DE4225898C1 - Ein eine Polarisationsweiche und eine Konverteranordnung umfassendes Empfangs- oder Speisesystem - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem eine Polarisationsweiche und eine Konverteranordnung umfassenden Empfangs- oder Speisesystem nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, wie es aus der US 45 16 089 bekannt ist.

Eine bloße Hohlleiter-Polarisationsweiche zeigt die DE 38 22 981 C2. Diese weist vor allem fertigungstechnische Vorteile auf, weshalb sie in einer quer zur elektromagnetischen Ausbreitungsrichtung verlaufenden Schnittstelle zweigeteilt ausgebildet und aus zwei Bauteilen zusammengesetzt ist.

Bekanntermaßen ist eine Polarisationsweiche mit einem an­ tennenseitigen Hohlleitertor und einem konverterseitigen Hohlleitertorpaar versehen, worüber über eine interne Verzweigungsstelle beispielsweise am antennenseitigen Hohlleitertor eingesetzte orthogonal stehende Polarisatio­ nen auf die beiden konverterseitigen Hohlleiterausgänge entsprechend der beiden Polarisationen aufgespalten wer­ den.

An die beiden Hohlleitertore schließt sich eine Konver­ teranordnung an, wie sie beispielsweise in dem Buch "Antennen für den Satellitenempfang", von W. Thürl und A. Ilsanker, 1991, Franzis-Verlag GmbH, München, auf Seite 56 beschrieben ist. Hier sind die beiden in getrennten Gehäusen an un­ terschiedlichen Stellen vorgesehenen Mikrowellen-Konverter zur Umsetzung jeweils einer Polarisation am Ende jeweils eines für die betreffende Polarisation vorgesehenen Hohl­ leiter-Filterweges angeordnet.

Aber auch ohne Verwendung entsprechender Hohlleiterfilter ergibt sich beim Stand der Technik eine relativ raumgrei­ fende Anordnung der einzelnen Komponenten, beispielsweise der beiden Konverter für die Umsetzung der beiden Polari­ sationen sowie der Hohlleiter-Polarisationsweiche.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es von daher, eine in bautechnischer Hinsicht einfachere und raumsparende An­ ordnung für ein derartiges Empfangs- oder Speisesystem zu schaffen.

Die Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Durch die Erfindung wird eine höchst kompakte Empfangs- oder Speiseanordnung geschaffen, bei der die Hohlleiter- Polarisationsweiche und die Konverteranordnung über eine gemeinsame Schnittstelle getrennt und hierüber miteinander fest verbunden sind. Das Konvertergehäuse wirkt hier als Abschlußdeckel der Polarisationsweiche oder umgekehrt. Die Konverter-Platine ist dabei quer zur Ausbreitungsrichtung der elektromagnetischen Wellen angeordnet.

Durch die kompakte Bauweise wird erreicht, daß ein Teil des nach dem Stand der Technik benötigten Gehäusekörpers der Polarisationsweiche in das Konverter-Gehäuse inte­ griert wird. Die Trennungsebene zwischen dem Gehäusekörper der Polarisationsweiche und dem Konverter-Gehäusekörper ist dabei bevorzugt in Höhe der Verzweigungsstelle in der Polarisationsweiche liegend angeordnet.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Platine ein­ schließlich der Kopplungsstifte unmittelbar in einer zur ersten Trennungsebene parallelen zweiten Trennungsebene angeordnet, auf welcher ein polarisationsweichenseitiges, zum Konvertergehäuse gehörendes Gehäusezwischenteil an­ geordnet ist. In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Leiter-Platine in dieser zweiten Trennungsebene vorgese­ hen. Sie kann Durchtrittsöffnungen in Ausbreitungsrichtung der ein- bzw. auslaufenden Wellen aufweisen, in welche die Kopplungsstifte vorragen, und worüber eine Verbindung von dem jeweiligen eingangsseitigen Hohlleiterzweig mit einem konverterseitigen Hohlleiterendabschnitt hergestellt wird.

