DEP0027691DA - Übertragungselement zur Übertragung hochfrequenter elektromagnetischer Wellen - Google Patents
Übertragungselement zur Übertragung hochfrequenter elektromagnetischer WellenInfo
- Publication number
- DEP0027691DA DEP0027691DA DEP0027691DA DE P0027691D A DEP0027691D A DE P0027691DA DE P0027691D A DEP0027691D A DE P0027691DA
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- dielectric
- transmission
- magnetic
- dielectric constant
- line
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title description 38
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 8
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 32
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 26
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 16
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 10
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
Description
W, u
D-1063,1229
azeltine Corporation» Washington D9C0 (Vereinigte Staaten
von Amerika)
Uebertragungselement zur Uebertragung hochfrequenter elektromagnetischer Wellen
Zur Uebertragung hochfrequenter elektromagnetischer Wellen wird allgemein eine aus zwei im Abstand voneinander angeordneten
Leitern bestehende Übertragungsleitung verwendet« Eine Abart dieser Übertragungsleitung bildet die sogenannte
abgeschirmte Leitung, bei weicher der eine Leiter den anderen
<ϊ\Μ'ί PJArC-
umschliesst, stebeiydie beiden Leiter vorzugsweise konzentrisch angeordnet- sind, Der Abstand zwischen den beiden Leitern wird
hierbei durch isolierende Abstandhalter aufrechterhalten» Diese vergrössem jedoch die Kapazität der von ihnen ausgefüllten
Teile der Leitung, wodurch der Wellenwiderstand der Leitung an diesen Stellen geändert und damit eine Reflektionsstelle
geschaffen wird, Derartige Reflektionsstellen sind um so unangenehmer, je höher die Frequenz der übertragenen Wellenenergie
ist, da sich die Ausdehnung der Reflektionsstelle in der Hebertragungsrichtung dann immer mehr der Wellenlänge der übertragenen
Wellenenergie nähert. Die Reflektionsstellen rufen in der Leitung stehende Spannung!- und Stromwellen hervor und verringern
dadurch die übertragene Wellenenergie.
Zwecks Vermeidung der durch die Abstandhalter bewirkte^-u Änderung des Wellenwiderstandes der Leitung hat man vorgeschlagen
sdie Querschnittabmessungen der Leiter entlang der Abstandshalter derart zu ändern, dass der Wellenwiderstand der Leitung
trotz der Abstandhalter seinen ursprünglichen Wert beibehält.
Es wurde auch vorgeschlagen, die Länge der Abstandhalter im Verhältnis zur Wellenlänge der übertragenen Wellenenergie so
zu bemessen, dass die von den beiden Stirnflächen des Abstandhalters reflektierten Wellenenergien entgegengesetzte Phasen
haben und sich gegenseitig aufheben. Beide Vorschläge beschränken aber die Verwendbarkeit der Leitung insofern, als sie nur
für eine einzige V/ellenlange benutzt werden kann, wenn stehende Wellen vermieden werden sollen,
Eine andere Vorrichtung zur Uebertragung elektromagnetischer Wellen ist der sogenannte Rohrleiter,
Dieser besteht aus einem hohlen Leiter, dessen Innenabmessungen in einem bestimmten Verhältnis zur Wellenlänge der zu übertragenden
Wellenenergie stehen. Die in einem solchen Rohrleiter erregte elektromagnetische Welle pflanzt sich innerhalb des
Leiters fort und folgt auch seinen etwaigen schwachen Krümmungen, ohne dass Reflektion auftritt . Scharfe Krümmungen des
Leiters verzerren jedoch die Wellenstirn und verursachen daher Reflektionen. Aus diesem Grunde musste man bisher scharfe Krümmungen vermeiden, obzwar sie aus räumlichen Gründen oft erwünscht
gewesen wären.
