DE3320990A1 - Radiator for high-frequency electromagnetic waves - Google Patents
Radiator for high-frequency electromagnetic wavesInfo
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Abstract
Description
"Strahler für hochfrequente elektromagnetische Wellen""Radiators for high-frequency electromagnetic waves"
Die Erfindung bezieht sich auf einen Strahler für hochfrequente elektromagnetische Wellen, bestehend aus einem elektrisch leitenden, im wesentlichen topfförmigen, symmetrischen Gehäuse mit einem Boden und einer Seitenwandung, die mit einem Rand eine Aperturfläche und mit dem anderen Rand den Boden umschließt, einem Leiter zum Abstrahlen elektromagnetischer Wellen, der innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, und einer Zuführung, über die dem Leiter die abzustrahlenden elektromagnetischen Wellen zugeführt werden.The invention relates to a radiator for high frequency electromagnetic Shafts, consisting of an electrically conductive, essentially cup-shaped, symmetrical housing with a bottom and a side wall with a rim an aperture area and the other edge encloses the ground, a conductor to Radiation of electromagnetic waves, which is arranged inside the housing, and a feed through which the conductor to be emitted electromagnetic Waves are fed.
Aus der DE-AS 15 64 737 ist ein Behandlungskopf zur elektrotherapeutischen Behandlung organischer Stoffe mit elektromagnetischer Energie bekannt, der aus einem zur Halterung dienenden Gehäuse besteht, in dessen Innerem ein spiralförmiger energieübertragender Leiter sowie eine von der Behandlungsseite her gesehen hinter ihm liegende, die Form einer Schleife aufweisende Primärspule angeordnet sind.From DE-AS 15 64 737 a treatment head for electrotherapeutic Treatment of organic substances with electromagnetic energy known from a there is a housing used for holding, inside a spiral-shaped energy-transferring Ladder as well as one lying behind him seen from the treatment side, the Are arranged in the form of a loop having primary coil.
Ein elektrotherapeutischer Antriebskreis ist direkt mit der Primärspule verbunden. Zentrum und äußerster Teil des spriralförmigen energieübertragenden Leiters sind mit je einer Platte eines abstimmbaren Kondensators leitend verbunden. Der Kondensator ist innerhalb oder außerhalb des Gehäuses angeordnet.An electrotherapeutic drive circuit is directly connected to the primary coil tied together. Center and outermost part of the spiral-shaped energy-transferring conductor are conductively connected to one plate each of a tunable capacitor. Of the Capacitor is arranged inside or outside of the housing.
Der bekannte Behandlungskopf ist kompliziert aufgebaut und hat den Nachteil, daß der Bereich, in den die elektromagnetischen Wellen abgestrahlt werden, wenig bestimmt ist und daß außerdem die räumliche Verteilung der Energie der Wellen in diesem Bereich sehr ungleichmäßig ist.The known treatment head has a complicated structure and has the Disadvantage that the area in which the electromagnetic waves are radiated is little determined and that also the spatial distribution of the energy of the waves is very uneven in this area.
Der bekannte Behandlungskopf hat darüber hinaus den Nachteil, daß die tatsächlich in ein zu bestrahlendes Medium eingestrahlte Leistung nicht meßbar ist. Eine genaue Dosierung der in das zu bestrahlende Medium einzustrahlenden elektromagnetischen Energie ist damit nicht möglich.The known treatment head also has the disadvantage that the power actually radiated into a medium to be irradiated cannot be measured is. An exact dosage of the electromagnetic to be irradiated into the medium to be irradiated Energy is not possible with it.
Die Erfindung hat die Aufgabe, einen einfachen Strahler für hochfrequente elektromagnetische Wellen zu schaffen, der über ein vorgegebenes Volumen eines zu bestrahlenden Mediums eine räumlich gleichmäßige Einstrahlung der elektromagnetischen Energie gewährleistet.The invention has the task of providing a simple radiator for high frequency to create electromagnetic waves that have a given volume of a too irradiating medium a spatially uniform irradiation of the electromagnetic Energy guaranteed.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß bei einem Strahler der eingangs genannten Art der Leiter symmetrisch ausgebildet ist und mit seiner Symmetrieachse mit der Symmetrieachse der Seitenwandung zusammenfällt, und daß die Zuführung zwei Anschlüsse zum Zuführen elektromagnetischer Wellen umfaßt, die mit der Symmetrieachse einen bestimmten räumlichen Winkel einschließen und denen zwei gegeneinander um einen bestimmten Phasenwinkel verschobene elektromagnetische Wellen gleicher Frequenz zugeführt werden.This object is achieved according to the invention in that in one Radiator of the type mentioned, the conductor is symmetrical and with its axis of symmetry coincides with the axis of symmetry of the side wall, and that the feed comprises two connections for feeding electromagnetic waves, which include a certain spatial angle with the axis of symmetry and which two electromagnetic ones shifted from one another by a certain phase angle Waves of the same frequency are fed.
Bei dem erfindungsgemäßen Strahler ist das Gehäuse mit Ausnahme eventueller Durchbrüche für die Anschlüsse 2um Zuführen elektromagnetischer Wellen und mit Ausnahme der Aperturfläche elektrisch leitend geschlossen. Die Aperturfläche ist dem zu bestrahlenden Medium zugewandt. Durch die Aperturfläche treten abzustrahlende Wellen aus dem Gehäuse aus, aber auch zu empfangende Wellen in das Gehäuse ein. Der Umriß der Aperturfläche bestimmt somit den zu bestrahlenden Bereich des Mediums.In the case of the radiator according to the invention, the housing is optional, with the exception of one Breakthroughs for the connections 2 to feed electromagnetic waves and with the exception the aperture surface is electrically conductive closed. The aperture area is the one to be irradiated Facing medium. Waves to be emitted emerge from the housing through the aperture surface off, but also waves to be received into the housing. The outline of the aperture area thus determines the area of the medium to be irradiated.
Der gemäß der Erfindung ausgebildete Leiter stellt bevorzugt eine Scheibenantenne dar, von der elektromagnetische Wellen in den durch das Gehäuse umschlossenen Raum abgestrahlt werden. Das Gehäuse hat die Funktion eines die Wellen bündelnden und dem zu bestrahlenden Medium zuzuführenden Hohlleiters. Das Ende dieses Hohlleiters wird durch die Aperturfläche gebildet. Über die beiden Anschlüsse können durch die Scheibenantenne verschiedenartige Feldverteilungen in dem Hohlleiter angeregt und durch die Aperturfläche direkt in das Medium eingestrahlt werden. Dabei läßt sich durch Wahl der räumlichen Feldverteilung eine gleichmäßige Einstrahlung der Wellen in das zu bestrahlende Medium erreichen,die auch durch die symmetrische Anordnung des Leiters begünstigt wird.The conductor formed according to the invention preferably provides one Disc antenna from which electromagnetic waves in the through the housing enclosed space are radiated. The case has the function a waveguide that bundles the waves and is fed to the medium to be irradiated. The end of this waveguide is formed by the aperture surface. About the two Connections can be made in different types of field distributions through the window antenna stimulated by the waveguide and radiated directly into the medium through the aperture surface will. By choosing the spatial field distribution, a uniform field distribution can be achieved Radiation of the waves in the medium to be irradiated can also be achieved by the symmetrical arrangement of the conductor is favored.
