formierung von Hohlkanälen 24, die durch stromführende i^etallwänäe begrenzt werden.

Ifer zum Betrieb mit der H^^—Welle bestimmten runden und linsenförmigen Hohlleiter von konstantem und veränderlichem querschnitt sowie die aus solchen Hohlleitern "bestehenden Systeme mit der Betriebswelle H^₀ Zu ihren Merkmalen gehören auch Längsschlitze in der stromführenden Cchicht, die durch KLachv/elleiileiter 41 und 42 mit der Brei-

te d und der Höhe 21 elektrisch "belastet sind, wobei die letzteren durch hermetische -"ähte vorgegebener Breite beiderseits des Hohlkanals 40 gebildet'werden₀

In Fig. 40 und 41 sind die kreisförmigen querschnitte der aus einem nichbelastischen Werkstoff gefertigten Mnzelhohlleiter mit der Betriebswelle H₁₁ dargestellt.

Der Hohlleiter ist praktisch ebenso aufgebaut wie der in Fig. 35 gezeigte Hohlleiter für die symmetrische

Der dünne elektrische Überzug der Metallwände ruft praktisch keine Verzerrungen des H_x,,,-Wellenfeldes hervor und ermöglicht die Verbindung (z. B. Schweißung) beider Bänder mit hermetischen Nähten, wobei die Flachwellenleiter 25 entstehen.

Bei der Feldpolarisation nach Fig. 40, in der mit ausgezogenen Pfeilen die elektrischen Feldlinien der H₁₁-WeIIe und mit gestrichelten f-feilen die magnetischen Kraftlinien gezeigt sind weist die Längskomponente des magnetischen Feldes der Η^,,-Welle ein Maximum an den Längsschlitzen auf und erregt in den Flachwellenlei cern 25 die E-Q₀-toelle (gemäß der allgemein gebräuchlichen wellenklassifikation für Flachwellenleiter)ο

Bei der üntiresonanzbreite d₁ und d~ dieser Flachwellen" leiter 25 (gleich etwa einem Viertel der Yfellenlänge) wird die iLjQ-Welle an den offenen Enden der Flachwellenleiter 25 mit einem nahe 1 liegenden Reflexionsfaktor reflektiert

909836/0102

2508289

und erregt wiederum die gleichphasige H^-V/elle im Sohlkanal 24₀ Dabei sind die zusätzlichen Verluste der H^-Welle gering und es tritt einige Verschiebung ihrer Phasengeschwindigkeit in Bezug auf die der IL^-UeHe in einem ähnlichen Hohlkanal ohne Längsschlitze in der stromführenden Metallschicht auf.

Bei der in Fig. 41 gezeigten Feldpolarisation ist die Längskomponente des Magnetfeldes im Bereich der Längsschlitze gleich Null, und die B₀₀-WeIIe wird in den Flachwellenleitern 25 durch die ^uerkomponente des magnetischen Feldes nicht erregt.

Die H^-helle wird im Flachwellenleiter 25 auch nicht erregt, da die Höhe der Flachwellenleiter 25 viel kleiner als ihr kritischer Wert im B_etriebsfreq_uenzbereich ist.

In Bezug auf die Fortpflanzungsbedingungen der nach Figo 41 polarisierten H^-Welle sind die in der stromführenden Metallschicht 28 vorgesehenen Längsschlitze praktisch also unwirksam.

Bei unwesentlichen zusätzlichen Verlusten der auf eine bestimmte Weise polarisierten H,-,,-Welle wird somit ihre Polarisationsentartung vermieden, die den runden Hohlleitern infolge ihrer Kreissymmetrie eigen ist_Q üas gehört auch zu den Vorteilen der beschriebenen Hohlleiterausführung, da die Beseitigung der Polarisationsenbartung zu einer wesentlichen Abschwächung der durch die ^uerpolarisation beding-

909836/0102

ten Störungen und somit zu weniger strengen I'oleranzen für die zufällige ^erschnitfcselliptizität führte

Durch Vergrößerung der Höhe 21 der Flachwellenleiter 25 erreicht man eine effektive Filtrierung der unsymmetrie sehen Η-wellen und der gefährlichsten schwach gedämpften iStörwelle H_Q^_e

Die ähnliche Hohlleiterausführung kann für die Ausstrahlung der Energie der s^-ⁿ·"^ ^Fi&° '-0 polarisierten H,,,,·= Welle in den freien Raum in einem breite α Frequenzband benutzt werden» Eine starke Ausstrahlung der H^-wellenenergie in den freien Raum kann in einem schmalen Frequenzband beim Resonanzwert (bei etwa einer HaIbwellenlänge gleichen) Breite α,, oder d₂ eines der Flachwellenleiter 25 erreicht werden»

