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(11) |
EP 1 961 070 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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30.03.2011 Patentblatt 2011/13 |
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Anmeldetag: 12.12.2005 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2005/013308 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2007/068261 (21.06.2007 Gazette 2007/25) |
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| (54) |
HOHLLEITER-EINKOPPLUNGS- UND ÜBERTRAGUNGSVORRICHTUNG
HOLLOW-CONDUCTOR INJECTION AND TRANSMISSION APPARATUS
DISPOSITIF D'INJECTION ET DE TRANSMISSION À GUIDE D'ONDES
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE
SI SK TR |
| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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27.08.2008 Patentblatt 2008/35 |
| (73) |
Patentinhaber: Valvo Bauelemente GmbH |
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22529 Hamburg (DE) |
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Erfinder: |
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- MATZIOL, Wolfgang
21220 Seevetal (DE)
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| (74) |
Vertreter: Seemann, Ralph |
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Patentanwälte Seemann & Partner
Ballindamm 3 20095 Hamburg 20095 Hamburg (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
DE-A1- 2 301 651 DE-B- 1 022 277 US-A- 4 024 478
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DE-A1- 10 034 028 JP-A- 2 055 403
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Hohlleiter-Einkopplungs- und Übertragungsvorrichtung
für elektromagnetische Wellen, insbesondere Mikrowellen, umfassend einen mit einer
Antenneneinlassöffnung versehenen Einkopplungshohlraum, einen Zirkulator, eine Lastaufnahmeeinrichtung,
eine Ausgangsöffnung, einen ersten Transmissionskanal zwischen dem Einkopplungshohlraum
und dem Zirkulator, einen zweiten Transmissionskanal zwischen dem Zirkulator und der
Ausgangsöffnung und einen dritten Transmissionskanal zwischen dem Zirkulator und der
Lastaufnahmeeinrichtung.
[0002] Hochfrequenzgeneratoren werden in vielfältigen Anwendungen verwendet. Gängige Hochfrequenz-(HF)-generatoren
für den Frequenzbereich oberhalb einiger hundert MHz sind Magnetrons. Diese stellen
HF-Leistung üblicherweise an einer Antenne zur Verfügung, die im montierten Zustand
in einen Hohlleiter eintaucht und das von der Antenne erzeugte elektromagnetische
Wechselfeld dort einkoppelt. Die Hohlleiter-Einkoppeleinheit wird auch als "Launcher"
bezeichnen. Solche Hohlleiter-Einköppeleinheiten passen den Innenwiderstand des Magnetrons
optimal an den Wellenwiderstand des verwendeten Hohlleiters an.
[0003] Bei Hochfrequenzsystemen wird im Allgemeinen jeweils ein Kompromiss bezüglich der
Kosten, des Wirkungsgrads, des Raumbedarfs und der Signalqualität getroffen. Voraussetzung
für einen optimalen Betrieb einer Hochfrequenzquelle ist eine korrekte Anpassung des
Innenwiderstands des Hochfrequenzgenerators an den jeweiligen Verbraucher. Mit derartigen
leistungsangepassten Systemen werden hohe Systemwirkungsgrade und Lebensdauern erzielt.
[0004] In der Praxis variieren die Verbrauchereigenschaften, so dass sich selten der optimale
Betriebszustand einstellt. Dabei ist der Innenwiderstand des Hochfrequenzgenerators
meistens nicht hinreichend veränderbar, um die Anpassung an den jeweiligen Verbraucher
herbeizuführen. Um Lastreflexionen, die durch Fehlanpassungen oder Veränderungen des
Widerstands bzw. der Eingangsimpedanz des Verbrauchers verursacht werden, von der
Antenne des Hochfrequenzgenerators fernzuhalten, wird in Richtung des Verbrauchers
ein zusätzlicher Richtungsleiter zwischengeschaltet, der die Reflexionsleistung absorbiert.
[0005] Bei einem Richtungsleiter handelt es sich in der Regel ebenfalls um ein Hohlleiterbauelement,
das üblicherweise mittels eines Flansches formschlüssig mit einem Launcher verbunden
wird. Da die Eigenschaften üblicher Richtungsleiter durch ein vergleichsweise schwaches
statisches inneres Magnetfeld festgelegt werden, müssen von einem HF-Generator ausgehende
magnetische Streufelder hinreichend abgeschwächt sein, um den Richtungsleiter nicht
zu verstimmen. Darum sind Launcher und Richtungsleiter üblicherweise relativ weit
beabstandet und die entsprechenden Bauteile groß, so dass Verstimmungen durch Streufelder
vernachlässigbar sind.
[0006] Ein Beispiel für einen Richtungsleiter ist ein Zirkulator. Der üblicherweise annähernd
zylindrische Zirkulator weist drei Ports und wenigstens eine Mikrowellen-Ferritscheibe
auf, die durch ein äußeres Magnetfeld magnetisiert wird. Die Ports sind in Winkelabständen
von 120° voneinander am Umfang des Zirkulators angeordnet. Das Magnetfeld des Zirkulators
wird so eingestellt, dass eine an einem ersten Port eingespeiste Leistung geringfügig
gedämpft an einen zweiten Port weitergeleitet wird, während der dritte Port vom ersten
Port weitgehend entkoppelt ist. Eine am zweiten Port eingespeiste Reflexionsleistung
wird an den dritten Port weitergeleitet. An diesen Port wird beispielsweise ein Lastwiderstand
angeschlossen, der reflektierte Leistung aufnimmt. Diese Leistung wird dann nicht
mehr zum ersten Port und somit zur Einkopplungsantenne des HF-Generators zurückgeleitet.
[0007] In
DE 100 34 028 A1 ist eine Mikrowellenanordnung mit einer Koppeleinrichtung für eine Mikrowellenquelle,
einem Ausgang, einem Zirkulator und einer Last zur Dämpfung von über den Ausgang zurücklaufenden
Mikrowellen offenbart. In einem Block aus leitendem Werkstoff sind erste, zweite und
dritte Kammern zur Einkopplung von Mikrowellen, für den Zirkulator und für die Last
angeordnet, wobei die erste Kammer mit der zweiten Kammer, die zweite Kammer mit der
dritten Kammer und die dritte Kammer mit dem Ausgang über je einen Kanal verbunden
sind, wobei die Wellenleitung mittels Koaxialleitungen erfolgt. Eine weitere Anordnung
dient zum Absorbieren von Mikrowellenenergie und weist einen Hohlraum, einen koaxialen
Eingang und einen wasserdurchströmten Schlauch auf.
