DE836057C

DE836057C - Hohlraumwellenleiter

Info

Publication number: DE836057C
Application number: DEC2279A
Authority: DE
Inventors: Marc Felix Gustave Jouguet
Original assignee: Compagnie Industrielle des Telephones SA
Current assignee: Compagnie Industrielle des Telephones SA
Priority date: 1948-04-26
Filing date: 1950-09-23
Publication date: 1952-04-07
Also published as: NL145265B; FR1008553A; BE487524A; NL72534C; CH277842A

Description

(W5GB1. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 7. APRIL 1952

C 22jg Villa j 2ia*

Hohlraumwellenleiter

Um die grundsätzliche Wirkungsweise der den Gegenstand der Erfindung bildenden Anordnungen verständlich zu machen, müssen die wesentlichen Eigenschaften der Hohlraumwellenleiter, deren Querschnitt sich in der Form mehr oder weniger von der Kreisform unterscheidet, angegeben und die hauptsächlichen Erscheinungen beschrieben werden, welche die Ausbreitung einer sinusförmigen elektromagnetischen Störung in diesen Hohlleitern hervorrufen.

Zur Erleichterung der Darlegungen sei angenommen, daß der Querschnitt eine ovale Kurve analog einer Ellipse (Fig. i) sei und zwei rechtwinklige Durchmesser besitzt, deren Längen mit D und d bezeichnet werden. Außerdem sei angenommen, daß die sich ausbreitenden Wellen diejenigen sind, die sich auf die gewöhnlich mit E₁ oder TM₁ und H₁ oder TE₁ bezeichneten Wellen zurückführen ließen, wenn man in gleichförmiger Weise den Querschnitt deformieren würde, bis er die Kreisform annimmt. Der Grundgedanke der Erfindung ist jedoch auch bei E_p- oder Hp-Weüen (wobei p eine ganze von Null abweichende Zahl ist) und bei komplizierteren Querschnittsformen anwendbar.

Es sei zunächst ein Hohlleiter mit kreisförmigem Querschnitt betrachtet. Eine sich darin ausbreitende .E₁-WeIIe besitzt zwei durch die Achse des Hohlleiters gehende, rechtwinklige Symmetrieebenen, die als Hauptebene und Gegenhauptebene bezeichnet werden. Diese Ebenen kennzeichnen sich durch die folgenden Eigenschaften:

i. In jedem Punkt der Haupt ebene ist das elektrische Feld senkrecht zu dieser Ebene und das magnetische Feld nach ihrer Schnittlinie mit der Querschnittsebene gerichtet.

2. In jedem Punkt der Gegenhauptebene ist das magnetische Feld senkrecht zu dieser Ebene, während das elektrische Feld in ihr enthalten ist. Außerdem sind in der Gegenhauptebene parallel zur Achse des Hohlleiters verlaufende Knotenlinien vorhanden, wobei in jedem Punkt dieser Linien das magnetische Feld Null ist, während das elektrische Feld parallel zu der Achse des .Hohlleiters verläuft. '

Eine /Z₁-WeIIe besitzt ebenfalls zwei Symmetrieebenen, die auch als Hauptebene und Gegenhauptebene bezeichnet werden. Diese Ebenen kennzeichnen sich durch die folgenden Eigenschaften:

1. In jedem Punkt der Hauptebene ist das magnetische Feld senkrecht zu dieser Ebene und das elektrisehe Feld nach ihrer Schnittlinie mit der Querschnittsebene gerichtet.

2. In jedem Punkt der Gegenhauptebene ist das elektrische Feld senkrecht zu ihr, und das magnetische Feld ist in ihr enthalten.

Eine E₁- oder /Z₁-WeIIe kann eine beliebige Ausrichtung um die Achse des Hohlleiters haben, wobei diese Ausrichtung durch den Winkel definiert wird, den die Hauptebene mit einer Bezugsebene P bildet, die mit dem Hohlleiter verbunden ist und durch seine Achse geht. Wenn dieser Winkel Null oder ein Vielfaches von π ist, sagt man, daß die Welle eine E₁- oder /Z/-Welle ist. Wenn der Winkel gleich einem ungeraden Vielfachen von — ist, sagt man, daß die

Welle eine E₁"- oder ///'-Welle ist. Jede Zi₁-WeIIe kann als Überlagerung einer Zs/-Welle und einer Zi/'-Welle betrachtet werden. Ebenso kann jede /Z₁-WeIIe als Überlagerung einer ZZ/-Welle und einer ZZ/'-Welle betrachtet werden.