Der erfindungsgemäße Strahler ist dabei einfach aufgebaut.The radiator according to the invention has a simple structure.
Er gewährleistet darüber hinaus eine gute Überkopplung der elektromagnetischen Energie in das zu bestrahlende Medium sowie eine genaue Kontrolle und Dosierung der übergekoppelten Leistung.It also ensures a good coupling of the electromagnetic Energy in the medium to be irradiated as well as precise control and dosage the coupled power.
Der Vollständigkeit halber sei bemerkt, daß aus der DE-AS 1 112 593 ein.Hochfrequenzstrahler für Diathermie- und Therapiezwecke bekannt ist. Dieser Strahler besteht aus einem Hohlraumresonator, in dem durch ein Ankoppelelement eine hochfrequente Schwingung angeregt wird, die an einer Stirnseite durch eine Blende mit einem H-förmigen Schlitz in das zu bestrahlende Medium übergekoppelt wird. Mit diesem Strahler lassen sich nur kleine Körperflächen bestrahlen, wobei die Einstrahlung räumlich sehr ungleichmäßig verteilt ist. Der Strahler ist außerdem nur in einem sehr schmalen Frequenzband einsetzbar.For the sake of completeness, it should be noted that from DE-AS 1 112 593 a.High frequency radiator for diathermy and therapeutic purposes is known. This Radiator consists of a cavity resonator in which a coupling element is used high-frequency oscillation is excited, which is on one end face by a panel is coupled over with an H-shaped slot in the medium to be irradiated. With Only small areas of the body can be irradiated with this radiator, whereby the irradiation is spatially very unevenly distributed. The spotlight is also only in one very narrow frequency band can be used.
Nach der Erfindung werden den Anschlüssen zwei um einen bestimmten Phasenwinkel gegeneinander verschobene elektromagnetische Wellen gleicher Frequenz zugeführt.According to the invention, the connections are two by a certain Electromagnetic waves of the same frequency shifted from one another to a phase angle fed.
Dadurch wird eine auf dem Umfang des als Scheibenantenne ausgebildeten Leiters umlaufende Feldverteilung erzeugt, die als elliptisch polarisierte Welle durch die Seitenwandung des Gehäuses dem zu bestrahlenden Medium zugeführt wird. Mit einer elliptisch polarisierten Welle läßt sich auf der Aperturfläche eine gleichmäßige räumliche Feldverteilung herstellen, wodurch eine gleichmäßige Einstrahlung in das Medium erzielt wird.This creates one on the perimeter of the windshield antenna trained Conductor's circumferential field distribution is generated as an elliptically polarized wave is fed through the side wall of the housing to the medium to be irradiated. With an elliptically polarized wave, a uniform wave can be produced on the aperture surface Establish spatial field distribution, which ensures uniform irradiation into the Medium is achieved.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung schließen die Anschlüsse mit der Symmetrieachse einen rechten Winkel ein und werden den Anschlüssen zwei um 900 phasenverschobene elektromagnetische Wellen gleicher Frequenz zugeführt. Auf diese Weise kann als Sonderfall der elliptisch polarisierten Welle besonders vorteilhaft eine zirkular polarisierte Welle erzeugt werden.According to a further embodiment of the invention, the connections close a right angle with the symmetry axis and the connections become two 900 phase-shifted electromagnetic waves of the same frequency. In this way, the elliptically polarized wave can be a special case advantageously a circularly polarized wave can be generated.
Der besondere Vorteil eines derart ausgebildeten und angeregten Strahlers liegt darin, daß die Drehrichtung des elliptisch oder zirkular polarisierten Feldes in einfacher Weise umgekehrt werden kann. Dieser Strahler kann sowohl als Sender als auch als Empfänger elliptisch oder zirkular polarisierter Wellen beider Drehrichtungen eingesetzt werden.The particular advantage of a radiator designed and excited in this way lies in the fact that the direction of rotation of the elliptically or circularly polarized field can be easily reversed. This radiator can be used as a transmitter as well as a receiver of elliptically or circularly polarized waves in both directions of rotation can be used.
Es sei an dieser Stelle bemerkt, daß Strahler zur Abstrahlung zirkular polarisierter elektromagnetischer Wellen in mehreren Bauformen im Prinzip bekannt sind. Die bekannten Strahler verwenden zur Anregung oder zum Empfang zirkular polarisierter Wellen beispielsweise Wendelantennen, Pfostenanordnungen oder Stegeinsätze im Rundhohlleiter.It should be noted at this point that radiators for radiation are circular polarized electromagnetic waves known in principle in several designs are. The known radiators use circularly polarized ones for excitation or reception Waves, for example, helical antennas, post arrangements or web inserts in the circular waveguide.
Diese Strahler sind jedoch in der Regel kompliziert aufgebaut und unhandlich. Ein entscheidender Nachteil liegt bei ihnen weiterhin darin, daß sie je nach konstruktiver Ausgestaltung nur für eine Drehrichtung des Feldes einsetzbar sind. Mit diesen Strahlern ist es nicht möglich, reflektierte zirkular polarisierte Wellen zu empfangen.However, these radiators are usually of a complicated construction unwieldy. A decisive disadvantage with them is still that they Can only be used for one direction of rotation of the field, depending on the design are. With these emitters it is not possible reflected circularly receive polarized waves.
Nach weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung ist das Gehäuse zylindrisch mit kreisförmigem, rechteckförmigem oder quadratischem Querschnitt. Unter den Begriff "zylindrisch" soll in diesem Zusammenhang jeder Körper fallen, dessen Querschnitt sich entlang einer Achse nicht ändert. Die nach den genannten Weiterbildungen der Erfindung ausgestalteten Gehäuse bilden für die abzustrahlenden bzw.According to further advantageous embodiments of the invention, this is Housing cylindrical with a circular, rectangular or square cross-section. In this context, the term "cylindrical" should include any body whose cross-section does not change along an axis. The ones after the named Developments of the invention designed housing form for the emitted respectively.
zu empfangenden Wellen Rund- bzw. Rechteckhohlleiter.Waves to be received are round or rectangular waveguides.