[0008] In
US 4 024 478 A ist eine Terminierungs-Schaltung für Radiofrequenzen offenbart. Wellenleiter sowie
ein Zirkulator sind als bedruckte Leiterflächen ausgebildet. Ein Terminierungsanschluss
des Zirkulators ist als eine Kombination von seriellen und Parallelschaltungen von
leitenden und resistiven Flächen ausgebildet. Die Parallelschaltung mündet in zwei
RC-Elemente, die dazu dienen, schmalbandige, unvorhersehbare Resonanzen zu unterdrücken.
[0009] Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Hohlleiter-Einkopplungs-
und Übertragungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die bei kompakter und einfacher
Bauweise eine möglichst verlustfreie Übertragung von elektromagnetischen Wellen und
eine effektive Isolierung des Generators von reflektierter Leistung ermöglicht, wobei
die jeweiligen Leistungszustände mit wenig Aufwand reproduzierbar messbar sein sollen.
[0010] Diese Aufgabe wird bei einer Hohlleiter-Einkopplungs- und Übertragungsvorrichtung
für elektromagnetische Wellen, insbesondere Mikrowellen, umfassend einen mit einer
Antenneneinlassöffnung versehen Einkopplungshohlraum, einen Zirkulator, eine Lastaufnahmeeinrichtung,
eine Ausgangsöffnung, einen ersten Transmissionskanal zwischen dem Einkopplungshohlraum
und dem Zirkulator, einen zweiten Transmissionskanal zwischen dem Zirkulator und der
Ausgangsöffnung und einen dritten Transmissionskanal zwischen dem Zirkulator und der
Lastaufnahmeeinrichtung, dadurch gelöst, dass die Lastaufnahmeeinrichtung wenigstens
zwei Lastaufnahmevorrichtungen aufweist, wobei zwischen den wenigstens zwei Lastaufnahmevorrichtungen
eine Leistungsteilungsvorrichtung vorgesehen ist, wobei die wenigstens zwei Lastaufnahmevorrichtungen
durch einen Hohlleiter verbunden sind, wobei die geometrischen Abmessungen des Hohlleiters
und die Anordnung der Lastaufnahmevorrichtungen bei Einkopplung von elektromagnetischen
Wellen eine Phasenverschiebung von im Wesentlichen 90° bezogen auf die Wellenlänge
des Hohlleiters zwischen den Lastaufnahmevorrichtungen ergeben.
[0011] Unter dem Begriff Zirkulator werden im Rahmen der Erfindung auch andere nichtreziproke
Bauteile, etwa optische Elemente, wie beispielsweise halbdurchlässige Spiegel, verstanden.
Diese sind gerade bei sehr hohen Frequenzen anstelle von Hohlleiter-Zirkulatoren einsetzbar.
[0012] Ein Grundgedanke der Erfindung liegt darin, dass eine Lastaufnahmeeinrichtung mit
wenigstens zwei räumlich entkoppelten bzw. räumlich getrennten Lasten eine vom Verbraucher
reflektierte Leistung auf effektivere Weise aufnehmen kann als eine einzelne Last.
Dies führt auch zu einer guten Entkopplung des Hochfrequenzgenerators von reflektierter
Leistung mittels des Zirkulators. Dies wird umso besser erreicht, je genauer die zu
der Lastaufnahmeeinrichtung hinführenden Transmissionskanäle in ihrer Geometrie so
dimensioniert sind, dass ihre Eingangsimpedanzen am Zirkulator dem konjugiert komplexen
des Ausgangswiderstands des Zirkulators entsprechen.
[0013] Mit nur einer Lastaufnahmevorrichtung wird das Ziel einer guten Entkopplung nur eingeschränkt
und über eine geringe Frequenzbandbreite erreicht. Bei Verwendung von zwei oder mehr
Lasten ist hingegen eine flexible und unabhängige Einstellung des Real- und Imaginärteiles
des am Ausgang des Zirkulators wirkenden Eingangsimpedanz einstellbar, da für jede
Last die zu ihr hinführende Hohlleitersektion individuell dimensioniert werden kann.
[0014] So kann durch geeignete Dimensionierung der zu den Lasten hinführenden Hohlleiter
eine beliebige geeignete Phasenverschiebung zwischen den beiden Hohlleitern gewählt
werden. Mittels der Phasenverschiebung ist eine sehr effektive Absorption der zu den
Lasten geführten Leistung möglich, auch wenn der Wellenwiderstand an eine einzelne
Last nicht optimal abgestimmt wäre. Vorzugsweise weisen die wenigstens zwei Lasten
die gleiche Kapazität zur Leistungsaufnahme auf. Dazu sind sie gleich dimensioniert
und/oder vom gleichen Typus.
[0015] Da erfindungsgemäß die wenigstens zwei Lastaufnahmevorrichtungen durch einen Hohlleiter
verbunden sind, ist eine Auswahl der Phasenverschiebung zwischen den Lastaufnahmevorrichtungen
einfach zu treffen.
[0016] Eine besonders effektive Absorption zurückreflektierter Leistung ist erfindungsgemäß
möglich, da die geometrischen Abmessungen des Hohlleiters und die Anordnung der Lastaufnahmevorrichtungen
eine Phasenverschiebung von im Wesentlichen 90° bezogen auf die Wellenlänge des Hohlleiters
zwischen den Lastaufnahmevorrichtungen ergeben. Eine Phasenverschiebung von 90° ergibt
sich in einfacher Weise, wenn der Hohlleiter eine Länge von λ/4 hat.
[0017] Dabei berechnet sich die Wellenlänge λ des Hohlleiters zum einen aus der kritischen
oder cut-off-Wellenlänge λ
c, die sich aus den inneren Ausmaßen des Hohlleiters, beispielsweise der breiteren
Seite eines rechteckigen Hohlleiters, ergibt, und andererseits aus der Wellenlänge
λ
L der eingekoppelten elektromagnetischen Strahlung im freien Raum (Freiraumwellenlänge)
gemäß der Formel

[0018] In Bezug auf die danach berechnete Wellenlänge λ hat der Hohlleiter vorzugsweise
eine Länge von λ/4. Im Rahmen der Erfindung ist mit einem Hohlleiter mit einer Länge
von λ/4 auch ein Hohlleiter-mit einer Länge von einem ungeraden ganzzahligen Vielfachen
von λ/4, also 3λ/4, 5λ/4, 7λ/4 usw., gemeint, da sich in jedem Fall eine Phasenverschiebung
von effektiv 90° einstellt.
[0019] Wenn die Phasenverschiebung 90° beträgt und gleichartige Lasten verwendet werden,
kompensieren sich die imaginären Impedanzanteile der Lasten, während die Realteile
gemittelt werden. Die Bandbreite, für die diese Bedingung annähernd erfüllt wird,
ist bei der Benutzung von wenigstens zwei Lasten größer als bei nur einer Last.