Das Gehäusezwischenteil kann als lediglich im Inneren des Konvertergehäuses stirnseitig eingesetztes Bauteil vorge­ sehen sein, welches nach außen hin allein durch den Gehäu­ sekörper der Polarisationsweiche bzw. dem Konverter-Gehäu­ se ab- und überdeckt wird. Möglich ist aber auch ein Ein­ bau dergestalt, daß der Außenumfangsmantel des Konverter- Gehäusezwischenteils nach außen hin sichtbar ist und zwi­ schen dem Gehäusekörper der Polarisationsweiche und dem Konverter-Gehäuse zu liegen kommt.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt im einzelnen

Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstel­ lung eines ersten Ausführungsbeispieles;

Fig. 2 eine axiale Querschnittsdarstellung durch das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Querschnittsdarstellung in der Ebene der Schnittfläche zwischen Konvertergehäuse und Hohlleiter-Polarisa­ tions-Gehäuse für den Fall eines einzigen nachfolgenden Konverters;

Fig. 4 eine Abwandlung zu Fig. 3 im Falle zweier nachgeordneter Konverter; und

Fig. 5 eine axiale Längsschnittdarstellung durch ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel.

In Fig. 1 ist ein Speise- und Empfangssystem gezeigt, welches eine Hohlleiter-Polarisationsweiche 1 und eine Konverteranordnung 3 umfaßt.

Die Polarisationsweiche 1 hat bekanntermaßen ein antennen­ seitiges erstes Hohlleitertor 9. Zwei konverterseitige Hohlleitertore 11 gehören im gezeigten Ausführungsbeispiel bereits zum Konverter-Gehäuse. Bei Empfang werden die emp­ fangenen elektromagnetischen Wellen über ein nicht näher gezeigtes Horn dem ersten Hohlleitertor 9 in Axial- Ausbreitungsrichtung 13 zugeführt und über eine interne Ver­ zweigungsstelle 15 in bekannter Weise entsprechend ihrer orthogonalen Polarisation aufgeteilt, so daß in dem einen konverterseitigen Hohlleiterzweig 11a die elektromagneti­ schen Wellen einer Polarisationsebene und in dem zweiten konverterseitigen Hohlleiterzweig 11b die dazu senkrechten Polarisationen sich ausbreiten.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel stellt der Gehäusekörper 5 der Hohlleiter-Polarisationsweiche 1 von der technischen Funktion her lediglich einen Teilkörper der Polarisationsweiche 1 dar. Erst durch die Komplettierung mit dem Konvertergehäuse 19 einschließlich eines Konvertergehäusezwischenteils 19′ ergibt sich in funktionstechnischer Hinsicht eine komplette Polarisa­ tionsweiche. Dabei ist der Gehäusekörper 5 der Polarisa­ tionsweiche 1 zu dem verbleibenden Konvertergehäuse 19, 19′ oder umgekehrt das Konvertergehäuse 19, 19′ zum ver­ bleibenden Gehäusekörper 5 der Polarisationsweiche 1 dec­ kelartig gestaltet.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Konverter-Gehäu­ sezwischenteil 19′ an einer weiteren Schnitt- oder Kon­ taktebene 17′′ mit dem Konvertergehäuse 19 verbunden.

In dieser weiteren Schnitt- oder Kontaktebene 17 liegt quer zur Axial- oder Ausbreitungsrichtung 13 ist eine Platine 23 eine Konverter-Platine 23. Im gezeigten Ausführungs­ beispiel führen die beiden Hohlleiterzweige 11a und 11b in axialer Ausbreitungsrichtung bis zu Hohlleiter-Endab­ schnitten 21a und 21b. In der Ebene der Konverter-Platine 23 sind deshalb Durchtrittsöfffnungen 27 vorgesehen, durch welche sich die polarisierten Wellen ausbreiten.

