SE463339B - Anordning foer effektmatning av en haalrumsvaagledare avsedd foer elektromagnetiska mikrovaagor - Google Patents

Description

10 15 20 25 .->~ CH CN O: 6.:- i \0 2 REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN De ovan beskrivna nackdelarna undvikes genom en uppfinningsenlig anordning för effektmatning av halrumsvagledare. Anordningen omfattar en föga skrym- mande anpassningskammare pa halrumsvagledarens ena sida med en anpass- ningsledare vilken effektmatas av en koaxialledare. Halrumsvagledaren står i förbindelse med anpassningskammaren genom en slits. Anordningen är enkel och kan på ett enkelt sätt impedansanpassas för att avge mikrovågor inom ett önskat váglängdsområde.

Anordningen har de kännetecken som framgår av bifogade patentkrav.

FIGURFÖRTECKNING En föredragen utföringsform av uppfinningen skall närmare beskrivas nedan i anslutning till figurer av vilka figur l visar i perspektivvy ett utföringsexempel av uppfinningen, figur 2 i planvy visar en detalj av utföringsexemplet i figur 1, figur 3 i tvärsektion visar ett ytterligare utföringsexempel av uppfinningen figur 4 visar i sidovy en detalj” av den uppfinningsenliga anordningen och figur 5 visar en planvy av utföringsformen enligt figur 3.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM Utföringsexemplet i figur l visar en ryggvagledare l, som är en halrumsvàg- ledare för mikrovagor. Ryggvàgledaren l är av elektriskt ledande material och uppbär den uppfinningsenliga anpassningskammaren 2, vilken är ansluten till en koaxialledare 3. Ryggvàgledaren l är av känt utförande med i huvudsak rektangulär tvärsektion. Tvärsektionen avviker från rektangelform genom en i vâgledaren inskjutande rygg 4, vilken sträcker sig i vagledarens 1 längdriktning.

Ryggvàgledaren har fördelen att den tillåter en relativt stor bandbredd hos grundmoden av en mikrovàg, som utbreder sig i vagledaren. Ryggvagledaren har också fördelen att den har en bredd B, vilken är relativt liten i förhållande till mikrovàgens våglängd Å, exempelvis av storleken B=ÛAÄ . Detta kan utnyttjas 10 15 2D 25 30 35 JS (ß in! (hl CN <0 3 vid den ovannämnda typen av antenner, vilka har manga parallella vagledare tätt invid varandra. Genom ryggvagledarens ringa bredd är det möjligt att pa känt sätt göra fasstyrda mikrovagsantenner. En närmare beskrivning av ryggvagledare aterfinnes i andra upplagan av "Introduction to Microwaves" av Fred E Gardiol, Artech House 1984. Enligt utföringsexemplet har ryggvag- ledaren 1 pa sin plana sida 5 mittemot ryggsidan slitsar 6, genom vilka mikrovagsenergin kan stràla ut till omgivningen. Anpassningskammaren 2 är av elektriskt ledande material och har en ramformad del 7 och ett lock 8. Den ramformade delen 7 är fastsatt pa ryggvagledarens l ryggsida med exempelvis lödtenn eller elektriskt ledande lim, sa att god elektrisk förbindelse rader mellan ryggvagledaren l och den ramformade delen 7. Locket 8 är för tydlighets skull i figur l visat pa avstand fran den ramformade delen 7, men är under drift fastsatt vid denna, såsom antydes med streckade linjer i lockets 8 hörn. Ryggvagledaren l är tunnväggig, även vid sin rygg 4, och fran ryggvag- ledarens l utsida sett sträcker sig en ränna 9 i ryggen 4 i ryggvagledarens längdriktning. Denna ränna 9 utgör i anpassningskammaren 2 ett urtag lÛ, vilket skjuter in i ryggen 4. Den ramformade delen 7 har vid sina gavlar 13 och 14 delar 15, vilka skjuter ned i rännan 9. Anpassningskammaren 2 har en avlang, elektrisk ledande anpassningsledare ll, vilken vid sin ena ände 12 är fastsatt vid ena gaveln 13 och elektriskt förbunden med denna. Fastsättningen är figuren skymd och antyds med streckade linjer. Vid sin andra ände 16 är anpassnings- ledaren ll elektriskt förbunden med koaxialledarens 3 centrumledare 17 och koaxialledarens 3 ytterledare 18 är elektriskt ansluten till gaveln 14. Anpass- ningskammaren 2 är sluten mot omgivningen men star i förbindelse med ryggvagledaren l genom en i denna upptagen resonansslits 19. Slitsen sträcker sig i ryggvagledarens tvärriktníng över huvudsakligen hela ryggvagledarens bredd och även genom ryggen 4. Anpassningsledaren ll är delvis nedsänkt i urtaget 10 varigenom anpassningskammarens höjd kan hållas begränsad. Det bör noteras att anpassningskammaren 2 vid en alternativ utföringsform kan vara anbringad pa ryggvagledarens l plana sida 5.