[0020] Üblicherweise sind die Hohlleiter-Einkopplungs- und Übertragungsvorrichtungen für
einen bestimmten Wellenlängenbereich ausgelegt, so dass sich die Angaben über die
Phasenverschiebungen auf diesen Wellenlängenbereich beziehen. Die konkrete Dimensionierung
von Hohlleitern für bestimmte bzw. vorbestimmte Wellenlängen ist dem Fachmann geläufig.
[0021] Bei einer Reflexion von Leistung an den Lastaufnahmevorrichtungen wird jeweils der
Hohlleiter, der zu den Lastaufnahmevorrichtungen führt, ein zweites Mal durchquert.
Dadurch verdoppelt sich für die von den Lasten reflektierte Leistung die zurückgelegte
Wegstrecke. Bei einer Wahl der Länge des Hohlleiters als λ/4 (und ungradzahlige Vielfachen
hiervon) ergibt sich eine Differenz von λ/2 bzw. im Wesentlichen 180° zwischen den
von den jeweiligen Lasten reflektierten Wellen. Durch diese Phasenverschiebung entsteht
an einem Summierpunkt der Wellen eine destruktive Interferenz zwischen den beiden
Anteilen. Die restliche von den Lasten jeweils reflektierte Leistung löscht sich somit
gegenseitig aus. Auf diese Weise wird nur extrem wenig Leistung durch den Zirkulator
an den Generator zurückgeleitet. Dies erhöht die Lebensdauer des Generators.
[0022] Erfindungsgemäß ist zwischen den wenigstens zwei Lastaufnahmevorrichtungen eine Leistungsteilungsvorrichtung
vorgesehen. Dies führt dann dazu, dass die Reflexionsleistung, die durch den Zirkulator
vom zweiten an den dritten Port weitergeleitet wird, durch den dritten Transmissionskanal
zu einem Leistungsteiler geführt wird. Der Leistungsteiler hat beispielsweise die
Form einer in den Hohlleiter ragenden Blende, von der in zwei Richtungen zwei Hohlleiter
abzweigen. Die Hohlleiter haben beispielsweise gleiche geometrische Innenmaße, aber
eine um λ/4 verschiedene Länge.
[0023] Die jeweils in die beiden Hohlleiter eingespeisten Leistungen ergeben sich nach der
von der Blende aufgeteilten Flächen des Hohlleiterquerschnitts. Ist beispielsweise
die Blende mittig im Hohlleiter angeordnet, wird an beide nachfolgenden Hohlleiter
vorteilhafterweise jeweils 50 % der Leistung eingekoppelt. Diese Lösung hat den weiteren
Vorteil, dass die Leistung vollständig an die darin angeordneten Lasten geführt wird.
Eine breitbandige Impedanzanpassung wird über die Form und Eintauchtiefe der Blende
erzielt.
[0024] Um eine Optimierung der Absorption der vom Verbraucher reflektierten Leistung zu
erreichen, ist vorteilhafterweise ein vorbestimmter Abstand der wenigstens zwei Lastaufnahmevorrichtungen
oder ein vorbestimmter Abstand zwischen wenigstens einer Lastaufnahmevorrichtung und
der Leistungsteilungsvorrichtung, insbesondere mittels eines Phasenstellglieds, einstetibar.
Diese Variabilität bewirkt, dass die relative Position der beiden Lasten im Phasenraum
des Wellenwiderstandes zueinander veränderbar ist, um einen Phasenwinkel von 90° möglichst
genau einzustellen. Das Phasenstellglied kann auch selber die Phasenverschiebung von
etwa 90° bewirken.
[0025] Das Phasenstellglied ist in einfachster Form ein λ/4- oder ähnlich langes Hohlleiterelement.
Als Phasenstellglieder sind im Rahmen der Erfindung auch Pfosten und/oder Blenden,
die in den Hohlleiter hinein gefahren werden, vorgesehen, die abhängig von ihrer Lage
und Länge im Hohlleiter und von ihrem Material eine Phasenverschiebung von beispielsweise
λ/4 oder λ/8 bewirken.
[0026] Vorzugsweise ist wenigstens eine der Lastaufnahmevorrichtungen eine Wasserlast oder
eine Last auf Basis einer anderen elektromagnetische Felder absorbierenden Flüssigkeit,
die insbesondere durch ein Rohr aus einem elektrisch isolierenden Stoff, vorzugsweise
Quarzglas, geführt wird. Mit dieser Ausbildung ergibt sich ein besonders einfacher
Aufbau, der eine effektive Leistungsabfuhr erlaubt. In einer alternativen Ausbildung
besteht das Rohr aus Mikrowellen absorbierendem Material und ist im Inneren des Rohres
eine kühlende und/oder Mikrowellen absorbierende Flüssigkeit durchleitbar.
[0027] Eine besonders kompakte Bauweise der Vorrichtung bzw, des Launchers ist vorteilhafterweise
möglich, wenn im Zirkulator bei Einspeisung eines elektromagnetischen Feldes in die
Vorrichtung ein stationäres Magnetfeld herrscht, das im Wesentlichen senkrecht zur
Richtung der E-Feldkomponente des elektromagnetischen Feldes in den Transmissionskanälen
ausgerichtet ist. Diese Ausrichtung der Magnetfelder erlaubt es, die Krümmungsrichtungen
der Transmissionskanäle und die Ausdehnung des Zirkulators in einer Ebene anzuordnen,
wodurch eine besonders flache Bauweise möglich wird. Außerdem liegt somit die Richtung
des Magnetfelds im Zirkulator senkrecht zum Magnetfeld, das üblicherweise aus einem
HF-Generator, beispielsweise einem Magnetron, in den Einkoppelhohlraum einstrahlt.
Dieses Stör-Magnetfeld aus dem Magnetron ist somit vom Magnetfeld im Zirkulator entkoppelt.
Da der Zirkulator als Richtungsleiter kaum verstimmt wird, kann der Abstand zwischen
Zirkulator und Einkoppelhohlraum wesentlich verkleinert werden, wodurch eine noch
kompaktere Bauform erreicht wird.
[0028] Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine Hohlleiter-Einkoppluhgs-
und Übertragungsvorrichtung für elektromagnetische Wellen, insbesondere Mikrowellen,
umfassend einen mit einer Antenneneinlassöffnung versehenen Einkopplungshohlraum,
einen Zirkulator, eine Lastaufnahmeeinrichtung, eine Ausgangsöffnung, einen ersten
Transmissionskanal zwischen dem Einkopplungshohlraum und dem Zirkulator, einen zweiten
Transmissionskanal zwischen dem Zirkulator und der Ausgangsöffnung und einen dritten
Transmissionskanal zwischen dem Zirkulator und der Lastaufnahmeeinrichtung, die dadurch
weitergebildet ist, dass der Einkopplungshohlraum, der erste Transmissionskanal, der
Zirkulator und der zweite Transmissionskanal in einem, vorzugsweise gemeinsamen, Gehäuse
angeordnet sind.