Bekanntlich behält bei diesen verschiedenen Wellen das Querfeld in jedem Punkt eine unveränderliche Richtung. Man sagt, daß es Wellen mit geradliniger Polarisation sind. Der Hohlleiter mit Kreisquerschnitt kann jedoch auch Zi₁- oder //^Wellen mit elliptischer Polarisation fortleiten, wobei das Ende des Querfeldes eine Ellipse beschreibt. Eine solche Welle kann immer als Überlagerung einer E₁ ¹ANeWe und einer Zs/'-Welle oder einer ///-Welle und einer ZZ/'-Welle betrachtet werden, wobei die beiden Komponenten verschiedene Phasenkonstanten haben.

Es sei jetzt ein Hohlleiter mit ovalem Querschnitt betrachtet und angenommen, daß die Differenz D-d der beiden rechtwinkligen Durchmesser klein ist gegen

ihren Mittelwert ———. Es gibt Wellen, deren Aus-2 ο '

bildung wenig von derjenigen der Wellen des Hohlleiters mit Kreisquerschnitt abweicht und die mit den gleichen Bezeichnungen bezeichnet werden.

Als Bezugsebene P wird die Ebene angenommen, die durch die Achse des Hohlleiters geht und den Durchmesser D eines Querschnitts enthält. Es sind Z:/-Wellen und Zs/'-Wellen vorhanden. Diese Wellen haben jedoch verschiedene Phasengeschwindigkeiten. Es sind ferner /Z/-Wellen und H₁ ¹AXeWeU mit verschiedenen Phasengeschwindigkeiten vorhanden.

Es sind jedoch keine Wellen mit elliptischer Polarisation vorhanden. Als Quasiwelle mit elliptischer Polarisation wird die elektromagnetische Störung bezeichnet, die sich aus der Überlagerung einer /!/-Welle und einer Zi/'-Welle oder einer ///-Welle und einer ZZ/'-Welle ergibt. Eine solche Quasiwelle besitzt die folgenden Eigenschaften:

1. Auf einer genügend kleinen Länge des Hohlleiters fällt sie annähernd mit einer Welle mit elliptischer Polarisation zusammen. Ihre Charakteristiken ändern sich aber, wenn man sie längs des Hohlleiters verschiebt.

2. Auf der Achse des Hohlleiters ist eine Reihe von regelmäßig versetzten Punkten vorhanden, in deren Nähe die Quasiwelle annähernd mit einer Welle mit geradliniger Polarisation zusammenfällt. In zwei solchen aufeinanderfolgenden Punkten, deren Abstand mit Z bezeichnet wird, hat die Hauptebene dieser Welle eine symmetrische Ausrichtung in bezug auf die Ebene P.

Die Länge I hängt bei einer gegebenen Wellenart von D und d ebenso wie von der Wellenlänge λ im freien Räume ab.

i. Für eine Zi₁, j-Welle gilt annähernd

85

I = 0,532

+ df ι /π*

i — d γ

(D + df

— 14,68 . (ι)

D — d γ 4. λ² Beispielsweise ergibt sich für λ = ι cm, D — 10,5 cm und d = 9,5 cm die Länge I zu etwa 6,70 m. 2. Für eine H_{u x}-Welle gilt annähernd

I = 0,126

V^s-

(DJr df 1/π² (D+ df D-

-3,3»

Beispielsweise ergibt sich für λ = 6 cm, D = 4,04 cm und d = 3,96 cm die Länge / zu ungefähr 1 m.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß man gemäß der Erfindung durch Einfügung eines Hohlleiterabschnitts mit ovalem Querschnitt von definierter Länge, Ovalform und Ausrichtung der ungleichen Achsen in ioo einen Hohlleiter mit Kreisquerschnitt folgendes erreicht:

1. Man verändert die Ausrichtung einer sich in dem Hohlleiter ausbreitenden Welle mit geradliniger Polarisation um die Achse des Hohlleiters und läßt seine Hauptebene mit einer beliebig gegebenen Ebene zusammenfallen, die durch die Achse des Hohlleiters geht.

