DE832165C - Elektrische Hohlrohr-Wellenfuehrung - Google Patents

Description

Die !Erfindung betrifft cine Hohl rohr-Wellenführung für elektromagnetische Energie von sehr hoher Frequenz, bei der zwei benachbarte Teile relativ zueinander um die Längsachse rotierende Bewegungen ausführen können.

Ks hat sich die Notwendigkeit herausgestellt, Mittel und Wege zu finden, um einen Teil einer Wellenführung in Beziehung auf einen benachbarten Teil rotieren zu lassen. Zum Beispiel kann

ίο es bei einem Sende- oder Empfangssystem, wo die gesendete oder empfangene Energie durch eine Wellenführung aufgenommen wird, wünschenswert sein, mit der Wellenführung einen Reflektor für die gesendete oder empfangene Energie zu verbinden und die Well-enführung sowie den Reflektor während der Sendung oder des Empfanges rotieren zu lassen. Bei einer solchen Konstruktion ist es erwünscht, den Sender und den Empfänger an einem Punkt entfernt von den Sende- oder Empfangsteilen der Wellenführung und der mit ihnen ao verbundenen Reflektoren aufzustellen, und infolgedessen erweist es sich als notwendig, Mittel vorzusehen, welche es ermöglichen, einen Teil der Wellenführung in Beziehung auf einen anderen Teil rotieren zu lassen. Es hat sich aus verschiedenen Gründen als unzweckmäßig herausgestellt, die relativ rotierbaren Teile der Wellenführung iji elektrischem Kontakt miteinander anzubringen, da solche in Kontakt stehenden Teile Anlaß zu Impedanzschwankungen an ihren Kontaktstellen geben

und sie darüber hinaus infolge der entstehenden Reibung das Eintreten unerwünschter elektrischer Geräusche verursachen können.

Es ist deshalb das Ziel der vorliegenden Erfindung, für eine relative Rotation zweier Teile einer Wellenführ,ung Vorkehrungen zu treffen, ohne einen elektrischen Kontakt der beiden Teile eintreten zu lassen und ohne unerwünschte Impedanzschwankungen und das Entweichen einer wesentliehen Energiemenge zu verursachen.

Im Sinne der Erfindung ist eine elektrische Wellenführung vorgesehen, bei der die zwei benachbarten Teile für eine relative rotierende Bewegung übergreifende Oberflächen besitzen, die nicht in Kontakt miteinander stehen, und die übergreifenden Oberflächen solche Abmessungen haben, daß sie eine wirksame Kurzschaltung an den benachbarten Enden der Teile der Wellenführung gewährleisten. Die übergreifenden Oberflächen sind von Luftraum umgeben, und da die beiden Teile der Wellenführung nicht in Kontakt miteinander stehen, wird unerwünschtes elektrisches Geräusch, wie es oben erwähnt wurde, nicht hervorgerufen, und, wie dargestellt, wird durch geeignete Wahl der Abmessungen der übergreifenden Oberflächen eine wirksame Kurzschaltung an benachbarten Enden der Teile geschaffen, so daß keine wesentliche Impedanzschwanikung an den benachbartem Enden der Teile hervorgerufen wird und das Entweichen einer wesentlichen Energiemenge unterbunden wird.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.

Fig. ι ist ein Längsschnitt durch zwei Teile einer entsprechend der Erfindung ausgestalteten Wellenführung;

Fig. 2, 3 und 4 sind ähnliche Ansichten anderer Ausführungsformen der Erfindung, und

Fig. 5 ist eine Ansicht eines Sende- und Empfangsapparates mit der in Fig. 1 dargestellten Ausführung.