Mit der in Figo 40 gezeigten Feldpolagäsation können aus gekoppelten runden Hohlleitern bestehende: Systeme für die Benutzung als verschiedene Hohlleiterelemente (nicht= koppler^ Frequenzfilter) gemäß den Ausführungsformen in Fig. 17g 2O₀ 21 und 22 hergestellt werden₀

Mit der anderen Feldpolarisation der H,.,,-Welle (Figo 41) können aus mehreren unabhängigen Kanälen 24 bestehende Hohlleitersyst©me realisiert werden _s in denen eine effektiv© Abfilterung der querpolarisierten unsymmetrischen H-Wellen und der symmetrischen Störwellen vom Typ H₀^₉ H_Q2 usw₀ erfolgt 0

BAD 1836/01Ot

fco

2808299

Vom besonderen Interesse für die übertragung der IL,.— ./eile sind die in Fig. 42 und 45 gezeigten Ausführungen von Hohlleitern mib linsenförmigem '^querschnitt.

Diese ^uerschnittsform kann entweder bei Anwendung von elastischen vorgefertigten Bänder 1 oder bei Benutzung eines besonderen Verfahrens zur Zerlegung von nichtelastischen Bändern 1 realisiert werden, bei dem die Händer der Bänder 1 in einem bestimmten uad fixierten Abstand voneinander befestigt werden.

Die Wände äines derartigen Hohlleiters stellen zwei ununterbrochene Fokussierspiegel dar_o Infolge des Fokussiereffekts wird das Feld in der Zentralzone des Hohlkanals 24 konzentriert und nimmt in Richtung der Peripheriebereiche an den durch Verbindungsnähte gebildeten Flachwellenleitern 25 praktisch bis zur EnIl ab.

Bei dieser Hohlleiterausführung ist deshalb die Breite d der durch hermetische wähte gebildeten Flachwellenleiter 25 vollkommen unkritisch, da die EQQ_Welle in diesem Flachwellenleitern auch bei einer in Fig. 42 gezeigten ungünstigen Feldpolarisation nicht erregt wird, wenn man von der Möglichkeit der diffusen Feldstreuung absieht, die durch Mikroinhomogenitäten des für die Wände des -kc-hlkanals 24 verwendeten Werkstoffes bedingt ist.

Der linsenförmige Querschnitt des Hohlkanals 24 führt ebenso wie jede andere nichtkreissymmetrische (z_o B. elliptische) ^erschnittsform zur Beseitigung der Polarisations-

909836/0102

«4

2808299

entartung von unsymmetrischen elektromagnetischen Wellen uad unterdrückt effektiv die symmetrischen Wellen, die infolge der Umsetzung der Η,-,,-Welle an, zufälligen Krümmungen oder anderen unsymmetrischen Inhomogenitäten entstehen_o

Im verhältnismäßig langwelligen -Bereich, wenn der Dämpfungsbelag nur schwach von der Feldpolarisation abhängt, ergibt sich dadurch die Möglichkeit, die Hohlleiter mit linsenförmigem Querschnitt für den gleichzeitigen unabhängigen Betrieb mit zwei Eeldpolarisationen der H^-vielle bei einem niedrigen Pegel der ^uerpolarisationsstörungen zu benutzen,, üin derartiger Anwendun^bfall kann sich bei der polarisations maß igen 'l'rennung des Sende- und des Mipfsngskanals in Funkzwischenstationen des Zentrimeter- und Millimeter-Wellenbereichs ergebene

Zum Unterschied von elliptischen Hohlleiter v/eist ein solcher linsenförmiger Hohl Tel t er die maximale -,'and krümmung in seiner Zentralzone auf„

• Im Zusammenhang damit wirkt dieser Hohlleiter in Bezug auf die nach Fig. 4-J polarisierte H^^-Welle bei einem genügend großen Verhältnis der Breite des Hohlkanals 2Ά zu seiner Höhe als rijonenförmiger oder planparalleler Wellenleiter, in dem die Wärmeverluste in den Wänden mit der I'requenzerhöhung abnehmen (zum Unterschied von der nach i'ig. 4-2 polarisierten EL^-ftelle, deren Verluste, in den bänden mit der irequenzerhöhung schnell zunehmen).