Für gewisse Zwecke ist es erwünscht, elektromagnetische Wellen in Form von gebündelten Strahlen auszustrahlen, Zu diesem
Zweck werden Reflektoren oder aus dielektrischem Stoff, z.B. Polystyresr bestehende Linsen verwendet, Der Widerstand
derartiger Linsen ist jedoch verschieden von demjenigen der der Linse unmittelbar vorangehenden und der auf sie folgenden
Fortpflanzungsbahn und infolgedessen ergeben sich An den Linsenflächen unerwünschte Reflektionen» Dies hat nicht nur den
Energieverlust zur Folge, den solche Reflektionen verursachen, sondern hat noch die weitere nachteilige Wirkung, dass die
ρ 27 691
Heue Seite
Energie in uaerminschten Richtungen ausgestrahlt wirdg wenn raaa dies nicht durch "besondere Mittel verhindert.
Den Gegenstand öex1 -Erfindung "bildet ein Übertragungselement aus
dielektrischen und magnetischen Stoffen zum Einschalten in eine Fort« pflanEungsbahn für hochfrequente elektromagnetische fellen mit -yorbestimmter
Orientierung der elektrischen und magnetischen Feldstärke und gor reflexionsfreien Übertragung der Wellen mit einer Geschwindigkeit,
die gegenüber dem die angrenzenden Teile der Fortpflanzungsbahn erfüllend eMaedium erhöht ist. Die Erfindung ist gekennzeichnet durch, eine
derartige Bemessung und Verteilung derVihm enthaltenen dielektrischen und magnetischen. Stoffe ia Verhältnis zueinander und zu ihren Öielektriaitätskoastanten
und Beraaeabilitaten, dass das ferhältnis zwischen der resultierenden Dielektrizitätskonstanten und der resultierenden Permeabilität
des ISl ententes für die vorbestimutte Orientierung der Feldstärken gleich dem entsprechenden Verhältnis des angrenzenden Mediums ist.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläuterte Fig. 1 stellt eine- beispielsweise Ausführungsform de« erfindungsgemässen übertragungseleiaentes
dar,,fig. 1a zeigt ein vereinfachtes Element derselben Art B Fig. 2 zeigt l&feÄ^tbstandhalter in konzentrischen Leistungen
geeignete Ausführmogsforraen des üTbertii8tguögselem@ntes5 Fig. 2a ist ©in
Querschnitt der in Fig. 2 dargestellten Anordnung entlang der Linie a - ag di© Fig. 3a - 3d zeigen Querschnitte anderer erfiMuiigsg^aässer
Abstandhalter für konzentrische Leistungen, Fige 4 zeigt die Anwendung
sä©s erfindungsgeaässen Übeptragungselementes zur Änderung der Fortpflanzungsgeschwindigkeit
der elektroiasignetischen Wellen in einer Koaxialleitung s Fig. 5a und Jb zeigen eine ©rfindungsgemäss ausgebildete
Linse zur Konzentrierung von elektromagnetischen Seilen in Ansicht von oben und im ?ertikalsehnitts die Fig. 6a und 6b stellen die Oberansicht
und den fertikalschnittf eines mit erfindungsgemässen Linsen ausgerüsteten
Hohlstrahlers dar, während die Fig. 7& und Tb zur Änderung der
Fortpflanzungsrichtung elektromagnetischer Wellen dienende Übertragungselemente gemass der Erfindung veranschaulichen,,
Das in Fig., 1 dargestellte Uebertragungselement 10 ist als Abstandhalter zwischen den offenen Leitern 11? 12 einer
ausgeglichenen Übertragungsleitung angeordnet, wobei es gleichzeitig zur Änderung der Fortpflanzungsgeschwindigkeit
der elektromagnetischen Welle in der Leitung dienen kann. Gegebenenfalls kann das Element 10 auch ausschliesslich zum
letztgenannten Zweck verwendet werden,
Zwecks Darlegung der Wirkungsweise des erfindungsgemässen Uebertragungselementes 10 sei angenommen, dass dieses eines
einer Anzahl gleicher, entlang der Leitung verteilter Elemente ist, welche eine in Verhältnis zur Länge der Leitung geringe
Länge haben, sowie dass der Hohlraum der Leitung ausser den Abstandhaltern nur Luft enthält. Da Luft eine Dielektrizitätsk
ons t anti, k = 1 und eine magnetische Durchlässigkeit P- = 1 hat, ist der Wellenwiderstand der luftgefüllten Leitung γμ/k = 1-,
Jede Änderung des Wellenwiderstanden an irgend einem Punkt der Leitung verursacht eine Wellenreflektion an diesem Punkta Die
magnetische Durchlässigkeit dielektrischer Stoffe ist gleich eins t :;.-ir e Dielektrizitätskonstante ist jedoch grosser als eins, .
