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Mikrowellenumschalter
Die Erfindung bezieht sich auf einen Mikrowellenumschalter.
Beim Entwurf von Mikrowelleneinrichtungen liegt häufig die Aufgabe vor, einen Wellenleiter, der im folgenden gemeinsamer Wellenleiter genannt wird, derart an zwei andere Wellenleiter, welche den gleichen Querschnitt wie der gemeinsame Wellenleiter aufweisen, anzuschliessen, dass ein Energiefluss immer nur zwischen dem gemeinsamen Wellenleiter und einem der an diesen angeschlossenen sogenannten Anschlusswellenleiter möglich ist. Demgemäss muss einer der Anschlusswellenleiter immer eingeschal- tet und de1 andere ausgeschaltet sein. Es ist wichtig, dass die Umschaltung möglichst schnell vorgenommen werden kann und an der Verzweigungsstelle im eingeschalteten Wellenleiter die Reflexion um so geringer ist, je breiter das Frequenzband ist.
Es ist auch wichtig, dass in der Richtung des ausgeschalteten Wellenleiters die Dämpfung der Mikrowellen möglichst hoch sein soll.
Die zu diesem Zwecke bisher verwendeten Umschalter enthalten eine Drehtrommel oder Resonanz- . elemente. Die Drehtrommel ist ein mit einer entsprechenden Durchführöffnnng versehenes verdrehbares zylindrisches Gebilde, das an der Verzweigungsstelle in die Wellenleiter eingefügt ist und entsprechend seiner Verdrehunglage einmal in der Richtung des einen Anschlusswellenleiters und ein andermal in der Richtung des andem Anschlusswellenleiters dem Energiefluss freie Bahn bietet. Diese Anordnung hat den Nachteil, dass sie einen grossen Raumbedarf aufweist, wobei auch die Bearbeitungskosten hoch ausfallen.
Bei einer ändern bekannten Anordnung können in einem gewissen Abstand von der Verzweigungsstelle Resonanzzapfen oder Metallplatten in den auszuschaltenden Anschlusswellenleiter eingefügt werden, die bei einer bestimmten Frequenz eine unendlich hohe Impedanz an der Anschlussstelle des betreffenden Zweiges bilden. Diese Umschalter können aber nur in einem verhältnismässig schmalen Frequenzband verwendet werden.
Durch die Erfindung werden die oben beschriebenen Schwierigkeiten behoben und ein Mikrowellenumschaltervon geringen Abmessungen und breitem Frequenzband bei geringen Kosten erhalten. In der Richtung des ausgeschalteten Anschlusswellenleiters ist die Dämpfung dabei ausreichend hoch und beträgt mindestens 30 db.
Die Erfindung besteht nun in einem Mikrowellenumschalter zum abwechselnden Anschliessen von zwei Anschlusswellenleitem an einen gemeinsamen Wellenleiter an der Verzweigungsstelle eines Wellenleiters mit rechteckigem Querschnitt, wobei im Mikrowellenumschalter eine um die Schnittlinie von in verschiedenen Ebenen liegenden und sich aneinander anschliessenden Seitenwänden der beiden Anschlusswellenleiter in zwei Endlagen verschwenkbare metallene Verschlussplatte angebracht ist, die in ihren Endlagen die Fortpflanzungsbahn der Energie abwechselnd in den Richtungen des einen bzw. des andem Anschlusswellenleiters unterbricht.
Die Erfindung besteht nun darin, dass die der Drehachse der Verschlussplatte gegenüberliegenden Seitenwände der Anschlusswellenleiter nicht unmittelbar, sondern unter Zwischenschaltung je eines Seitenwandstückes an die Seitenwände des gemeinsamen Wellenleiters angeschlossen sind, wobei die Seitenwandstücke in der eingeschalteten Lage des in den jeweils zugeordneten Anschlusswellenleiters zur Verschlussplatte parallel liegen.
Zwecks Verringerung der Reflexionen wird eine Ausbildung verwendet, die einem zweifach gebrochenen Kniestück entspricht. Dies bedeutet, dass an der Anschlussstelle zwischen den Wellenleitern ein Übergangsabschnitt vorhanden ist.
ZweiAusführungsbeispiele des Mikrowellenumschalters gemäss der Erfindung sind in der beiliegenden Zeichnung dargestellt. In beiden Fällen weisen die Wellenleiter einen rechteckigen Querschnitt auf, wo-
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bei ihre Längsachsen in einer gemeinsamen Ebene liegen. Die Umschaltung wird an der Verzweigungs- stelle von Wellenleitern mit rechteckigem Querschnitt durch eine um eine Achse drehbare Metallplatte derart bewirkt, dass in einer ihrer Endlagen der eine Anscblusswellenleiter und in ihrer andem Endlage der andere Anschlusswellenleiter geschlossen wird, wobei in der nicht versperrten Richtung dem Energiefluss freie Bahn geboten wird.