909836/0102

~*°~ 2808288

Dieser Umstand ermöglicht die Ausnutzung dieser Hohlle iterausführung mit der Betriebswelle Η,,, für den Betrieb mit sehr kurzen /<β11βη₀ Da in diesem Falle die Flachwellenleiter 25 keine selbständige Rolle spielen, kann die Dicke der inneren dielektrischen Schicht gleich .Null sein. Die Bänder 1 können also durch die Hahtbildung unmittelbar in der Kupfer- oder Aluminiumfolie verbunden werden, die als Grundlage dieser Bändern dient«, Wegen der passiven Holle der Flachwellenleiter 25 können auch die Forderungen an die Genauigkeit der Breite der Verbindungsnähte wesentlich herabgesetzt werden.

Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, die für die Betriebs^welle R** bestimmten Metallhohlleiter mit linsenförmigem querschnitt für die relativ verlustarme Übertragung im nahen Infrarot-Vüellenbereich und zwar zur Übertragung der atrahlungsenergie eines COp-Lasers mit der Wellenlänge von 10,6 um zu benutzen, bei der die vVahl von dielektrischen Werkstoffen mit geringen Verlusten und abnehmbaren technologischen Eigenschaften Schwierigkeiten bereitete

Auf der Basis der Einzelhohlleiter mit unregelmäßigem linsenförmigem Querschnitt können stetige Anßassungsubergänge ähnlich den in Fig. 4 und 14 dargestellten realisiert werden.

Gemäß Fig. 7 und 18 können auch Hohlle it er sys teme mit mehreren unabhängigen linsenförmigen Hohlleitern geschaffen

909836/0102

werden.

Eines der aussichtsvollen und effektiven Anwendungsgebiete der auf der H,. ,.-Welle arbeitenden. Hohlleiter mit rundem und linsenförmigem querschnitt stellen Sende- und Empfangskanäle von ortsfesten und mobilen Zwischenstationen mit Zentimeter- und Millimeter-Wellenbereich dar_a

Die zu diesem Zweck bestimmten Übertragungsleitungen mitsamt den dazugehörenden Anpassungsübergängen, ßichtkopplern und anderen Hohlleiter-Funktionselementen und mit einer Länge von mehreren hundert Metern können erfindungsgemäß ohne Montage-Stoßsfcellen (mit Ausnahme von Endflanschen zur Verbindung mit Sender, Antenne und Empfänger) hergestellt werden und brauchen wegen ihrer Kompaktheit im Außerbetriebszustand keine großräumigen 'iransportmittel, was besonders bei der Entwicklung mobilder Funkstellen von Wichtigkeit ist,,

Im folgenden werden die Besonderheiten, die Vorteile und die Anwendungsgebiete der metall-dielektrischen Hohlleiter mit rundem und linsenförmigem Querschnitt und mit der Betriebswelle EH/i* betrachtete

Den Werkstoff für die vorgefertigten Bänder 1 wählt man in diesem Falle aufgrund von Bedingungen, die zur ia?- haltung eines geringen Dämpfungsbelags bei der linear polarisierten EH^ ,,-Welle erforderlich sind. Die Struktur eines derartigen Werkstoffes ist in Fig. 2 5 dargestellte

909836/0102

Bei einem nichtelastischen Werkstoff der Bänder 1 kommt der querschnitt des Hohlkanals 24- (JTig. 10) infolge des Füllgasüberdrucks einem Kreis nahe, und bei Benutzung elastischer Bänder 1 oder besonderer Verlegungsverfahren nimmt er die linsenförmige Gestalt an (J¹Ig. 11 )₀

Die Grundlage dieses Verfahrens zur Herstellung von mefcall-dielektrischen Hohlleitern für die verlustarme Übertragung der linear polarisierten EH^-vvelle ist die !Formierung des Hohlkanals 24, der durch stromführende Metallwände (Schicht 2Q in Fig. 2J) begrenzt wird, deren Innenseite mit einer Hochfrequenz-Dielektrikumschicht 29 von Antiresonanzdicke überzogen wird. Diese Dicke wählt man aus der Seihe von Werten 1/8, 3/8, 5/8, 9/8 usw. der Eaumwellenlänge_e Von außen werden die Metallwände noch durch eine Isolierstoffschicht JO geschützt.

