DE1000480B - System zur UEbertragung elektromagnetischer Wellenenergie im Mikrowellenbereich - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Systeme zur Übertragung elektromagnetischer Wellenenergie im Mikrowellenbereich, insbesondere Schaltungen mit mehreren Abzweigungen und mit nicht reziproken Übertragungseigenschaften, welche zur Verwendung in solchen Systemen bestimmt sind. Die Erfindung hat zum Ziel, die Schaffung von nicht reziproken elektrischen Verbindungen zwischen einer Mehrzahl von Zweigen eines Netzwerkes durch neue und vereinfachte Einrichtungen zu ermöglichen.

In jüngerer Zeit ist in der Technik der Übertragung von elektromagnetischen Wellen durch die Entwicklung einer ganzen Gruppe von neuen nicht reziproken Übertragungselementen ein wesentlicher Fortschritt erzielt worden. Bei einer großen Anzahl dieser Elemente wurden die nicht reziproken Eigenschaften von gyromagnetischen Stoffen, die meistens mit ferromagnetisc'hen Stoffen oder Ferriten bezeichnet werden, verwendet. Der ferromagnetische Stoff wurde benutzt, um eine antireziproke Drehung der Polarisation der Wellenenergie hervorzubringen und um eine nicht reziproke Phasenverschiebung, oder in anderen Fällen eine nicht reziproke Dämpfung der Wellenenergie zu bewirken. Er wurde auch benutzt, um eine nicht reziproke Verschiebung des Feldbildes der Wellenenergie zu erzeugen. Nel>en noch anderen ungewöhnlichen Wirkungen des ferromagnetisehen Materials wurde nunmehr gefunden, daß ein Element aus polarisiertem ferromagnetischem Material, wenn es als Kopplungsmittel zwischen ersten und zweiten elekirischen Übertragungsanordnungen, wie hohle leitende Wellenleiter, verwendet wird, Kopplungseigenschaftan aufweist, die gänzlich verschieden von denjenigen der üblichen Kopplungssonden oder Öffnungen sind.

Die Erfindung will die l>esonderen Eigenschaften des gyromagnetischen Materials für die Kopplung von Wellenleitern nutzbar machen und geht dazu von einem an sich bekannten System zur Übertragung elektromagnetischer Wellenenergie im Mikrowellenbereich aus, das wenigstens einen ersten und einen zweiten Wellenleiter enthält, die mittels wenigstens einer Registeröffnung miteinander gekoppelt sind, wobei jeder Wellenleiter befähigt ist, elektromagnetische Wellenenergie mit magnetischen Längs- und Querfeldern zu führen. Die Besonderheit der Erfindung besteht darin, daß im Weg der durch die Registeröffnungen gekoppelten Wellenenergie wenigstens ein polarisiertes Element aus gyromagnetischem Material angeordnet ist, welches in der Lage ist, von einem der magnetischen Felder in dem ersten Wellenleiter eine Komponente zu induzieren, die räumlich im rechten Winkel zu diesem Feld liegt und zeitlich um 90⁰ gegen dasselbe verzögert ist, und daß der zweite Wellenleiter mit der induzierten Komponente System zur Übertragung

elektromagnetischer Wellenenergie

im Mikrowellenbereich

Anmelder: Western Electric Company,
Incorporated, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. Dr. R. Herbst, Rechtsanwalt,
Fürth (Bay.), Breitscheidstr. 7

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom ,17. August 1963

Stewart Edward Miller, Middletown, N. J., und Edward

Harrison Turner, Red Bank, N. J. (V. St. A.),

sind als Erfinder genannt worden

in solcher Beziehung steht, daß das dem anderen magnetischen Feld des ersten Wellenleiters entsprechende Feld in dem zweiten Wellenleiter mit der induzierten Komponente ausgerichtet ist.

