EP0074478A1 - Flange-type connection for rectangular wave guides - Google Patents

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EP0074478A1
EP0074478A1 EP82106558A EP82106558A EP0074478A1 EP 0074478 A1 EP0074478 A1 EP 0074478A1 EP 82106558 A EP82106558 A EP 82106558A EP 82106558 A EP82106558 A EP 82106558A EP 0074478 A1 EP0074478 A1 EP 0074478A1
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Dornier System GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/04—Fixed joints
    • H01P1/042—Hollow waveguide joints

Abstract

1. Flange-type connection for rectangular waveguide, one flange-piece being provided with lambda/4-conductors, which are formed as slots which are on both sides of the waveguides broadsides imbeded in the front of the flange piece and running parallel to the waveguides broadsides, whose slot depth which reaches in axial direction is lambda/4, and the other lambda/4-conductors are being formed by slits between the fronts of the flange pieces, which develop respectively within the total range between the slot edge closest to the waveguide and the wide waveguide running edge, that reaches across the width of the flange, it the flange pieces are in the right position, thereby characterized that the planes (9) of the fronts of the flange piece (3) within the range of the slits (8) and the waveguide junction (T) enclose an acute angle in such a way, that the cross sectional dimension of the flange piece (3) increases constantly in direction of the waveguide narrow side with growing distance of the cross sectional planes from the waveguide junction (T) on both sides of the waveguide axis (A), so that a counter flange piece (4) formed correspondingly mirror symmetrical is provided and that the flanges (3, 4) don't touch when in operating position, but that there remains a slit of defined width (d) between the inner front piece arranged parallel to the waveguide junction (T) of both flange pieces (3, 4) and between the outer slot edges (11) and the counter flange (4).

Description

Die Erfindung betrifft eine Flanschverbindung für rechteckige Hohlleiterrohre.The invention relates to a flange connection for rectangular waveguide tubes.

Hohlleiter werden zur Übertragung von hochfrequenten elektromagnetischen Wellen mit Frequenzen grösser 1 GHz verwendet. Für längere Ubertragungsstrecken müssen mehrere Hohlleiterrohre miteinander verbunden werden. Die einfachste Verbindung ist das luftspaltfreie Anflanschen der Rohre. Die Flansche sind Platten mit Schraubdurchführungen. Für die Verbindung zweier Hohlleiter werden diese Flansche fluchtend aufeinandergelegt und mit Schrauben fest verbunden.Waveguides are used to transmit high-frequency electromagnetic waves with frequencies above 1 GHz. For longer transmission distances, several waveguide tubes have to be connected to each other. The simplest connection is the flanges-free flanging of the pipes. The flanges are plates with screw bushings. For the connection of two waveguides, these flanges are placed on top of one another in alignment and firmly connected with screws.

Eine weitere Möglichkeit ist die "choke-flange" Verbindung, bei der sich die Rohre selbst nicht berühren, bei der sich aber die Flansche aussen berühren, und innen eine Ausnehmung der Dicke d,die klein gegenüber der Wellenlänge Ä ist, aufweisen. Für die Herstellung der Verbindung sind zwei λ/4-Leitungen notwendig. Die Flansche sind rund und bilden die beiden Leitungen durch eine kreisförmige Nut in einem Flansch und durch den Abstand d zwischen den beiden Flanschen. Die beiden Ä/4-Leitungen stehen senkrecht aufeinander. Solche Flanschverbindungen werden in der Raumfahrt eingesetzt, wenn Antennen fernbedient ausgefahren werden müssen.Another possibility is the "choke-flange" connection, in which the tubes do not touch each other, but in which the flanges touch one another and have a recess in the thickness d, which is small compared to the wavelength λ, on the inside. Two λ / 4 lines are required to establish the connection. The flanges are round and form the two lines through a circular groove in a flange and through the distance d between the two flanges. The two Ä / 4 lines are perpendicular to each other. Such flange connections are used in space travel when antennas have to be extended by remote control.

Während des Fluges sind die einzelnen Hohlleiter zusammengefaltet. Zum Betrieb im Orbit werden sie aneinandergeklappt.The individual waveguides are folded together during the flight. They are folded together for operation in orbit.

Nachteilig ist die grosse Bauhöhe der runden Flansche, die ein Zusammenfalten der einzelnen Hohlleiter auf engstem Raum nicht erlaubt, sowie ihr durch die Grösse bedingtes relativ hohes Gewicht. Gerade in der Raumfahrt sind aber Bauteile gefordert, die ein geringes Gewicht haben und auf kleinstem Raum verstaubar sind.Disadvantages are the large overall height of the round flanges, which do not allow the individual waveguides to be folded in a confined space, and their relatively high weight due to their size. In space travel, however, components are required that are light in weight and can be stowed in the smallest space.