Fig. 1 ist dabei eine perspektivische Darstellung des ersten Ausführungsbeispieles. Fig. 2 ist ein
Schnitt entlang der durch die Längsachsen der Wellenleiter bestimmten Ebene. Fig. 3 stellt das andere
Ausführungsbeispiel perspektivisch dar. Fig. 4 ist ein der Fig. 2 ähnlicher Längsschnitt des Ausführungsbei- spieles nach Fig. 3.
Gleiche Bezugszeichen weisen in den Zeichnungen auf ähnliche Einzelheiten hin.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, bezieht sich das erste Ausführungsbeispiel auf den Fall, wo der
Energiefluss zwischen den Anschlusswellenleitern und dem gemeinsamen Wellenleiter in beiden Stellungen des Umschalters eine Richtungsänderung erleidet. Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 und 4 fällt die
Längsachse des einen Anschlusswellenleiters mit der Längsachse des gemeinsamen Wellenleiters zusam- men, während die Längsachse des andern Anschlusswellenleiters mit den Längsachsen der beiden vorher- gen einen rechten Winkel einschliesst.
Der gemeinsame Wellenleiter 1 und die Anschlusswellenleiter 2 und 3 weisen einen rechteckigen Querschnitt auf. Die Längsschnitte gemäss Fig. 2 und 4 liegen zu den schmäleren Seitenwänden parallel.
Von den Seitenwänden der Anschlusswellenleiter liegen je zwei (inder Darstellung die beiden schmäleren Seitenwände) mit den entsprechenden Seitenwänden des gemeinsamen Wellenleiters in gleicher Ebene, während je zwei Seitenwände (in der Darstellung die beiden breiteren Seitenwände) beim ersten Ausführungsbeispiel einen spitzen Winkel und beim zweiten Ausführungsbeispiel einen rechten Winkel miteinander einschliessen. In der Schnittlinie der letzteren Seitenwände, die sich unmittelbar aneinander anschliessen, ist eine Achse 4 vorgesehen, um die im inneren Raum der Verzweigung eine metallene Verschlussplatte 5 drehbar gelagert ist. Die dieser gegenüberliegenden Seitenwände sind unter Zwischenschaltung je eines Seitenwandstückes 6 bzw. 7 an die entsprechende Seitenwand des gemeinsamen Wellenleiters. angeschlossen.
Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 und 4 fällt das Seitenwandstück 6 mit den zugeordneten Seitenwänden zusammen, da diese in einer Ebene liegen.
Die Verschlussplatte 5 weist eine rechteckige Form auf und ist in ihren beiden Endlagen parallel zum Seitenwandstück des eben eingeschalteten Anschlusswellenleiters, wobei sie die Bahn des Energieflusses in Richtung auf den eben ausgeschalteten Anschlusswellenleiter unterbricht. Um dies anzudeuten, sind in Fig. 2 und 4 auch die ändern Endlagen der Verschlussplatte durch gestrichelte Linien dargestellt. Somit entsteht zwischen dem gemeinsamen Wellenleiter und dem eben eingeschalteten Anschlusswellenleiter ein zweifach gebrochener Abschnitt, wodurch die durch Richtungsänderungen bedingten Reflexionen in an sich bekannter Weise verringert werden.
Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 und 4 erleidet die Fortpflanzungsbahn der Mikrowellenenergie bei eingeschalteter Lage des Anschlusswellenleiters 2 praktisch keine Querschnittsänderungen, so dass die Reflexionen in dieser Stellung des Umschalters in einem breiten Frequenzband sehr gering sind. Diese Ausführungsform ist besonders dann vorteilhaft, wenn in der einen Übertragungsrichtung verhältnismässig strengere Übertragungsbedingungen einzuhalten sind.
Die Achse 4 ragt bei beiden Ausführungsformen aus den Wänden der Wellenleiter heraus, damit der Umschalter jeweils von aussenher in die gewünschte Lage gestellt werden kaun. Über entlang der Ränder der Verschlussplatte vorhandene geringe Spalte kann in der Richtung des ausgeschalteten Anschlusswellen- leiters eine gewisse Drucksicherung stattfinden, was durch an den Rändern der Verschlussplatte befestigte elastische Platten verringert werden kann.
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