2. Man verwandelt eine sich in dem Hohlleiter ausbreitende Welle mit elliptischer Polarisation in eine Welle der entsprechenden Art mit geradliniger Polarisation, wobei die Hauptebene dieser Welle mit einer beliebig gegebenen, durch die Achse des Hohlleiters gegebenen Ebene zusammenfällt..

Es sei zunächst die Richtungsänderung einer Welle durchzuführen. Der Hohlleiter mit Kreisquerschnitt 1-2 (Fig. 2) ist mit einem Hohlleiter 2-5 mit ovalem Querschnitt verbunden, und der letztere ist mit einem Hohlleiter 5-6 mit Kreisquerschnitt verbunden. Fig. 2 zeigt bei a) einen Schnitt des Systems durch die Ebene, welche durch seine Achse z'-z und durch den Durchmesser D des Querschnitts des ovalen Hohlleiters geht. Die Fig. 2b, 2c und 2d zeigen die Querschnitte aa', bb' und cc'. Fig. 2e zeigt einen Schnitt des Systems durch die Ebene, welche durch die Achse z'-z geht und senkrecht zu der Ebene der Fig. 2 a steht.

An den Enden 2-3 und 4-5 des Hohlleiters mit ovalem Querschnitt kann die Ovalform veränderlich sein, wobei der Querschnitt in dem Teil 2-3 allmählich von der Kreisform der Fig. 2 b zu der ovalen Form der Fig. 2c, sodann in dem Teil 4-5 von der ovalen Form der Fig. 2c zu der Kreisform der Fig. 2d übergeht. Man kann so die Störung vermeiden, welche eine zu plötzliche Änderung in der Form des Querschnitts in die Ausbreitung der Wellen hineinbringen würde.

Andererseits kann der mittlere Teil der Anordnung, der zwischen zwei Ebenen mit Kreisquerschnitt, wie aa und cc' oder auch 2-2 und 5-5, liegt, gemäß einer Weiterbildung der Erfindung um die Achse z'-z gedreht werden.

Als Ebene 'der Fig. 3 wird jetzt eine Ebene genommen, die senkrecht zu der Achse z'-z des Hohlleiters steht. In dieser Figur sind die bemerkenswerten Ebenen, welche durch die Achse z'-z gehen, durch ihre Spuren dargestellt.

Es sei angenommen, daß eine Zf₁-WeIIe oder H₁-Welle sich in dem Teil 1-2 ausbreitet. Es sei π die Hauptebene dieser Welle. A und B seien die Ebenen, welche die Durchmesser D und d des Querschnitts des ovalen Hohlleiters enthalten. Wenn die Länge L dieses Hohlleiters einen passenden Wert hat, erhält man an seinem Ausgang noch eine E₁- oder /Z₁-WeIIe, aber die Hauptebene dieser Welle nimmt eine Lage π ein, die in bezug auf A und B symmetrisch zu π ist.

Dreht man den ovalen Hohlleiter um seine Achse um einen Winkel 99, so dreht sich die Ebene π in gleicher Richtung um einen Winkel 2 φ. Wenn der Hohlleiter eine Viertelumdrehung ausgeführt hat, hat die Ebene nacheinander alle möglichen Lagen um die Achse eingenommen. Man kann demnach gemäß der Erfindung durch passende Ausrichtung des ovalen Hohlleiters diese Ebene in eine beliebig gegebene Ausrichtung bringen.

Um am Ausgang des ovalen Hohlleiters eine Welle mit geradliniger Polarisation zu erhalten, muß man die Charakteristiken des ovalen Hohlleiters passend wählen, d. h. die Durchmesser D und d seines Querschnitts und seine Länge /.. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung muß die Länge L ein ungerades Vielfaches der Länge I oder gleich der durch die Beziehung (1) bzw. (2) gegebenen Länge I sein, wenn es sich um eine Ts₁, j-Welle bzw. um eine //_{lt t}-Welle handelt.