Die gleichmäßige räumliche Feldverteilung der abgestrahlten elektromagnetischen Welle wird in vorteilhafter Weise dadurch verbessert, daß nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Kontur des Leiters an die Querschnittsform des Gehäuses angepaßt ist, daß also der Leiter die Form einer Kreisscheibe bzw. einer rechteckförmigen oder quadratischen Scheibe aufweist.The even spatial field distribution of the emitted electromagnetic Wave is improved in an advantageous manner that according to a further embodiment the invention adapted the contour of the conductor to the cross-sectional shape of the housing is that so the conductor has the shape of a circular disk or a rectangular one or square disc.
Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung beträgt der Durchmesser bzw. wenigstens eine Länge des Leiters wenigstens nahezu eine halbe Wellenlänge der abzustrahlenden elektromagnetischen Wellen. Der Leiter wird dann bei der Frequenz der abzustrahlenden Wellen in Resonanzschwingungen versetzt. Dadurch wird die Abstrahlung der Wellen vom Leiter verbessert.According to another development of the invention, the diameter is or at least a length of the conductor at least nearly half a wavelength of the electromagnetic waves to be emitted. The conductor will then be at the frequency of the waves to be emitted into resonance oscillations. This will reduce the radiation the waves from the conductor improved.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Anschlüsse isoliert durch das Gehäuse an die dem Boden zugewandte Fläche des Leiters oder dessen Rand geführt. Die Anschlüsse können beispielsweise als koaxiale Leitungen oder als Streifenleitungen ausgebildet sein. Sie können beispielsweise senkrecht in Form einer koaxialen Anordnung durch den Boden des Gehäuses geführt werden, es ist jedoch gleichermaßen möglich, die Anschlüsse des Leiters radial von dessen Symmetrieachse weg durch die Seitenwandung des Gehäuses zu führen. Dadurch werden besonders einfache Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Strahlers erhalten. Die Anschlüsse können dabei zugleich als mechanische Abstützungen des Leiters dienen. Es sind jedoch auch andere Ausgestaltungen der Anschlüsse denkbar.According to a further embodiment of the invention, the connections insulated by the housing on the surface of the conductor facing the ground or its Edge led. The connections can be, for example, as coaxial lines or as Striplines be formed. For example, they can be perpendicular in shape a coaxial arrangement through the bottom of the case, however, it is equally possible, the connections of the conductor radially away from its axis of symmetry through the To guide the side wall of the housing. This results in particularly simple configurations of the radiator according to the invention obtained. The connections can also be used as mechanical supports of the conductor are used. However, there are also other configurations the connections are conceivable.
Mit der Ausgestaltung der Anschlüsse kann weiterhin Einfluß genommen werden auf die Anpassung des Wellenwiderstandes bei der Oberleitung der elektromagnetischen Wellen von den Anschlüssen auf den durch das Gehäuse gebildeten Hohlleiter.You can still influence the design of the connections are on the adaptation of the wave resistance in the overhead line of the electromagnetic Waves from the connections to the waveguide formed by the housing.
insbesondere wird der Abschlußwiderstand einer Leitung, über die eine elektromagnetische Welle einem Anschluß und damit dem Leiter zugeführt wird, entscheidend durch den Abstand des Verbindungspunktes des Anschlusses auf dem Leiter von der Symmetrieachse des Leiters bestimmt. Durch Wahl dieses Abstandes kann somit der Strahler reflexionsarm an eine Zuführungsleitung angepaßt werden.in particular, the terminating resistance of a line via the one electromagnetic wave is fed to a connection and thus the conductor, decisive by the distance of the connection point of the connection on the conductor from the Axis of symmetry of the conductor determined. By choosing this distance, the Radiators can be adapted to a supply line with low reflection.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der Leiter über einen dielektrischen Träger am Gehäuse abgestützt.According to a further embodiment of the invention, the head is on a dielectric carrier supported on the housing.
Dadurch wird eine mechanisch besonders stabile Anordnung erhalten. Wenn der Leiter nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung als leitender Belag auf einem plattenförmigen dielektrischen Träger angeordnet ist, der sich auf dem Boden abstützt, wird darüber hinaus eine besonders einfach und genau herstellbare Anordnung erhalten. insbesondere kann der dielektrische Träger mit seiner dem Leiter abgewandten Fläche unmittelbar auf dem Boden befestigt sein, beispielsweise durch Kleben.A mechanically particularly stable arrangement is thereby obtained. If, according to a further embodiment of the invention, the conductor is used as a conductive covering is arranged on a plate-shaped dielectric support, which is on the Supports the ground, is also a particularly simple and precisely manufacturable Arrangement received. in particular, the dielectric carrier can with its the conductor facing away surface directly on the ground, for example by Adhere.
Nach einer weiteren Fortbildung der Erfindung ist das Gehäuse wenigstens teilweise mit einem dielektrischen Einsatz ausgefüllt. Ein derartiger Einsatz dient einerseits der Erhöhung der mechanischen Festigkeit des Strahlers, vor allem aber einer reflexionsarmen Anpassung des Strahlers an das zu bestrahlende Medium.According to a further development of the invention, the housing is at least partially filled with a dielectric insert. Such use serves on the one hand increasing the mechanical strength of the radiator, but above all an anechoic adaptation of the radiator to the one to be irradiated Medium.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der dielektrische Einsatz plattenförmig mit einer Dicke von einem Viertel der Wellenlänge der abzustrahlenden elektromagnetischen Wellen ausgebildet und in der Aperturfläche angeordnet. Ein derartig ausgebildeter dielektrischer Einsatz bildet einen Viertelwellenlängen- Transformator, der bei entsprechender Wahl seiner Dielektrizitätskonstanten einen reflexionsarmen Wellenübergang zwischen dem luftgefüllten Gehäuse und dem zu bestrahlenden Medium erreicht.According to a further embodiment of the invention, the dielectric Insert plate-shaped with a thickness of a quarter of the wavelength of the one to be emitted electromagnetic waves formed and arranged in the aperture surface. A such a designed dielectric insert forms a quarter-wave length Transformer which, with the appropriate choice of its dielectric constant, has a low-reflection wave transition between the air-filled housing and the one to be irradiated Medium reached.
