DE4034684C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Hohlleiterschalter der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Gattung.

Ein derartiger Hohlleiterschalter ist beispielsweise aus der US-PS 36 44 852 bekannt. Er hat gegenüber Hohlleiter­ schaltern, deren Rotor zwei spiegelbildliche, umfangsmäßig geschlossene 90°-Bögen aufweist, den Vorteil kleinerer Ab­ messungen, kleinerer bewegter Masse und einfacherer Her­ stellbarkeit des Rotors. Gute Werte für den Reflexionsfak­ tor und für die Übersprechdämpfung lassen sich jedoch nur dann erzielen, wenn der Spalt zwischen dem Rotor und der Innenwand des Gehäuses sehr klein gehalten wird, da ent­ sprechende Bereiche dieser Gehäuseinnenwand jeweils an der Wellenleitung beteiligt sind. Selbst bei Einhaltung klei­ ner Spaltweiten wird jedoch an Hohlleiterschaltern der eingangs genannten Gattung bei bestimmten Frequenzen in­ nerhalb des Betriebsfrequenzbereiches ein deutlicher An­ stieg des Reflexionsfaktors und eine Verschlechterung der Übersprechdämpfung beobachtet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hohllei­ terschalter der einleitend angegebenen Gattung zu schaffen, bei dem der Reflexionsfaktor und die Übersprechdämpfung innerhalb des Betriebsfrequenzbereiches auch ohne Einhal­ tung eines extrem kleinen Umfangsspaltes zwischen dem Ro­ tor und dem Gehäuse im wesentlichen frequenzunabhängig und konstant sind.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeich­ nenden Teil des Patentanspruches 1 angegebene Bemessung gelöst. Diesem Vorschlag liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die beobachtete Verschlechterung des Reflexionsfaktors und der Übersprechdämpfung bei Hohlleiterschaltern der be­ kannten Gattung darauf zurückzuführen ist, daß bei einer Betriebsfrequenz, bei der λ_H/2 ungefähr gleich der Länge der Innenwand der jeweiligen Tasche ist, eine Resonanz­ stelle entsteht.

Zur weiteren Verbesserung des Reflexionsfaktors und der Übersprechdämpfung kann die im Anspruch 2 angegebene Maß­ nahme getroffen werden.

Durch die Ausführungsform nach Anspruch 3 läßt sich die Übersprechdämpfung optimieren.

Mit der Ausführungsform nach Anspruch 4 wird hingegen der Reflexionsfaktor minimiert.

In der Zeichnung ist ein Hohlleiterschalter nach der Er­ findung in einer beispielhaft gewählten Ausführungsform schematisch vereinfacht dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht,

Fig. 2 einen Teillängsschnitt entsprechend der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt entsprechend der Linie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 den Rotor in einer Seitenansicht,

Fig. 5 den Rotor in einer weiteren, gegen­ über Fig. 4 um 90° gedrehten Seiten­ ansicht und

Fig. 6 einen Querschnitt durch den Rotor entsprechend der Linie VI-VI in Fig. 4.

Der in der Zeichnung dargestellte Hohlleiterschalter um­ faßt ein Gehäuse 1 mit einer hohlzylindrischen Bohrung, in der über Lager 2 und 3 ein Rotor 4 drehbar gelagert ist. Das Gehäuse 1 ist durch einen Deckel 5 verschlossen, der eine zentrale Öffnung für den Durchtritt eines mit dem Rotor 4 einstückigen Drehzapfens 6 hat, an dem ein nicht­ dargestellter Antrieb angreift, mittels dessen der Ro­ tor 4 in Schritten von 90° drehbar ist.