[0029] Durch die Unterbringung der Komponenten in einem, insbesondere gemeinsamen, gesamten
Gehäuse als Baueinheit wird vermieden, verschiedene Komponenten aufeinander passend
zu fertigen und die Komponenten miteinander zu verbinden. Dadurch entfallen Verbindungsflansche,
die deutlich größer als die Querschnittsdimensionen des Hohlleiters sind. Es wird
auch kein Raum mehr für den Zugang zu den Verbindungsflanschen benötigt, so dass insgesamt
ein kompakter Aufbau erzielt wird. Mit den Flanschverbindungen werden auch durch Übergangswiderstände
verursachte Leistungsverluste vermieden. Überdies wird die Neigung zu Spannungsüberschlägen
an Stoßstellen und das Risiko, bei Undichtigkeit HF-Leistung nach außen abzustrahlen,
verringert bzw. vermieden.
[0030] Besonders einfach herzustellen ist die erfindungsgemäße Vorrichtung, wenn das Gehäuse
vorteilhafterweise zwei Gehäuseformkörper umfasst. Jeder Gehäuseformkörper, beispielsweise
in Form einer Halbschale, wird auf herkömmliche Weise bearbeitet und weist entsprechende
Vertiefungen auf, die im zusammengesetzten Zustand des Gehäuses die Hohlleiter und
Kammern bilden. Die elektrischen Felder in der Einkoppelsektion und in den Lasten
liegen dabei in der gleichen Ebene. Da keine Querströme durch die Grenzflächen fließen,
ist es möglich, die komplette Einheit in einer zweischaligen Bauweise aufzubauen und
gleichzeitig sehr geringe bauliche Abstände zuzulassen. Dabei bleiben die einzelnen
Räume entkoppelt. Die Hochfrequenzdichtigkeit nach außen ist dabei gewährleistet.
[0031] Insbesondere sind die Gehäuseformkörper im Wesentlichen spiegelsymmetrisch und somit
form- und funktionskomplementär. Dabei liegt die Grenzfläche zwischen den Gehäusen
in der Mitte der Hohlleiter, vorzugsweise verläuft sie durch die breiten Seiten der
Hohlleiter. Im Wesentlichen spiegelsymmetrisch bedeutet, dass beispielsweise in einem
Gehäuseformkörper Öffnungen für Leistungsmonitore vorgesehen sind, im anderen aber
nicht. Dies ändert aber nichts an der grundsätzlich gleichartigen Dimensionierung
der Hohlleiterhälften. Vorteilhafterweise wird eine breite Seite des Hohlleiters geschnitten.
Es findet dann keine Stromübertragung durch Ströme statt, die parallel zur Schnittkante
fließen.
[0032] Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe besteht bei einer
eingangs genannten Vorrichtung darin, dass in oder an wenigstens einem der Transmissionskanäle
wenigstens eine Leistungsmessvorrichtung angeordnet ist oder anbringbar ist, die einen
Koaxialleiter und eine Gehäuseöffnung zum Transmissionskanal umfasst, wobei die Seele
des Koaxialleiters mit dem Innenumfang der Gehäuseöffnung leitend verbunden ist. Diese
Art eines Leistungsmonitors oder einer Leistungsmessvorrichtung bildet eine einfach
herzustellende, genaue und reproduzierbare Messvorrichtung für die in einem Transmissionskanal
geführte Leistung.
[0033] Die Öffnung ist insbesondere als Langloch oder als Oval ausgeführt, an den die Seele
eines üblichen Hochfrequenz-Koaxialkabels angeschlossen wird. Dieser Aufbau ersetzt
eine übliche Sonde für einen Leistungsmonitor, bei dem eine Drahtschleife in den Hohlleiter
eingeführt wird. Bei solchen Sonden, die aufwändig und teuer in der Herstellung sind,
sind die Orientierung und die Position der Drahtschleife im Hohlleiter nicht exakt
reproduzierbar.
[0034] Bei der erfindungsgemäßen Leistungsmessvorrichtung wird ein Teil des Gehäuses als
Schleife bzw. Antenne benutzt, so dass konsistente Messergebnisse garantiert sind.
Auf diese Weise ist es möglich, an die Langlöcher oder Ovallöcher oder an gegebenenfalls
mit diesen schon leitend verbundene Adapter oder Konnektoren lediglich noch Messkabel
anzuschließen, anstatt in aufwändiger Weise weitere Messvorrichtungen und deren Aufsätze
vorzusehen, die in die Transmissionskanäle einzuführen sind. Durch diese Maßnahme
ergibt sich neben einer Erhöhung der Messgenauigkeit eine Ersparnis in der Komplexität
und dem Aufwand beim Bau der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
[0035] Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens
anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben,
wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten
ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine erfindungsgemäße Vorrichtung in schematischer Schnittdarstellung,
- Fig. 2
- eine perspektivische schematische Darstellung eines Gehäuseformkörpers der erfindungsgemäßen
Vorrich- tung,
- Fig. 3
- eine perspektivische schematische Darstellung der Vor- richtung im zusammengesetzten
Zustand mit HF- Generator,
- Fig. 4
- eine schematische Darstellung eines bekannten Leis- tungssensors mit einer Koppelschleife
und
- Fig. 5
- eine schematische Darstellung eines erfindungsgemä- ßen Leistungssensors.
[0036] In den folgenden Figuren sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente bzw. entsprechende
Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer entsprechenden erneuten
Vorstellung abgesehen wird.
[0037] Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Hohlleiter-Einkoppel- und Übertragungsvorrichtung
1 für elektromagnetische Wellen bzw. Mikrowellen in einer schematischen Schnittansicht.
Die Hohlleiter-Einkoppel- und Übertragungsvorrichtung 1 weist ein einziges Gehäuse
2 und einen Mikrowellen-Einkopplungshohlraum 3 mit einer Öffnung 4 für eine Antenne
eines Magnetrons 28 (vgl. Fig. 3) auf.