Die dem ovalen Hohlleiter zu gebende Länge L hängt für gegebene Werte von D und d von der Länge λ der benutzten Welle im freien Raum ab. Es kann daher zweckmäßig sein, wenn man die Länge L willkürlich regeln kann. Zu diesem Zweck kann der ovale Hohlleiter aus zwei Teilen zusammengesetzt werden, die sich ineinander nach Art von Rohren verschieben, an welchen die Linsen von optischen Instrumenten angebracht sind. Fig. 4 zeigt als Ausführungsbeispiel eine Ausführung einer solchen Anordnung. In dieser Figur bezeichnen 1 und 2 zwei Teile des Hohlleiterabschnitts mit ovalem Querschnitt, zwischen die ein Verbindungsstück 3 eintritt. Der Teil 2 ist mit einer Zahnstange 4 verbunden, die mit einem an dem Betätigungsknopf 6 fest angebrachten Zahnrad 5 im Eingriff steht. Wenn man den Knopf 6 dreht, verschiebt sich der Teil 2 in der einen oder anderen Riehtung auf dem Stück 3, und die Gesamtlänge des Hohlleiterabschnitts wird vergrößert oder vermindert.

Anstatt die Länge L des Hohlleiters zu verändern, kann man auch die Regelung vornehmen, indem man seine Ovalform verändert. Fig. 5 zeigt als Beispiel eine Ausführungsform dieser Anordnung. In dieser Figur bezeichnet 7 ein Gehäuse, in welchem der Hohlleiter mit ovalem Querschnitt 8 untergebracht ist. Dieser ist so ausgebildet, daß er elastische Deformationen erleiden kann. Andererseits legt sich ein Plättchen 9, welches mit dem in einer Wand des Gehäuses 7 eingeschraubten Gewindestift 10 fest verbunden ist, gegen den Hohlleiter. Indem man mehr oder weniger diesen Stift mit Hilfe des Knopfes 11 einschraubt, wird der Hohlleiter mehr oder weniger gegen eine Schulter 12 der entgegengesetzten Wand des Gehäuses 7 zusammengedrückt und so die Ovalform des Hohlleiters verändert.

Man kann im übrigen die Anordnung für die Regelung der Länge L mit der Anordnung für die Regelung der Ovalform kombinieren.

Wenn L kein Vielfaches der durch eine der Beziehungen (1) oder (2) definierten Länge / ist, bewirken die vorstehend beschriebenen Anordnungen eine Veränderung des Polarisationszustandes der sich ausbreitenden Welle, und sie können gemäß einer Weiterbildung der Erfindung benutzt werden, um eine derartige Wirkung zu erzielen.

Insbesondere kann, wie oben erwähnt wurde, eine Welle mit elliptischer Polarisation in eine Welle gleicher Art mit geradliniger Polarisation umgeformt werden. Man braucht dazu nur entweder die Länge L oder die Ovalform einzustellen. Man kann auch gleichzeitig die Länge L und die Ovalform regeln.

Die am Ausgang des ovalen Hohlleiters erhaltene Lage der Haupt ebene der Welle hängt von der Ausrichtung dieses Hohlleiters um seine Achse ab.

Indem man diese Ausrichtung verändert und zugleich seine Länge oder seine Ovalform oder diese beiden gleichzeitig passend regelt, kann man gemäß der Erfindung eine Welle mit geradliniger Polarisation erhalten, deren Hauptebene eine beliebig gegebene Lage hat.

Die vorstehenden Anordnungen können gemäß der Erfindung in Verbindung mit gekrümmten Hohlleitern mit Kreisquerschnitt benutzt werden, um zwei geradlinige Hohlleiter G₁ und G₂ (Fig. 6) zu verbinden, deren Achsen verschiedene Richtungen haben und miteinander einen beliebigen Winkel B bilden, wobei die Anordnung bezweckt, eine H₀- oder TE₀-WeIIe aus dem Hohlleiter G₁ in den Hohlleiter G₂ übergehen zu lassen.

