DE748786C

DE748786C - Arrangement for coupling a cavity resonator to a generator or consumer of electromagnetic oscillations arranged outside

Info

Publication number: DE748786C
Application number: DE1939748786D
Authority: DE
Inventors: Dr Willi Engbert
Priority date: 1939-07-05
Filing date: 1939-07-05
Publication date: 1944-11-09
Also published as: FR873047A

Description

Als Leitung oder Resonanzgebilde für sehr kurze elektrische Wellen, insbesondere Zentimeterwellen, benutzt man bekanntlich hauptsächlich Hohlraumresonatoren. Zur Ankopplung derartiger Hohlräume an einen außerhalb angeordneten Erzeuger oder Verbraucher werden meist Kopplungsschleifen, Sonden oder kleine Dipolantennen verwendet, die durch Wandöffnungen in den Hohlraum hineinragen.As a line or resonance structure for very short electrical waves, in particular As is well known, centimeter waves are mainly used in cavity resonators. To the Coupling of such cavities to a generator or consumer arranged outside Coupling loops, probes or small dipole antennas are mostly used, which pass through openings in the wall into the cavity protrude.

Ferner ist es bekannt, zur Erregung einer Hohlrohrleitung an der offenen Stirnseite zwei ringförmige Elektroden anzubringen,-die voneinander isoliert, d. h. durch einen ringförmigen Spalt getrennt sind, und an welche die erregende Spannung unmittelbar galvanisch angeschlossen wird. Bei dieser Anordnung braucht man nicht mit der Kopplungsvorrichtung in den Hohlraum hineinzugehen. JedochIt is also known to excite a hollow pipeline at the open end face two to apply ring-shaped electrodes that are isolated from one another, d. H. through an annular Gap are separated, and to which the exciting voltage directly galvanically is connected. With this arrangement there is no need to use the coupling device go into the cavity. However

so besteht die Schwierigkeit, daß die innere Elektrode isoliert abgestützt werden muß.so there is the difficulty that the inner Electrode must be supported insulated.

Weiterhin ist es bekannt, daß durch eine einfache Wandöffnung die Energie durch Strahlung aus dem Hohlraum austreten kann. Diese öffnungen haben bei einer bekannten Anordnung, bei der aus einer Hohlraumleitung eine gebündelte Strahlung austreten soll, die Form schmaler Schlitze. An einen . derartigen Schlitz kann auch zur Verbesserung der Bündelung ein Trichter angesetzt werden. Ferner kann durch einen derartigen Schlitz ein Übergang in einen zweiten Hohlraum oder in eine koaxiale Resonanzleitung erfolgen. Dazu ist aber in den Außenmänteln ein gemeinsamer Schlitz vorzusehen, wofür eine bestimmte gegenseitige Lage der beiden zu koppelnden Gebilde Voraussetzung ist. Die Erfindung bezweckt, einen Erzeuger oder Verbraucher beliebiger Form und Lage über eine Zweidrahtleitung mit einem Hohlraumresonator zu koppeln, und zwar wird dies dadurch erreicht, daß der Erzeuger oder Ver-Furthermore, it is known that the energy is transmitted through radiation through a simple wall opening can escape from the cavity. In a known arrangement, these openings have in which a bundled radiation is to emerge from a cavity line, the shape narrow slits. At one . Such a slot can also be used to improve the bundling of a funnel. Furthermore, through such a slot, a transition into a second cavity or in a coaxial resonance line. But there is also a in the outer coats to provide a common slot, for which a certain mutual position of the two to coupling structure is a prerequisite. The invention is intended to be a producer or Consumers of any shape and position via a two-wire line with a cavity resonator to couple, and this is achieved by the fact that the producer or supplier

braucher unmittelbar galvanisch mittels einer Zweidrahtleitung an zwei einander gegenüberliegende Punkte der Öffnung angeschlossen ist, die so bemessen ist, daß die sie um-S schließenden, von den Anschlußpunkten ausgehenden Stromwege im Sinne von Stichleitungen hohe Impedanzen für die Nutzfrequenz darstellen. consumers directly galvanically by means of a two-wire line to two opposite one another Points of the opening is connected, which is dimensioned so that they close to-S, emanating from the connection points Current paths represent high impedances for the useful frequency in the sense of stub lines.

Da die Anschlußpunkte nicht auf getrennten Elektroden sitzen, sondern auf verschiedenen Punkten der in sich geschlossenen Wandung, würde man zunächst annehmen, daß zwischen diesen Punkten keine merklichen Spannungen entstehen könnten. Dies ig trifft zwar bei der obenerwähnten bekannten Kopplung zweier Hohlraumresonatoren über einen gemeinsamen Schlitz zu, da es sich dort um eine Stromkopplung handelt und die Stromdichte über den ganzen Schlitzumfang annähernd gleichbleibt. Die Erfindung aber gründet sich auf der Erkenntnis, daß bei punktförmigem Anschluß einer Zweidrahtleitung der Schlitzumfang als Nebenschlußimpedanz wirkt, die aber keinen Kurzschluß darstellt, wenn die Abmessungen des Öffnungsumfanges in die Größenordnung* einer Wellenlänge rücken bzw. wenn der Weg längs des Randes, über den sich die Spannun- <■ gen ausgleichen könnten, in beiden Richtungen je ?-J2 beträgt. Dann stellt dieser Weg im Sinne einer Stichleitung eine hohe Impedanz dar.Since the connection points do not sit on separate electrodes, but on different points on the self-contained wall, one would initially assume that no noticeable stresses could arise between these points. This actually applies to the above-mentioned known coupling of two cavity resonators via a common slot, since there is a current coupling and the current density remains approximately the same over the entire slot circumference. However, the invention is based on the knowledge that when a two-wire line is connected at point, the slot circumference acts as a shunt impedance, but this does not constitute a short circuit if the dimensions of the opening circumference are in the order of magnitude * of a wavelength or if the path is along the edge over the the tensions could equalize each other, in both directions depending on ? -J2 . Then this path represents a high impedance in the sense of a stub line.

