SE507577C2 - Hornantenn - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 22 507 577 På detta sätt hämmas mikrovågens förrnåga till normal vågutbredning mellan vågledaren och omgivningen.

På motsvarande sätt föreligger problem orsakad av kondens på övergångsdelen om denna har en arman form. Om övergångsdelen t ex är plan ger ansamlad fukt på den plana ytan en mer eller mindre odefinjerad vågledardiameter vid detta plan. Skulle vidare övergångsdelen vara utfonnad avsmalnande med trappstegsformad övergång ut mot antennrummet uppkommer även i detta fall problem med ansamling av kondens i varje enskild trappavsats vilket även detta medför strypningstendens på mikrovågen. På grund av dessa svårigheter är en över- gångsdel utfonnad som en kon det inom tekniken vanligaste förekommande utförandet.

En övergångsdel i form av en kon från vågledaren ut till det rum vari antennen befinner sig är enligt gängse mönster inom mikrovågstekniken utförd så att konens basyta befinner sig i ungefärligen samma plan som det plan där tvärsnittsarean hos antennhornets kon börjar tillta, dvs vid homets snävaste del. På grund av detta gängse utförande har det visat sig att kondenserad vätska samlas i nämnda dike mellan horn och övergångsdel hos en antenn som används exempelvis på nämnda sätt i en tank där en vätska förvaras. Atmosfären i tanken mättas t ex vid kokning. Vidare är temperaturen hos antennen lägre än omgivningens. Dessa omständigheter bidrar till att vätska i tanken kondenserar och placerar sig på antennen och uppträder som den omtalade strypningen i det dike som föreligger hos antennen, varigenom mikrovågomas transmission störs. Vanligtvis uppträder kondenserad vätska i stort sett kontinuerligt vid antenner av beskriven typ i ångmättade tankmilj öer, varvid problem med störd transmission är återkommande fenomen.

Föreliggande uppñnning visar en lösning på det redovisade problemet.

BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Enligt en aspekt av uppfinningen presenteras en hornantenn för transmission av mikrovågor innefattande ett konformat hom för riktad sändning och mottagning av mikrovågor. Vid centrum av homets snävare del är en övergångsdel från en vågledare till omgivningen 10 15 20 25 30 'l ud 5 0 7 5 7 7 anordnad. Övergångsdelen är avsmalnande och kännetecknas av att övergångsdelens avsmalnande del är inrättad att uppträda utanför ett vanligtvis vätskefyllt ringformat dike mellan hornet och övergångsdelen. Övergångsdelen är företrädesvis utformad som en rotationssymmetrisk kropp, där dess inre del är cylindrisk, medan dess yttre del är konformad eller konliknande och sålunda avsmal- nande utåt mot omgivningen.

Den cylinderformade delen av övergångsdelen utgör sålunda en in i homet utdragen del.

Mellan den cylinderformade delen av övergångsdelen och hornet uppträder det nämnda diket, där vätska samlas på grund av kondensfenomen. Vid en nedåtriktad antenn med hornet och övergångsdelen riktade nedåt är det härigenom möjligt att fórutbestämma längden på den cylinderformade delen så att vätska som avrinner från diket ej kan kvarhållas av kapillär- krafter. Härvid kan den cylinderformade delens längd bestämmas så att kvarvarande vätska i diket ej uppträder längre ut på övergångsdelen, där denna smalnar av.

En fördel med en sådan utformning av övergångsdelen består däri att i diket uppträdande vätska endast existerar utefter övergångsdelens konforma tjocklek. Eftersom den ansamlade vätskan av de genom övergångsdelen transmitterade mikrovågoma på grund av vätskans nonnalt relativt höga dielekuicitetskonstant uppfattas som en del av vågledaren förändras härvid inte vågledardiametern av vätskeansamlingen, varigenom användning av homantennen görs oberoende av uppträdande vätska i det nämnda diket. Utformningen av övergångsdelen förhindrar inte att vätska bildas i utrymmet, dvs det nänmda diket mellan hom och övergångs- del. Däremot har hänsyn tagits till att vätska normalt är närvarande vid nyttjande av antennen och att antennen är utfonnad efter detta.

FIGURBESKRIVNTNG Figur 1 visar en homantenn utformad på konventionellt sätt.