[0038] Vom Einkopplungshohlraum 3 führt ein geschwungener bzw. S-förmiger Hohlleiter als
Transmissionskanal 5 zu einem ersten Port 8 eines Zirkulators 6 mit drei im Winkelabstand
von 120° zueinander angeordneten Ports 8, 9, 12. Vom zweiten Port 9 führt ein weiterer
bzw. geschwungener S-förmiger Transmissionskanal 10 zu einer Ausgangsöffnung 11, an
die ein (hier nicht dargestellter) Verbraucher angeschlossen werden kann. Der erste
und zweite Transmissionskanal 5, 10 hat jeweils vorzugsweise eine Länge von etwa λ/4,
so dass eine rein reelle Wellenwiderstandstransformation durch die Hohlleiter 5, 10
eingestellt wird. Dieses führt zu einer optimalen Anpassung der Impedanzen des Hohlleiters
10 an den Wellenwiderstand des Verbrauchers bzw. des Hohlleiters 5 an den Wellenwiderstand
des Einkoppelhohlraums 3.
[0039] Vom dritten Port 12 des Zirkulators 6 führt ein dritter Transmissionskanal 13 zu
einem mittig angeordneten Leistungsteiler 14 in Form einer Blende 14a, die mittig
in die Querschnittsfläche des Transmissionskanals 13 hineinragt. Das darin beaufschlagte
elektromagnetische Feld wird durch eine im Leistungsteiler 14 angeordnete Blende 14a
in zwei gleiche Anteile aufgespaltet und über zwei seitlich angeordnete Transmissionskanäle
15, 16 zu zwei Wasserlasten 17, 18 geführt.
[0040] Der Zirkulator 6 weist flache zylindrische Mikrowellen-Ferrite 7 auf. Das Magnetfeld
der Ferrite 7 und des Zirkulators 6 weisen in die Bildebene hinein. Aufgrund dieser
Bauweise bzw. Anordnung liegen die schmalen Seiten der Transmissionskanäle 5, 10,
13 und der Zirkulator 6 in einer gemeinsamen Ebene.
[0041] Elektromagnetische Wellen, die aus einem Magnetron 28 in den Einkoppelhohlraum 3
eingestrahlt werden, gelangen über den S-förmigen Transmissionskanal 5, der als Widerstandstransformator
zur Impedanzanpassung eine Länge von λ/4 hat, zum ersten Port 8 des Zirkulators 6.
Im Zirkulator 6 werden die elektromagnetischen Wellen unter geringen Verlusten vom
ersten Port 8 um 60° zum zweiten Port 9 abgelenkt und gelangen über den sich daran
anschließenden S-förmigen Transmissionskanal 10 und die Ausgangsöffnung 11 zu einem
nicht dargestellten Verbraucher.
[0042] Falls wegen einer Fehlanpassung oder einer Änderung der Leistungsaufnahme des Verbrauchers
die Impedanzanpassung nicht optimal ist, wird ein Teil der Leistung zum Zirkulator
6 zurück reflektiert. Diese Leistung wird um 60° von der geradlinigen Fortpflanzungsrichtung
zum dritten Port 12 abgelenkt, wo sie über den Transmissionskanal 13 zum Leistungsteiler
14 und den Transmissionskanälen 15, 16 zu den Wasserlasten 17, 18 geleitet werden.
[0043] Die Längen und die weiteren Dimensionen der Transmissionskanäle 15 und 16 sind so
gewählt bzw. bestimmt, dass zwischen den beiden Wasserlasten 17, 18 eine Phasenverschiebung
von 90° bzw. eine Längenverschiebung von λ/4 (oder ein ungerades ganzzahliges Vielfaches
davon) auftritt, um die Reflexionsleistung optimal abzuführen. Möglicherweise von
den Wasserlasten 17, 18 reflektierte Wellen durchlaufen wiederum die Transmissionskanäle
15, 16. Am Summierpunkt, dem Leistungsteiler 14, haben die reflektierten Wellen eine
Phasenverschiebung von insgesamt 180°, so dass sie sich gegenseitig auslöschen.
[0044] In die ersten, zweiten, dritten Transmissionskanäle 5, 10 und 13 sind jeweils in
die Seitenwand eines Gehäuseformkörpers Langlöcher 19, 20, 21 von Leistungsmonitoren
22, 23, 24 eingelassen.
[0045] Im Zirkulator 6 ist das Magnetfeld senkrecht zur Zeichenebene angeordnet. Üblicherweise
ist die Richtung des Magnetfelds, das aus einem Magnetron 28 (vgl. Fig. 3) in den
Einkopplungshohlraum 3 ausstrahlt, vertikal in der Zeichenebene. Diese beiden Magnetfelder
sind somit weitgehend entkoppelt. Da somit selbst stärkere Streufelder eines Magnetrons
28 kaum eine Verstimmung des Zirkulators 6 bewirken, reicht ein kurzer Abstand zwischen
Einkoppelhohlraum 3 und Zirkulator 6 aus. Außerdem werden Leistungsverluste gering
gehalten, indem sämtliche Bauteile der Vorrichtung 6 in einem gemeinsamen Gehäuse
2 angeordnet sind und keinerlei Kontaktflächen zwischen den Bauteilen vorhanden sind,
durch die Leistung verloren gehen könnte.
[0046] Fig. 2 zeigt eine perspektivische schematische Darstellung eines Gehäuseformkörpers
2a der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in einer Ansicht von schräg unten. Der Gehäuseformkörper
2a ist mit einem spiegelbildlichen Gehäuseformkörper 2b, wie in Fig. 3 gezeigt, zu
der Vorrichtung 2 zusammensetzbar.
[0047] Zusätzlich zu der Schnittdarstellung von Fig. 1 ist erkennbar, dass die Tiefe der
Transmissionskanäle 5, 10, 13 geringer ist als die Tiefe des Einkopplungshohlraums
3. Dagegen ist die Tiefe im Bereich des Zirkulators 6 gegenüber den Transmissionskanälen
5, 10, 13 verkleinert. Schließlich sind im Bereich der Wasserlasten 17, 18, deren
Rohre 17a, 18a ebenfalls dargestellt sind, die Hohlräume viertieft und/oder verbreitert,
wodurch sich jeweils ein Resonanzraum ergibt.
[0048] In die Wände der Transmissionskanäle 5, 10, 13 sind jeweils Öffnungen in Form von
Langlöchern 19, 20, 21 für Leistungsmonitore 22, 23, 24 eingelassen. Jeweils mittig
an einer der langen Innenseiten der Langlöcher 19, 20, 21 sind Kontakte 25, 26, 27
für Sensor-Anschlüsse 25a, 26a, 27a leitend angebracht, an die jeweils eine Leitung
eines Koaxialkabels angeschlossen wird. Die Langlöcher 19, 20, 21 sind mit ihrer längeren
Ausdehnung jeweils in Ausbreitungsrichtung der elektromagnetischen Wellen angeordnet.
