DE2162196B2 - Wellentypwandler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wellentypwandler zur Kopplung von Hohlleitern mit unsymmetrischen Bandleitungen.

A b b. 1, 2 und 3 zeigen solche bekannten Wellentypwandler. Gemäß A b b. 1 ist eine Bandleitung mit einem streifenförmigen Leiter 2 von der Ε-Ebene eines Rechteck-Hohlleiters 1 aus auf einem dielektrischen Streifen 3 aufgebracht. Der Abstand / von einer Kurzschlußwand des Hohlleiters zu dem streifenförmigen Leiter 2 ist z. B. aus Xg/4 festgelegt, worin X_g die Wellenlänge in dem Hohlleiter ist. Diese Vorrichtung ist relativ einfach, jedoch ist ihre Kennlinie nicht breitbandig. Gemäß Abb. 2 ist ein Ende einer Metallplatte 4, deren anderes Ende mit dem streifenförmigen Leiter 2 einer Bandleitung verbunden ist, mit der Innenwand des Hohlleiters 1 verbunden. Diese Vorrichtung ist wegen der elektrischen und mechanischen Instabilität der Verbindung verlustbehaftet. Gemäß Abb.3 (entsprechend DT-AS 10 75 690) wird eine Impedanztransformation auf die Bandleitung durch eine Meiallplatte 5 eines Steghohlleiters ausgeführt, jedoch kann der Hohlleiterwellentyp aus dem Gehäuse der Bandleitung austreten und die Störwellenresonanz oder der durch Strahlung verursachte Verlust wird erhöht, so daß die in A b b. 3 gezeigte Vorrichtung nicht bei einer Multiplex-Hochfrequenznachrichtenanordnung anwendbar ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Wellentypwandler zur Kopplung von Hohlleitern mit unsymmetrischen Bandleitungen zu schaffen, der breitbandig ist und möglichst verlustfrei arbeitet. Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.

Die erfindungsgemäße Ausbildung führt dazu, daß der Hohlleiter und die Bandleitung nicht direkt miteinander gekoppelt sind, sondern daß vielmehr der Hohlleiter mit

einer Schlitzleitung und die Schlitzleitung mit der Bandleitung gekoppelt ist, wodurch eine verlustfreie Kopplung der elektrischen und magnetischen Felder möglich wird.

Ausfiihrungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die A b b. 4 bis 13 der Zeichnung beschrieben; im einzelnen zeigt

Abb.4 eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung des Prinzips des Wellentypwandler nach der Erfindung,

A b b. 5 eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung der bei dem Wellentypwandler nach der Erfindung verwendeten Kopplung,

Abb.6 eine teilweise gebrochene perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung,

Abb.7 eine teilweise gebrochene perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und

Abb.8 bis 13 Darstellungen von Abwandlungen der in Abb.6 dargestellten Ausführungsform der Erfindung.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung nach A b b. 6 ist eine Bandleitung, die aus einem streifenförmigen Leiter 2, der auf einem dielektrischen Streifen 3 aus Keramik oder Glas angeordnet ist, besteht, in einen Hohlleiterabschnitt 1 eingesetzt, so daß die Richtung des elektrischen Feldes parallel zu dem dielektrischen Streifen 3 verläuft. Ein Masseleiter 6 ist an einem Metallblock 8 angebracht, der in dem Hohlleiterabschnitt 1 angeordnet ist. Ein Schlitz 7 ist in dem Masseleiter 6 gebildet, wobei der Schlitz 7 einen Teil 2' des streifenförmigen Leiters 2 unter einem rechten (λ Winkel überlappt.

A b b. 4 und 5 zeigen einen dielektrischen Streifen 3, einen Masseleiter 6 und einen in dem Masseleiter 6 angeordneten Schlitz 7. Da die in A b b. 4 dargestellte

Verteilung des elektromagnetischen Felds durch den Schlitz 7 in den E- und W-Ebenen der Verteilung des elektromagnetischen Feldes in einem Hohlleiter weitgehend gleichartig ist und da sich der Schlitz 7 und der streifenförmige Leiter 2, wie in Abb.5 gezeigt, rechtwinklig überlappen, kann die Kopplung in einem breiten Band ausgeführt werden. Der Metallblock 8, siehe Abb.6, der für das Festlegen der Bandleitung verwendet wird, unterbricht die Ausbreitung des Grundwellentyps des Hohlleiters, da die Länge des ₎₀ Hohlleiterabschnitts 1 wesentlich durch den Block 8 an der Seite der Bandleitung verringert wird. In dem Wellentypwandler, wie in Abb.6 gezeigt ist, tritt jedoch, falls sich das Ende des Schlitzes 7 nahe einem Teil 2' des streifenförmigen Leiters 2 befindet, eine unnötige magnetische Kopplung in diesem Teil auf und die Wandlereigenschaften werden nachteilig beeinflußt. Obwohl dieser schlechte Einfluß ausgeschaltet werden kann, indem ein Umweg erzeugt wird, um den streifenförmigen Leiter 2 von dem Schlitzende weg zu halten, macht dieser Umweg den streifenförmigen Leiter 2 länger und erhöht damit die Verluste in dem Leiter.