Figur 2 visar en homantenn utformad enligt den aspekt av uppfinningen som beskrivits. 10 15 20 25 30 507 577 FORMER AV UTFÖRANDEN Uppfinningen beskrivs i det följande med stöd av bifogade figurer.

I figur 1 är visad en hornantenn l av konventionell typ använd t ex vid mätning av vätskenivå i tankar. Antennen är härvid monterad enligt figuren, dvs monterad med det konformade homet 2 riktat nedåt. En icke visad vågledare är ansluten till hornantennen l medelst en vid vågledarens anslutning till antennen anordnad övergångsdel 3, vilken är iriförd i och tätt fyller ut en öppning vid homets 2 snävaste del. Den konventionellt anordnade övergångsdelen 3 är vidare utformad avsmalnande ut mot homets 2 yttre del, vanligtvis i form av en cirkulär kon. Övergångsdelen 3 är som tidigare nämnts företrädesvis utförd i teflon och har som uppgift att tjänstgöra bl a som tätning mellan vågledaren och den yttre omgivningen. I figuren 1 är vidare visat ett vätskefyllt rum 4 mellan hornet 2 och övergångsdelen 3 i ett ringformat dike som bildas mellan dessa element. Eftersom det vätskefyllda rummet, vilket i de flesta fall är fyllt av kondenserat vatten, tränger ett stycke ut på mantelytan hos övergångsdelens kon kommer vätskan av en genom övergångsdelen transmitterad mikrovåg att uppfattas som en strypning, i värsta fall som en ”cut off” genom att vätskan minskar den tillgängliga vågledardiametern hos övergångsdelen 3.

Ett utförande enligt uppfinningen är visad i figur 2 där det framgår att övergångsdelens 3 cylindriska del 3b har utförts så att den skjuter in i hornet 2 en sträcka som är förutbestämd att vara lika lång som det djup av det ringformade diket mellan hornet 2 och övergångsdelen 3 som normalt är fyllt med kondenserad vätska, vanligen vatten. Genom denna konstruktion kommer övergångsdelens 3 koniska del 3a att ha sin bas, dvs sin vidaste del, ungefárligen på den nivå där det vätskefyllda rummet 4 har sin yttre begränsning. Härvid kommer vätska i mmmet 4 ej att utsätta en genom övergångsdelen transmitterad våg för strypning då över- gångsdelens vågledardiarneter ej nämnvärt påverkas av vätska i rummet 4.

Konstruktionen enligt uppfinningsexemplet blir dessutom självreglerande, eftersom ytterligare kondenserad vätska som söker sig till rummet 4 av sig självt rinner av, då kapillärkrafter och ytspärining som påverkar vätskan ej förmår kvarhålla större vätskevolym än som rummet 4 10 f? v 5Û7 577 anger. Vidare störs ej funktionen av att vätska saknas i rummet 4, eftersom detta ej heller påverkar vågledardiametern nämnvärt.

I exemplet ovan har vågledare och övergångsdel antagits vara av cirkulärt tvärsnitt. Inget hindrar dock att andra tvärsnitt kan användas, t ex rektangulärt vågledartvärsnitt, vilket som följd ger att övergångsdelens koniska del 3a kommer att vara pyramidfonnad.

Claims (1)

sov 577 6 PATENTKRAV

1. Homantenn för transmission av mikrovågor innefattande ett konformat hom (2) med en i 10 15 20 centrum av hornets (2) snävare del avsmalnande övergångsdel (3) från en vågledare till omgivningen, kännetecknad av att övergångsdelens avsmalnande del (3a) är inrättad att uppträda utanför ett vanligtvis vätskefyllt ringforrnat rum (4) mellan hornet och övergångsdelen. . Hornantenn enligt patentkrav 1, kännetecknad av att övergångsdelens icke avsmalnande del (3b) är inskjuten axiellt en sträcka i hornet (2) i storleksordningen motsvarande den sträcka som i axiell led upptas av det vätskefyllda rummet (4). . Homantenn enligt patentkrav 1, kännetecknad av att övergångsdelens avsmalnande del ('3b) är belägen utanför det ornråde av övergångsdelen (3) som omringas av det vätskefyllda rummet (4). . Hornantenn enligt något av patentkrav 1 - 3, kännetecknad av att övergångsdelen (3) utgörs av en rotationssymmetrisk kropp.