In Fig. ι der Zeichnung bezeichnet das Bezugiszeionen 6 einen Teil einer Wellenführung, die einen Hohlrohrleiter von kreisförmigem Querschnitt aufweist und für die Sendung von Wellen, speziell der £₀₁-Art, verwendet werden kann. Bezugszeichen 7 l>ezeichnet einen ähnlichen Teil einer Wellenführung, wobei die benachbarten Enden der beiden Teile, wie dargestellt, getrennt gehalten und, wie ebenfalls dargestellt, mit Ringflanschen 8 und 9 versehen sind. Die Flansche 8 und 9 stellen die obenerwähnten übergreifenden Oberflächen vor. Im allgemeinen strebt eine über den Spalt zwischen den benachbarten Enden 6 und 7 gesendete Welle danach, einen kleinen Teil ihrer Energie durch den Spalt auszustrahlen, und ferner bietet der Spalt den Längenoberflächenströmungen, die in der Führung entstehen, eine Impedanz. In der Konstruktion nach Fig. 1 ist, um die Impedanz auf einem Minimum zu halten und um ein wesentliches Entweichen von Energie durch den Spalt zu unterbinden, der Abstand zwischen den beiden Flanschen klein und konstant im Gesamtbereich der Flansche, und die Radialtiefe der Flansche ist so gewählt, daß sie effektiv eine am linde offene Viortelwellenlängenleitung bildet. Eine Viertelwellenlängenleitung mit offenem Ende wirkt a1>er tatsächlich wie ein Kurzschluß am entgegengesetzten Ende, und infolgedessen wird in der Ausbildung nach Fig. ι ein wirksamer Kurzschluß an den benachharten Enden der Teile 6 und 7 gebildet. Wenn z. B. die Wel'lenführung einen geeigneten Durchmesser für die Sendung von Energie der im freien Raum gemessenen Wellenlänge von 3,2 cm hat, kann die gegenseitige Entfernung der Flansche 8 und 9 0,5 mm sein, und die Flansche können annähernd 8 mm Radialtiefe haben. In der dargestellten Konstruktion kann somit ein Teil relativ zu dem anderen Teil rotieren, und da kein direkter Kontakt zwischen den beiden Stücken stattfindet, wird das obenerwähnte Auftreten von elektrischen Geräuschen vermieden und überdies wird eine Minimal'Serienimpedanz in der Führung erhalten.

Fig. 2 der Zeichnung erläutert eine andere Ausführungsform der Erfindung, in der die Flansche 8 und 9 zusammengesetzt sind aus einer ungeraden ganzen Zahl von Viertehvellenlängenteilen und so gestaltet sind, daß sie eine sog. Labyrinthkonstruktion darstellen. Die Länge der Teile des Labyrinthes sollte so gewählt werden, daß die Teile X und Y annähernd gleich einer Viertelwellenlänge der durch die Führung gesendeten Energie sind. Um ferner zu bewirken, daß die Anordnung eine Minimalstörung für die entlang der Führung gesendeten Wellen hervorruft, und um das Entweichen von Energie auf ein Mindestmaß zu beschränken, müßten die Teile X einen größeren Abstand als die Teile Y aufweisen, so daß eine Welle, die zu entweichen strebt, wiederholte Reflexionen erleidet und auf diese Weise wesentlich geschwächt wird infolge der ungleichen Wellenwiderstände der Teile X und Y.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, in der die Flansche 8 und 9 wiederum aus ungeraden ganzzahligen Gliedern von Viertelwellenlängenteilen zusammengesetzt sind. In dem Beispiel nach Fig. 3 sind die Flansche aus drei Viertelwellenlängenteilen gebildet, und die Entfernung zwischen den beiden Flanschen ist nicht konstant, da der Flansch 9 mit einem ringförmigen Vorsprung 10 versehen ist, welcher den Wellenwiderstand des Mittelteiles verschieden macht von dem der anderen Teile, um so eine wiederholte Reflexion einer Welle, die zu entweichen sucht, zu verursachen.

Ee ist nicht erforderlich, daß die übergreifenden Oberflächen, die durch die Flansche 8 und 9 gebildet werden, im allgemeinen in einer Ebene schräg zur Achse der Führung liegen, da die mit der Erfindung beabsichtigte Wirkung auch erreicht werden kann, wenn die übergreifenden Oberflächen mit der Achse der Führung konzentrisch sind. Fig. 4 der Zeichnung illustriert eine Konstruktion dieser letzteren Art, aus der hervorgeht, daß der Teil 6 mit einer Erweiterung 11 von größerem Durchmesser versehen ist, welche das benachbarte

Ende des Teiles 7 aufnimmt. In diesem Falle ist die Länge des Teiles 11 so gewählt, daß es effektiv gleich einer Viertelwellenlänge der entlang der Führung gesendeten Energie ist.