sodass aus solchem Stoff bestehende Abstandhalter in einer luftgefüllten Uebertragungsleitung eine Änderung des Wellenwiderstandes
bewirken und. daher Wellenreflektion verursachen,
Das erfindungsgemässe Uebertragnngseiernent 10 enthält zwar dielektrische Stoffe, jedoch ist das für dieses Element gültige
Verhältnis ν p/ktrotzdem gleich eins, Dies wurde dadurch erreicht, dass das Element aus miteinander abwechselnden Schichten
dielektrischer; Stoffes 13 und magnetische^- Stoffes 14 zusammengesetzt ist, xvobei die grösste Schichtdicke nur einen geringen
eine magnetische Durchlässigkeit P--, und eine Dielektrizitätskonstante k-j hat, sowie aus einer magnetischen Schicht 14',
deren. Dicke§ a~ ist und welche eine magnetische Durchlässigkeit P-9 und eine Dielektrizitätskonstante kp aufweist. Das
Element kann natürlich aus einer grösseren Anzahl derartiger Schichten bestehen, jedoch sollen in diesem Fall die Masse a,
und ao die Summe der Dicken der beiden Schichten darstellen. Für irgend ein gewünschtes Verhältnis zwischen der magnetischen
Durchlässigkeit und der Dielektrizitätskonstanten des Elementes 10' ergibt sich die Dicke a-. der dielektrischen Schicht zu:
2k (R2kp - μ
μ M - Jc1N + \/(μ Μ - k.N)2 - 4k, MN (R2kp - μο)
a „ -ύ i 1—έ L Λ ύ £i_ (1A)
SMN
Hierin ist
Hierin ist
M = kg - 2S1
N - μο - μ,
N - μο - μ,
a2 = 1Jl al
s = Vf
wobei μ' die magnetische Durchlässigkeit und k"'die Dielektrizitätskonstante
des ganzen Elementes 10' bedeutet. Die Schichtdicke ao ergibt sich aus der Gleichung a^ = 1 - a-, , Die Gleichungen
(1) und (IA) liefern für die Schicht dicket a-, zwei Werte, Falls der Vi'ert von a-, negativ und grosser als eins ist, kann
das gewünschte Verhältnis zwischen der magnetischen Durchlässigkeit und der Dielektrizitätskonstanten nicht erreicht werden.
Wenn die Grosse R einen gewissen Wert übersteigt, wird der
Bruchteil der Wellenlänge der übertragenen Wellenenergie ausmacht, Der magnetische Stoff 14 besteht zweckmässig aus im
dielektrischen Stoff fein verteilten, voneinander isolierten Eisenteilchen j ζ,B1 Eisenpulver, Die Dielektrizitätskonstante
des magnetischen Stoffes 14 ist natürlich infolge der Leitfähigkeit der Eisenteilchen grosser als diejenige des in ihm
enthaltenen dielektrischen Stoffes und seine magnetische Durchlässigkeit ist ebenfalls grosser als diejenige des dielektrischen
Stoffes 13, während der letztere eine magnetische Durchlässigkeit gleich eins und eine Dielektrizitätskonstante grosser
als eins hat, Gemäss der Erfindung werden nun die Mengen des im Element 10 enthaltenen dielektrischen und magnetischen
Stoffes im Verhältnis zu ihrer Dielektrizitätskonstante und ihrer magnetischen Durchlässigkeit derart bemessen, dass sich
für eine vorbestimmte Art der Wellenfortpflanzung durch das Element eine seiner Dielektrizitätskonstante gleiche magnetische
Durchlässigkeit des Elementes ergibt. Die zu der in Fig. 1 dargostellteviSchichtung erforderliche Art der Wellenfortpflanzung
ist durch die Pfeile E und H angedeutet. Die Fort» Pflanzungsrichtung der elektromagnetischen Wellen ist parallel
zu den Schichten 13 und. 14 und die Art der Fortpflanzung ist derart, dass die magnetischen Kraftlinien H parallel zu den
Schichten, aber ttct^pA. zur Fortpflanzungsrichtung stehen,, während die elektrischen Kraftlinien E ssssifet zu den Schichten
sind.