Darüber hinaus schließt ein solcher Einsatz das Gehäuse gegen Verschmutzung ab und bildet eine glatte Auflage gegen das zu bestrahlende Medium. Dabei kann sowohl die dem Gehäuseinneren zugekehrte als auch die ihm abgewandte Fläche des dielektrischen Einsatzes mit der Aperturfläche zusammenfallen; auch kann die Aperturfläche im Inneren des dielektrischen Einsatzes liegen.In addition, such an insert closes the housing against contamination and forms a smooth surface against the medium to be irradiated. Both the face of the dielectric facing the inside of the housing and the face facing away from it Insert coincide with the aperture surface; the aperture area can also be inside of the dielectric insert.
Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist der Leiter in seiner Symmetrieachse leitend mit dem Boden des Gehäuses verbunden. Durch eine derartige leitende Verbindung wird in der Symmetrieachse des Leiters ein Schwingungsknoten des angeregten elektromagnetischen Feldes erzwungen. Die Feldverteilung wird dadurch symmetrisiert, indem unerwünschte, parasitär angeregte Feldverteilungen bedämpft werden. -Darüber hinaus bietet eine derartige Verbindung die Möglichkeit einer mechanischen Befestigung des Leiters am Gehäuse.According to another embodiment of the invention, the conductor is in his Axis of symmetry conductively connected to the bottom of the housing. By such a conductive connection becomes a vibration node in the axis of symmetry of the conductor of the excited electromagnetic field. The field distribution is thereby symmetrized by attenuating undesired, parasitically excited field distributions will. -In addition, such a connection offers the possibility of a mechanical one Attachment of the conductor to the housing.
Nach einer weiteren Fortbildung der Erfindung ist je ein Anschluß des Strahlers mit je einer von zwei benachbarten Anzapfungen eines 3-dB-Quadraturhybrids verbunden, über das dem Strahler elektromagnetische Wellen zugeführt oder daraus abgeleitet werden. Derartige Quadraturhybride sind aus der Literatur-bekannte Wellenleitervorrichtungen mit vier Anzapfungen, die zyklisch vertauschbar sind. Wird über eine der Anzapfungen eine elektromagnetische Welle eingespeist, erhält man an der in zyklischer Reihenfolge nächsten und übernächsten Anzapfung zwei gegeneinander um 900 phasenverschobene, amplitudengleiche Wellen, wohingegen an dem vierten Anschluß keine Welle auftritt. Durch Speisung eines Strahlers mit um 900 versetzten Anschlüssen über ein derartiges Quadraturhybrid lassen sich auf einfache Weise zirkular polarisierte Wellen anregen. Dazu ist nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung eine dritte Anzapfung des 3-dB-Quadraturhybrids mit einem Generator zum Erzeugen elektromagnetischer Wellen verbunden.According to a further development of the invention, there is one connection each of the radiator with one of two neighboring ones Taps one 3 dB quadrature hybrids connected to the emitter via electromagnetic waves supplied or derived from it. Such quadrature hybrids are from the Waveguide devices known from the literature with four taps which are cyclic are interchangeable. Generates an electromagnetic wave through one of the taps fed in, you get the next in cyclical order and the next but one Tapping two waves of equal amplitude, phase-shifted by 900, whereas there is no wave at the fourth port. By feeding a radiator with connections offset by 900 via such a quadrature hybrid excite circularly polarized waves in a simple way. To do this is after another Further development of the invention with a third tap of the 3-dB quadrature hybrid connected to a generator for generating electromagnetic waves.
Nach einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine vierte Anzapfung des 3-dB-Quadraturhybrids mit einem reflektierenden Abschluß verbunden. Die vom zu bestrahlenden Medium reflektierte Welle wird nämlich über den Strahler und das Quadraturhybrid dieser vierten Anzapfung zugeleitet. Durch einen reflektierenden Abschluß auf dieser Anzapfung kann die Energie dieser Welle erneut dem zu bestrahlenden Medium zugeführt werden. Die nochmals reflektierte Welle tritt dann an der erstgenannten Anzapfung des Quadraturhybrids auf und läuft in den damit verbundenen Generator zurück. Als reflektierender Abschluß kann vorzugsweise ein Kurzschluß verwendet werden. Wird dafür ein im Prinzip bekannter Kurzschlußschieber eingesetzt, kann damit die Phase der in den Generator zurücklaufenden Welle beeinflußt werden.According to another advantageous embodiment of the invention is a fourth tap of the 3 dB quadrature hybrid connected to a reflective termination. The wave reflected by the medium to be irradiated is namely transmitted via the radiator and the quadrature hybrid fed to this fourth tap. Through a reflective Concluding on this tap, the energy of this wave can be re-irradiated Medium are fed. The wave reflected again then occurs at the former The quadrature hybrid is tapped and runs into the generator connected to it return. A short circuit can preferably be used as a reflective termination will. If a short-circuit slide, which is known in principle, is used for this, it can so that the phase of the wave returning to the generator can be influenced.
Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann die vierte Anzapfung des 3-dB-Quadraturhybrids auch mit einem Detektor für elektromagnetische Wellen verbunden sein. Es ist damit möglich, die vom zu bestrahlenden Medium reflektierte Leistung zu messen und im Vergleich mit der vom Generator eingestrahlten Leistung die tatsächlich ins Medium übergekoppelte Leistung zu bestimmen.According to another embodiment of the invention, the fourth tap of the 3 dB quadrature hybrid also with a Detector for electromagnetic Waves be connected. It is thus possible to see the reflected from the medium to be irradiated Measure power and compare it with the power radiated from the generator to determine the power actually coupled into the medium.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der beschriebene Strahler zum Bestrahlen organischer Gewebe mit elektromagnetischen Wellen verwendet. Eine derartige Verwendung ist beispielsweise bei der Hyperthermie von Tumoren im tierischen oder menschlichen Körper gegeben.According to an advantageous development of the invention, the is described Emitters used for irradiating organic tissues with electromagnetic waves. Such a use is for example in the hyperthermia of tumors in the animal or human body.
Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Beispiels für einen erfindungsgemäßen Strahler im Längsschnitt, Fig. 2 eine Vorderansicht des Strahlers nach Fig. 1, Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung eines Beispiels für einen erfindungsgemäßen Strahler mit einer schematischen Darstellung des elektrischen Feldes, Fig. 4 bis 6 schematische Darstellungen einer Reihe weiterer Ausführungsbeispiele der Erfindung, jeweils im Längsschnitt, Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Strahler im Längsschnitt, Fig. 8 einen Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel nach Fig. 7.The invention is illustrated below with reference to one in the drawing illustrated embodiment explained in more detail. 1 shows a schematic Representation of an example of a radiator according to the invention in longitudinal section, FIG. 2 shows a front view of the radiator according to FIG. 1, FIG. 3 shows a schematic sectional illustration an example of a radiator according to the invention with a schematic representation of the electric field, FIGS. 4 to 6 are schematic representations of a number of others Embodiments of the invention, each in longitudinal section, FIG. 7 another Exemplary embodiment for a radiator according to the invention in longitudinal section, FIG. 8 a cross section through the embodiment of FIG.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Strahlers in schematischer Darstellung. Der Strahler besteht aus einem kreiszylindrischen, elektrisch leitenden Gehäuse 1, das aus einer zylindermantelförmigen Seitenwandung 2 und einem kreisscheibenförmigen Boden 3 besteht. Der dem Boden 3 gegenüberliegende Rand der Seitenwandung 2 umschließt eine Aperturfläche 4, mit der das Gehäuse 1 auf einer Oberfläche eines zu bestrahlenden Mediums 5 aufgesetzt wird. Das bestrahlte Volumen wird durch die Kontur der Aperturfläche 4, in diesem Beispiel eine Kreisscheibe, und die Eindringtiefe der in das Medium eingestrahlten elektromagnetischen Wellen bestimmt. Bei entsprechender Ausbildung der Seitenwandung 2 kann die Aperturfläche 4 auch eine andere Kontur aufweisen und somit verschiedenen Anforderungen an die geometrische Ausgestaltung des zu bestrahlenden Mediums 5 angepaßt werden.Fig. 1 shows an embodiment of a radiator according to the invention in a schematic representation. The radiator consists of a circular cylindrical, electrically conductive housing 1, which consists of a cylinder jacket-shaped side wall 2 and a circular disc-shaped floor 3 consists. The floor 3 opposite The edge of the side wall 2 encloses an aperture surface 4 with which the housing 1 is placed on a surface of a medium 5 to be irradiated. That irradiated Volume is determined by the contour of the aperture area 4, in this example a circular disk, and the penetration depth of the electromagnetic waves radiated into the medium certainly. With a suitable design of the side wall 2, the aperture surface 4 also have a different contour and thus different requirements for the geometric configuration of the medium 5 to be irradiated.
Im Inneren des Gehäuses 1 ist flächig auf dem Boden 3 eine kreisscheibenförmige, dielektrische Platte 6 angeordnet, die auf ihrer dem Boden 3 abgewandten Fläche einen ebenfalls kreisscheibenförmigen Leiter 7 trägt, der vorzugsweise als leitender Belag auf der dielektrischen Platte 6 ausgebildet ist. Der Leiter 7 kann jedoch auch als Folie oder Blechscheibe ausgebildet und beispielsweise durch Kleben auf der Platte 6 befestigt sein. Der Mittelpunkt des Leiters 7 liegt in der Symmetrieachse 8 des Gehäuses 1. Der Mittelpunkt des Bodens 3 ist mit dem Mittelpunkt des Leiters 7 durch einen Kurzschlußstift 9 leitend verbunden.Inside the housing 1 is flat on the floor 3 a circular disk-shaped, dielectric plate 6 arranged on its surface facing away from the bottom 3 also carries a circular disk-shaped conductor 7, which is preferably used as a conductive Coating is formed on the dielectric plate 6. The conductor 7 can, however also designed as a film or sheet metal disc and, for example, by gluing on the plate 6 be attached. The center of the conductor 7 lies in the axis of symmetry 8 of the housing 1. The center of the bottom 3 is with the center of the conductor 7 conductively connected by a short-circuit pin 9.
Durch den Boden 3 sind ferner zwei als Koaxialleitungen ausgebildete Anschlüsse 10, 11 geführt, deren Außenleiter mit dem Boden 3 und deren Innenleiter mit dem scheibenförmigen Leiter 7 galvanisch verbunden sind. Die Innenleiter der Anschlüsse 10, 11 sind dazu durch die dielektrische Platte 6 gegen die dem Boden 3 zugewandte Fläche des scheibenförmigen Leiters 7 geführt.Two coaxial lines are also formed through the bottom 3 Connections 10, 11 out, their outer conductors with the bottom 3 and their inner conductors are galvanically connected to the disc-shaped conductor 7. The inner conductors of the Connections 10, 11 are for this purpose through the dielectric plate 6 against the floor 3 facing surface of the disk-shaped conductor 7 out.
Die Anschlüsse 10, 11 sind mit einer ersten Anzapfung 13 bzw. einer zweiten Anzapfung 14 eines 3-dB-Quadraturhybrids 12 verbunden, das in bekannter Weise z.B. in Streifenlei- tungstechnik aufgebaut ist. Uber eine dritte Anzapfung 15, die mit einem Generator zum Erzeugen elektromagnetischer Wellen verbunden ist, kann dem Quadraturhybrid 12 und damit dem Strahler die in das Medium 5 einzustrahlende elektromagnetische Energie zugeführt werden. Eine vierte Anzapfung 16 des Quadraturhybrids 12 ist beispielsweise mit einem Detektor zum Messen der vom Medium 5 in den Strahler zurückreflektierten Wellen verbunden.The connections 10, 11 are connected to a first tap 13 or a second tap 14 of a 3 dB quadrature hybrid 12 connected, which in known Way, e.g. in striped engineering technology is built up. Over a third tap 15 connected to a generator for generating electromagnetic waves is connected, the quadrature hybrid 12 and thus the emitter can be in the medium 5 to be radiated electromagnetic energy are supplied. A fourth tap 16 of the quadrature hybrid 12 is for example with a detector for measuring the waves reflected back from the medium 5 into the radiator.
Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht des Strahlers nach Fig. 1, gesehen aus der Richtung des Mediums 5. In dieser Darstellung ist die kreisförmige Kontur der Seitenwandung 2, der Platte 6 sowie des scheibenförmigen Leiters 7 zu erkennen. Die Anschlüsse 10, 11 sind bezüglich des Umfanges des Gehäuses 1 und seiner Längsmittelachse 8 um einen rechten Winkel gegeneinander versetzt. Da die Anschlüsse 10, 11 sowie der Kurzschlußstift 9 in dieser Ansicht durch den Leiter 7 und teilweise die Platte 6 verdeckt werden, sind sie in Fig. 2 gestrichelt dargestellt.FIG. 2 shows a front view of the radiator according to FIG. 1, as seen from the direction of the medium 5. In this illustration, the circular contour the side wall 2, the plate 6 and the disk-shaped conductor 7 can be seen. The connections 10, 11 are with respect to the circumference of the housing 1 and its longitudinal center axis 8 offset from one another by a right angle. Since the connections 10, 11 and the short-circuit pin 9 in this view through the conductor 7 and partially the plate 6 are covered, they are shown in phantom in FIG.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung des Gehäuses 1 mit Seitenwandung 2, Boden 3, scheibenförmigem Leiter 7, Kurzschlußstift 9 und Anschluß 11 zur Beschreibung der Feldverteilung der durch den Anschluß 11 angeregten elektromagnetischen Welle. Durch die Einspeisung einer Welle über den Anschluß 11 wird zunächst im Zwischenraum zwischen dem Boden 3 und dem Leiter 7 ein zu deren Oberflächen im wesentlichen senkrecht verlaufendes elektrisches Feld erzeugt, dessen Polung und Amplitude für einen Zeitpunkt maximaler Feldstärke durch die gestrichelte Linie 20 angedeutet ist.Fig. 3 shows a schematic representation of the housing 1 with a side wall 2, bottom 3, disc-shaped conductor 7, shorting pin 9 and terminal 11 for description the field distribution of the electromagnetic wave excited by the terminal 11. By feeding in a shaft via the connection 11 is first in the gap between the bottom 3 and the conductor 7 a substantially perpendicular to their surfaces running electric field is generated, its polarity and amplitude for a point in time maximum field strength is indicated by the dashed line 20.