Der Hohlleiter G₁ wird mit einem Hohlleiter mit Kreisquerschnitt C₁ verbunden, dessen Achse in einer Ebene gekrümmt ist, welche die Ebene der Fig. 6 ist und die Achse des Hohlleiters G₁ enthält. Mit dem Hohlleiter C₁ ist direkt oder über einen geradlinigen Hohlleiterabschnitt mit Kreisquerschnitt ein ovaler Hohlleiter O₁, wie derjenige der Fig. 2, verbunden. Die Länge, die Ovalform und die Ausrichtung dieses Hohlleiters um seine Achse können fest oder regelbar \

sein. Die Achse des Hohlleiters O₁ liegt in der Zeichenebene. Mit dem Hohlleiter O₁ ist direkt oder über einen geradlinigen Hohlleiter mit Kreisquerschnitt ein Hohlleiter mit Kreisquerschnitt C₂ verbunden, der dem Hohlleiter C₁ analog ist und dessen gekrümmte Achse in der Ebene Q liegt. Mit dem Hohlleiter C₂ ist direkt oder über einen geradlinigen Hohlleiter mit Kreisquerschnitt ein ovaler Hohlleiter O₂ verbunden, der O₁ analog ist. Mit dem Hohlleiter O₂ ist direkt oder über

ίο einen geradlinigen Hohlleiter mit Kreisquerschnitt ein gekrümmter Hohlleiter C₃ verbunden, der zu C₂ und C₁ analog ist. Schließlich ist mit dem Hohlleiter C₃ der Hohlleiter G₂ verbunden.

Auf der geschwungenen Linie, die durch die Achsen der verschiedenen Hohlleiter gebildet wird und in der Ebene Q liegt, wählt man als positive Durchlauf richtung die von dem Hohlleiter G₁ zu dem Hohlleiter G₂. In einem beliebigen Punkt M dieser Linie sei MT die positive Halbtangente. Durchläuft man die Achse des Hohlleiters C₁ in positiver Richtung, so dreht sich diese Halbtangente um einen Winkel, dessen algebraischer Wert mit O₁ bezeichnet wird. Ebenso werden mit O₂ bzw. Q₃ die algebraischen Werte der analogen Winkel für die Hohlleiter C₂ und C₃ bezeichnet.

Es sei angenommen, daß sich in dem Hohlleiter G₁ eine H₀, _r oder TE₀, _x-Welle ausbreitet, und mit A wird wieder die Wellenlänge im freien Raum bezeichnet. R sei der Radius des Querschnitts der Hohlleiter mit Kreisquerschnitt. In einem älteren Vorschlag über eine Verbindungsanordnung für Hohlraumwellenleiter hat die Erfinderin gezeigt, daß, wenn der Winkel O₁ im absoluten Wert ein halbes ganzes Vielfaches des Winkels

o = 155 ^r ^Grad

(3)

ist, der Hohlleiter C₁ die H₀, _x-Welle in eine E₁, !-Welle umwandelt, wobei die Ebene Q als Hauptebene angenommenwird. Es sei vorausgesetzt, daß dies zutrifft, und man richtet den Hohlleiter O₁ um seine Achse in der Weise aus, daß seine oben mit A und B bezeichneten Symmetrieebenen mit der Ebene Q einen Winkel von 45⁰ bilden. Andererseits regelt man seine Länge L und seine Ovalform in der Weise, daß L ein ungerades Vielfaches der durch die Beziehung (1) gegebenen Länge I ist. Am Ausgang von O₁ erhält man eine E₁, ,-Welle, wobei die Ebene Q als Gegenhaupt ebene angenommen wird. Diese Welle geht ohne Veränderung in den Hohlleiter C₂, wie groß auch der Winkel Θ₂ ist. Man richtet den Hohlleiter O₂ um seine Achse in der Weise, daß seine Symmetrieebenen mit der Ebene Q einen Winkel von 45° bilden, und man regelt seine Länge und seine Ovalform wie bei dem Hohlleiter O₁. Am Ausgang von O₂ erhält man eine E₁, ₁-Welle, wobei die Ebene Q als Hauptebene angenommen wird.

Schließlich sei angenommen, daß der Winkel O₃ im absoluten Wert ein halbes ganzes Vielfaches des durch (3) definierten Winkels Θ_ο ist. Der Hohlleiter C₃ verwandelt dann die E₁, ₁-Welle in eine H₀, _rWelle, und diese Welle breitet sich dann in dem Hohlleiter G₂ aus.