In dieser Ausrichtung der Langlöcher 19, 20, 21 wird bei gegebenen geometrischen Abmessungen
der Transmissionskanäle 5, 10, 13 der jeweils maximale Kopplungskoeffizient erzielt.
[0049] Fig. 3 stellt eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 im zusammengesetzten
Zustand der Gehäuseformkörper 2a, 2b dar, wobei ein Magnetron 28 bestimmungsgemäß
an die Öffnung 4 des Einkopplungshohlraums 3 angeschlossen ist. Um die Ausgangsöffnung
11 ist ein Flansch angeordnet, an dem ein Verbraucher angeschlossen werden kann.
[0050] An den Seitenwänden der Vorrichtung 1 befinden sich Aussparungen an den Orten der
Leistungsmonitore 22, 23, 24, in denen die Anschlüsse 25a, 26a, 27a für die Sensoren
gezeigt sind. Ebenfalls sichtbar sind Anschlüsse 17b, 18b für die Wasserlasten 17,
18.
[0051] In Fig. 4 ist eine schematische Darstellung eines bekannten Leistungssensors mit
einer Koppelschleife gezeigt. In der Außenwand des Gehäuses 2 im Bereich eines Transmissionskanals
5 ist eine kreisförmige Öffnung 19 für einen Leistungsmonitor eingelassen. An der
Öffnung 19 ist außen die leitende Abschirmung 32 eines Koaxialkabels 29 angeschlossen.
Die Innenleitung 30 des Koaxialkabels 29 ragt in den Innenraum des Transmissionskanals
5 hinein und biegt sich zum Gehäuse 2 zurück. Die Spitze der Innenleitung 30 des Koaxialkabels
29 ist in leitendem Kontakt mit der Innenwand des Gehäuses am Rand der Öffnung 19.
Auf diese Weise entsteht eine Induktionsschleife. Die sich zurück biegende Innenleitung
30 des Koaxialkabels umschließt eine Fläche, die von dem zeitlich rasch veränderlichen
magnetischen Feld im Transmissionskanal 5 durchdrungen wird.
[0052] Die zeitliche Veränderung des magnetischen Feldes induziert einen Stromfluss im Koaxialkabel
29. Die Stärke des Induktionsstromes hängt von der Größe der umschlossenen Fläche,
der Geschwindigkeit der zeitlichen Änderung, der Stärke des elektromagnetischen Wechselfeldes
und von der relativen Orientierung der umschlossenen Fläche und des elektromagnetischen
Wechselfeldes ab. Darum wird üblicherweise durch Drehung des Koaxialkabels 29 bzw.
dessen Innenrohr 30 die Ausrichtung der umschlossenen Fläche auf die lokale Ausrichtung
des Feldes angepasst. Die kleinste Abschwächung wird erreicht, wenn die Feldvektoren
des Wechselfeldes an der Stelle der Schleife senkrecht auf die umschlossene Fläche
stehen. Der Abschwächungsfaktor hängt empfindlich von der Ausrichtung der Innenleitung
30 ab.
[0053] Im Gegensatz dazu besteht die in Fig. 5 in schematischer Darstellung gezeigte erfindungsgemäße
Anordnung der Induktionsschleife darin, dass statt einer runden Öffnung ein Langloch
19 benutzt wird und die Innenleitung 30 des Koaxialkabels 29 nicht in den Innenraum
des Transmissionskanals 5 hineinragt, sondern mit der Innenwand der Öffnung 19 leitend
verbunden ist. Um die Innenleitung 30 herum ist durch die Öffnung 19 eine Isolierschicht
31 des Koaxialkabels 29 gezeigt, die von der leitenden Abschirmung 32 begrenzt ist.
Die Abschirmung 32 ist wiederum mit der Außenwand des Gehäuses 2 leitend verbunden.
[0054] In der gezeigten Anordnung sind Innenleitung 30 und Abschirmung 32 des Koaxialkabels
29 beispielsweise als Adapter oder Konnektor fest an der Öffnung 19 angeordnet, so
dass jeweils reproduzierbare Leistungsmessungen möglich sind. Die Herstellung von
Langlöchern ist mit sehr geringem Aufwand in einfacher Frästechnik möglich. Im Gegensatz
zur in Fig. 4 gezeigten Schleife durchdringt bei der Anordnung gemäß Fig. 5 jedoch
das elektromagnetische Wechselfeld die Schleife nicht direkt. Stattdessen erzeugen
in der Gehäusewandung induzierte Wandströme ein Wechselfeld, das die Schleife durchdringt.
[0055] Mit der erfindungsgemäßen Hohlleiter-Einkoppel- und Übertragungsvorrichtung 1 wird
der für eine Magnetron-Antenne wirksame Eingangswiderstand ohne zusätzliche Komponenten
bei allen vorkommenden Anpassverhältnissen annähernd konstant gehalten. Mit dem integrierten
Zirkulator wird ein baulich kompakter Launcher erzielt. Stromübertragende mechanische
Verbindungsstellen entfallen vollständig, wodurch eine ausgezeichnete Hochfrequenzdichtigkeit
ohne Löt- oder Schweißverbindungen auch ohne Einteiligkeit des Gehäuses erzielt wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist für Frequenzen oberhalb einiger hundert MHz bis
einige GHz geeignet. Der maximale Leistungsbereich ist abhängig von der Betriebsfrequenz
bis zu 100 kW im Dauerstrichbetrieb. Die maximal zulässige pulsleistung kann um ein
Vielfaches höher liegen.
