Hohlleiter-Posaune

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Eine Hohlleiterposaune ist ein Hohlleiter veränderlicher Länge. Sie dient - wie die Leitungsposaune - in der HF-Messtechnik als Phasenschieber. Die nachstehend dargestellten Hohlleiterposaunen sind mit flexiblen Hohlleiterstücken - sog. Bellows - aufgebaut. Mittels eines zwischen den beiden Posaunenschenkeln montierten motorbetriebenen Teleskopstempels können die Bellows 100 mm gestreckt oder gestaucht werden. Der maximale Längenänderungsbereich beider Posaunenschenkel beträgt somit 400 mm.
Für die Betriebsfrequenz von 500 MHz beträgt die Hohlleiterwellenlänge im verwendeten Hohlleiterformat WR-1800 knapp \( \lambda{_H} = 800 mm \).
Das ergibt einen Phasenschiebebereich von ungefähr 200 Grad.


Posaunen, PETRA-SL, Pos.1,2&3.JPG

Anwendung bei PETRA

In jede der beiden Senderanlagen von PETRA-III sind drei Hohlleiterposaunen eingebaut. Die Posaunen Pos 1 und Pos 2 sind jeweils in einen Zweig zwischen einem Leistungsteiler und einem Leistungssummierer 3-dB-Coupler (auch 3-dB-Hybrid genannt) installiert. Mithilfe der Posaunen kann man die Phasenlage der HF zwischen den Eingängen des Leistungssummierers justieren und damit die Senderleistung in die untere oder die obere Hohlleiterleitung schieben oder auch stufenlos auf beide Leitungen verteilen.

Will man PETRA-III mit nur einer der beiden Senderanlagen betreiben, schließt man die beiden Hohlleiter-Schalter WGS 1 und WGS 2. An der dadurch abgeschotteten Senderanlage können so beispielsweise Reparaturarbeiten parallel zum Beschleunigerbetrieb durchgeführt werden. Die Speisung der zugehörigen Cavity-Sektion erfolgt dann von der jeweils anderen Senderanlage. Von dieser wird die Hälfte der Senderleistung über eine Verbindungsleistung zur abgeschotteten Senderanlage geleitet und erreicht über die Posaune Pos 3 - die zum Phasenabgleich zwischen den beiden Cavity-Sektionen dient - einen 3-dB-Coupler, der in dieser Richtung jedoch als Leistungsteiler arbeitet. Die zu gleichen Teilen aufgeteilte HF-Leistung gelangt jeweils über eine Posaune an die geschlossenen Hohlleiter-Schalter, wird dort reflektiert, geht in Gegenrichtung noch einmal durch die Posaunen und wird am 3-dB-Coupler wieder summiert. Bei geeigneter Posaunenstellung und daraus resultierender Phasenlage geht die gesammte HF-Leistung den Weg über den Waveguide Matching Tuner zur Cavity-Sektion.

Der Aufbau, bestehend aus Pos 1, Pos 2, Pos 3, 3-dB-Coupler, WGS 1 und WGS 2 wirkt in diesem Fall wie eine glatte reflexionsfreie Hohlleiterleitung veränderlicher Länge.

Eine größere Übersicht im Artikel "PETRA, Struktur des HF-Systems" verdeutlicht die Zusammenhänge.


WG-Posaunen und WGS.PNG