Zu den Besonderheiten dieser sowie aller oben beschriebenen Hohlleitern gehören die in der stromführenden Metallschicht 28 vorgesehenen Längsschlitze mit der Höhe 21 bis zu einer Halbwellenlänge, die mit den zusätzlichen Flachwellenleitern 25 (Fig. 10) von einer Untergrenzhöhe belastet sind, das Fehlen eines steifen otahlträgerrohres zur Aufrecht erhaltung der vorgegebenen ^uer&chnittsform des Hohlkanals sowie die Möglichkeit zweier verschiedenen Zustände bei einer und derselben Hohlleiterausführung, und zwar eines Betriebszustande, bei dem der Hohlkanal 24 infolge das

909836/0102

"⁸^" 2808283

Füllgasüberdrucks die erforderliche ^uerschnitts£orm annimmt und eine genügende Steifigkeit aufweist, und eines Außerbetriebszustands, bei dem der ganze Hohlleiter ohne Gasfüllung in Form eines flachen Bandes (Fig. 12) und in Abschnitten von großer Länge auf eine bpule mit kleinem Durchmesser aufgerollt wird_o

In Fig. 44 ist der !Querschnitt eines metall-dielektrischen Hohlleiters dargestellt, der eine effektive Filtrierung der querpolarisierten IH,, ^-We lie ermöglicht, welche in Bezug auf die in Fig. 49 angegebenen Feldpolarisation der Betriebswelle um 90 gedreht ist_o Mit ausgezogenen Pfeilen sind die Kraftlinien des elektrischen Feldes und mit den gestrichelten Linien die des magnetischen Feldes angedeutet«, Außerdem kann ein solcher Hohlleiter auch andere querpolarisierte unsymmetrische Wellen sowie die gefährlichste Störwelle H₀^-WeIIe gut filtrieren, die an zufälligen Krümmungen der Hohlleiterachse entsteht und bei den vorher bekannten technischen Lösungen eine Dämpfung von derselben Größenordnung wie die Betriebswelle iH^/i erleidet» Die Abfiltrierung der erwähnten Storwellentypen wird mit Hilfe der zusätzlichen Flachwellenleiter 25 erreichte

Die Höhe 21 dieser Flachwellenleiter 25 (Fig. 44) wird in den Grenzen von 1/8 bis 1/4 der Wellenlänge gewählt, wobei ihre starke Zusammenwirkung (Kopplung) mit der Längskomponente des magnetischen Feldes der erwähnten Storwellentypen erreicht wird.

909836/0102

In Bezug auf die -^etriebspolarisation der EH^-tfelle, die keine Längskomponente des Magnetfeldes im Bereich der in der stromführenden Metallschicht 29 vorgesehenen Schlitze aufweist, verhalten sich die Flachwellenleiter 25 neutral, die sie bezogen auf die untere magnetische H₀^-WeIIe des Flachwellenleiters als Untergrenzwellenleiter wirken,,

Bei dieser Ausführung des metall-dielektrischen Wellenleiters ist die Breite d "hei den Flachwellenleitern nicht kritisch und wurde gegebenenfalls etwas größer als die wellenlänge gewählt.

Dem metall-dielektrischen Hohlleiter kann ein linsenförmiger querschnitt ähnlich wie in Fig. 42 und 43 Verliehen werden. Der Unterschied der Konstruktion besteht in der stärke der Dielektrikumschicht_o

Die Viande eines solchen Hohlleiters stellen zwei durchlaufende einteilige Spiegel dar, die das Feld in der Zentralzone des Hohlkanals 24 fokussieren, wobei unabhängig von der Feldpolarisation der Betriebswelle 3B-™ die Koppelung dieser Welle mit den Flachwellenleitern 25 beseitigt wird ο

Im vorliegenden Falle kann die -Breite d der Flachwellenleiter 25 willkürlich gewählt werden.

Ein wichtiger ?orteil dieses metall-dielektrischen Hohlleiters ist die Beseitigung der polarisationsmäßigen Entartung der EH,.,,-Welle sowie die Unterdrückung von symmetrischen magnetischen Wellen (vor allem der Hq^

909836/0102

wobei die Möglichkeit des gleichzeitigen betriebs mit zwei Polarisationsarten der EEL^-VJeIIe und einem niedrigen 'Störpegel gegeben wirdo

Als Beispiel ist in Figo 45 ein aus zwei metall-dielektrischen Hohlleitern mit rundem querschnitt bestehendes System gezeugt, das zur trennung der Sende- und Empfangs kanäle 24 bestimmt ist,.wobei zur Beseitigung der gegenseitigen Beenflussung dieser Kanäle 24 über die zu filtrierende Störwellen zwischen den Kanälen 24 eine zusätzliche Entkopplung in der Art eines aus absorbierendem Werkstoff hergestellten Bandes 39 vorgesehen ist, das im Inneren des Kopplungs-Elachwellenleiters 27 liegt_o

Es sollen nun die BeSonderheiten₉ die Vorteile und die Anwendungsgebiete der gasgefüllten dielektrischen Hohlleiter vom runden und linsenförmigem ^uerschnitt mit der ■^etriebswelle EEL,» betrachtet werden,,