Som nämndes inledningsvis kan en mikrovagsantenn vara sammansatt av hal- rumsvagledare, exempelvis av sadana ryggvagledare 1 som visas i figur l. En mikrovagssignal S, vilken man önskar utsända med antennen, tillföres koaxial- ledaren 3. Med hjälp av anpassningsledaren ll alstras en elektromagnetisk vag i resonansslitsen 19 avges till anpassningskammaren 2, vilken via ryggvagledaren 1. 10 'IS 20 25 30 _...n CP- LN o J L -l v73 4 Anpassningskammarens längd L beror av mikrovågssignalens S våglängd Ål fri rymd och kan exempelvis väljas så att L = 3/4Ä . Även resonansslitsens 19 utsträckning beror av våglängden Å så att stor våglängd medför stor längd hos resonansslitsen. I de flesta tillämpningar upptar resonansslitsen 19 större delen av ryggvågledarens bredd B och anpassningskammaren 2 är vid dessa tillämp- ningar lika bred som ryggvågledaren l.

Anpassningskammaren 2 kan betraktas som en förlängning av koaxialledaren 3, med starkt förändrad utsträckning i den förlängda ledarens tvärriktning jämfört med koaxialledaren 3. Anpassningsledaren ll motsvarar härvid centrumvågle- daren 17 och ytterledaren 18 motsvaras av en ytterledare omfattande anpass- ningskammarens 2 lock 8, den ramformade delen 7 och ryggvågledarens l ryggsida. Anpassningskammaren 2 med sin anpassningsledare ll har en karakte- ristisk impedans som beror av kammarens och ledarens geometriska utformning.

Genom exempelvis försök kan en lämplig utformning bestämmas vilken ger god anpassning mellan ryggvågledaren l och en mikrovågskälla som matar koaxial- ledaren 3.

I figur 2 visas en resonansslits 20, vilken utnyttjas då mikrovågssignalens S våglängd är stor i förhållande till bredden B. Resonansslitsen 20 har en första del 21 med en längd Bl vilken sträcker sig i vågledarens tvärriktning över huvudsakligen hela ryggvågledarens bredd. Resonansslitsen 20 har vid sina båda ändar två slitsdelar 22, vilka sträcker sig åt ömse håll i ryggvågledarens l längdriktning. Längden av slitsdelarna 22 är svår att beräkna och fastställdes enklast genom försök. Vid ett alternativt utförande av resonansslitsen sträcker sig endast en slitsdel 22 från vardera änden av slitsens första del 21. Ytterligare en utföringsform av en resonansslits 23 antydes med streckade linjer i figuren 2.

Slitsen 23 är rak men sträcker sig snett över ryggvågledaren 1 med exempelvis en vinkel 450 i förhållande till ryggvågledarens l längdriktning.

En alternativ utföringsform av uppfinningen visas vid figur 3, som är en tvärsektion av en rektangulär hålrumsvågledare 31 med en uppfinningsenlig anpassningskammare 32. Anpassningskammaren 32 står i elektriskt ledande förbindelse med vågledaren 31 och är sluten mot omgivningen. I anpassnings- kammaren 32 sträcker sig en anpassningsledare 33 i hålrumsvågledarens 31 längdriktning. 10 15 20 25 '30 .Ia- CN f. N fm! ~O 5 Anpassningsledaren 33 är vid sin ena ände elektriskt förbunden med centrumvågledaren hos en koaxialledare 34, på motsvarande sätt som beskrivits i anslutning till figur l. Anpassningsledaren 33 är bandformig, en s k strip line, och mikrovågsenegin i anpassningskammaren 32 avges till hålrumsvågledaren 31 via en resonansslits 35. Anpassningskammaren 32 kan helt eller delvis vara fylld med ett dielektriskt material 36. Anpassningsledaren kan även ha annan form än den visade cirkulära eller bandformiga.

Den i figur l visade anpassningsledaren är cylindrisk och har samma diameter utmed hela sina längd. Vid ett alternativt utförande enligt figur 4 har en anpassningskammare 40 en anpassningsledare 41 vilken utmed en första del av sin längd har en diameter Dl och utmed en andra del av sin längd har en diameter D2. Även andra utföringsformer kan förekomma vid vilka anslutnings- ledaren har flera har flera sektioner än de två visade med skilda tvärsnittsmått.

Anpassningsledare med skilda tvärsnittsmått utmed sin längd medger god anpassning över ett relativt brett frekvensområde mellan hålrumsvågledaren och mikrovågskällan.

