Udo S. schrieb:
Hubert schrieb:
Nun steht der Hohlleiter direkt in den Heizraum rein
Warum eigentlich?
Kann man den nicht bündig zum Raum abschließen wie in jeder Mikrowelle
auch?
Sorry für die Laienfrage.
Das ist sogar eine sehr gute Frage. Ansich strahlt ein Hohlleiter relativ schlecht in die Freiraumwelle ab, wenn er einfach offen gelassen wird. Da braucht man dann in der Regel schon irgendeine Form der Anpassung Hornantenne, oder wie bei der Mikrowelle die entsprechende Aufweitung, um ein Einstrahlen in die Kammer zu ermöglichen, da im Hohlleiter selten eine TEM Mode vorherrscht.
Udo S. schrieb:
Was soll da für ein Effekt passieren, dass der Hohlleiter seine
Eigenschaften verändert?
(Ehrlich gemeinte Frage)
Tut er auch. Dafür wäre allerdings wichtig, was für ein Hohleiter es ist und welche Mode benutzt werden soll.
Klassisch werden im Labor Rechteckhohlleiter verwendet mit Innenmaßen Kantenlänge: a auf a/2) mit Anregung einer TE10 Mode (auch H10 Mode genannt). Siehe: https://www.radartutorial.eu/03.linetheory/tl12.en.html
Hierbei bildet sich über die die gesamte Breite a des Hohleiters ein elektisches Feld von oben nach unten aus. Die Feldstärke folgt dabei von links nach rechts der Verteilung eines "halben Sinuses". Diese Dimension ist die frequenzbestimmende Größe des Hohhleiters bei dieser Mode und bestimmt die Grenzfrequenz, ab der die Mode ausbreitungsfähig wird.
Erwärmt sich der Hohlleiter, wird der rechteckige Hohlraum größer. Dadurch sinkt erstmal die Grenzfrequenz sämtlicher Moden. Wenn man bspw bei Raumtemperatur sowieso schon knapp unter der Grenzfrequenz der TE20 Mode wäre, könnte es schon passieren, dass durch thermische Ausdehnung gerade die "Schwelle" überschritten wird und die TE20 Mode oder die orthogonale TE01 langsam anfängt ausbreitungsfähig zu werden. Da das aber kein scharfer Übergang ist, kann man auch das als verschwindend geringen Einfluss einstufen. Wenn vorher keine nennenswerten Fehlmoden im Hohlleiter waren, sind auch nach minimaler Ausdehnung wenig vorhanden. Da reden wir ja nicht über Veränderungen im 2 stelligen Prozentbereich.
Größeren Einfluss hat aber vermutlich, die Tatsache, dass die gängigen Metalle schlechter leiten, wenn sie warm sind. Somit erhöht sich der Verlust der Wandströme im Hohleiter. Hängt aber auch vom Hohleiter und der verwendeten Mode ab. Rundhohleiter haben auch Ausbreitungsmoden mit sehr wenig Wandströmen und sind da bspw. gut geeignet, um bei schlechten Leitfähigkeiten gute Ergebnisse zu erzielen.
Alternative ist tatsächlich den Hohleiter bzw die Antenne vorne luftdicht abzuschließen mit einem RF transparenten Fenster (abhängig von Frequenz!).
(Viele Fusionsreaktoren verwenden Mikrowellenhohlleiter zum Heizen und haben ein Diamantfenster, dass sie von der Brennkammer abtrennt. Diamant deshalb, weil das gut Wärme leitet und die Absorption im Fenster dadurch gut abgeführt werden kann.)
Einen abgeschlossenen Hohlleiter kann man dann mit Gas füllen. Das haben wir immer so gemacht, weil wir das Problem hatten, dass unsere Feldstärken so hoch waren, dass es durch normale Luft Durchschläge im Hohleiter gegeben hat. Deshalb haben wir ihn dann mit SF6 geflutet.
Wenn man den gesamten Aufbau doppelwanding macht, also bspw den Hohleiter in ein Rohr steckt, dass vorne Luftdicht ist, aber RF durchlässt, kann man dann im Hohleiter Gas zur Kühlung einleiten, das im Außenrohr dann vorne an der Öffnung zurückfließt. Da würde vermutlich Raumluft/Druckluft reichen. Wenns richtig gut kühlen soll, Wasserstoff nehmen, wie in den Kraftwerksgeneratoren :)
Klingt aber alles überdimensioniert. Wenn dein Hohleiter aus normalen Materialen ist, sollte er das alles so aushalten. Man muss nur bei den Verschraubungen aufpassen. Die können sich verspannen und dadurch die Transmission verschlechtern, oder man bekommt sie nach dem Abkühlen nicht mehr richtig auf, weil sich die Edelstahl-Schraube ins Messing gefressen hat durch die unterschiedlichen Koeffizienten.
EDIT: Wie oben schon angemerkt wurde, sind natürlich sämtliche Hohleiter, die angelötete Flansche o.ä. haben, offensichtlich ein Problem :).