Bei einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung sind die beiden Leiter so zueinander orientiert, daß die sekundäre Hauptwelle nur durch eine der neu erzeugten Komponenten induziert wird. Hierdurch wird eine Richtkoppleranordnung geschaffen, bei welcher der Kopplungsfaktor durch Änderung der Stärke des polarisierenden Magnetfeldes beliebig geändert werden kann. Weiterhin unterscheidet sich die Phase der induzierten Sekundärwelle für eine Fortpflanzungsrichtung der Welle im ersten Leiter um i8o° von der Phase der induzierten Welle für die entgegengesetzte Fortpflanzungsrichtung im ersten Leiter. Diese nicht reziproke Phasencharakteristik war bei den üblichen Richtkoppleranordnungen niemals vorhanden.

Eine besondere Ausführung der vorliegenden Erfindung ist die Vierpol-»Zirkulatoranordnung«, die sich durch die Kombination des magnetisch geregelten nicht reziproken Richtkopplers der genannten Ausführung mit einem Richtkoppler üblicher Bauart ergibt. »Zirkulatoranordnung« ist die Gattungsbezeichnung für eine Gruppe von nicht reziproken Netzwerken mit mehreren Zweigen, für die zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten vorgeschlagen worden sind. Alle Zirkulatoren haben die elektrische Eigenschaft, daß die Energie, einem Kreis um die Zweige des Netzwerks folgend, übertragen wird, so daß die in

einem Zweig erscheinende Energie für eine gegebene Übertragungsrichtung nur in .einem, der anderen Zweige gekoppelt wird, für die entgegengesetzte Übertragungsrichtung aber in einem weiteren Zweig. Bei einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung sind zwei ferromagnetisch gekoppelte Leiter so orientiert, daß die sekundäre Hauptwelle im zweiten Leiter nur durch eingekoppelte Komponenten induziert wird, die für die eine Fortpflanzungsriichtung im ersten

ren Ausführung der Erfindung, die eine Verbindung von Wellenileiteranoirdniungen zeigt, welche durch ein ferromagnetisches Kopplungselement gekoppelt sind;

Fig. 13 ist eine schematische Darstellung der Zirkulatorkopplung, die für die Ausführung der Fig. 12 kennzeichnend ist;

Fig. 14 ist eine perspektivische Ansicht einer Abänderung der Ausführung nach Fig. 12;

Fig. 15 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Abänderung der Ausführung nach Fig. 12, bei der die Leiter in Längsrichtung zueinander angeordnet und miteinander gekoppelt sind.

Es wird nun genauer auf Fig. 1 eingegangen. Hier

Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführung .der Erfindung;

Fig. 9 zeigt zur Erläuterung die Form des magnetischen Feldes einer Welle in der Nähe eines ferro-5 magnetischen Kopplungselements der Ausführung nach Fig. 8;

Fig. 10 und 11 sind Vektordiagramme, welche die Phasenlage der gekoppelten magnetischen Komponenten der Fig. 9 für Wellen darstellen, die sich in entLeiter gleiche Phasenlage und für die entgegengesetzte 10 gegengesetzten Richtungen fortpflanzen; Richtung gleiche Amplitude und entgegengesetzte Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht einer weite-

Phasenlage haben. Damit wird nur für die genannte eine Fortpflanzungsrichtung im ersten Leiter Energie des ersten Leiters in den zweiten gekoppelt. Weiter ist nur für die genannte entgegengesetzte Fort- 15 pflanzungsrichtung eine Kopplung vom zweiten Leiter in den ersten vorhanden. Hierdurch ergibt sich eine vereinfachte Vierpolzirkulatoranordnung.