Nachdem man O₁ und Q₃ in der angegebenen Weise gewählt hat, wählt man O₂ gemäß der Erfindung in der Weise, daß sich in algebraischen Werten ergibt β = O₁ + Θ₂ + Q₃ . (4)

Es kann angebracht sein, die Anordnung der Fig. 6 gemäß der Erfindung in einigen Punkten abzuändern:

a) Wie in dem obenerwähnten älteren Vorschlag gezeigt wurde, kann man, wenn die Hohlleiter G₁ und G₂ nicht in der gleichen Ebene liegen, an einer beliebigen Stelle der Anordnung einen oder mehrere Hohlleiter mit Kreisquerschnitt einfügen, deren Achse S-förmig gekrümmt ist, und in einer Ebene, die nicht mit der Ebene Q zusammenfallen kann, wobei die so gekrümmte Achse am Eingang und am Ausgang dieses Hohlleiters parallele Richtungen hat. Ein solcher S-förmiger Hohlleiter ist in Fig. 7 dargestellt.

Die Achsen der verschiedenen Hohlleiter der Fig. 6 können dann nicht mehr in der gleichen Ebene Q enthalten sein, sondern befinden sich in zwei oder mehreren parallelen Ebenen.

b) Es ist nicht erforderlich, daß die verschiedenen Hohlleiter in der gleichen Ebene Q oder in verschiedenen parallelen Ebenen liegen. Die Achsen C₁, C₂, C₃ können enthalten sein in drei Ebenen Q₁, Q₂, Q₃, die miteinander beliebige Winkel bilden. In diesem Falle kann die Anordnung noch arbeiten; man muß jedoch den Hohlleitern O₁ und O₂ passende Ausrichtungen um ihre Achsen geben. Die Symmetrieebenen des Hohlleiters O₁ bilden mit der Ebene Q₁ und diejenigen des Hohlleiters O₂ mit der Ebene Q₂ Winkel, die im allgemeinen von 45⁰ verschieden sind. go

Die Winkel Q₁ und Q₃ sind wieder halbe ganze Vielfache des Winkels Q₀; aber der Winkel O₂ hat einen Wert, der beträchtlich von den Werten abweichen kann, die sich aus der Beziehung (4) ergeben.

Um den Erläuterungen eine konkrete Grundlage zu geben, wurde in den vorstehenden Ausführungen häufig angenommen, daß die sich ausbreitenden Wellen solche der Art H₀,₁ bzw. E₁, _t bzw. H₁, _t sind. Die Erfindung ist jedoch allgemein bei den Wellen der Art H₀, _n bzw. E₁, „ bzw. H_l%n anwendbar, wobei η eine beliebige ganze Zahl ist. Man braucht nur bei den Formeln (1), (2) und (3) die im folgenden angegebenen Änderungen vorzunehmen. Davon abgesehen, sind die Anordnungen in gleicher Weise ausgebildet.

Es sei μ_η die «-te von Null abweichende Nullstelle der Besselschen Funktion J₁ (Bezeichnung der Tabellen von Jahnke undEmde) und v„ die n-te von Null abweichende Nullstelle der Ableitung J₁ dieser Funktion.

i. Die Formel (1), welche sich auf die E₁, j-Wellen bezieht, muß durch die folgende ersetzt werden, welche sich auf die E₁,„-Wellen bezieht:

df

- μ_η ■

(5)

π (D + df ι ι /π² (D

C — ——~ · — ■ --- * I/ — —

4 D — d μ_η Υ 4 · 2. Die sich auf die H₁, j-Wellen beziehende Formel (2) muß durch die folgende ersetzt werden, welche sich auf die H₁ „-Wellen bezieht:

-d ν_η

Wenn ein ovales Hohlleiterstück, wie das der Fig. 2, eine Länge L hat, die ein ungerades Vielfaches der durch (5) gegebenen Länge I ist, verwandelt es eine £1, η -Welle mit geradliniger Polarisation in eine Welle gleicher Art, die jedoch um die Achse abweichend aus-

gerichtet ist. Wenn es eine Länge L besitzt, die ein ungerades Vielfaches der durch (6) gegebenen Länge I oder dieser gleich ist, verwandelt es ebenfalls eine H₁, η -Welle mit geradliniger Polarisation in eine Welle gleicher Art, die jedoch um die Achse abweichend ausgerichtet ist.

