DE2842577C2

DE2842577C2 - !ber die Hohlleiterbreitseite genicktes Rechteckhohlleiter-Winkelstück

Info

Publication number: DE2842577C2
Application number: DE2842577A
Authority: DE
Inventors: Eberhard Dipl.-Ing. 8000 München Schuegraf
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-09-29
Filing date: 1978-09-29
Publication date: 1984-10-04
Also published as: SE7907940L; JPS5546693A; FR2437703B1; FR2437703A1; IT7925866A0; GB2032702B; US4270107A; JPS592201B2; NL7907262A; GB2032702A; DE2842577A1; IT1123245B

Description

einem Hohlleiterseitenverhältnis von a: b = 2:1 das Verhältnis ν α des Abstandes .v der Abflachungsebene A' von der theoretischen Lage der äußeren Knickkante des nichtabgeschrägien Winkelstücks zur Hohlleiterbreitseite ei mit wenigstens annähernd 0.332 gewählt ist. daß der stabförmige Leiter im Bereich der Winkelhalbierenden in der Mitteliage zwischen dem Innenknick und der Abfiachungsebene angebracht ist und sein Durchmesser D_q im Verhältnis zur Hohlleiterschmalseite h im Bereich von D_Q h = 0.275 gewählt ist. und daß in der Abflachungsebene im Bereich ihres Diagonalenschnittpunktes ein in den Hohlleiter-Innenraum hineinragender Metallzylinder angebracht ist. dessen Durchmesser D im N erhältnis zur Hohlleiterschmalseite h hierbei im Bereich von ΟΛ = 0.344 und dessen Eintauchtiefe / im Verhältnis zur Hohlleiierschmalseite h im Bereich von / Λ = 0.0895 gewählt ist.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus. daß es für Eckenabflachungen mti den möglichen Werten

von 0 < - < 0.395 einen bevorzugten Bereich für den a

Wert des Quotienten ν α gibt, innerhalb dessen Jas durch eine solche Eckenabflaehung \orkompensicne Ε-Winkelstück hinsichtlich seiner Restwelligkeil s durch zusätzliche einfach realisierbare Kompensationsinaßnahmen breitbandig noch wesentlich reflexionsärmer ausgebildet werden kann, als durch die bekannte Eckenabflachung der Bemessung ν,, α = 0.395 alleine.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt

Fig. la ein bereits erläutertes bekanntes Π-Winkelstück mit symmetrischer Eckenabflachung.

Fig. Ib den Welligkeitsfaktor ν von E-Winkelstücken mit unterschiedlichen Werten .ν α der Eckenabflaehung.

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen E-Winkelstücks.

F"iii. 3 den Reflexionsfaktor einer Anordnung nach Fig. 2.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein in der Literatur auch als E-Winktlstück bezeichnetes, über die Hohllciterbreitseitci/ geknicktes Hohlleiter-Winkelstück, dessen Knickwinkel 2 = 90' und dessen Hohlleiter-Seitenverhältnis mit er. b = 2: I gewählt sind und dessen Abflachung durch das Verhältnis de- Kathetenmaßes ν zur Hohlleiterbreitseite ei mit dem Wert χ ei = 0.332 gewählt ist. Entsprechend der erfindungsgemäßen Lehre ist dieses vorkompensierte Ε-Winkelstück im Bereich der Winkelhalbierenden ir des Knickes mit einem parallel zu den Hohlleiterbreitseiten ausgerichteten und /wischen den gegenüberliegenden Hohlleiterschmalseilen verlaufenden leitenden, runden Querstab 1 versehen. Der parallel /ur breiten Rechieckhohüeiterseite α verlaufende Querstilb ist mit beiden schmalen Hohlleuerseiten leitend verbunden und liegt mit seiner Achse auf der Winkelhalbierenden ties Ε-Winkelstücks in der Mittellage zwischen der Abflachungsebene 2 und dem inneren Breitseitenknick λ'des [-!-Winkelstücks. Für das Verhältnis von Durchmesser /)_y des Querstabes 1 /ur Hohl-IciimchrmiNeiie /> ist hierbei ein Wen von D_L, h = 0.27? gewählt, /.ur weiteren Kompensation ist die Abllachungsebene 2 im Bereich ihres Diagmialensehnitipunktes mit in den llohlleiterinneiirauni hineinragenden !eilenden Mittein in Form eines Metall/yliiulers 3 \ersehen. Dieser Metall/yhnder is· beim Aiislührungsbeispie! im Bereich lies Diagonalen-chnittpunktes tier AbflachungscK'iv 2 aufleset/', hat hierbei eine relathe Fintauchtiefe / /' von 0.0895 und einen rekiiiven Durchmesser von Dh = 0.344.

