DE881703C - Hohlraumwellenleiter - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 2. JULI 1953

C 2968 VIII c12ig

Hohlraumwellenleiter

Die Erfindung verfolgt einen doppelten Zweck: einmal soll in einem Hohkaumwellenleiter ein Filterelement für den Durchlaß eines Frequenzbandes mittels eines schmalen Schlitzes von passender Abmessung und Form geschaffen werden, der in einer leitenden Trennwand, die im Innern des Hohlleiters senkrecht zu dessen Wandungen angeordnet ist, angebracht wird; ferner soll ein Filterelement, welches ein Frequenzband sperrt, mittels eines schmalen Schlitzes von geeigneter Abmessung und Form geschaffen werden, der in der Seitenwand des Hohlleiters angebracht ist.

Bekanntlich verhält sich ein. Schlitz, welcher auf der ganzen Länge einer in einem rechteckigen Hohlleiter quer angeordneten Metallwand verläuft, wie eine Induktivität oder wie eine Kapazität, je nach seiner Lage in bezug auf die Seiten des Hohlleiters, d. h.. je nachdem, ob er zu dem elektrischen Feld parallel verläuft oder nicht. Es ist ferner bekannt, kapazitive oder induktive Schlitze als Mittel für die Impedanzanpassung in einem rechteckigen Hohlleiter zu verwenden.

Die Erfindung bezweckt in erster Linie die Ausbildung eines Filters für elektromagnetische Wellen mit Hilfe eines schmalen Schlitzes, dessen Form, Abmessungen und Lage so gewählt sind, daß er zugleich induktive und kapazitive Teile aufweist, wobei die Werte der induktiven und kapazitiven Elemente so bestimmt sind, daß der Schlitz auf einer gewünschten Frequenz in Resonanz kommt, welche die gesamte Übertragung der Wellen, dieser Frequenz gestattet und' alle anderen sperrt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung.

In einer leitenden Trennwand, die senkrecht zu den Wandungen eines rechteckigen, Hohlleiters steht, sind die durch die Strömung der H₀₁-WeIk (magnetischer Schwingungstyp) erzeugten Stromlinien parallel zur Hohlleiterschmalseite, mit einem Maximum der Stromstärke in der Mitte und mit ίο der Stromstärke Null am oberen und unteren En.de. Wenn man in dieser Trennwand einen Schlitz senkrecht zu den Stromlinien anbringt, tritt das elektrische Feld zwischen den beiden Kanten des Schlitzes in Erscheinung. Der Versuch zeigt, daß bei einer gegebenen Anordnung in der Trennwand eine Anzahl von Schlitzhöhen feststellbar ist, bei welchen die induktive Wirkung durch eine kapazitive Wirkung kompensiert werden kann, indem man die Breite des Schlitzes verändert. Die Blende läßt dann eine Welle einer bestimmten Frequenz durch, während sie alle anderen Frequenzen reflektiert. Ein solcher rechteckiger Schlitz F (Abb. i), der senkrecht zu den Stromlinien in einem rechteckigen Hohlleiter G angeordnet ist, bildet demnach ein Filterelement gemäß der Erfindung.