Der Werkstoff der vorgefertigten Bänder 1 für die gasgefüllten dielektrischen Hohlleiter stellt eine einschichtige oder mehrschichtige struktur dar, die in Fig. 27 und 28 gezeigt ist«,

Bei Benutzung der aus einem nichtelastischen Werkstoff vorgefertigten Bänder 1 nähert sich der querschnitt des Hohlkanals 24 (Jig. 10) infolge des Püllgasüberfitrucks einem Kreis, während bei Anwendung von elastischen Bänder 1 oder besonderen Verlegungsverfahren die Querschnifetsform des Hohlkanals 27 die Gestalt einer Linse annimmt_β

909836/0102

Die Grundlage des Verfahrens zur Herstellung gasgefüllter dielektrischer Hohlleiter ist die Formierung des Hohlkanals 24, der durch die «»andschicht 35 (Fig. 27) aus einem Hochfrequenzdielektrikum (oder durch die Schichten 36 und 37 (Fig. 28) mit Antiresonanzdicke begrenzt wird, wobei diese Dicke ungefähr ein Viertel (oder eine ungerade Viertelzahl) der Wellenlänge beträgt₀

Den Hohlkanal 24 (Fig. 10) oder mehrere Hohlkanäle (Fig. 17) formiert man durch Verbindung zweier flacher dielektrischer Bänder 1 mit hermetischen .Mähten von vorgegebener Breite,' wobei man verschiedene vorher beschriebene Ausführungsvarianten dieser Üähte benutzen kann.

Die mit den Hohlkanälen gekoppelten Flachwellenleiter 25 werden im Falle des linsenförmigen Querschnitts des Hohlkanals 24 nach Fig. 29 und 30 und bei rundem Querschnitt des Hohlkanals 24 nach Fig. 31 und 32 gebildete ·

Der Hohlkanal 24 (Fig. 10) ist durch Wände aus einem Hochfrequenz-Dielektrikum mit Antiresonanzdicke begrenzt, und das Füllgas des Hohlkanals 24 weist beim Betriebszustand des Hohlleiters eine Dielektrizitätskonstante, die höher als die der Luft ist.

Fig. 46 und 47 zeigen den (,querschnitt des runden gasgefüllten dielektrischen Hohlleiters mit den zusätzlichen Flachwellenleitern 25, die von oben und von unten durch Metallwände (Schichten 38) begrenzt werden, welche im ersten Fall (Fig. 46) durch Metallisierung der Wände der dielek-

909838/0102

ta

trischen Flachwellenleiter 41 und 42 und im zweiten Fall (Fig. 47) .mittels des-Hohlleiter-Verlegungsverfahrens gebildet werden.

Mit den Pfeilen sind elektrische Feldlinien der betriebsmäßig polarisierten MI^-Welle angegeben.

Die Höhe 21 der zusätzlichen Flachwellenleiter 25 ist so gewählt, daß in ihnen die Iu₀₀-WeIIe sich fortpflanzen kann, im Betriebsfrequenzbereich aber sie in Bezug auf die untere magnetische H₀^-WeIIe (gemäß der Wellentypen-Klassifikation für Flachwellenleiter) als Untergrenzwellenleiter auftreten«. Hierbei werden die Flachwellenleiter 25 durch die Querkomponeiite des magnetischen Feldes nicht erregt und rufen keine zusätzliche Dämpfung für die zugrunde gelegte (betriebsmäßige) Feldpolarisation der EIL·,,-WeHe hervor, wirken aber effektiv mit der Längskomponente des magnetischen Feldes zusammen, wobei sie die Energie der querpolarisierten IKL,,-Welle sowie der gefährlichsten symmetrischen magnetischen H^-l/velle entziehen, die an Inhomogenitäten entstehen.

Die Breite d der Flachwellenleiter 25 ist in diesem Falle nicht kritisch und wird mit Berücksichtigung einer bequemen Verlegung gewählte

An und für sich sind die zusätzlichen Flachwellenleiter 25 in den beschriebenen Ausführungen der gasgefüllten dielektrischen Hohlleiter in Bezug auf die Bebriebspolarisation der EEL· ,.-to eile elektrisch neutral. .

909836/0102

-^- 2808283

Sie können in Berührung mit metallischen und dielektrischen Elementen gebracht werden, ohne daß dabei die Bedingungen der totalen inneren Reflexion für die Betriebswellen an Berührungsfftellen verletzt werden.