Die Bemessung des Verhältnisses zwischen dem dielektrisch"^ und dem magnetischen Stoff wird anhand der Fig, la näher behandelt.
Das hier dargestellte Element 10'" besteht aus einer dielektrischen Schicht 13% der:n Dicke a-, ist und welche-.
Wert der Quadratwurzel imaginär, Der grösste Wert von R, welcher eine Verwirklichung der Erfindung gestattet, ist derjenige
bei welchem der Viert der Quadratwurzel Null wird. Dieser grösst zulässige Wert von R ergibt sich zu:
2 μ2 M klN μ2
ftmax = 4k^k^N + 4k^M + 2k~ (IB)
ftmax = 4k^k^N + 4k^M + 2k~ (IB)
Obswar die magnetischen Teilchen desltüa gnetischen Stoffes fiir sich genommen eine grosse magnetische Durchlässigkeit haben,
ist die Dielektrizitätskonstante des zusammengesetzten magnetischen Stoffes im allgemeinen noch grosser als seine
magnetische Durchlässigkeit und es ist daher vorteilhaft, die dielektrischen Schichten aus einem Stoff verhältnismässig
if"5' kleiner Dielektrizitätskonstanten, z.B. aus Polystyrea
'sir-^jiii'^crnd-'C-tiir'. Kleine Werte des Verhältnisses von IJ- su k können auch erreicht werden, indem die magnetischen
Schichten nur mittels sehr kleiner isolierender Ab-
di~
standhalter voneinander getrennt werden, sodass die/elektrischen Schichten zum grössten Teil aus Luft bestehen.
Das erfindungsgemässe Uebertragungselement hat denselben Wellenwiderstand, wie der freie Raum, jedoch erfolgt die Fortpflanzung
der elektromagnetischen Wellen in dem Element mit einer kleineren Geschwindigkeit, als im freien Raum, Diese
Geschwindigkeitsverminderr.ng kai;n beispielsweise zur künstlichen
Vergrösserung der elektrischen Länge von Uebertragungsleitungen ausgenutzt werden. Von den aus den Gleichungen (1) und (IA)
hervorgehenden beiden Vierten von a-, ergibt derjenige, bei welchem die magnetischen Schichten am dicksten werden, die
grösste Verminderung der Fortpflanzungsgeschviindigkeit im·· Uebertragungselement, da in diesem Fall sowohl die jfielektrizi-
tätskonstante als auch die magnetische Durchlässigkeit des Übertragungselementes gross ist.
Das erfindungsgemässe Uebertragungselement kann auch als selbstständiger dielektrischer Wellenleiter verwendet werden«
Fig, 2 zeigt verschiedene,, als Abstandhalter in einer konzentrischen Uebertragungsleitung geeignete Formen des erfindungsgemässen
Uebertragungselementes. Das übertragungselement 10'" besteht aus miteinander abwechselnden f. konzentrischen,,
zylindrischen dielektrischen Schichten 13' und magnetischen Schichten 14', welche den Innenleiter 12' umgeben
und. den Raum zwischen diesem und dem Aussenleiter 11' ausfüllen. Das Uebertragungselement kann sich im Falle einer biegsamen
Leitung über deren ganzen Länge erstrecken, oder es kann verhältnismässig kurze ,in Abständen angeordnete Abstandhalter
nach Art des Abstandhalters 10"'' bilden»
Das Uebertragungselement 10'"' besteht aus einer einzigen dielektrischen Schicht 13''und einer einzigen magnetischen
Schicht 14"» In diesem Fall muss der aus den Gleichungen (1) und. (IA) erhaltene Wert der Stärke der beiden Schichten etwas
geändert werden, weil das Spannungsgefälle zwischen dem Innenleiter und dem Aussenleiter der konzentrischen Leitung
einen exponentialen Verlauf hat.. Zwischen dem in Fig, 2a gezeigten inneren Halbmesser r-, des Aussenleiters 11'j, dem ausseren
Halbmesser r~ des Innenleiters und dem mit dem inneren Halbmesser der dielektrische Schicht 13'' gleichen äusseren
Halbmesser r? der magnetischen Schicht 14" bestehen dann folgende Zusammenhänger.
