Hohlleiter in der Praxis

Hohlleiter werden verwendet:.

• im Mikrowellenofen (hier ist nur ein kurzes Stück zwischen Magnetron und Garraum vorhanden)
• an Richtfunkanlagen und Radioteleskopen zur Antennenspeisung
• im Plasmagenerator als Verbindung zwischen den Magnetrons und der Plasmakammer
• in RADAR-Geräten zur Übertragung der hohen Sendeimpulsleistung zur Antenne und des empfangenen Echos zurück in den Empfänger
• in Teilchenbeschleunigern zur Speisung der Beschleunigungskammern.

Physikalischer Hintergrund

Man kann daher aus der Breite eines Rechteck-Hohlleiters auf die im zugehörigen Gerät verwendete niedrigste Frequenz schließen. Auf diese Weise findet eine Wellenausbreitung statt. Wird nun eine Welle mit kleinerer Frequenz verwendet, passen die (etwas größeren) Wellenlängen nur zwischen die Rohrwände, indem man sie sich im "zick-zack" in Rohr-Richtung verlaufend vorstellt. In einem Hohlleiter bewegt sich dagegen das elektrische und magnetische Wechselfeld fort: Man stelle sich ein langes Rohr mit rechteckigem Querschnitt vor, in dem eine Welle zwischen den Schmalseiten hin und her reflektiert wird. Die elektromagnetischen Wellen in dessen Innenraum sind jedoch stehende Wellen; es handelt sich um ein ortsfestes elektrisches und magnetisches Wechselfeld. Bei geeignetem Abstand einer parallelen zweiten Grenzfläche kann es zur Ausbildung einer stehenden Welle kommen.Trifft eine elektromagnetische Welle auf eine Grenzfläche, wird sie in sich selbst reflektiert. weitere Wände bilden einen Hohlraumresonator. Die möglichen Resonanzfrequenzen der stehenden Wellen hängen vom Abstand der Wände ab. Die Mindestbreite eines Rechteckhohlleiters entspricht etwa der halben Wellenlänge der übertragenen Frequenz - genau dann passt nur ein einziger Schwingungsbauch in Querrichtung hinein.