Diese beiden zusätzlichen KompensationsmaßnaL-men haben kapazitive Wirkung bei unterschiedlichen F'requenzgängen. Sie liefern miteinander, und zwar unter Berücksichtigung der Feldverzerrung im Bereich des Ε-Winkelstücks exakt den Frequenzgang der kapazitiven Kompensation, der breitbandig zu der in

Fia. lh für " =0.332 «ezeiaten. induktiven Störuna des it

vorkompensienen Ε-Winkelstücks paßt.

Fig. 3 zeigt eine Meßkurve für den beim A isfiihrungsbeispiel erziehen Welligkeitsfaktor ν in Abhängigkeit von der Frequenz.

Danach hat das gemäß der Erfindung dreifach kompensierte Ε-Winkelstück, im Frequenzbereich '■'VkMiIi = V= l-95./_kl,i„ Reflexionsfaktoren, die deutlich unter I % liegen. Damit kann ein mir durch eine

Eckenabflachunsi " " = 0.395 kompensiertes E-Winkel-

- ei

stück durch die beiden zusätzlichen .-.'ifachen Kompensationsmaßnahmen hinsichtlich des Reflexionsfaktors weniüstens um den Faktor 5 verbessert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

L'ber die Hohlleiterbreitseite geknicktes Rechteckhohlleiter-Winkelstück (Ε-Winkelstück) mit einer durch eine leitende Abflachungsebene symmetrisch abgeschrägten Außenecke, bei dem in der durch die Winkelhalbierende des Knicks festgelegten Querschnittsebene des Hohlleiters ein parallel zu den Hohlleiterbreitseiten ausgerichteter und sich zwischen den einander gegenüberliegenden Hohlleiterschmalseiten erstreckender stablormiger Leiter angeordnet ist. dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Knickwinkel von 90- und einem Hohlleiterseitenverhältnis von u:h = 2:\ das Verhältnis ν a des Abstandes .v der Abflachungskanten (A) von der theoretischen Lage der äußeren Knickkante des nicht abgeschrägten Winkelstücks zur Hohlleiterbreitseite u mit wenigstens annähernd 0.332 gewählt ist. daß der stabförmige Leiter (1) im Bereich der Winkelhalbierenden in der Mittellage zwischen dem Innenknick ;λ) und der Abflachungsebene (2) angebracht und sein Durchmesser D₁₁ im Verhältnis zur Hohileiterschmalseite h im Bereich von Dy h =0.275 gewählt ist. und daß in der Abflachungsebcne im Bereich ihres Diagonalenschnittpunktes ein in den Hohlleiter-Innenraum hineinragender Metallzylinder angebracht ist.dessen Durchmesser D im Verhältnis zur Hohlleiterschmalseile h hierbei im Bereich von D h = 0.344 und dessen Eintauchtiefe / im Verhältnis zur Hohlleiterschmalseite h im Bereich von /A = 0.0895 gewählt ist.

Die Erfindung betrifft ein über die Hohllcitcrbrcitseitc geknicktes Rcchteckhohlleiter-Winkclsiück (E-Winkelstück) mit einer durch eine leitende Abflachungsebene symmetrisch abgeschrägten Außenecke, bei dem in der durch die Winkelhalbierende des Knicks festgelegten Querschnittsebene des Hohlleiters ein parallel zu den Hohlleiterbreitseiten ausgerichteter und sich zwischen den einander gegenüberliegenden Hohlleiterschmalseiten erstreckender stabförmiger Leiter angeordnet ist.