log -Λ = a-, log pi (2)
v2 ι r3
log -2 =(1 - ax) log ^ (3)
Der Zweck der dielektrischen Schichten des erfindungsgemässen Uebertragungselementes besteht in der Herabsetzung der
Wirkung der verhältnismässig grossen Dielektrizitätskonstante der magnetischen Schichten in der V/eise, dass das erwünschte
Verhältnis zwischen der gesamten magnetischen Durchlässigkeit und der gesamten Dielektrizitätskonstante erreicht werden kannr.
Dies lässt sich, -wie bereits erwähnt, auch dadurch erzielen, dass die dielektrischen Schichten teilweise durch Luftspalte
ersetzt werden. Die Fig, 3a-3d zeigen auf diese Weise ausge«-» bildete Abstandhalter für konzentrische Leitungen. ■
Das in Fig. 3a dargestellte übertragungselement 20 besteht aus einer homogenen Mischung von dielektrischen und magnetischen
Stoffen, welche in einem derartigen Verhältnis miteinander gemischt sind, dass sich die grösstmögliche Annäherung
an das erwünschte Verhältnis zwischen der magnetischen Durchlässigkeit und der Dielektrizitätskonstanten ergibt. Da die
Dielektrizitätskonstante der meisten bekannten magnetischen Stoffe infolge ihrer Leitfähigkeit sehr gross ist, wird die
Dielektrizitätskonstante einer homogenen Mischung von magnetischen und dielektrischen Stoffen normalerweise grosser als
ihre magnetische Durchlässigkeit» Zwecks Verminderung dieser Dielektrizitätskonstante hat das Element 20 einen.zentralen
Nabenteil 21, welcher einen geschlossenen magnetischen Kreis mit verhältnismässig kleinen magnetischen Widerstand um den
Innenleiter 22 der Leitung bildet, sowie radiale Arme 23, welche sich vom Nabenteil 21 bis zum Aussenleiter 24 der Leitung
ausstrecken. Die radiale Stärke des Nabenteiles 21, sowie die Länge und dor Querschnitt der Arme 23 wird im Verhältnis
zu einander und zur magnetischen Durchlässigkeit und der Dilek^trizitätskonstanten
der das Element 20 bildenden homogenen
Mischung so bemessen, dass das Verhältnis zwischen der magnetischen Durchlässigkeit und der Dielektrizitätskonstanten des
ganzen Elementes gleich eins wird, Die Kapazität zwischen den Leitern 22 und 24 wird zum grossen Teil durch die Dielektrizitätskonstante
der radialen Arme 23 bestimmt,. Da der grösste Teil der elektrischen Kraftlinien zwischen den Leitern 22 und
24 einen grossen Luftspalt überbrücken muss, kann das erwähnte Verhältnis zwischen der magnetischen Durchlässigkeit und der
Dielektrizitätskonstanten des Elementes 20 lei'cht erreicht v/erden, trotzdem die Dielektrizitätskonstante der das Element
bildenden homogenen Mischung grosser als ihre magnetische Durchlässigkeit ist.
