Grundlagen der Radartechnik zur Füllstandmessung - Brumbi.de

- 26 -
4.4.5 Hohlleiter
Ein Hohlleiter besteht aus einem metallischen Rohr mit rundem oder rechteckigem
Querschnitt, in dem sich hochfrequente elektromagnetische Wellen ausbreiten
können. Das Innere des Hohlleiters kann mit Luft oder auch mit einem Dielektrikum
gefüllt sein.
Im Gegensatz zur Parallel- oder Koaxialleitung können im Hohlleiter nur Signale
mit einer bestimmten Mindestfrequenz f c übertragen werden,
Für die H 11 -Grundwelle im Rund-Hohlleiter mit einem Innendurchmesser D
beträgt f c z.B. bei D = 25 mm etwa 7 GHz. Es gilt die Formel:
c c 176 GHz
fc
= ≈
=
λ 1.7 ⋅ D ⋅ ε D mm ⋅ ε
c
r
[ ]
r
Es sollte jedoch vermieden werden, dass die Betriebsfrequenz deutlich höher als
die Grenzfrequenz f c ist, da sich dann auch höhere Moden mit anderer Geschwindigkeit:
c = c
0
⋅ 1
λ0
−
λc
die langsamer als im freien Feld ist, ausbreiten können. Die Grenzwellenlänge λ c
beträgt für einzelne Moden im Rund-Hohlleiter zum Beispiel:
Typ H 11 E 01 H 21 E 11 /H 01 E 21 H 12
λ c /D 1.706 1.306 1.029 0.820 0.612 0.589
Die Übertragungsverluste eines Hohlleiters sind bei GHz-Frequenzen niedriger
als bei Parallel- oder Koaxialleitungen.
2
4.4.6 Einkopplung in Hohlleiter
Zum Übergang von der doppelleitungs-gebundenen Übertragungsstrecke (z.B.
Koaxialleitung) auf einen Hohlleiter ist ein Einkoppelglied notwendig, z.B. ein so
genannter Stiftkoppler.
Koaxial-Anschluß
Mantel
Luft
Stiftkoppler
Hohlleiter
Bild 15: Hohlleiter (links) und Einkopplung in Hohlleiter mittels Stiftkoppler (rechts)
Des weiteren gibt es eine Vielzahl an planaren Einkoppelmöglichkeiten - direkt
von der Leiterkarte auf den Hohlleiter (Bild 16).