Das Gehäuse 1 hat vier Anschlüsse A, B, C, D (vergl. ins­ besondere Fig. 3) für Rechteckhohlleiter. In Fig. 1 ist der Verbindungsflansch entsprechend dem Anschluß C zu sehen. Je nach seiner Drehstellung verbindet der Rotor 4 entweder die Anschlüsse A und B einerseits sowie die An­ schlüsse C und D andererseits oder die Anschlüsse A und D einerseits und die Anschlüsse B und C andererseits. Hier­ zu hat der Rotor 4 in seiner Mantelfläche zwei zueinander spiegelsymmetrisch gestaltete Ausnehmungen in der Form offener Taschen 7 und 8, deren Höhe h (vergl. Fig. 5) gleich der langen Rechteckseite der anzuschließenden Rechteckhohlleiter ist. Die Tiefe t (vergl. Fig. 5) der Taschen 7 und 8 ist im wesentlichen gleich der Länge der kurzen Rechteckseite der anzuschließenden Hohlleiter be­ messen. Die Innenwände 71 bzw. 81 (entsprechend der langen Rechteckseite der Hohlleiter) sind im wesentlichen plan, mit Ausnahme der schmalen, keilförmigen Abschnitte 71a bzw. 81a, die in der Ebene der zugeordneten Wand der An­ schlüsse A bis D liegen. Ohne diese Flächen 71a bzw. 81a würde entweder die Tiefe t zu gering oder kein stoßfreier Übergang zu den Anschlüssen erzielt werden. Außerdem haben die Innenwände 71 bzw. 81 jeweils in der Mitte eine wulstförmige Verdickung 71b bzw. 81b. Die wulstförmigen Verdickungen 71b und 81b vermindern den Querschnitt, also eine zu große Tiefe der Taschen an dieser Stelle, durch die sich andernfalls der Reflexionsfaktor etwas ver­ schlechtern würde. Die Länge 1 der Taschen ist so bemessen, daß die Beziehung λ_H/2 < 1 < λ_H erfüllt ist, wobei λ_H die Hohlleiterwellenlänge ist. Durch diese Auslegung wird das Entstehen einer Resonanzstelle, die ihrerseits die Über­ sprechdämpfung zwischen den jeweils nicht miteinander ver­ bundenen Anschlüssen verschlechtern würde, verhindert. Durch geeignete Wahl von 1 innerhalb des angegebenen Be­ reiches läßt sich darüber hinaus die Übersprechdämpfung im Betriebsfrequenzbereich des Schalters im wesentlichen frequenzunabhängig konstant halten.

Ebenfalls zur Verbesserung der Übersprechdämpfung sind die zwischen den Taschen liegenden Umfangsflächen des Ro­ tors 4 mit axialen Schlitzen 9 und radialen Schlitzen 10 versehen. Die Tiefe dieser Schlitze 9 und 10 ist so be­ messen, daß sie in Verbindung mit den Längen der zeich­ nerisch nicht dargestellten, jeweiligen Spalte zwischen der Innenwand des Gehäuses 1 und den entsprechenden Rotor­ umfangsflächenbereichen, jeweils gerechnet bis zu der nächstgelegenen Stoßstelle zwischen dem Rotor und einem der Anschlüsse A bis D des Gehäuses, geknickte λ/2-Chokes ergeben. λ/2-Chokes, auch in geknickter Form, sind dem Fachmann zur Kurzschlußtransformation bekannt und bedürfen daher keiner näheren Erläuterung.

Claims (4)

1. Hohlleiterschalter, bestehend aus einem Gehäuse (1) mit vier sich paarweise gegenüberliegenden Anschlüssen A, B, C, D für Rechteckhohlleiter und einem in einer hohl­ zylindrischen Bohrung des Gehäuses angeordneten Rotor (4), der um eine zu der die Längsachsen der Hohlleiter enthaltenden Ebene rechtwinklige Achse in Schritten von 90° drehbar ist und zwei zu einer die Rotorachse enthal­ tenden Ebene spiegelsymmetrische, offene Taschen (7, 8) hat, über welche in einer ersten Stellung des Rotors die Anschlüsse A und B sowie C und D miteinander elek­ trisch verbunden sind und in einer zweiten Stellung des Rotors die Anschlüsse A und D sowie B und C miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß für die Taschen (7, 8) die Beziehung λ_H/2 < 1 < λ_H erfüllt ist, wobei λ_H die Hohlleiterwellenlänge und 1 die in Fort­ pflanzungsrichtung der Hohlleiterwelle gemessene Länge derjenigen Innenwand (71, 81) der jeweiligen Tasche (7, 8) ist, welche die vom Rotor (4) kontaktierten langen Rechteckseiten der angeschlos­ senen Hohlleiter fortsetzt.

2. Hohlleiterschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß zumindest die zwischen den Taschen (7, 8) lie­ genden Umfangsflächen des Rotors mit axialen bzw. radialen Schlitzen (9, 10) versehen sind, deren Tiefe so bemessen ist, daß sie in Verbindung mit den Längen der Spalte zwischen der Gehäuseinnenwand und den entspre­ chenden Rotorumfangsflächenbereichen geknickte λ/2- Chokes ergeben.

3. Hohlleiterschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Länge 1 um soviel größer als λ_H/2 bemessen ist, daß die Übersprechdämpfung zwischen den Hohlleiteranschlüssen im Betriebsfrequenzbereich des Schalters im wesentlichen frequenzunabhängig ist.

4. Hohlleiterschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand (71, 81) des Rotors (4) einen den Querschnitt der jeweiligen Tasche (7, 8) vermindernden Vorsprung (71b, 81b) in Richtung der Gehäuseinnenwand hat.