A b b. 7 zeigt eine teilweise gebrochene, perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der ^ Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist der gekrümmte Schlitz 7 auf die Wand des Hohlleiters zu gebogen, so daß ein Teil 2' des streifenförmigen Leiters 2 rechtwinklig den Schlitz 7 überlappt und sich ein Ende 3' des dielektrischen Streifens 3 nahe und längs dem Teil 2' befindet Bei dieser Ausführungsform kann die magnetische Kopplung zwischen dem Schlitzende und dem streifenförmigen Leiter 2 vernachlässigt werden. Darüber hinaus verläuft das Ende des dielektrischen Streifens 3 nicht rechtwinklig zu der Hohlleiterachse, sondern nahezu parallel zu dem Teil 2' und rechtwinklig zu dem Schlitz 7 und in der Nähe des Teils 2', weshalb die Störung des elektromagnetischen Feldes auf ein Minimum verringert wird, die Kopplung zwischen dem Schlitz 7 und dem Teil 2' verstärkt wird, die ^₀ Frequenzkennlinie verbessert wird und eine Breitbandtransformation erhalten werden kann. Da der Schlitz 7 auf die Hohlleiterwand zu gebogen ist, kann der streifenförmige Leiter kürzer als der in A b b. 6 gezeigte Übergang der Bandleitung auf den Hohlleiter gemacht werden, wodurch die Verluste verringert werden.

Abb.8 bis 11 zeigen Anwendungsbeispiele des Wellentypwandler für einen Rechteckhohlleiter.

Abb.8 zeigt ein Ende des Masseleiters 6, das aus einer Metallplatte hergestellt ist und durch einen Schlitz 7 in zwei Teile getrennt ist, wobei ein Teil der getrennten Platte, und zwar der untere Teil in A b b. 8, länger ist.

Abb.9 zeigt eine gegenüber der Ausführungsform der Abb.8 verbesserte andere Ausführungsform, die einen sich verjüngenden Schlitz 7 hat.

Abb. 10 zeigt eine andere Ausführur.gsform mit einem weiteren Metallblock 9, der dünner als der Metallblock 8 ist.

Abb. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der ein sich verjüngender Metallblock 10 anstelle der Metallblöcke 8 und 9 angeordnet ist.

Abb. 12 und 13 zeigen die zuletzt beschriebene Ausführungsform der Erfindung für einen Rundhohlleiter.

Bei dem in Abb. 12 gezeigten Wellentypwandler ist eine Bandleitung längs des elektrischen Feldes E des TEi 1-Wellentyps eines Rundhohlleiters la eingesetzt, wobei der Masseleiter 6 fest an einem Metallblock 8a angebracht ist und der eine Teil des Masseleiters 6, der von dem anderen Teil durch den Schlitz 7 getrennt ist, länger ist.

Bei dem in Abb. 13 dargestellten Wellentypwandler verjüngt sich der Schlitz 7, so daß die Kennlinie mehr verbessert wird als bei dem in Abb. 12 gezeigten Wellentypwandler.

Mit dem Wellentypwandler nach der Erfindung kann eine Impedanzanpassung in einem breiten Band erhalten werden. Da der Schlitz in der Bandleitung angebracht ist, ist der Aufbau des Wandlers darüber hinaus einfach. Durch den Schnittwinkel zwischen dem Schlitz und dem streifenförmigen Leiter kann die Kopplung gesteuert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Wellentypwandler zur Kopplung von Hohlleitern mit unsymmetrischen Bandleitungen, bestehend aus einem auf die eine Seite eines Streifens aus dielektrischem Material aufgebrachten schmalen, streifenförmigen Leiter und einem auf dessen andere Seite aufgebrachten großflächigen Masseleiter, bei dem die Bandleitung in den Innenraum eines Hohlleiterabschnittes hineinragt und ihr Masseleiter mit einer Wand des Hohlleiters leitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die achsparallel in den Hohlleiter hineinragende Bandleitung derart ausgerichtet ist, daß die beschichteten Flächen des dielektrischen Streifens (3) parallel zum elektrischen Feld im Hohlleiterabschnitt (t) verlaufen und daß das Bandleitungsende als eine Schlitzleitung ausgeführt ist, bei der der Masseleiter (6) mit dem Schlitz (7) versehen ist und der Schlitz oder/und der streifenförmige Leiter (2) derart gekrümmt ist bzw. sind, daß sich Schlitz und streifenförmiger Leiter unter einem annähernd rechten Winkel überlappen.

2. Wellentypwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Ende des streifenförmigen Leiters (2) in den Hohlleiterabschnitt (1) erstreckt, daß sich der Schlitz (7) in dem Masseleiter (6) in Verlängerung des streifenförmigen Leiters erstreckt und daß der streifenförmige Leiter um das Ende des Schlitzes derart geformt ist, daß das Ende des Leiters den Schlitz unter einem rechten Winkel überlappt.

3. Wellentypwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Masseleiter (6) einen Kantenteil aufweist und dall die Schlitzleitung innerhalb des Masseleiters gebildet ist.

4. Wellentypwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück zwischen dem Masseleiter (6) und der Hohlleiterinnenwand als Kurzschlußebene im Hohlleiter ausgebildet ist.

5. Wellentypwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Schlitz (7) zu seinem Anfang hin trichterförmig erweitert.

6. Wellentypwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der dielektrische Streifen (3) parallel zu dem gebogenen Ende des streifenförmigen Leiters (2) erstreckt.

7. Wellentypwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Teilabschnitte des Masseleiters (6), die durch den Schlitz gebildet sind und unterschiedliche Längen aufwe.sen, in den Innenraum des Hohlleiterabschnittes (1) hineinragen.

8. Verwendung des Wellentypwandler nach Anspruch 1 zur Kopplung von Rechteckhohlleitern mit unsymmetrischen Bandleitungen.

9. Verwendung des Wellentypwandler nach Anspruch 1 zur Kopplung von Rundhohlleitern mit unsymmetrischen Bandleitungen.