Am Kurzschlußstift 9 weist die elektrische Feldstärke einen Schwingungsknoten auf, während an den Rändern des Leiters 7 Schwingungsbäuche liegen. Die Polung des elektrischen Feldes an der oberen und unteren Hälfte des Leiters 7 ist jeweils gegenphasig. An den Rändern des Leiters wird das Feld aus dem Zwischenraum zwischen dem Leiter 7 und dem Boden 3 in den freien, von der Seitenwandung 2 umschlossenen Raum des Gehäuses 1 übergekoppelt. Die dabei auftretende Feldverteilung ist durch einige Feldlinien 21 angedeutet. Die Seitenwandung 2 bildet einen Rundhohlleiter, in dem eine Welle vom Typ H11 angeregt wird, die sich in Richtung des Pfeiles 25 ausbreitet.At the short-circuit pin 9, the electric field strength has a vibration node while at the edges of the conductor there are 7 antinodes. The polarity of the Electric field on the upper and lower half of the conductor 7 is in phase opposition. At the edges of the conductor the field is made the space between the conductor 7 and the bottom 3 in the free, enclosed by the side wall 2 Space of the housing 1 coupled over. The resulting field distribution is through some field lines 21 indicated. The side wall 2 forms a circular waveguide, in which a wave of the type H11 is excited, which extends in the direction of arrow 25 spreads.
Der Abstand zwischen der Symmetrieachse 8 des Gehäuses 1 und dem Anschluß 11 bestimmt den Abschlußwiderstand, den der Strahler 1, 7 dem Anschluß 11 bietet. Eine Verringerung des Abstandes entsprechend einer Verschiebung des Anschlusses gemäß dem Pfeil 22 hat eine Verringerung des Abschlußwiderstandes zur Folge. Fällt der Anschluß 11 in die Symmetrieachse 8, ist er durch einen Kurzschluß entsprechend dem Kurzschlußstift 9 abgeschlossen. Wird dagegen der Abstand des Anschlusses 11 von der Symmetrieachse 8 gemäß dem Pfeil 23 vergrößert, erhöht sich der durch den Strahler 1, 7 für den Anschluß 11 gebildete Abschlußwiderstand. Der höchste Abschlußwiderstand wird erhalten, wenn der Anschluß 11 an den Rand des Leiters 7 geführt ist.The distance between the axis of symmetry 8 of the housing 1 and the connection 11 determines the terminating resistance offered by the radiator 1, 7 to the connection 11. A reduction in the distance corresponding to a shift in the connection according to the arrow 22 results in a reduction in the terminating resistance. Falls the connection 11 in the axis of symmetry 8, it is by a short circuit accordingly the short-circuit pin 9 completed. If, on the other hand, the distance between the connection 11 enlarged by the axis of symmetry 8 according to the arrow 23, the increases by the Radiators 1, 7 for terminal 11 formed terminating resistor. The highest terminating resistance is obtained when the connection 11 is brought to the edge of the conductor 7.
Das für den Abstand des Anschlusses 11 von der Symmetrieachse 8 Gesagte gilt entsprechend für den anderen Anschluß 10. Vorbedingung ist jedoch jeweils,- daß die Ausdehnung des scheibenförmigen Leiters 7 senkrecht zur Symmetrieachse 8 maximal eine halbe-Wellenlänge der abzustrahlenden Wellen auf der durch Boden 3, Leiter 7 und ggf. Platte 6 gebildeten Anordnung beträgt.What has been said for the distance between the connection 11 and the axis of symmetry 8 applies accordingly to the other connection 10. However, a precondition is in each case, - that the extension of the disk-shaped conductor 7 is perpendicular to the axis of symmetry 8 a maximum of half a wavelength of the waves to be emitted on the floor 3, Head 7 and possibly plate 6 is formed arrangement.
In Fig. 3 ist ferner durch eine gestrichelte Linie 24 die Möglichkeit angedeutet, die abzustrahlenden Wellen über eine durch die Seitenwandung 2 geführte Leitung, beispielsweise eine einstückig mit dem Leiter 7 und der Platte 6 ausgeführte Streifenleitung, zuzuführen.In FIG. 3, a dashed line 24 also shows the possibility indicated, the waves to be emitted via a guided through the side wall 2 Line, for example one made in one piece with the conductor 7 and the plate 6 Stripline, feed.
Das Gehäuse 2 wird vorzugsweise derart bemessen, daß für eine vorgegebene Frequenz der abzustrahlenden elektromagnetischen Wellen nur die Grundwelle ausbreitungsfähig ist, d.h. die genannte HIl-Welle im Rundhohlleiter oder, beispielsweise für ein rechteckförmiges oder quadratisches Gehäuse, die Wellen vom Typ H01 oder H10. Die Abmessungen des Leiters 7 sind vorzugsweise, aber nicht notwendig, auf eine transversale Resonanz bei der Frequenz der abzustrahlenden Wellen abgestimmt.The housing 2 is preferably dimensioned such that for a given Frequency of the electromagnetic waves to be emitted, only the fundamental wave can propagate is, i.e. the said HIl wave in the circular waveguide or, for example, for a rectangular or square housing, the shafts of type H01 or H10. the Dimensions of the conductor 7 are preferably, but not necessary, on a transverse one Resonance tuned to the frequency of the waves to be emitted.