Aus der GB-PS 844 856 sind Flanschverbindungen bekannt, die einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen, wobei das eine Flanschstück mit Ä/4-Leitungen versehen ist, die als beiderseits der Hohlleiterbreitseiten in die Stirnfläche des Flanschstückes eingelassene und parallel zu den Hohlleiterbreitseiten verlaufende Nuten/ausgebildet sind, deren sich in axialer Richtung der Hohlleiter erstreckenden Nuttiefe A/4 beträgt. Die Stirnfläche des gleichen Flanschstückes ist jeweils im gesamten sich über die Flanschbreite erstreckenden der Bereich zwischen dem Hohlleiter nächstliegenden Nutkante und der breiten Hohlleiterinnenkante mit einer Ausnehmung geringer Tiefe versehen, die bei in der Trennebene der Hohlleiterschmalseite dichtanliegendem Gegenflansch einen Spalt der Länge X/4 bildet, der sich in dem durch die Nut gebildeten Spalt der Länge λ/4 fortsetzt.From GB-PS 844 856 flange connections are known which have a rectangular cross-section, the one flange piece being provided with λ / 4 lines which are formed as grooves / formed on both sides of the waveguide broad sides in the end face of the flange piece and running parallel to the waveguide broad sides are, the groove depth extending in the axial direction of the waveguide is A / 4. The end face of the same flange piece is in each case provided with a recess of shallow depth in the entire groove edge, which extends between the waveguide and the wide inner waveguide edge, which extends across the flange width and which is in the separating plane of the waveguide dichtanliegendem narrow side flange forms a gap of length X / 4, the λ in the gap formed by the N ut the length / 4 continues.

Nachteilig ist die immer noch relativ grosse Bauhöhe der Flansche, sowie die Erfordernis eines exakten Aneinanderliegens, die eine ebenso exakte Führung in den Scharnieren erfordert.Disadvantages are the still relatively high overall height of the flanges and the requirement for an exact abutment, which requires an equally exact guidance in the hinges.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flanschverbindung für rechteckige Hohlleiterrohre zu schaffen, die gute Übertragungseigenschaften hat, leicht ist, einfach handzuhaben ist und ein kompaktes Verstauen der Hohlleiter durch geringe Querschnittsabmessungen erlaubt.The invention has for its object to provide a flange connection for rectangular waveguide tubes, which has good transmission properties, is light, easy to use and allows compact storage of the waveguide due to small cross-sectional dimensions.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch eine Flanschverbindung mit den im Patentanspruch genannten Merkmalen.This object is achieved according to the invention by a flange connection with the features mentioned in the patent claim.

Vorteilhaft an der Erfindung ist die geringe Bauhöhe, die ein kompaktes Zusammenklappen der einzelnen Rohre ermöglicht, die guten Übertragungseigenschaften (Dämpfung < 0,05 dB bei C-Band Hohlleitern) und die volle Funktionsfähigkeit auch bei unexaktem Aneinanderklappen ( Δd ≈ 0,1 mm).The advantages of the invention are the low overall height, which enables the individual tubes to be folded together compactly, the good transmission properties (attenuation <0.05 dB with C-band waveguides) and the full functionality even when inexactly folded together (Δd ≈ 0.1 mm) .

Die Erfindung wird anhand zweier Figuren näher erklärt:

  • Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Flanschverbindung im Schnitt,
  • Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf einen Flansch.
The invention is explained in more detail with the aid of two figures:
  • 1 shows a flange connection according to the invention in section,
  • Fig. 2 shows a plan view of a flange.

Die Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Flanschverbindung im Schnitt von der Schmalseite aus gesehen. Sie verbindet die beiden rechteckigen Hohlleiterrohre 1 und 2, die die Schmalseitenbreite b besitzen, über die beiden Flansche 3 und 4. Die parallel zur Hohlleitertrennebene T ausgerichteten Stirnflächen 6 und 7 liegen sich im Betrieb im Abstand d, der klein gegenüber der Wellenlänge ist, gegenüber. Die Flansche berühren sich auch aussen nicht. Die zur Kurzschlußtransformation nötigen beiden A/4-Leitungen werden von der nutförmigen Aussparung 5 und dem Spalt 8 gebildet. Durch die erste λ/4-Leitung 5 wird ein Kurzschluß in einen Leerlauf transformiert (Leitung mit hohem Wellenwiderstand). Die zweite A/4-Leitung 8 tranformiert den Leerlauf in einen Kurzschluß (Leitung mit kleinem Wellenwiderstand).Fig. 1 shows a flange connection according to the invention seen in section from the narrow side. It connects the two rectangular waveguide tubes 1 and 2, which have the narrow side width b, via the two flanges 3 and 4. The end faces 6 and 7, which are aligned parallel to the waveguide separation plane T, lie opposite one another during operation at a distance d, which is small compared to the wavelength . The flanges do not touch on the outside. The two A / 4 lines required for the short-circuit transformation are formed by the groove-shaped recess 5 and the gap 8. A short circuit is transformed into an open circuit by the first λ / 4 line 5 (line with high characteristic impedance). The second A / 4 line 8 transforms the open circuit into a short circuit (line with low characteristic impedance).