Gewisse grundsätzliche Vorteile der erfindungsgemäßen Zirkulatoren beruhen auf der sehr kleinen 20
Menge von benötigtem ferromagnetischem Material.
Bei einigen anderen Arten von Zirkulatoren hat das
ferromagnetische Material die Form eines Elements,
das den Querschnitt der Wellenleiteranordnung ausfüllt oder zum großen Teil ausfüllt. Bei weiteren 25 ist als Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin-Arten hat das Material die Form eines Teils, das dung ein nicht reziprokes Mikrowellennetzwerk bzw. sich über eine beträchtliche Strecke in Längsrichtung eine Zirkulatoranordnung mit vier Zweigen dargestellt, in der Anordnung ausdehnt. Bei den vorliegenden Dieses Netzwerk besteht aus einem magnetisch ge-Ausführungsformen ist jedoch das ferromagnetische steuerten nicht reziproken Richtkoppler, bei dem zwei Material auf dünne Scheiben oder Platten innerhalb 30 seiner vier Zweige mit zweien der vier Zweige eines oder in der Nähe der Kopplungsöffnungen beschränkt. reziproken Richtkopplers bekannter Bauart verbunden Hierdurch wird die Verwendung von sorgfältiger sind. Um eine bevorzugte Ausführung der Erfindung zusammengesetztem ferromagnetischem Material er- zu erläutern, sind diese beiden Koppler zu einer möglicht, ohne daß die Kosten der Einrichtung erhöht einzigen Wellenleiteranordnung zusammengefaßt, wowerden. Weiterhin ergeben alle derzeit bekannten 35 bei der nicht reziproke Koppler den linken Teil der ferromagnetischen Stoffe ein gewisses Maß an. Dämp- in Fig. 1 dargestellten Anordnung und der reziproke

Koppler den rechten Teil bildet. Somit besteht die zusammengefaßte Anordnung aus einem ersten Stück 10 einer elektrischen Übertragungsleitung zur Fort-40 pfianzung von Wellenenergie, die ein rechteckiger Wellenleiter mit metallischer Abschirmung sein kann, welcher eine breite Abmessung des inneren Querschnittes von wenigstens einer halben Wellenlänge . der fortzuleitenden Energie und -eine schmale Abständiger verständlich werden, welche in den Zeich- 45 messung von im wesentlichen der Hälfte der breiten nungen dargestellt und in der folgenden ins einzelne Abmessung aufweist. Angrenzend an die Leitung 10 gehenden Erläuterung dieser Zeichnungen beschrieben und auf einem Teil ihrer Länge, mit ihr parallel sind. laufend, ist ein zweites Stück 11 einer Übertragungs-

Erklärung der Zeichnungen. leitung angeordnet, das im wesentlichen gleich dem

Fig. ι ist eine perspektivische Ansicht einer Aus- 50 Leiter 10 ist. Wie dargestellt, ist eine schmale Wand führung der vorliegenden Erfindung, die zwei Wellen- des Leiters 11 angrenzend an die breite Wand des leiterstücke zeigt, welche in einem ersten Teil durch
ferromagnetische Kopplungselemente nicht reziprok
und welche in einem zweiten Teil reziprok gekoppelt
sind;

Fig. 2 zeigt zur Erläuterung die Form des magnetischen Feldes der Wellen in rechteckigen Wellenleitern, die durch ein ferromagnetisches Element gekoppelt sind;

Fig. 3 stellt schematisch das Präzessionsmoment 60 Hegenden breiten Abmessung des Leiters 10 und der eines freien Elektrons und die zugehörigen magne- quer liegenden schmalen Abmessung des Leiters 11 an; tischen Felder in einem ferromagnetischen Kopplungs- ν gibt die positive Richtung entlang der schmalen element dar; Querabmessung des Leiters 10 und der breiten Ab-

Fig. 4 und 5 zeigen die Amplituden-Zeit-Kennlinien messung des Leiters 11 an und ζ die positive Richtung der entsprechenden Querkomponenten des magnetischen 65 entlang der Fortpflanzungsrichtung in beiden Leitern Feldes von Wellen, die sich in den Leitern der Fig. 2 10 und 11. Die linken und rechten Enden des Leiters in entgegengesetzten Richtungen fortpflanzen; 10 sind mit α bzw, b und die linken und rechten Enden

Fig. 6 und 7 sind zur Erklärung gegebene schema- des Leiters 11 mit c bzw. d bezeichnet, tische Kopplungsdiagramme des Zirkulator, die für Die Leitungen 10 und 11 sind an zwei Stellen

die Ausführung der Fig. 1 kennzeichnend sind; 70 elektromagnetisch miteinander gekoppelt, welche die

fung der durchgehenden Wellenenergie. Daher ist eine Verringerung der Menge des verwendeten Materials mit einer wesentlichen Erhöhung des Wirkungsgrades der Einrichtung verbunden.