Fig. 5 der Zeichnung stellt dar einen Apparat x.um Senden und zum Empfang von Hochfrequenzenergie, l>ei dem die Erfindung verwendet werden kann. In diesem Apparat ist ein Sendestrahler 12 verwendet, der einen Wellenführungsteil mit einer Xut 13 1>esitzt, durch die Energie gestrahlt wird. Der Strahler 12 ist angeordnet im Fokus eines parabolischen Reflektors 14, der die Strahlung der Energie in einer gewünschten Richtung veranlaßt. Der Kmpfangsstrahler 15 weist einen WeMenführungsteil auf, der mit einer Nut 16 versehen ist, die angeordnet ist im Fokus eines weiteren parabolischen Reflektors 17. Die von dem Strahler 12 gesendete Energie wird dorthin geführt durch einen VVellenführungsteil 18, und die durch dien Empfangsstrahler 15 aufgenommene Energie wird von dort zu einem VVellenführungsteil 19 geführt, wobei die Teile 18 bzw. 19 mit einem Sende- und Empfangsapparat verbunden sind, der an einem von den Strahlern 12 und 15 entfernten Punkt aufgestellt

»5 ist. Es ist erwünscht, beim Gebrauch des Apparates nach Fig. 5 die Reflektoren 14 und 17 und die ihnen zugeordneten Strahler relativ zu den Führungsteilen 18 und 19 rotieren zu lassen. Für diesen Zweck ist ein geeigneter Motor 20 vorgesehen, der so mit den Reflektoren 14 und 17 und den ihnen zugeordneten Strahlern gekoppelt ist, daß die letzteren relativ zu den Wellenführungsteilen 18 und 19 rotieren. Um die Rotation der die Strahler 12 und 15 bildenden Wellenführungsteile im Verhältnis zu den feststehenden Wellenführungsteilen 18 und 19 zu ermöglichen, sind die benachbarten Enden der Teile 18 und 12 und 15 und 19 mit Flanschen in der in Fig. 1 dargestellten Art versehen, wobei die benachbarten Enden der Wellenführungsteile in Gehäusen 21 bzw. 22 untergebracht sind, die dazu dienen, die rotierbaren TeMe zu stützen und auch wasserdichte Buchsen zu bieten. Es ist ein begrüßenswerter Fortschritt, daß es bei Durchführung der Erfindung möglich ist, eine Rotation der Strahler 12 und 15 zu bewirken, während das Sende- und Empfangsgerät feststehen und an einer Stelle entfernt von den Strahlern untergebracht werden kann, und zwar unter Vermeidung der obenerwähnten Nachteile.

Claims (5)

1. 50 Patentansprüche:

   i. Elektrische Hohlrohr-Wellenführung mit zwei l>enachbarten Teilen, die relativ zueinander um die Längsachse rotierende Bewegungen ausführen, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile ül^ergreifende Oberflächen aufweisen, die nicht in Kontakt miteinander sind, und die übergreifenden Oberflächen solche Abmessungen besitzen, daß sie eine wirksame Kurzschaltung an den benachbarten Enden der Teile bieten.
2. 2. Elektrische Welleroführung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die übergreifenden Oberflächen durch die Anbringung ringförmiger Flansche an den benachbarten Enden der Teile erreicht werden, derart, daß die Radialtiefe der Flansche effektiv gJeich einer Viertelwellenlänge der entlang der Führung zu sendenden Energie ist.
3. 3. Elektrische Wellenführiung nach Anspruch 2, · dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche aus einer ungeraden ganzen ZaIhI von ViertelweHenlängenteiilen zusammengesetzt und diese Teile so angeordnet sind, daß sie verschiedene Wellenwiderstände haben, die eine wiederholte Reflexion der Energie verursachen, die zu entweichen strebt.
4. 4. Elektrische Wellenführung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende eines der Teile innerhalb des benachbarten Endes des anderen Teiles angeordnet ist, derart, daß übergreifende Oberflächen entstehen, deren Länge gleich einer Viertelwellenlänge der entlang der Führung zu sendenden Energie ist.
5. 5. Die Anwendung der elektrischen Wellenführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zwischen Sende- und/oder Empfangsgerät und zugehörigem Strahler.

   Angezogene Druckschriften:
   Französische Patentschrift Nr. 874 433

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   O 3234 2.