E-Winkelstückc mit einer durch eine leitende Abflachungsebene symmetrisch abgeschrägten Außeneckc. wie sie beispielsweise aus dem »Taschenbuch der Hochfrequenztechnik«, von H. Meinke und F. W. Gundlach. Springer Verlag.
2. Auflage. 1962. aus den Seiten 401 und 402 hervorgehen, finden in diversen Mikrowcllcnschaltungen mit Hohlleitern Verwendung. Mit abgewinkelten Hohlleitern wird gegenüber vergleichbar reflexionsarmen u:ei:>bogenkrümmcrn ein kompakter Aufbau erreicht, insbesondere bei Hohlleiterweichen unterschiedlicher Art. wie z. B. bei Frequenzweichen. Polarisationsweichcn, Wellentypenwcichcn usw. Am häufigsten verwendet sind hierbei Hohlleiter mit rechteckigem Querschnitt bei einem Seitenverhältnis (/:/> = 2:1. Der= artige Hohlleiter sind im relativen Frequenzbereich der maximalen Breite J_n :/„ = 2 :1 mit der W_1n-WeIIe eindeutig nutzbar. Aus dem einleitend genannten »Taschenbuch der Hochfrequenztechnik« geht weiterhin hervor, daß die Reflexion eines E-Winkclstücks dadurch reduziert werden kann, daß nach F ic. la die Außenecke eines solchen Winkels symmetrisch abgeflacht wird. Für diese Kompensationsmaßnahme gibi es nach Fig. Ib. in der der Welligkeitsfaktor s von E-Winkelstücken gerv.äß Fig. la mit verschieden starken Eckenabflachungen dargestellt ist, ein auch bereits dem vorgenannten Taschenbuch entnehmbares, optimales Kathetenmuß .v„ (unterste Kurve für v„ « = 0.395). mit dem die Reflexion eines Ε-Winkelstücks in dem üblicherweise genutzten Frequenzbereich eines Hohlleiters

in von 1.25 /_u,,,, bis 1.9/.. _H1(, unter r = 5% blei'n. Nur in Teilfrequenzbändern davon können kleinere Reflexionen erreicht werden: dazu ist das Kathetenmaß gegenüber .V₁₁ etwas zu ändern, je nach der Lage des Teilbandes innerhalb des vollen Hohlleiterbereiches.

Im einzelnen zeigt Fig. Ib für ein E-Winkelstück mit einem Knickwinkel von 90° bei einem Seitenverhältnis des Rechteckhohlleiters von a:h = 2:\ einige ausgewählte Dimensionierunuen - der Eckenabflachuna.

ι» wie jeweils die Welligkeit s von Ε-Winkelstücken in einem Hohlleiterbereich verläuft. Ohne Eckenabflachuna ^Λ =0 stellt ein E-Winkclstück in bezug auf eine in

- a

der Winkelhalbierenden des Knicks liegende Quer- :? schnittsebene eine induktive Störung dar. die im Frequenzbereich eines Rechteckhohlieiiers von unten nach oben sehr stark ansteigt. Mit zunehmender Ecken-

abflachung. also zunehmendem Quotienten -. wird die

κι induktive Störung immer mehr abgebaut. Es wird schließlich diejenige Eckenabfiuchung mit ^Vu = 0.395

erreicht, für die an der unteren und oberen Grenze des Hohlleiterfrequenzbereiches gleich große Störungen von

<5 r=5% verbleiben, die untereinander entgegengesetzte Phasenwinkel haben: daher sind diese Reflexionen mit dieser Kompensationsmethode nicht zu unterschreiten. Diese bei vielen heute gebräuchlichen Anwendungen noch erheblich störenden Reflexionen sind darauf zurück-

4Ii zuführen, daß diese Kompensationsmaßnahme der Eckcnabflachung alleine nicht im gesamten Frequenzbereich eines Rcchleckhohlleiters jrenau genug komplementär zu der Störung verläuft, die kompensiert werden soll.

-ι? Ein Rechteckhohlleiter-Winkelstück der einleitend beschriebenen Art ist durch die US-PS 28 10 111 bekannt. Dabei sind die beiden miteinander zu verbindenden Hohlleiter unter einem stumpfen Winkel zusammengeführt. Bei der Alisführungsform mit einer

5(1 Abflachungsebene is:, der stabförmige Leiter in der inneren Knickkante angeordnet.

Durch die US-PS 27 37 634 i.,t ein entsprechendes Rechteckhohlleiter-Winkelstück bekannt, bei dem im Bereich der Abflachungsebene ein Abstimmstift vorgesehen ist. Hierbei ist ferner im Knickungsbereich eine Absiimmschraube in eine Breitseite des Hohlleiters eingesetzt.

Ferner ist durch die DE-AS 10 34721 ein E-Winkelstück bekannt, bei dem ebenfalls im Bereich der Ab-

6u flachungsebene eine Abstimmschraube angeordnet ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es. ein

[!•Winkelstück der eingangs erwähnten Art anzugeben.

durch das in einem relativ breiten Frequenzband eine weitere Verringerung des Reflexionsfaktors gewährlei-

(■> stet ist.

Ausgehend von einem Ε-Winkelstück der einleitend genannten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch uelöst. daß bei einem Knickwinkcl von 90' und