Es ist vorteilhaft, den Resonanzhohlraum gleich mit einer Hohlraumleitung an sich bekannter Art zu verbinden, durch welche die erzeugte Energie fortgeleitet werden kann.It is advantageous to equate the resonance cavity with a cavity line known per se A way of connecting through which the generated energy can be carried away.

In gleicher Weise kann der Resonanzhohlraum gemäß der Erfindung auch zum Empfang benutzt werden, indem an die gegenüberliegenden Punkte der Öffnung ein Gleichrichter angeschaltet ist.
_ Die Erfindung" soll an Hand eines schematischen Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die Abbildung zeigt ein schematisches Bild einer Anordnung gemäß der Erfindung. R ist ein Rohr, welches durch eine Endplatte A auf der einen Seite abgeschlossen ist. Von der anderen Seite ist eine Platte B verschiebbar innerhalb des Rohres vorgesehen, durch welche sich der Resonanzraum auf eine bestimmte Frequenz abstimmen läßt. Die Erregung des Resonanzraumes geschieht durch einen in der Mantelfläche des Rohres R angebrachten Schlitz S, und zwar an den beiden -55 gegenüberliegenden Punkten C und D. Legt man an diese Punkte C und D die Segmente eines Magnetrons oder die Wechselspannung führenden Elektroden eines Generators G, so erhalten diese mit dem Hohlraum eine Resonanzabstimmung, deren Wellenlänge λόπ der Stellung der Scheibe B abhängt. In dem Hohlraum wird dann die sogenannte Ho-W'elle erregt, deren elektrische Kraftlinien bekanntlich parallele Ringe, die in einem Querschnitt des Rohres liegen, bilden, während die magnetischen Kraftlinien senkrecht dazu von der Rohrwandung zur Rohrachse ^verlaufen.In the same way, the resonance cavity according to the invention can also be used for reception by connecting a rectifier to the opposite points of the opening.
The invention will be explained in more detail with the aid of a schematic exemplary embodiment. The figure shows a schematic image of an arrangement according to the invention. R is a tube which is terminated by an end plate A on one side. The other side is a plate B is provided within the tube displaceable through which can be tuned to a particular frequency of the resonance chamber. the excitation of the resonance space is done by a mounted in the outer surface of the tube R slit S, namely at both -55 opposite points C and D. Sets If the segments of a magnetron or the alternating voltage carrying electrodes of a generator G are placed at these points C and D , then these receive a resonance tuning with the cavity, the wavelength λόπ of which depends on the position of the disk B. In the cavity, the so-called Ho-W ' elle excited, whose electrical lines of force are known to be parallel rings in a cross-section of the pipe lie, form, while the magnetic lines of force run perpendicular to it from the pipe wall to the pipe axis ^.

Es ist selbstverständlich, daß auch andere als kreiszylindrische Hohlräume mit Vorteil η₀ verwendet werden können. So können prismatische, kubische, kugelförmige oder sonstwie geformte Räume angewandt werden, und es ist möglich, durch die speziellen Bemessungen in den einzelnen Richtungen Resonanzen für verschiedene Frequenzen in dem gleichen Hohlraum zu erzielen.It goes without saying that cavities other than circular cylindrical cavities can be used with advantage η _0. For example, prismatic, cubic, spherical or otherwise shaped spaces can be used, and the special dimensions in the individual directions make it possible to achieve resonances for different frequencies in the same cavity.

Claims

Patent claims:

i. Arrangement for coupling a cavity resonator to a generator or consumer of electromagnetic oscillations arranged outside through an opening in the wall, characterized in that the generator or consumer (G) is galvanically directly connected to two opposite points (C D) of the opening (C D) by means of a two-wire line ( 5 "), which is dimensioned in such a way that the current paths which surround it and which emanate from the connection points represent high impedances for the useful frequency in the sense of stub lines.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that a narrow slot (S) of the length "> - \ 2 is used as the opening.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the opening a round hole with a diameter of ^ / 2 is used.

To differentiate the subject matter of the application from the state of the art are in the granting procedure the following publications have been considered:

French Patent Nos. 826 466, 826605; ·

British - - 464185,

57 7
The Bell System Technical Journal, 1936,

Pp. 300 to 304;
Journal of Applied Physics. Vol. 9, 1938,

Pp. 654 to 6O3.

1 sheet of drawings

BERLIN. GEOIiUCICT IN THE LIRACH