Nach einer anderen Variante der Erfindung wird in einer leitenden Trennwand, 'die senkrecht zur Hohlleiterlängsachse steht, ein schmaler Schlitz angewendet, dessen Richtung in bezug auf die Stromlinien veränderlich ist (Abb. 2). Wenn der Schlitz senkrecht zu den Stromlinien liegt, verhält sich die Blende wie eine Kapazität, und wenn er parallel liegt, wie eine Induktivität. Bei einer passenden Ausrichtung, die dazwischenliegt, und bei einer gegebenen Frequenz wird demnach die Übertragung durch den Schlitz total sein. Wie ersichtlich, ist die Regelung des Filterelementes "hier leicht und seine Anwendung in einem kreisförmigen Hohlleiter (Abb. 3) besonders vorteilhaft. Nach einer dritten Variante der Ausführungsform gemäß der Erfindung wird ein Schlitz in U-Form benutzt (Abb. 4). Durch Veränderung der senkrechten und waagerechten Abmessungen 1 bzw. 2, 2' kann man ein Filterelement ausbilden, welches das gewünschte Frequenzband ohne Dämpfung überträgt. In der Praxis wird man z. B. die Breite des Schlitzes 1 (Abb. 5), ohne die Breite der anderen Schenkel 2, 2' des U zu verändern, mittels eines Schiebers 3 veränderlich machen, der mehr oder weniger in eine rechteckige Öffnung eintritt, welche in der zu dem Hohlleiter G senkrechten leitenden Trennwand 4 angebracht ist. Der Vorgang spielt sich dann so ab, als wenn der Grund 1 des U eine Kapazität bildet, während die Schenkel 2, 2' die Rolle von Induktivitäten spielen. Im übrigen ist es angebracht, die Öffnung so zu schneiden, daß scharfe Winkel vermieden werden, die für die Ströme Ohmsche Verluste mit sich bringen wurden. Was den zweiten Zweck der Erfindung betrifft, so zeigt der Versuch auch, daß eine Öffnung, die in der Seitenwand eines von einer elektromagnetischen Welle durchflossenen Hohlleiters angebracht ist, sich entweder wie eine Induktivität oder wie eine Kapazität verhält. Beispielsweise verhält sich ein Schlitz, der in. der Seitenwand eines rechteckigen Hohlleiters parallel zu der Stromrichtung angebracht ist, wie eine Induktivität, während ein zu dieser Richtung senkrechter Schlitz sich wie eine Kapazität verhält. Durch eine geeignete Wahl der Form, der Abmessungen und der Anordnung der Öffnung in der Wand des Hohlleiters kann man daher auch erreichen, daß die induktiv und kapazitiv wirkenden Teile der Öffnung sich kompensieren. Die Wirkung dieser Kompensation wird hier jedoch sein, daß ein Frequenzband, dessen Breite im übrigen durch die Form der Öffnung bestimmt ist, gesperrt wird. Mit Hilfe einer solchen öffnung, ,deren vielfache praktische Ausführungsmöglichkeiten ersichtlich sind, kann man demnach Filterelemente ausbilden, welche dieses oder jenes gewünschte Frequenzband sperren.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Hohlraumwellenleiter mit einem Element zur Regelung der Ausbreitung der Wellen, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Regelelement eine öffnung aufweist, deren Form, Abmessungen und Anordnung in bezug auf den Hohlleiter und die Stromlinien, so bestimmt sind, daß die Regelung selektiv ein Frequenzband erfaßt, welches einen· Teil aller vorhandenen. Frequenzen bildet.

2. Hohlleiter nach Anspruch 1 mit rechteckiger Form, dadurch gekennzeichnet, daß das selektive Regelelement eine leitende und senkrecht zu den Wänden des Hohlleiters stehende Trennwand ist, die mit einem Schlitz versehen ist.

3. Hohlleiter nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz senkrecht zu den Stromlinien liegt und seine Breite bei einer gegebenen Höhe so gewählt ist, daß er ohne Dämpfung ein äußerst schmales Frequenzband durchläßt und alle anderen Frequenzen reflektiert.

4. Hohlleiter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtung des Schlitzes no in bezug auf die Stromlinien so gewählt ist, daß er ohne Dämpfung ein äußerst schmales Frequenzband durchläßt und alle anderen Frequenzen reflektiert.

5. Hohlleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er kreisförmig ist.

6. Hohlleiter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz in Form eines U ausgebildet ist, dessen Schenkel parallel zu den Stromlinien sind.

7. Hohlleiter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen des U festliegen und die Breite des Schlitzes mittels eines Schiebers veränderlich ist, der mehr oder weniger in eine rechteckige, in der leitenden Trennwand angebrachte Öffnung eintritt.

8. Hohlleiter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das selektive Regelelement mittels einer in der Seitenwand des Hohlleiters angebrachten Öffnung ausgebildet ist, um ein Filterelement zu erhalten, welches ein bestimmtes Frequenzband sperrt.

Angezogene Druckschriften:
J. C. Slater, »Microwave Transmission«, New

York und London 1942, S. 186, Fig. 44 und S. 187; S.A. Schelkunoff, »ElectromagneticWaves«,

New York und London 1943, S. 492, Fig. 12.12, bis

S. 494.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 5240 6. S3