Wird, wie in Fig. 1 durch den Pfeil 17 angedeutet, der dritten Anzapfung 15 des Quadraturhybrids 12 von einem Generator her eine elektromagnetische Welle zugeführt, treten an den Anzapfungen 13, 14 zwei amplitudengleiche und um 900 phasenverschobene Wellen auf, die in dieser Form über die Anschlüsse 10, 11 dem Leiter 7 zugeführt werden.Is, as indicated in Fig. 1 by the arrow 17, the third tap 15 of the quadrature hybrid 12 an electromagnetic wave from a generator are supplied, at the taps 13, 14 two equal amplitudes and phase shifted by 900 appear Waves, which in this form are fed to the conductor 7 via the connections 10, 11 will.
Sie erzeugen im Gehäuse 1 eine zirkular polarisierte Welle, die in das zu bestrahlende Medium 5 hineinläuft. Eine an der Grenzfläche des Mediums 5 reflektierte Welle wird über den Leiter 7 und das Quadraturhybrid 12 nur der vierten Anzapfung 16 zugeführt und kann dort, angedeutet durch den Pfeil 18, entnommen werden. Am Ort der dritten Anzapfung 15 löschen sich die Anteile der reflektierten Welle aus, so daß keine reflektierte Leistung in den Generator zurückfließt.They generate a circularly polarized wave in the housing 1, which in the medium 5 to be irradiated runs into it. One at the interface of the medium 5 reflected wave is via the conductor 7 and the quadrature hybrid 12 only the fourth Tap 16 is supplied and can be removed there, indicated by the arrow 18. At the location of the third tap 15, the components of the reflected wave are canceled off so that no reflected power flows back into the generator.
Durch einen mit der vierten Anzapfung 16 verbundenen Detektor kann die reflektierte Leistung gemessen werden. Sie kann jedoch auch durch einen reflektierenden Abschluß an der vierten Anzapfung in den Strahler zurückgeführt und erneut auf das Medium 5 gestrahlt werden. Der von dieser Leistung an der Oberfläche des Mediums 5 nochmals reflektierte Anteil fließt dann über das Quadraturhybrid 12 in die dritte Anzapfung 15 und somit in den Generator zurück. Dieser Anteil ist jedoch durch die doppelte Reflexion derart niedrig, daß er den Generator nur noch unwesentlich beeinflussen und damit in der Regel auch nicht mehr gefährden kann. Außerdem kann die Phasenlage des in den Generator zurücklaufenden Leistungsanteils am reflektierenden Abschluß der vierten Anzapfung eingestellt werden. Der reflektierende Abschluß wird dazu beispielsweise durch einen Kurzschlußschieber gebildet.A detector connected to the fourth tap 16 can the reflected power can be measured. However, you can also use a reflective one Completion at the fourth tap fed back into the radiator and again to the Medium 5 can be blasted. That of this performance on the surface of the medium 5 again reflected portion then flows via the quadrature hybrid 12 into the third Tap 15 and thus back into the generator. However, this proportion is due to the double reflection so low that it only has an insignificant effect on the generator and so that, as a rule, can no longer endanger. aside from that can change the phase position of the power component of the reflecting power flowing back into the generator Completion of the fourth tap can be set. The reflective finish is formed for this purpose, for example, by a short-circuit slide.
Der beschriebene Strahler eignet sich besonders gut für die Hyperthermie in lebendem organischem Gewebe, aber auch zum Aufheizen anderer Medien, beispielsweise zum Vulkanisieren o.dgl. Da die zirkular polarisierten Wellen keine Vorzugsrichtung des elektrischen Feldes aufweisen, ermöglichen sie eine gleichmäßige Bestrahlung auch relativ großer Volumina.The emitter described is particularly suitable for hyperthermia in living organic tissue, but also to heat other media, for example for vulcanizing or the like. Since the circularly polarized waves have no preferred direction of the electric field, they enable uniform irradiation also relatively large volumes.
Der Strahler kann nicht nur auf das zu erwärmende Medium aufgesetzt werden, vielmehr kann dieses auch in das Gehäuse 1 eingeführt werden, das dazu ggf. entsprechend ausgestaltet werden kann.The radiator can not only be placed on the medium to be heated rather, this can also be inserted into the housing 1, which may be used for this purpose. can be designed accordingly.
Wahlweise zu der Speisung des Strahlers über ein Quadraturhybrid ist es selbstverständlich auch möglich, jeden der beiden Anschlüsse 10, 11 mit einem einzelnen Generator zu verbinden. Zum Erzeugen einer zirkular polarisierten Welle werden die Generatoren dann vorzugsweise phasenstarr gekoppelt.Optionally, to feed the radiator via a quadrature hybrid it is of course also possible to each of the two connections 10, 11 with a to connect single generator. For generating a circularly polarized wave the generators are then preferably coupled in a phase-locked manner.
Fig. 4 bis 6 zeigen einige weitere Ausgestaltungen der Erfindung, durch die insbesondere eine reflexionsarme Anpassung des Strahlers an das zu bestrahlende Medium 5 erzielt wird. Die dargestellten Strahler sind aus dem Strahler nach Fig. 1 abgeleitet, entsprechende Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.FIGS. 4 to 6 show some further embodiments of the invention, due to the low-reflection adaptation of the emitter to the area to be irradiated Medium 5 is achieved. The emitters shown are from the emitter according to Fig. 1 derived, corresponding parts are provided with the same reference numerals.
Bei dem Strahler nach Fig. 4 ist das Gehäuse im Raum zwischen der Seitenwandung 2, dem Leiter 7 bzw. der Platte 6 und der Aperturfläche 4 mit einem dielektrischen Einsatz 30 vollständig ausgefüllt. Die Dielektrizitätskonstante des Materials, aus dem der Einsatz 30 gefertigt ist, wird derart gewählt, daß der Strahler an das zu bestrahlende Medium 5 reflexionsarm angepaßt ist. Bei einer vorgegebenen Frequenz der einzustrahlenden Welle ist es ferner durch Verwendung eines dielektrischen Einsatzes möglich, die Abmessungen des Gehäuses 1 entsprechend der Dielektrizitätskonstanten des Einsatzes 30 zu verringern.In the radiator according to FIG. 4, the housing is in the space between the Side wall 2, the conductor 7 or the plate 6 and the aperture surface 4 with a dielectric insert 30 completed. The dielectric constant of the material from which the insert 30 is made is selected such that the Emitter is adapted to the medium 5 to be irradiated with low reflection. At a given Frequency of the wave to be radiated is it further by using a dielectric Use possible, the dimensions of the housing 1 according to the dielectric constant of the insert 30 to reduce.
Bei dem Strahler nach Fig. -5 ist ein plattenförmiger dielektrischer Einsatz 31 --von der Dicke einer Viertelwellenlänge der abzustrahlenden Welle im Dielektrikum im Gehäuse 1 derart angebracht, daß seine vom Gehäuseinneren abgewandte Fläche mit der Aperturfläche 4 des Strahlers zusammenfällt.The radiator according to Fig. -5 is a plate-shaped dielectric Insert 31 - of the thickness of a quarter wavelength of the wave to be emitted in the Dielectric mounted in the housing 1 in such a way that its facing away from the housing interior Area coincides with the aperture area 4 of the radiator.