3. Die Formel (3), welche die Umwandlung einer //„-Welle in eine E₁. ,-Welle durch einen gekrümmten Hohlleiter betrifft, muß ersetzt werden durch die folgende, welche die Umwandlung einer H₀, _n -Welle in eine /:,,„-Welle betrifft und die in dem obenerwähnten älteren Vorschlag angegeben wurde:

180

(7)

Die Anordnung der Fig. 6 ermöglicht es, eine H₀, „-Welle aus dem Hohlleiter G₁ in den Hohlleiter G₂ übergehen zu lassen, unter der Bedingung, daß a) O₁ undO₃ in absoluten Werten halbe ganze Vielfache des durch (7) definierten Winkels Q₀ sind, b) die Längen der Hohlleiter O₁ und O₂ ungerade Vielfache der nach der Formel (5) berechneten Länge / sind.

Claims

Patentansprüche:

i. Hohlraumwellenleiter mit mindestens einem Abschnitt ovalen Querschnitts zwischen zwei Abschnitten kreisförmigen Querschnitts, in welchem eine Welle geradliniger Polarisation dem einen Abschnitt kreisförmigen Querschnitts zugeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge und die

(2 K + I)

(D+d D—d

Vn

wobei v_n die «-te von Null abweichende Wurzel der Ableitung J₁' der Besselschen Funktion J₁ ist. 4. Hohlraumwellenleiter nach Anspruch 1 zur Übertragung einer Welle der Art H₀, „ oder TE₀, „ aus einem kreisförmigen Abschnitt in einen anderen kreisförmigen Abschnitt, der nicht in der Verlängerung des ersten liegt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen diesen beiden Abschnitten wenigstens zwei ovale Abschnitte vorgesehen sind, welche voneinander sowie von den kreisförmigen Abschnitten durch Abschnitte mit gekrümmter Achse und mit kreisförmigem Querschnitt getrennt sind, wobei die Richtungen der Achse am Eingang und am Ausgang der äußersten gekrümmten Abschnitte miteinander einen Winkel bilden, der ein halbes ganzes Vielfaches von

180 · μ_η λ π -Υ 2 ' R Ovalform des ovalen Abschnitts so gewählt sind, daß man am Ausgang dieses Abschnitts und in dem zweiten kreisförmigen Abschnitt eine Welle mit geradliniger Polarisation erhält, wobei die Ausrichtung dieses ovalen Abschnitts um seine Achse andererseits so gewählt wird, daß die Lage, welche man einer Symmetrieebene der Welle in dem zweiten kreisförmigen Abschnitt geben will, symmetrisch zu der Lage ist, welche die entsprechende Ebene in dem ersten Abschnitt in bezug auf die Symmetrieebenen des ovalen Ab-Schnitts einnimmt.

2. Hohlraumwellenleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Welle in dem ersten kreisförmigen Abschnitt eine £_liB-Welle ist, die Länge des ovalen Abschnitts nach folgendem Ausdruck bestimmt wird:

(2 K + 7)

π* (D + df

4 D — d μΐΥ 4 λ* ^"

wobei K eine ganze positive Zahl oder Null ist, /) und d der große bzw. der kleine Durchmesser des ovalen Querschnitts sind, μ_η die n-te von Null abweichende Wurzel der Besselschen Funktion J₁ und λ die Länge der übertragenen Welle im freien Räume ist.

3. Hohlraumwellenleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Welle in dem ersten kreisförmigen Abschnitt eine H₁₁ „-Welle ist, die Länge des ovalen Abschnitts nach folgendem Ausdruck bestimmt wird:

Vn + π 4

D — d

μη

π² (D + df

Grad ist, wobei R der Radius des Hohlleiterquer-Schnitts ist und die beiden ovalen Abschnitte eine Länge besitzen, die ein ungerades Vielfaches des folgenden Ausdrucks ist:

5. Hohlraumwellenleiter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Falle, wo die Achsen der verschiedenen Abschnitte in einer gleichen Ebene liegen, die Ausrichtung der ovalen Abschnitte so gewählt ist, daß die durch ihre Achse gehenden und den großen bzw. kleinen Durchmesser ihres Querschnitts enthaltenden Ebenen in bezug auf diese Ebene symmetrisch angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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