I figur 5 visas anslutningskammaren 32 i figur 3 i en vy uppifrån med kammarens lock avlägsnat. Anpassningsledaren 33 fasthålles av det dielektriska materialet 36 och saknar elektriskt ledande förbindelse med anpassningskam- marens 32 gavel vid sin ena ände 37. Mellan denna ände 37 och slitsen 35 är ett avstånd M som uppgår till ungefär en kvarts våglängd för mikrovågen i det dielektriska materialet 36. För utföringsformen enligt figur l med kortsluten anpassningsledare är det motsvarande avståndet ungefär en halv våglängd.

Den ovan beskrivna uppfinningsenliga anslutningskammaren har flera fördelar.

Den är lätt och föga skrymmande vilket särskilt gäller utförandet vid ryggvåg- ledare. Anslutningskammaren kan på ett enkelt sätt anpassas till den önskade våglängden hos mikrovågen S och den kan också anpassas till ett relativt brett våglängdsområde. I-Iålrumsvägledaren kan vara tillverkad av metall men också av exempelvis metalliserad plastbunden kolfiber. Detta material är relativt sprött och det kan härvid vara ett problem att sätta fast koaxialledaren vid hålrumsvågledaren. Vid den uppfinningsenliga anslutningskammaren undvikas detta problem genom att koaxialledaren är fäst vid anslutningskammaren, vilken med fördel tillverkas av metall. _2- CN (få (__: _! xí! 6 Ryggen 4 hos ryggvågledaren l i figur 1 har inte helt räta vinklar utan sidorna hos ryggen lutar svagt V-format. Detta utförande är fördelaktigt ur tillverk- ningssynpunkt för halrumsvàgledare vilka är framställda av plastbunden kolfi- ber, genom att ryggen 4 har en släppningsvínkel för de formverktyg som användes vid tillverkningen.

Claims (7)

10 15 A63 539 PATENTKRAV
1. l. Anordning för effektmatning av en hälrumsvàgledare avsedd för elektro- magnetiska mikrovagor, vilken hålrumsvagledare har rektangelliknande tvär- sektion och effektmatningen sker med hjälp av en anpassningskammare av elektriskt ledande material och en till anpassningskammaren ansluten koaxial- ledare, vilken har en centrumledare och en till anpassningskammaren elektriskt ansluten ytterledare, k ä n n e t e c k n a d därav - att anpassningskammaren (2,32) är anbringad pa en sida av halrumsvagledaren (l,3l) och i dennas tvärriktning sträcker sig över åtminstone en del av den nämnda sidan, - att anpassningskammaren (2,32) har förbindelse med hàlrumsvàgledaren (l,3l) genom en resonansslits (l9,2Û,23,35) i anpassningskammaren (2,32), varvid resonansslitsen (l9,2Û,23,35) sträcker sig över åtminstone en del (Bl) av hâlrumsvàgledaren (l,31) i dess tvärriktning, - att en avlång anpassningsledare (ll,33,4l) sträcker sig i anpassningskam- maren (2,32) i hâlrumsvågledarens (l,3l) längdriktning och - att anpassningsledaren (ll,33,41) vid sin ena ände (16) är elektriskt förbunden med koaxialledarens (3) centrumledare (17).
2. 2. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d därav att anpassningsledaren (ll) vid sin från koaxialledaren (3) vända ände(l2) är elektriskt förbunden med anpassningskammaren (2,l3).
3. 3. Anordning enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav att resonanslitsen (l9,20) till åtminstone en del av sin längd (21) sträcker sig i tvärriktningen av hàlrumsvågledarens (l,3l) längdriktning.
4. 4. Anordning enligt patentkrav l, 2 eller 3 varvid hålrumsvagledaren är en ryggvägledare vars tvärsektion avviker från rektangelform genom en vid rektangelns ena sida i hälrumsvàgledaren inskjutande rygg som sträcker sig utmed ryggvagledaren i dess längdriktning, k ä n n e t e c k n a d därav - att anpassningskammaren (2) är anbringad på den sida av ryggvägledaren (1) som har den inskjutande ryggen (4) och - att anpassningskammaren (2) har ett i ryggen (4) inskjutande urtag (10). 633 339 8
5. 5. Anordning enligt patentkrav 4, k än n e t e c k n a d därav att anpass- ningsledaren (ll,33) sträcker sig i det i ryggen (4) inskjutande urtaget (10) till åtminstone en del av sin utsträckning i anpassningsledarens (ll,33) tvärriktning.
6. 6. Anordning enligt patentkrav 3, 4 eller 5, k ä n n e t e c k n a d därav att resonansslitsen (20) omfattar slitsdelar (22) vilka sträcker sig i halrumsvàg- ledarens (1,3l) längdriktning fràn ändarna av den nämnda resonansslitsens (20) del (21) som sträcker sig i hálrumsvàgledarens (l,3l) tvärriktning.
7. 7. Anordning enligt patentkrav l, 2, 3 eller 4, k ä n n e t e c k n a d därav att anpassningsledaren (41) har cirkulär tvärsektion och utmed skilda delar av sin längd har skilda diametrar (Dl,D2).