Dieser Umstand ermöglicht gerade die Benutzung der zusätzlichen filtrierenden ilachwellenleiter 25 in den in Fig. 46 und 47 gezeigten Hohlleiterausführungen als Elemente von durchlaufenden elektrisch neutralen Stützen,, Dadurch wird die Verlegung der gasgefüllten dielektrischen Hohlleiter ohne periodische Achsenkrümmungen und ohne die damit verbundenen zusätzlichen Verluste sowie ohne Verletzung der Bedingungen der totalen inneren .Reflexion an Befestigungsstellen und ohne Verluste der Betriebswellenenergie an herkömmlichen diskreten Stützen (darunter auch ohne Konversionsvex'luste) gewährleistete

Die effektive Abfilterung der gefährlichsten Störwellen und die elektrisch neutrale Verlegung der gasgefüllten dielektrischen Hohlleiter mit rundem querschnitt des Hohlkanals 24 ergeben den Hauptnutzeffekt. Die Möglichkeit der Anwendung von gasgefüllten dielektrischen Hohlleitern zur Übertragung der elektromagnetischen Wellen mit geringen ^nergieverlusten und mit einem hohen Grad der Störwellenfiltrierung gestattet die Verwirklichung eines praktisch vollkommenen Einmodebetriebs bei größerer Abmessungen des Hohlkanals 24 gegenüber der 7/ellenlänge, wobei folglich die Dispersionsverzerrungen des übertragenden Signals praktisch

909836/0102

2805283

beseitigt werden.

In Fig. 48 ist eine Ausführung des gasgefüllten dielektrischen Hohlleiters mit rundem Hohlkanal 24 dargestellt, die sich dadurch unterscheidet, daß die Elemente 44 der durchlaufenden Längsstützen eine gerippte struktur mit der Halbwellenlängenperiode, d.h. zusätzliche dielektrische Wellenleiter mit periodisch veränderlicher Höhe darstelle^ welche die Reflexion des Feldes der Betriebswelle EH/

/]«] einem nahe 1 liegenden Reflexionsfaktor gewährleisten«,

Gemäß den in Fig. 17 dargestellten Bauformen können die aus mehreren runden gasgefüllten dielektrischen Hohlleitern der beschriebenen Art bestehenden Systeme sowie Hohlleiter mit veränderlichem Querschnitt realisiert werden.

In Fig. 49 und 50 ist eine Ausführung des linsenförmigen gasgefüllten dielektrischen Hohlleiters dargestellt«

Seine Wände haben die Form durchlaufender ununterbrochener dielektrischer Fokussierspiegeln, mit deren Hilfe das Betriebswellenfeld i& der Zentralzone des Hohlkanals 24 konzentriert wird und in Richtung uer !Randgebiete (der zusätzlichen Flachwellenleiter 25) rapid abnimmt_o Infolge der fehlenden Kreissymmetrie weisen solche Hohlleiter keine Polarisationsentartung der Betriebswelle EH,.,* auf und können den gleichzeitigen Betrieb mit zwei Polarisationsarten dieser Welle bei einer effektiven Unterdrückung der symmetrischen Wellen, im besonderen der H_0/,-Welle ge-

~ 2808288

währleistenβ

Da das Feld die dielektrischen Flachwellenleiter 25 nicht erreicht, erfüllen sie in diesem Falle nur die Funktion von Elementen der durchlaufenden, elektrisch neutralen Stützen, wobei in diesem Falle keine Metallisierung der Wände der Flachwellenleiter erforderlich ist und ihre Breite d sowie die Höhe 21 unkritisch sind und mit Rücksicht auf bequeme Verlegung gewählt werden,.

Der sich bei der Anwendung der erfindungsgemäßen gasgefüllten dielektrischen Hohlleiter mit rundem und linsenförmigen querschnitt ergebende Nutzeffekt bc-steht auch in einer wesentlichen Erweiterung des Frequenzbereichs, in dem die Hohlleiter dieser Kreise benutzt werden können,,

Durch kleinere Abmessungen und die Verringerung des Krümmungsradius im Außerbetriebszustand ergibt sich auch die Möglichkeit, solche Hohlleiter vom größeren Durchmesser im ganzen Millimeter-Vtellenbex'eich zu benutzen, während die Abmessungen der bekannten Ausführungen ihre Anwendung für die Wellen langer als 4- mm unzweckmäßig machten,,

909836/0102

Claims (19)

1. BEETZ-LAMPRECHT-BEETZ PATENTANWÄLTE

   München 22 - Steinsdorfstr. 1O Dipi.-ing. r. beetz sen.

   TELEFON (089) 2272O1 - 227244 - 29591O - " " - DIpI.-Ing. K. LAMPRECHT

   Telex 622048-Telegramm Allpatent München Dr.-Ing. R. BEETZ Jr.