In diese Durchtrittsöffnung 27 ragen die jeweils benötig­ ten Kopplungsstifte 29 vor, die als "Antennen" zur Ein­ speisung der in dem Hohlleiter sich ausbreitenden elek­ tromagnetischen Wellen in die nachgeordnete Konverter- Elektronik dienen. Die Form der Kopplungsstifte kann den Umständen entsprechend gewählt werden.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Kopplungsstifte 29a und 29b mit Streifenleitern 31 gekoppelt, auf denen Transistoren 33 angedeutet sind. Auf die Ausbildung und schaltungstechnische Ausbildung der Konverterschaltung wird ansonsten nicht näher eingegangen.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 handelt es sich um einen Konverter mit "Doppel-Ausgang", wobei die senkrecht aufeinander stehenden Polarisationen separat voneinander umgesetzt werden.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist demgegenüber ein "Ein-Ausgang-Konverter" gezeigt, bei dem die beiden Kopplungsstifte 29a und 29b über einen entsprechenden Streifenleiter-Zwischenabschnitt auf einen gemeinsamen Streifenleiter zusammengeführt sind.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Hohlleiter-Zwei­ ge 11a und 11b bzw. die entsprechenden Durchtrittsöffnun­ gen 27a und 27b in gleicher rechteckförmiger Ausrichtung angeordnet. Ob die Längsrichtung der beiden rechteckförmi­ gen Hohlleiter-Zweige 11a, 11b um 90° zueinander verdreht liegen oder nicht, hängt im wesentlichen davon ab, ob im Polarisator der eine zum Hohlleiter-Zweig 11a bzw. 11b führende Hohlleiterausgang eine 90°-Drehung für die E-Vektorebene vorgesehen ist oder nicht. Im gezeigten Ausführungsbeispiel liegen die E-Vektoren an beiden Hohl­ leiter-Zweigen 11a und 11b aufgrund der Drehung in einem Hohlleiterzweig parallel zueinander.

Schließlich ist in den Fig. 1 und 2 noch gezeigt, daß das Konverter-Gehäusezwischenteil 19′ mit einer seitlichen Gehäuseerweiterung 35 versehen ist, die auf eine entspre­ chende Dimensionierung der Konverter-Platine 23 abgestimmt ist.

In Fig. 4 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel gezeigt.

In Fig. 4 ist abweichend zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 das Konverter-Gehäusezwischenteil 19′ innenliegend angeordnet. Der Gehäusekörper 5 der Polarisationsweiche weist damit einen in Axialrichtung verlängerten Mantelabschnitt auf, der bis in die Höhe der Leiterplatine 23 reicht und dort auf dem Konverter-Gehäuse 19 aufsitzt. Die Trennungsebene zwischen dem so in Axialrichtung erweiterten Gehäusekörper 5 der Polarisationsweiche 1 und dem Konvertergehäuse 19 kann natürlich auch in einer anderen Höhe, vorzugsweise in einer anderen Zwischenhöhe zwischen der ersten und zweiten Trennebene 17′, 17′′ ausgebildet sein.

Von diesem Gehäuse umgriffen liegt innenliegend das Kon­ verter-Gehäusezwischenteil 19′, wobei eine Teilgehäusewand 19a benachbart zu dem umgebenden Gehäusekörper-Wandabschnitt der Polarisationsweiche und ein anderer Wandabschnitt 19b dieses Konverter-Gehäusezwischenteils 19′ im Bereich der Gehäuseerweiterung 35 im Abstand zum betreffenden Wandabschnitt des Gehäusekörpers 5 der Polarisationsweiche 1 liegt. Aber auch hier ist zwischen dem Gehäusezwischenteil 19′ und dem verbleibenden Konvertergehäuse 19 in der dort ausgebildeten Trennungsebene 17′′ die Konverter-Platine 23 quer zur Ausbreitungsrichtung angeordnet.

Die Gehäuseteile werden durch nicht näher gezeigte Schrauben fest miteinander verbunden.

Funktionstechnisch betrachtet durchdringen sich quasi das Konvertergehäuse und der Gehäusekörper der Polarisationsweiche.

Denn sowohl der Gehäusekörper 5 der Polarisationsweiche 1 als auch das Konvertergehäuse 19 stellen für sich genommen in demontiertem Zustand nur ein Teil-Gehäuse dar, welches erst im kompletten Zusammenbau funktionstechnisch wirksam ist und sein kann. So stellt selbst der stirnseitige An­ schlußbereich des Konvertergehäuses einen Teil der Polari­ sationsweiche dar, ebenso wie das Gehäusezwischenteil 19′; zusätzlich stellt zumindest dieses Gehäusezwischenteil 19′ gleichzeitig einen Teil des Konvertergehäuses dar. Durch diese "Durchdringung" wird eine bautechnische Vereinfa­ chung und eine Bauraum-Ersparnis erzielt.