Bezugszeichenliste
[0056]
- 1
- Hohlleiter-Einkopplungs- und Übertragungsvorrichtung
- 2
- Gehäuse
- 2a, 2b
- Gehäuseformkörper
- 3
- Mikrowellen-Einkopplungshohlraum
- 4
- Öffnung für Antenne
- 5
- Transmissionskanal
- 6
- Zirkulator
- 7
- Ferrit
- 8, 9
- erster und zweiter Zirkulator-Port
- 10
- Transmissionskanal
- 11
- Ausgangsöffnung zum Verbraucher
- 12
- dritter Zirkulator-Port
- 13
- Transmissionskanal
- 14
- Leistungsteiler
- 14a
- Blende
- 15, 16
- Transmissionskanäle
- 17, 18
- Wasserlasten
- 17a, 18a
- Rohre und Wasserlasten
- 17b, 18b
- Anschlüsse für die Wasserlasten
- 19, 20, 21
- Öffnungen für Leistungsmonitore
- 22, 23, 24
- Leistungsmonitore
- 25; 26, 27
- Kontaktstellen für Sensoren
- 25a, 26a, 27a
- Sensor-Anschlüsse
- 28
- Magnetron
- 29
- Koaxialkabel
- 30
- Innenleitung
- 31
- Isolierschicht
- 32
- leitende Abschirmung
1. Hohlleiter-Einkopplungs- und Übertragungsvorrichtung (1) für elektromagnetische Wellen,
insbesondere Mikrowellen, umfassend einen mit einer Antenneneinlassöffnung (4) versehenen
Einkopplungshohlraum (3), einen Zirkulator (6), eine Lastaufnahmeeinrichtung (14,
15, 16, 17, 17a, 17b, 18, 18a, 18b), eine Ausgangsöffnung (11), einen ersten Transmissionskanal
(5) zwischen dem Einkopplungshohlraum (3) und dem Zirkulator (6), einen zweiten Transmissionskanal
(10) zwischen dem Zirkulator (6) und der Ausgangsöffnung (11) und einen dritten Transmissionskanal
(13) zwischen dem Zirkulator (6) und der Lastaufnahmeeinrichtung (14, 15, 16, 17,
17a, 17b, 18, 18a, 18b), dadurch gekennzeichnet, dass die Lastaufnahmeeinrichtung (14, 15, 16, 17, 17a, 17b, 18, 18a, 18b) wenigstens zwei
Lastaufnahmevorrichtungen (17, 18) aufweist, wobei zwischen den wenigstens zwei Lastaufnahmevorrichtungen
(17, 18) eine Leistungsteilungsvorrichtung (14) vorgesehen ist, wobei die wenigstens
zwei Lastaufnahmevorrichtungen (17, 18) durch einen Hohlleiter (15, 16) verbunden
sind, wobei die geometrischen Abmessungen des Hohlleiters (15, 16) und die Anordnung
der Lastaufnahmevorrichtungen (17, 18) bei Einkopplung von elektromagnetischen Wellen
eine Phasenverschiebung von 90° bezogen auf die Wellenlänge des Hohlleiters (15, 16)
zwischen den Lastaufnahmevorrichtungen (17, 18) ergeben.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Lastaufnahmevorrichtungen (17, 18) die gleiche Kapazität zur
Leistungsaufnahme aufweisen.
3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorbestimmter Abstand der wenigstens zwei Lastaufnahmevorrichtungen (17, 18)
oder ein vorbestimmter Abstand zwischen wenigstens einer Lastaufnahmevorrichtung (17,
18) und der Leistungsteilungsvorrichtung (14), insbesondere mittels eines Phasenstellglieds,
einstellbar ist.
4. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Lastaufnahmevorrichtungen (17, 18) eine Wasserlast oder eine
Last auf Basis einer anderen elektromagnetische Felder absorbierenden Flüssigkeit
ist, die insbesondere durch ein Rohr (17a, 18a) aus einem elektrisch isolierenden
Stoff, vorzugsweise Quarzglas, geführt wird.
5. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Lastaufnahmevorrichtungen (17, 18) ein Rohr (17a, 18a) aus Mikrowellen
absorbierendem Material aufweist, in dessen Inneren eine kühlende und/oder Mikrowellen
absorbierende Flüssigkeit durchleitbar ist.
6. Vorrichtung (1) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach einem der Ansprüche
1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Zirkulator (6) bei Einspeisung eines elektromagnetischen Feldes in die Vorrichtung
(1) ein stationäres Magnetfeld herrscht, das im Wesentlichen senkrecht zur Richtung
der E-Feldkomponente des elektromagnetischen Feldes in den Transmissionskanälen (5,
10, 13) ausgerichtet ist.
7. Vorrichtung (1) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach einem der Ansprüche
1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Einkopplungshohlraum (3), der erste Transmissionskanal (5), der Zirkulator (6)
und der zweite Transmissionskanal (10) in einem, vorzugsweise gemeinsamen, Gehäuse
(2) angeordnet sind.
8. Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich der dritte Transmissionskanal (13) und die Lastaufnahmeeinrichtung (14,
15, 16, 17, 17a, 17b, 18, 18a, 18b) in dem Gehäuse (2) angeordnet sind.
9. Vorrichtung (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) zwei Gehäuseformkörper (2a, 2b) umfasst.
10. Vorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseformkörper (2a, 2b) im Wesentlichen spiegelsymmetrisch sind.
11. Vorrichtung (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Grenzfläche der Gehäuseformkörper (2a, 2b) durch eine breite Seite der Transmissionskanäle
(5, 10, 13) verläuft.
12. Vorrichtung (1) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach einem der Ansprüche
1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in oder an wenigstens einem der Transmissionskanäle (5, 10, 13) wenigstens eine Leistungsmessvorrichtung
(19, 20, 21) angeordnet ist oder anbringbar ist, die einen Koaxialleiter (29) und
eine Gehäuseöffnung (22, 23, 24) zum Transmissionskanal (5, 10, 13) umfasst, wobei
die Seele (30) des Koaxialleiters (29) mit dem Innenumfang der Gehäuseöffnung (22,
23, 24) leitend verbunden ist.
1. A hollow-conductor injection and transmission apparatus (1) for electromagnetic waves,
particularly microwaves, including an injection cavity (2) provided with an antenna
inlet opening (4), a circulator (6), a load-receiving arrangement (14, 15, 16, 17,
17a, 17b, 18, 18a, 18b), an outlet opening (11), a first transmission passage (5)
between the injection cavity (3) and the circulator (6), a second transmission passage
(10) between the circulator (6) and the outlet opening (11) and a third transmission
passage (13) between the circulator (6) and the load-receiving arrangement (14, 15,
16, 17, 17a, 17b, 18, 18a, 18b), characterised in that the load-receiving arrangement (14, 15, 16, 17, 17a, 17b, 18, 18a, 18b) has at least
two load-receiving devices (17, 18), wherein provided between the at least two load-receiving
devices (17, 18) there is a power splitting device (14), wherein the at least two
load-receiving devices, (17, 18) are connected by a hollow conductor (15, 16), wherein
the geometrical dimensions of the hollow conductor (15, 16) and the arrangement of
the load-receiving devices (17, 18) result, during the injection of electromagnetic
waves, in a phase shift of 90° with respect to the wavelength of the hollow conductor
(15, 16) between the load-receiving devices (17, 18).
2. Apparatus (1) as claimed in claim 1, characterised in that the at least two load-receiving devices (17, 18) have the same capacity for absorbing
power.
3. Apparatus (1) as claimed in claim 1 or 2, characterised in that a predetermined spacing of the two load-receiving devices (17, 18) or a predetermined
distance between at least one load-receiving device (17, 18) and the power splitting
device (14) is adjustable, particularly by means of a phase adjustment element.