Das in Fig, 3b dargestellte übertragungselement 20' ist so ausgebildet, dass jede elektrische Kraftlinie zwischen den
Leitern 22 und 24 zumindest einen Luftspalt überbrücken muss» Das Element hat drei konzentrische Teile 25, 26 und 27, welche
den Innenleiter 22 umgebende, geschlossene magnetische Kreise darstellen. Diese Kreise sind durch aufeinander senkrecht
stehende radiale Arme 23 und 29 miteinander verbunden,, Die radiale Stärke der Teile 2Ö, 29 und 30 wird so gewählt, dass
das Verhältnis zwischen der magnetischen Durchlässigkeit und der Dielektrizitätskonstanten des Elementes 20' gleich eins
wird.
Das in Fig. 3c dargestellte übertragungselement 20" ist dem übertragungselement 20 gemäss Fig. 3a ähnlich, weist
jedoch im Nabenteil 2.1" vorgesehene Bohrungen 30 auf, durch welche der grösste Teil der magnetischen Kraftlinien gezwungen
wird, sich in den vom Innenleiter 22 weiter entfernten Teilen des Elementes 20" zu schliessen. Bei der Ausführungsform
gemäss Fig, 3d ist der Nabenteil 21"' des Uebertragungselementes 20'" in gewissem Abstand vom Innenleiter 22 angeordnet,
um die Länge des den Innenleiter umgebenden magnetischen Kreises mit kleinem magnetischem Widerstand zu vergrößern»
Auch die in den Fig, 3^-3d dargestellten Elemente können sich entweder über die ganze Länge der Uebertragungsleitung
erstrecken, oder können längs der Leitung verteilte kurze Abstandhalter bilden.·
Fig, 4 zeigt ein erfindungsgemässes, zylindrisches Uebertragungs element 35, welches zur künstlichen Vergrösserung der
elektrischen Länge einer aus dem Innenleiter 34 und dem Aussenleiter 33 bestehenden konzentrischen Leitung dieii,Das Element
besteht aus einer homogenen Mischung von dielektrischem und magnetischem Stoff, Damit das Element keine Änderung des
Wellenwiderstandes der Leitung verursacht, muss seine radiale Starke χ folgende Gleichung genügen:
μ + i - 2
in welcher
μ die magnetische Durchlässigkeit und k die Diolektrizitätskonstante des Elementes ist.
Die Länge des Elementes wird entsprechend der erwünschten Vergrösserung der elektrischen Länge der Uebertragungsleitung gewählt,
Das in Fig, 5a und 5b dargestellte linsenförmige Uebertragungselernent 36 besteht aus miteinander abwechselnden Schichten
aus dielektrischem und magnetischem Stoff., P-alls die Linse dünn ist bezw-, eine grosse Brennweite hat-, ergibt eine durch
den Pfeil L angedeutete Schichtung parallel zur Schnittebene
der Linse annähernd die gewünschte Linsenwirkung, Die beste Linsenwirkung ergibt sich jedoch, insbesondere bei Linsen mit
kurzer Brennweite, bei Verwendung keilförmiger Schichten, wie in Fig, 5b dargestellt. Diejenige Art der Wellenfortpflanzung,
für welche die Linse 36 geeignet ist, geben die Pfeile in Fig, 5a und 5b an. Wie ersichtlich, sollen die magnetischen Kraftlinien H parallel zu den Schichten der Linse verlaufen^, während
#4 S-C "^ ' e
die elektrischen Kraftlinien E auf dasss Schichten rrrr^iJL stehen sollen. Der Brechungsexponent η der Linse ergibt sich aus d.er
Gleichung:
η = C-T=L= (5)
in welcher C eine Konstante, während k' und μ 'die Dielektrizitätskonstante
und die magnetische Durchlässigkeit der Linse bezeichnen,
Das Mengenverhältnis der in der Linse 36 enthaltenen dielektrischen und magnetischen Stoffe ist so bemessen, dass
