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Anordnung zur Temperaturkompensation von Ferritbauteilen der
Mikrowellentechnik
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Kompensation des Temperaturganges von Ferritbauteilen der Mikrowellentechnik.
Es ist bekannt, dass die gyromagnetischen Eigenschaften von Ferriten temperaturabhängig sind. Zur Kompensation dieses unerwünschten Effektes hat man bisher bei Ferritisolatoren und Ferritphasenschiebern die angelegte äussere Feldstärke und das Seitenverhältnis der Ferritstreifen so gewählt, dass die Anordnung von der Temperatur unabhängig wurde. Eine ausführliche Abhandlung hierüber findet man z. B. in der Zeit-
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Julifungsglied bei 4GHz. ". Ausserdem ist bereits eine andere Methode zur Kompensation des Temperaturganges von Ferriten bekannt geworden, bei welcher durch Anwendung von zusätzlichen Gleichfeldern mit kompensierendem Temperaturgang die gleiche Wirkung erzielt wird. Man vergleiche hiezu beispielsweise die österr. Patentschrift Nr. 206945, Zeile 19 - 25.
Ist man an ein bestimmtes Ferritmaterial und an vorgegebene geometrische Abmessungen des Ferrits gebunden, so liegt das äussere Feld fest. Bei vielen Anwendungen muss nun leider das äussere Magnetfeld so gewählt werden, dass die erforderliche Temperaturkompensation verlorengeh. ; dies J.. B. der Fall bei Radaranlagen grosser Leistung. Hier würde die für die Kompensation erforderliche äussere Feldstärke so grosse Verluste in den Ferriten ergeben, dass die Anordnung unbrauchbar würde.
Die Erfindung ermöglicht es nun, auch in diesen Fällen eine einfache Temperaturkompensation zu erzielen.
Ausgehend von einer Anordnung der Mikrowellentechnik, bei welcher die für eine Kompensation des Temperaturganges des hiebei verwendeten Ferritkörpers erforderliche äussere Magnetfeldstärke und das erforderliche Seitenverhältnis des Ferritkörpers nicht gegeben sind, wird deshalb erfindungsgemäss vorgeschlagen, zusätzlich zu dem vorhandenen Ferritkörper mindestens einen weiteren Ferritkörper anzubringen, dessen Seitenverhältnis so gewählt ist, dass der Temperaturgang der ganzen Ferritanordnung hiedurch gerade kompensiert wird.
Auf dem gleichen Prinzip beruhende Temperaturkompensationen sind bei der Herstellung von Kondensatoren bereits bekannt. Das für den Kondensator erforderliche Dielektrikum wird hiebei aus nebeneinander geschalteten Teilen zusammengesetzt, so dass sich die Dielektrizitätskonstaiiten dieser Teile mit der Temperatur in entgegengesetztem Sinne ändern, wie dies etwa in der deutschen Auslegeschrift Nr. 1010181 beschrieben wird. Der Vollständigkeit halber soll noch erwähnt werden, dass der Aufbau einer Kapazität aus mehreren Kondensatoren mit verschiedenem Temperaturgang aus der österr. Patentschrift Nr. 178990 ebenfalls bereits bekannt ist.
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Zeichnung ist die Phasenverschiebung ct eines solchen Mikrowellenbauteiles mit einem Ferritstreifen vorgegebenen Seitenverhältnisses als Funktion der äusseren Feldstärke Ha aufgetragen.
Parameter ist die Temperatur. Die Kurve I ist bei 800 C und die Kurve II bei 200 C aufgenommen. Beide Kurven schneiden sich im Punkt K. Hier besitzt die Feldstärke Ha gerade den für die Kompensation erforderlichen Wert. Muss
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aus irgendwelchen Gründen eine andere Feldstärke gewählt werden, beispielsweise F, so herrscht keine Kompensation. Dies lässt sich jedoch gemäss der Erfindung durch einen weiteren Ferritstreifen geeigneter Abmessungen erzwingen. Wie man der Zeichnung entnimmt, steigt die Phasenverschiebung unterhalb der Kompensationsfeldstärke F mit wachsender Temperatur an, oberhalb von F jedoch fällt sie. Der zusätzliche Ferritstreifen erhält deshalb ein solches Seitenverhältnis, dass er einen gegenläufigen Temperaturgang besitzt.
Damit bleibt die Gesamtphasenverschiebung der Anordnung konstant also temperaturunabhängig.
Diese Art der Kompeasationberuht alsoauf der Verwendung zweierFerritstreifen, die beide nicht bei der Kompensationsfeldstärke Fo betrieben werden. Der ursprünglich vorhandene Ferritstreifen müsste bei dem vorgegebenen Seitenverhältnis bei der Feldstärke F 0 betrieben werden. Der zusätzlich eingefügte Ferritstreifen
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bei seinem Seitenverhältnis bei der Feldstärke F 2 die kompensierende Wirkung. Jeder Ferritstreifen für sich+A und-A der Anordnung sich bei der eingestellten Feldstärke F1 gerade kompensieren.
Die erfindungsgemässe Kompensation lässt sich naturlichauch so erreichen, dass der zusätzliche Ferritstreifen durch zwei oder mehrere Streifen ersetzt wird, welche zusammen den Temperaturgang des ersten Streifens kompensieren.
Die Erfindung kann Anwendung finden bei Ferritisolatoren, nichtreziproken Phasenschiebern und Resonatoren, bei denen eine Frequenzänderung durch Variieren einer FeldstSrke erreicht wird, die auf einen im Resonator angebrachten Ferritstreifen einwirkt.