Der Einsatz 31 dient außer der reflexionsarmen Anpassung auch dem mechanischen Abschluß des Gehäuses 1. Da jedoch nur ein Teil des Gehäuseinneren mit Dielektrikum gefüllt ist, ist der Strahler leicht und preisgünstig.In addition to the anechoic adaptation, the insert 31 also serves the mechanical closure of the housing 1. Since, however, only part of the interior of the housing is filled with dielectric, the radiator is light and inexpensive.
Bei dem Strahler nach Fig. 6 ist ein plattenförmiger dielektrischer Einsatz 32 derart mit dem Gehäuse 1 zusammengefügt, daß die Aperturfläche 4 im Inneren des dielektrischen Einsatzes 32 parallel zu dessen großflächigen Oberflächen verläuft. Der dielektrische Einsatz 32 stützt sich mit einem umlaufenden Vorsprung auf dem Rand der Seitenwandung 2 ab.The radiator according to FIG. 6 is a plate-shaped dielectric Insert 32 assembled with the housing 1 in such a way that the aperture surface 4 inside of the dielectric insert 32 runs parallel to its large surfaces. The dielectric insert 32 is supported with a circumferential projection on the Edge of the side wall 2 from.
Dadurch wird zum einen die Möglichkeit für eine besonders preisgünstige Steckmontange des dielek- trischen Einsatzes 32 im Strahler geschaffen, zum anderen bildet der dielektrische Einsatz 32 eine elektrische und thermische Isolierung zwischen dem Gehäuse 1 und dem Medium 5.On the one hand, this opens up the possibility of a particularly inexpensive one Plug-in assembly of the dielectric insert 32 created in the radiator, on the other hand the dielectric insert 32 forms an electrical and thermal insulation between the housing 1 and the medium 5.
Fig. 7 zeigt den Längsschnitt und Fig. 8 einen Querschnitt längs der Linie A-A aus Fig. 7 durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Strahlers. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Quadraturhybrid 12 zusammen mit dem scheibenförmigen Leiter 7 im Gehäuse 1 integriert. Dazu sind zwischen der dielektrischen Platte 6 und dem Boden 3 eine zweite dielektrische Platte 40 und eine dritte dielektrische Platte 41 angeordnet. Die zweite dielektrische Platte 40 trägt dabei - insbesondere in Form eines elektrisch leitenden Belages - eine Abschirmung 42, die die wellenleitende Funktion des Bodens 3 bei den bisher beschriebenen Strahlern übernimmt. Demgemäß sind die Abschirmung 42 und der Leiter 7 in der Symmetrieachse 8 des in diesem Beispiel kreiszylindrischen Gehäuses 1 durch den Kurzschlußstift 9 verbunden.Fig. 7 shows the longitudinal section and Fig. 8 shows a cross section along the Line A-A of Fig. 7 through a further embodiment of the invention Emitter. In this embodiment, the quadrature hybrid 12 is together with to the disk-shaped conductor 7 integrated in the housing 1. These are between the dielectric Plate 6 and the bottom 3 a second dielectric plate 40 and a third dielectric Plate 41 arranged. The second dielectric plate 40 carries - in particular in the form of an electrically conductive coating - a shield 42, which the wave-guiding Take over the function of the bottom 3 in the previously described radiators. Accordingly the screen 42 and the conductor 7 are in the axis of symmetry 8 of the in this example circular cylindrical housing 1 connected by the short-circuit pin 9.
Zwischen dem Boden 3, der Abschirmung 42 und einem Abschnitt der Seitenwandung 2 wird ein Raum mit leitenden Wänden gebildet, in dessen Mittelebene das Quadraturhybrid 12 -vorzugsweise als leitender Belag auf der dritten dielektrischen Platte 41 - angeordnet ist. Zwei benachbarte Anzapfungen 13, 14 sind über Durchkontaktierungen durch die (erste) dielektrische Platte 6 und die zweite dielektrische Platte 40 mit dem Leiter 7 verbunden. Die dritte und vierte Anzapfung 15, 16 des Quadraturhybrids 12 sind in Form von Streifenleitungen auf der dritten dielektrischen Platte radial von der Symmetrieachse 8 des Gehäuses nach außen in die Nähe der Seitenwandung 2 geführt und dort mit den Innenleitern zweier als Koaxialleitungen ausgebildeter Anschlüsse 43, 44 verbunden, die durch die Seitenwandung 2 geführt sind. Wie bei dem Strahler nach Fig. 1 kann über den Anschluß 43 eine abzustrahlende Welle zugeführt werden, angedeutet durch den Pfeil 17, während dann über den anderen Anschluß 44 die in den Strahler zurückreflektierte Welle abgeführt wird, dargestellt durch den Pfeil 18.Between the bottom 3, the shield 42 and a section of the side wall 2 a room with conductive walls is formed, in the middle plane of which the quadrature hybrid 12 - preferably as a conductive coating on the third dielectric plate 41 - is arranged. Two adjacent taps 13, 14 are via vias through the (first) dielectric plate 6 and the second dielectric plate 40 connected to conductor 7. The third and fourth taps 15, 16 of the quadrature hybrid 12 are radial in the form of strip lines on the third dielectric plate from the axis of symmetry 8 of the housing to the outside in the vicinity of the side wall 2 out and there with the inner conductors of two designed as coaxial lines Connections 43, 44 connected, which are guided through the side wall 2. As in A wave to be emitted can be fed to the radiator according to FIG. 1 via the connection 43 indicated by the arrow 17, while then via the other connection 44 the wave reflected back into the radiator is dissipated, represented by the Arrow 18.
Claims (22)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19833320990 DE3320990A1 (en) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | Radiator for high-frequency electromagnetic waves |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE19833320990 DE3320990A1 (en) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | Radiator for high-frequency electromagnetic waves |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3320990A1 true DE3320990A1 (en) | 1984-12-13 |
Family
ID=6201147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19833320990 Withdrawn DE3320990A1 (en) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | Radiator for high-frequency electromagnetic waves |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3320990A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5097846A (en) * | 1986-12-15 | 1992-03-24 | Larsen Lawrence E | Apparatus for diathermy treatment and control |
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| WO1996040369A1 (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-19 | Le Body, Inc. | Microwave applicator and method of operation |
-
1983
- 1983-06-10 DE DE19833320990 patent/DE3320990A1/en not_active Withdrawn
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