das Verhältnis zwischen der Dielektrizitätskonstanten und der magnetischen Durchlässigkeit der Linse gleich eins ss± und die
Linse daher denselben Wellenwiderstand haB#, wie der freie Raum. Infolgedessen wird eine elektromagnetische Welle, welche
die Linse in Gestalt eines zylindrischen -Strahles trifft, durch die Linse- in ihrem Brennpunkt P konzentriert, ohne dass Reflektion
an der einen oder an der anderen Linsenfläche auftritt. Umgekehrt wird eine aus dem Punkt P ausgehende elektromagnetische
Welle durch die Linse in einen zylindrischen Strahl zusammengefasst;, wobei ebenfalls keine Wellenreflektion vorkommt,
Die Fig, 6a und 6b zeigen erfindungsgemässe Uebertragungselernente, welche als in einem Hornstrahler eingebaute Zylinderlinsen
ausgebildet sind, Hornstrahler dienen bekanntlich zum
Ausstrahlen eines scharf konzentrierten Wellenstrahles, Der dargestellte Hornstrahler 37 hat rechteckigen Querschnitt und
wird durch eine Dipolantenne 39 erregt. In dem von zueinander paralleler.; Wänden begrenzten Teil des Hornstrahlers sind Zylinderlinsen
41, 42 und 43 angeordnet, während der divergierende Teil 3G des Strahlers durch die Zylinderlinse 44 abgeschlossen
ist. Die dargestellte Anordnung der Dipolantenne 39 vtez*- sicteri GiLe Erregung derjenigen Wellenart, für welche die dargestellten
Linsen geeignet sind. Die magnetischen Kraftlinien H dieser Vveile verlaufen parallel zu den Schichten der Linse,
während :.hre elektrischen Kraftlinien E normal zu den Schichten stehen, infolge άβΦ erfindungsgomässen Ausbildung der Linsen
kommt keine Wellenreflektion an den Linsenflächen vor und infolgedessen entstehen auch keine stehenden Wellen im Hornstrahler,
welche die Strahlungsverluste vergrössern und überdies Strahlungen in unerwünschten Richtungen verursachen würden.
Fig: 7a zeigt die Anwendung von prismenförmig ausgebildeten Uebertragungselementen 46 und 49 zur Änderung der Fortpflanzung,;richtung
einer elektromagnetischen Welle in einem Rohrleiter 45« Der Rohrleiter besteht aus drei Teilen 50,. 47
und 4Ö, von welchen die erstgenannten beiden Teile miteinander einen rechten Winkel einschliessen, während der Teil 4$ einen
stumpfen Winkel mit dem Teil 47 einschliesst, Bisher konnten derartig geformte Rohrleiter praktisch nicht verwendet werden,
weil sich an suxnen . Biegungsstellen infolge Wellenreflektion ein erheblicher Energieverlust und eine Verzerrung der Wellenstirn
ergeben hätte, Die erfindungsgemäss ausgebildeten Prismen 46 und 49 andern die Fortpflanzungsrichtung der Wellen
im Rohrleiter ohne jede Reflektion, sodass die Wellen sich in einem derartigen Rohrleiter so fortpflanzen f alsob der
Rohrleiter gerade wären, Die gestrichelte Linie zeigt den Weg der Wellen im Rohrleiter an-.
Falls die magnetischen Kraftlinien H der Welle parallel der Symmetrieebene des Rohrleiters verlaufen, wie in Figa Ja.
angedeutet, ist auch die Schichtung der Prismen 46 und 49 parallel zu.· dieser Symmetrieebene, wie dies der Pfeil L andeutet.
Falls jedoch die elektrischen Kraftlinien E der Welle parallel zur Symmetrieebene des Rohrleiters verlaufen, wie dies die
Fig, 7b zeigt, dann muss die Schichtung der Prismen normal zur Symmetrieebene des Rohrleiters sein, wie dies in Fig, 7b an
dem Prisma 46' dargestellt ist. Der Brechungsexponent der Prismen ergibt sich in beiden Fällen ebenfalls aus der Gleichung
(5) .