Claims (10)

1. Eine eine Hohlleiter-Polarisationsweiche und eine Kon­ verteranordnung umfassendes Empfangs- oder Speisesystem mit folgenden Merkmalen

• - in einem Konvertergehäuse (19) ist eine Konverter-Platine (23) mit zwei Hohlleiterendabschnitten (21a, 21b) untergebracht, in welche jeweils ein mit der Konverter- Elektronik in Verbindung stehender Kopplungsstift (29a, 29b) vorragt,
• - der Gehäusekörper (5) der Polarisationsweiche (1) weist ein antennenseitig liegendes Hohlleitertor (9) und zwei konverterseitige Hohlleiter-Zweige (11a, 11b) auf, die über eine interne Verzweigung mit dem antennenseitigen Hohlleiter (9) zur Trennung unterschiedlicher Polarisa­ tionen in Verbindung stehen, und
• - die Gesamtgehäusekonfiguration ist zumindest zweige­ teilt;
  gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale
• - die Polarisationsweiche (1) und der Konverter (3) stel­ len eine kompakte Baueinheit dar,
• - die Konverterplatine (23) ist quer zur Ausbreitungsrichtung (13) der ein- bzw. auslaufenden Welle angeordnet,
• - das Konvertergehäuse (19) ist über eine quer zur Ausbreitungsrichtung (13) verlaufende Schnittstelle (17′′) trennbar und die so entstehenden Teile sind voneinander lösbar ausgebildet, und
• - der der Polarisationsweiche (1) zugewandt liegende Teil des Konvertergehäuses umfaßt die beiden Hohlleiterzweige (11a, 11b) und bildet gleichzeitig einen Teil des Gehäusekörpers (5) der Polarisationsweiche.

2. Empfangs- oder Speisesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere quer zur Ausbreitungs­ richtung (13) verlaufende und in Aus­ breitungsrichtung zur ersten Schnittstelle (17′′) zweite Schnittstelle (17′) vorgesehen ist, so daß die Gesamtgehäu­ se-Konfiguration in Ausbreitungsrichtung (13) der Polari­ sationen unter Ausbildung eines Gehäusezwischenteiles (19′) dreigeteilt ist.

3. Empfangs- oder Speisesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittstelle (17′) zwi­ schen dem Gehäusekörper (5) der Polarisationsweiche (1) und dem Konvertergehäuse (19) in Höhe der Verzweigungs­ stelle (15) verläuft, in der die in einem Hohlleiterzug übertragenen, quer zueinander ausgerichteten Polarisatio­ nen auf zwei getrennte Polarisationszüge aufgeteilt wer­ den.

4. Empfangs- oder Speisesystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schnittstelle (17′) parallel zur ersten Schnittstelle (17′′) und damit senkrecht zur Ausbreitungsrichtung (13) verläuft, wobei das so gebildete Gehäusezwischenteil (19′) polarisationsweichenseitig sich an die Leiter-Platine (23) anschließt.

5. Empfangs- oder Speisesystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäusezwischenteil (19′) in den Gehäusekörper (5) der Polarisationsweiche (1) in Axial­ richtung eingreift.

6. Empfangs- oder Speisesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsstifte (29a, 29b) unmittelbar in dem Bereich zwischen der Schnittstelle (17′) und dem unterhalb der beiden Hohllei­ ter-Zweige (11a, 11b) konverter-seitig vorgesehenen Hohl­ leiterendabschnitten (21a, 21b) liegen.

7. Empfangs- oder Speisesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Konverter­ platine (23) in Verbindung stehende Kopplungsstift (29a, 29b) in der Ebene der Leiter-Platine (23) liegend quer zur Ausbreitungsrichtung (13) ausgerichtet sind.

8. Empfangs- oder Speisesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Konverter-Platine (23) eine Durchtrittsöffnung (27a, 27b) aufweist, in wel­ che die Kopplungsstifte (29a, 29b) ragen.

9. Empfangs- oder Speisesystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die konverterseitigen Hohllei­ terendabschnitte (21a, 21b) in Ausbrei­ tungsrichtung (13) unmittelbar an die Durchtrittsöffnungen (27a, 27b) in der Konverter-Platine (23) anschließen.

10. Empfangs- oder Speisesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Konverter-Platine (23) in oder unmittelbar benachbart zur Schnittebene (17′) liegt.