   ^g OB 2© 9 Dlpl.-Phys. U. HEIDRICH

   auch Rechtsanwalt Dr.-Ing. W. TIMPE 53O-27. 9IIP Dipl.-Ing. J. SIEEFRIED

   2-7. Febr. 1978 Ansprüche

   /l.\ Hohlleiter für die Übertragung elektromagnetischer ^— Wellen mit wenigstens einem Hohlkanal von vorgegebenem Querschnitt, dessen Wände aus einem flexiblen Werkstoff mit gewünschten elektrischen und physikalisch-mechanischen Eigenschaften bestehen,

   dadurch gekennzeichnet,

   daß durch die Wände des Hohlkanals (24) auf seiner ganzen Länge miteinander verbindende Längsnähte (21) mindestens zwei zusätzliche und als Elemente der verteilten elektrischen Kopplung wirkende Flachwellenleiter (25) von vorgegebener Breite und Höhe ausgebildet sind und der Hohlkanal (24) mit einem Gas von Überdruck gefüllt und mit den in einer Symmetrieebene des Hohlkanals an diametral entgegengesetzten Hohlkanalenden liegenden Flachwellenleitern (25) elektrisch gekoppelt ist.
2. 2. Hohlleiter nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß er beim Vorhandensein nur eines Hohlkanals (24) zwei zusätzliche Flachwellenleiter (25) aufweist, die als Elemente der verteilten elektrischen Kopplung zwischen dem Hohlkanal (24) und dem umgebenden Raum dienen.
3. 3. Hohlleiter nach Anspruch l_s
   dadurch gekennzeichnet,

   530-(P 63 5O4-E-6l)-DfE

   909836/01Ö2 original

   ~²~ 2806289

   daß bei Vorhandensein von wenigstens zwei Hohlkanälen (24) mindestens drei zusätzliche Flachwellenleiter (25) vorgesehen sind, wobei zwischen jeden zwei benachbarten Hohlkanälen (24) ein diesen Hohlkanälen (24) zugeordneter zusätzlicher Flachwellenleiter (27) vorgegebener Breite und Höhe angeordnet ist, der durch eine die Wände der Hohlkanäle (24) verbindende Längsnut (21) gebildet ist, der als Element der verteilten elektrischen Kopplung zwischen den benachbarten Hohlkanälen (24) wirkt und in derselben Symmetrieebene der Hohlkanäle (24) liegt, in der die zusätzlichen Flachwellenleiter (25) angeordnet sind, die als Elemente der verteilten elektrischen Kopplung zwischen den Hohlkanälen (24) und dem umgebenden Raum dienen.
4. 4. Hohlleiter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,

   daß jeder Hohlkanal (24) eine runde Querschnittsform aufweist.
5. 5. Hohlleiter nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet,

   daß jeder Hohlkanal (24) einen linsenförmigen Querschnitt aufweist, dessen Gestalt durch den Elastizitätsgrad des Wandwerkstoffes und den Überdruckwert des den Hohlkanal (24) ausfüllenden Gases bestimmt ist.
6. 6. Hohlleiter nach Anspruch 4 oder 5_S dadurch gekennzeichnet,

   daß die Hohlkanäle (24) und die zusätzlichen Flachwellenleiter (25) längs der Achse (26) der Hohlkanäle (24) konstante Querschnittsabmessungen aufweisen.

   909836/0102
7. 7. Hohlleiter nach Anspruch 4 oder 5_S dadurch gekennzeichnet;,

   daß wenigstens einer der Hohlkanäle (2¹I) längs seiner Achse (26) veränderliche Querschnittsabmessungen aufweist.
8. 8. Hohlleiter nach Anspruch 4 oder 5₃ dadurch gekennzeichnet,

   daß wenigstens einer der zusätzlichen Flachwellenleiter (25) längs der Achse (26) des Hohlkanals (24) veränderliche Querschnittsabmessungen aufweist.
9. 9. Hohlleiter nach Anspruch 4 oder 5_S dadurch gekennzeichnet₉

   daß wenigstens einer der Hohlkanäle (24) und einer der zusätzlichen Flachwellenleiter (25) längs der Achse (26) des Hohlkanals (24) veränderliche Querschnittsabmessungen aufweisen.
10. 10. Hohlleiter nach einem der Ansprüche 4 bis 9_a dadurch gekennzeichnet _s

    daß die die Hohlkanäle (24) und die zusätzlichen Flachwellenleiter (25) begrenzenden Wände aus einem flexiblen mehrschichtigen Werkstoff bestehen, der eine ungeteilte stromführende Metallschicht (28), eine Hochfrequenz-Dielektrikumschicht (29) an der dem Innenraum des Hohlkanals (24) zugewandten Seite der stromführenden Metallschicht (28) sowie einen an der Außenseite der stromführenden Schicht (28) liegenden und aus einem Isolierstoff bestehenden Schutzüberzug enthält.
11. 11. Hohlleiter nach einem der Ansprüche 4 bis 9» dadurch gekennzeichnet,