Die Abstandshalterung erfolgt auf bekannte Weise im Scharnier (nicht gezeigt) oder durch Anschläge ausserhalb des Flansches. Durch die hier gewählte Bauart wird die Gesamthöhe des Flansches minimal, die Rohre können zum Transport mittels eines hier nicht gezeigten Scharniers eng aufeinandergeklappt-werden. Die Schmalseiten des Flansches erhalten keine spezielle Form. Der dort auftretende Schlitz 5, 8 beeinflusst das Feld nicht.The spacing is carried out in a known manner in the hinge (not shown) or by stops outside the flange. The overall height of the flange is minimal due to the design selected here. The pipes can be folded up tightly for transport using a hinge (not shown here). The narrow sides of the flange are not given a special shape. The slot 5, 8 occurring there does not affect the field.

Die Steigung der Schrägen 9 und 10 wird so gewählt, dass ein Klappen der Hohlleiter aus dem verpackten Zustand in den betriebsbereiten Zustand möglich ist und die Höhe der gesamten Anordnung minimal ist.The slope of the slopes 9 and 10 is chosen so that the waveguide can be folded from the packaged state into the ready-to-use state and the height of the entire arrangement is minimal.

Die Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Stirnseite des Flansches 3 mit dem Rohr 1 (schwarz eingezeichnet), den Schrägen 9, den Nuten 5 und den äusseren Nutkanten 11.2 shows a top view of the end face of the flange 3 with the tube 1 (shown in black), the bevels 9, the grooves 5 and the outer groove edges 11.

Claims (1)

1. Flanschverbindung mit rechteckigem Querschnitt für rechteckige Hohlleiterrohe, wobei das eine Flanschstück mit A/4-Leitungen versehen ist, die als beiderseits der Hohlleiterbreitseiten in die Stirnfläche des Flanschstückes eingelassene und parallel zu den Hohlleiterbreitseiten verlaufende Nuten ausgebildet sind, deren sich in axialer Richtung der Hohlleiter erstreckende Nuttiefe A/4 beträgt und die anderen λ/4-Leitungen durch Spalte zwischen den Stirnflächen der Flanschstücke gebildet werden, die sich jeweils im gesamten sich über die Flanschbreite erstreckenden Bereich zwischen der dem Hohlleiter nächstliegenden Nutkante und der breiten Hohlleiterinnen- kante bilden, wenn die Flanschstückerichtig positioniert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Ebenen (9) der Stirnflächen des Flanschstückes (3) im Bereich der Spalte (8) und die Hohlleitertrennebene (T) einen spitzen Winkel derart einschliessen, dass die Querschnittsabmessung des Flanschstückes (3) in Richtung der Hohlleiterschmalseite mit wachsendem Abstand der Querschnittsebene von der Hohlleitertrennebene (T) beiderseits der Hohlleiterachse (A) gleichmässig zunimmt, dass ein entsprechend spiegelsymmetrisch ausgebildetes Gegenflanschstück (4) vorgesehen ist, und dass sich die Flansche (3, 4) in Betriebsstellung nicht berühren, sondern ein Spalt definierter Breite (d) zwischen den parallel zur Hohlleitertrennebene (T) ausgerichteten inneren Stirnflächenteilen (6, 7) beider Flanschstücke (3, 4) und zwischen den äusseren Nutkanten (11) und dem Gegenflansch (4) verbleibt.1. Flange connection with a rectangular cross-section for rectangular waveguide tubes, the one flange piece being provided with A / 4 lines, which are formed as grooves which are embedded on both sides of the waveguide broad sides in the end face of the flange piece and run parallel to the waveguide broad sides, the grooves of which extend in the axial direction Waveguide extending groove depth A / 4 and the other λ / 4 lines are formed by gaps between the end faces of the flange pieces, each of which forms in the entire area extending over the flange width between the groove edge closest to the waveguide and the wide inner waveguide edge, if the flange pieces are correctly positioned, characterized in that the planes (9) of the end faces of the flange piece (3) in the area of the gaps (8) and the waveguide separating plane (T) enclose an acute angle such that the cross-sectional dimension of the flange piece (3) in Direction of the waveguide Oil side with increasing distance of the cross-sectional plane from the waveguide separation plane (T) on both sides of the waveguide axis (A) increases steadily, that a corresponding mirror-symmetrical counter flange piece (4) is provided and that the flanges (3, 4) do not touch in the operating position, but a gap of defined width (d) between the parallel to the waveguide separation plane (T) aligned inner end face parts (6, 7) of both flange pieces (3, 4) and between the outer groove edges (11) and the counter flange (4) remains.
EP82106558A 1981-08-22 1982-07-21 Flange-type connection for rectangular wave guides Expired EP0074478B1 (en)

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