Claims (1)
- ,μdielektrischen ra«cltische» Stoffe« mn Siflaehaiten Iw ©1»© Pogitpff^usungebahn für h©eMs»@Qu#i3t® eleldwcnagnetleehe Wellen alt vcvbestlantev&©# eielftriaeli®« uaÄ maguetlsoho?! Feldstürlc©-Stoffe imund d©r
cl©a Eleia^ntes flip öle vorbestiiwste d»i©«tl©xnir5g der Feldlet·mteh Änspraöh 1« ä&öurcfoeiom Φ·11 dl0B«r Stoffes fein forfeftilt« aagnetieebem S.t©ffä@.ss m mm ©in©i» oaeF Bi^x»©i»©n dielektrischenund etn©r oi$^ ®οΙο*#ι^ο i?mgtiefcigeia€ö Sehiehtenlet*selehnet» dass es aus miteinander abTOefes®iti<le£i dlelektsplaehenundtraKenaeaeeeetst let* dass die öSek« Jeder Scfeleht #&« Bpuehtell de? de* i¥©ftt#m dee gevttneehtett Apeqeuetmteereiehee dee entepffoeiietidea VellealSage %®t*»ein ©iütgta €ö©t» netoenrea der« dass m dievorotc&en&ee Ansprüche« eptleoben bet*f enaehdielektpleetoe AbetHmebalte»8«©istneenetie«ltea stoffe, laau #imöäer «ad ew ifei8®«undursä dar geammt^ain einer lcoaae«t»i»obenSloaetit einender !«!tang ®^ geriehtetex«iter Aneproeh 9etriee-bev wä «ignetlealier Stoffe bastelst und «taolfldeetden |ttaen2.elte* amp Leitung, «cfe·* di· maia-i* 8t«ife·teile la V#Äii.ttiigMacmlmi äpm βο hmmmnEWfsehen am X>ieUktrl«ltlUtek<»8taiito um d«ram m^mmMm tmimm
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE1766058C3 (de) | Mikrowellenantenne mit veränderbarer Form der Richtcharakteristik | |
| DE2139076C2 (de) | Polarisationsdrehender Reflektor | |
| DE886769C (de) | Brechungseinrichtung fuer elektromagnetische Wellen | |
| DE3325080A1 (de) | Rillenhornstrahler | |
| DE2011554A1 (de) | Wendelhohlleiter | |
| DE821053C (de) | UEbertragungselement zur UEbertragung hochfrequenter, elektromagnetischer Wellen | |
| DEP0027691DA (de) | Übertragungselement zur Übertragung hochfrequenter elektromagnetischer Wellen | |
| DE949577C (de) | Leitung zur UEbertragung elektromagnetischer Wellen | |
| DE947178C (de) | Aus einem kuenstlichen Dielektrikum bestehende Richtantenne | |
| DE935677C (de) | Elektrische Wellenfuehrungsanordnung | |
| DE836665C (de) | Funkspiegelanordnung | |
| DE1616252B2 (de) | Breitband-Rundstrahlantenne für Mikrowellen, bestehend aus einem vertikalen Rundhohlleiter und wenigstens einem Kegelreflektor | |
| DE2525358C3 (de) | RUlentrichterstrahler | |
| DE832165C (de) | Elektrische Hohlrohr-Wellenfuehrung | |
| DE2327912C2 (de) | Kapazitiv gekoppeltes Hohlraumresonatorfilter | |
| DE2826081C3 (de) | HF-Dämpfungsglied | |
| DE844319C (de) | Dielektrischer Wellenwandler fuer elektrische Mikrowellen | |
| DE710360C (de) | Antennenanordnung | |
| DE3326527A1 (de) | Rillenhornstrahler | |
| DE816424C (de) | Trichterstrahler fuer Sendung und Empfang elektrischer Wellen | |
| DE932251C (de) | Elektromagnetische Linse | |
| DE2108152C3 (de) | Hochspannungstransformatoranordnung in Isoliermantelbauweise | |
| DE694933C (de) | Ultrahochfrequenzleitung | |
| DE2353277C2 (de) | Parabolreflektorantenne mit vier Primärstrahlern | |
| DE1953743A1 (de) | Antennenanordnung fuer Radar- bzw. Peilzwecke mit Summen-Differenzdiagramm |