4. Apparatus (1) as claimed in one of claims 1 to 3, characterised in that at least one of the load-receiving devices (17, 18) is a water load or a load based
on another fluid which absorbs electromagnetic fields, which in particular is passed
through a tube (17a, 18a) of an electrically insulating material, preferably quartz
glass.
5. Apparatus (1) as claimed in one of claims 1 to 4, characterised in that at least one of the load-receiving devices (17, 18) includes a tube (17a, 18a) of
material which absorbs microwaves, through the interior of which a cooling fluid and/or
a fluid which absorbs microwaves may be conducted.
6. Apparatus (1) in accordance with the preamble of claim 1 or as claimed in one of claims
1 to 5, characterised in that when feeding an electromagnetic field into the apparatus (1) a stationary magnetic
field prevails in the circulator (6) which is orientated substantially perpendicular
to the direction of the E-field component of the electromagnetic field in the transmission
passages (5, 10, 13).
7. Apparatus (1) in accordance with the preamble of claim 1 or as claimed in one of claims
1 to 6, characterised in that the injection cavity (3), the first transmission passage (5), the circulator (6)
and the second transmission passage (10) are arranged in a, preferably common, housing
(2).
8. Apparatus (1) as claimed in claim 7, characterized in that the third transmission passage (13) and the load-receiving arrangement (14, 15, 16,
17, 17a, 17b, 18, 18a, 18b) are additionally arranged in the housing (2).
9. Apparatus (1) as claimed in claim 7 or 8, characterised in that the housing (2) includes two shaped housing bodies (2a, 2b).
10. Apparatus (1) as claimed in claim 9, characterised in that the shaped housing bodies (2a, 2b) are substantially mirror symmetrical.
11. Apparatus (1) as claimed in claim 9 or 10, characterised in that a boundary surface of the shaped housing bodies (2a, 2b) extends through a wide side
of the transmission passages (5, 10, 13).
12. Apparatus (1) as claimed in the preamble of claim 1 or as claimed in one of claims
1 to 11, characterised in that arranged or mountable in or on at least one of the transmission passages (5, 10,
13) is at least one power measuring device (19, 20, 21), which includes a coaxial
conductor (29) and a housing opening (22, 23, 24) to the transmission passage (5,
10, 13), wherein the core (30) of the coaxial conductor (29) is conductively connected
to the internal periphery of the housing opening (22, 23, 24).
1. Dispositif d'injection et de transmission à guide d'ondes (1) pour des ondes électromagnétiques,
en particulier des micro-ondes, comportant une cavité d'injection (3) munie d'une
ouverture (4) d'entrée d'antenne, un circulateur (6), un dispositif d'absorption de
charge (14, 15, 16, 17, 17a, 17b, 18, 18a, 18b), une ouverture de sortie (11), un
premier conduit de transmission (5) entre la cavité d'injection (3) et le circulateur
(6), un deuxième conduit de transmission (10) entre le circulateur (6) et l'ouverture
de sortie (11), et un troisième conduit de transmission (13) entre le circulateur
(6) et le dispositif d'absorption de charge (14, 15, 16, 17, 17a, 17b, 18, 18a, 18b),
caractérisé en ce que le dispositif d'absorption de charge (14, 15, 16, 17, 17a, 17b, 18, 18a, 18b) comporte
au moins deux dispositifs d'absorption de charge (17, 18), un dispositif de division
de puissance (14) étant agencé entre lesdits au moins deux dispositifs d'absorption
de charge (17, 18), lesdits au moins deux dispositifs d'absorption de charge (17,
18) étant reliés par un guide d'ondes (15, 16), les dimensions géométriques du guide
d'ondes (15, 16) et l'agencement des dispositifs d'absorption de charge (17, 18) provoquant,
lors de l'injection des ondes électromagnétiques, un décalage de phase de 90° par
rapport à la longueur d'onde du guide d'ondes (15, 16) entre les dispositifs d'absorption
de charge (17, 18).
2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits au moins deux dispositifs d'absorption de charge (17, 18) ont la même capacité
d'absorption de puissance.
3. Dispositif (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une distance prédéfinie entre lesdits au moins deux dispositifs d'absorption de charge
(17, 18) ou une distance prédéfinie entre au moins un dispositif d'absorption de charge
(17, 18) et le dispositif de division de puissance (14) est réglable, en particulier
au moyen d'un élément de réglage de phase.
4. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins l'un des dispositifs d'absorption de charge (17, 18) est une charge en eau
ou une charge à base d'un autre liquide absorbant les champs électromagnétiques, laquelle
est guidée en particulier au travers d'un tube (17a, 18a) en matériau électro-isolant,
de préférence en verre de quartz.
5. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins l'un des dispositifs d'absorption de charge (17, 18) comporte un tube (17a,
18a) en matériau absorbant les micro-ondes, à l'intérieur duquel peut circuler un
liquide refroidissant et/ou absorbant les micro-ondes.
6. Dispositif (1) selon le préambule de la revendication 1 ou selon l'une quelconque
des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, lors de l'injection d'un champ électromagnétique dans le dispositif (1), un champ
magnétique stationnaire règne dans le circulateur (6), lequel est dirigé sensiblement
perpendiculairement à la direction de la composante E du champ électromagnétique dans
les conduits de transmission (5, 10, 13).
7. Dispositif (1) selon le préambule de la revendication 1 ou selon l'une quelconque
des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la cavité d'injection (3), le premier conduit de transmission (5), le circulateur
(6) et le deuxième conduit de transmission (10) sont disposés dans un carter (2),
de préférence commun.
8. Dispositif (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le troisième conduit de transmission (13) et le dispositif d'absorption de charge
(14, 15, 16, 17, 17a, 17b, 18, 18a, 18b) sont en outre disposés dans le carter (2).
9. Dispositif (1) selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le carter (2) comporte deux corps profilés (2a, 2b).
10. Dispositif (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que les corps profilés (2a, 2b) du carter sont sensiblement symétriques.
11. Dispositif (1) selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce qu'une interface des corps profilés (2a, 2b) du carter passe par un côté large des conduits
de transmission (5, 10, 13).
12. Dispositif (1) selon le préambule de la revendication 1 ou selon l'une quelconque
des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'un dispositif de mesure de la puissance (19, 20, 21) est disposé ou peut être disposé
au moins dans ou sur au moins l'un des conduits de transmission (5, 10, 13), le dispositif
de mesure comportant un conducteur coaxial (29) et une ouverture de boîtier (22, 23,
24) vers le conduit de transmission (5, 10, 13), l'âme (30) du conducteur coaxial
(29) étant reliée par une liaison conductrice avec le pourtour intérieur de l'ouverture
de boîtier (22, 23, 24).


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