    109836/0102

    daß die die Hohlkanäle (24) und die zusätzlichen Flachwellenleiter (25) begrenzenden Wände aus einem flexiblen mehrschichtigen Werkstoff ausgeführt sind, der eine stromführende Schicht in der Art eines kleinperiodischen Gitters mit Metalleitern (32) zwischen zwei Hochfrequenz-Dielektrikumfolien (33) sowie eine Absorberschicht (34) enthält, die auf die in Bezug auf den Hohlkanal (24) äußere Folie (33) aufgetragen ist.
12. 12. Hohlleiter nach einem der Ansprüche 4 und 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet,

    daß die die Hohlkanäle (24) und die zusätzlichen Flachwellenleiter (25) begrenzenden Wände aus einem flexiblen dielektrischen Werkstoff bestehen, der wenigstens eine Schicht (35) enthält, und die Oberflächen der zusätzlichen Flachwellenleiter (25) Metallüberzüge aufweisen.
13. 13. Hohlleiter nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet,

    daß die die Hohlkanäle (24) und die zusätzlichen Flachwellenleiter (25) begrenzenden Wände aus einem.flexiblen dielektrischen Werkstoff bestehen, der wenigstens aus einer Schicht (35) besteht.
14. 14. Hohlleiter nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet,

    daß die die Hohlkanäle (24) und die zusätzlichen Flachwellenleiter (25) begrenzenden Wände aus einem flexiblen Metallband bestehen, dessen in Bezug auf den Hohlkanal äußere Seite mit einer Isolierstoff-Schutzschicht überzogen ist.

    909836/0102
15. 15. Verfahren zum Herstellen von Hohlleitern für die Übertragung elektromagnetischer Wellen, bei dem wenigstens ein Hohlkanal mit vorgegebenem Querschnitt aus einem flexiblen Werkstoff mit gewünschten elektrischen und physikalisch-mechanischen Eigenschaften gebildet wird, welche die Fortpflanzungsbedingungen für die elektromagnetische Welle vom Betriebstyp gewährleisten, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 14,

    dadurch gekennzeichnet,

    daß zwei aus dem genannten Werkstoff hergestellte Bänder (1) aufeinandergelegt und anschließend in ebener Form gezogen und gleichzeitig mit wenigstens zwei Nähten (21) vorgegebener Breite zur Bildung eines hermetischen Hohlkanals (24) zwischen den Nähten (21) miteinander verbunden sowie nach der Außenrandbreite der Bänder (1) gemäß der Betriebsart des Hohlleiters kalibriert werden_s wobei der Abstand der Innenkanten zweier benachbarter Nähte (21) voneinander gleich dem halben Querschnittsumfang des Hohlkanals (24) festgelegt wird, der bei seiner Füllung mit Gas nach der Verlegung des Hohlleiters ausgebildet wird.
16. 16. Verfahren nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet,

    daß die Verbindungsnähte (21) parallel zur Verlegungsrichtung der Bänder (1) geführt werden, wobei zwischen benachbarten Nähten (21) ein hermetischer Hohlkanal (24) mit konstantem Querschnitt gebildet wird.
17. 17. Verfahren nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet,

    daß die Verbindungsnähte (21) in einem gegenseitigen Abstand angeordnet werden, der sich in Verlegungs-

    909836/0102

    2308289

    richtung der Bänder (1) nach einem vorgegebenen Gesetz ändertj wobei zwischen den benachbarten Nähten (21) ein Hohlkanal (24) mit veränderlichem Querschnitt gebildet wird.
18. 18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet,

    daß im Falle der Verbindung der Bänder (1) mit wenigstens drei Nähten (21) die Zwischennähte (21) mit vorgegebener Breite ausgeführt werden.
19. 19. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17» dadurch gekennzeichnet,

    daß im Falle der Verbindung der Bänder (1) mit wenigstens drei Nähten (21) die Zwischennähte (21) doppelt so breit wie erforderlich ausgeführt und nach der Verbindung der Bänder (1) entlang ihrer Längsachse in zwei Hälften zerschnitten werden.

    §09836/0102