Diese sowie weitere Gegenstände und Merkmale, die Natur der vorliegenden Erfindung und ihre verschiedenen Vorteile werden durch Betrachtung der verschiedenen speziellen Ausführungsbeispiele voll-

Leiters 10 auf deren Mitte angeordnet; jedoch beeinträchtigt die genaue Lage des Leiters 11 auf -aem Leiter 10 die Arbeitsweise der Erfindung nicht.

Um später hierauf Bezug nehmen zu können, sind die Leiter 10 und 11 in ein Koordinatensystem gelegt, das durch die auseinanderlaufenden Vektoren 14, die mit x, y und s bezeichnet sind, dargestellt ist. Der Vektor χ gibt die positive Richtung entlang der quer

I 000 480

obenerwähnten reziproken und nicht reziproken Teile bilden, die sich jeweils über mehrere Wellenlängen in Längsrichtung der Leitungen erstrecken. Die Kopplung im reziproken Teil wird durch eine Vielzahl von öffnungen 13 bewirkt, sie wird später eingehender betrachtet. Die Kopplung im nicht reziproken Teil wird durch eine Vielzahl von polarisierten gyromagnetischen Kopplungselementen bewirkt, welche, wie dargestellt, eine Vielzahl von öffnungen 12 sein

es schematisch durch den mit F bezeichneten Vektor dargestellt ist. Dieses Feld kauft jedoch auch durch eine elektrische Zylinderspule mit einem metallischen Kern anderen geeigneten technischen Aufbaus, durch 5 eine Zylinderspule ohne Kern oder durch eine permanente Magnetanordnung erzeugt werden, oder es kann das ferromagnetische Material der Scheiben 15 permanent magnetisiert werden, wenn dies erwünscht ist. Bevor zu einer ins einzelne gehenden Prüfung der

können, die durch die angrenzenden Wände der Leiter 10 Eigenschaften des nicht reziproken Teils des Zirku-10 und 11 führen. Die öffnungen sind durch zapfen- lators der Fig. 1 oder der bevorzugten Arbeitsweise artige Scheiben 15 aus gyromagnetische«! Material des Zirkulator mit diesen Eigenschaften überbelastet oder ausgefüllt. Die öffnungen 12 sind im gegangen wird, müssen die ungewöhnlichen Eigenwesentlichen auf der Mittellinie der angrenzenden schäften des ferromagnetischen Kopplungselements Wand des Leiters 10 angeordnet und dort mit Ab- 15 voll verständlich gemacht werden. Der Ausdruck ständen von weniger als einer halben Wellenlänge »Kopplungselement« umfaßt sowohl die ferromagneverteilt. Bei der dargestellten Ausführung liegen die tische Scheibe als auch ihre zugehörige öffnung, die öffnungen hierbei auch auf der Mittellinie der Wand zur Kopplung von magnetischen Feldkomponenten des Leiters 11. von einem Leiter in den anderen dient. Zu diesem

Die Scheiben 15 haben eine Dicke, die im wesent- 20 Zweck wird auf die erläuternde Fig. 2 verwiesen,
liehen gleich der Dicke der Wände der Leiter 10 In Fig. 2 sind typische Schleifen 23 und 24 des und 11 ist, und einen Durchmesser, der klein gegen hochfrequenten magnetischen Feldes einer Grundeine Wellenlänge ist. Die Dicke der Scheiben. 15 kann wellenform im rechteckigen Wellenleiter 25 zu einem jedoch wesentlich erhöht werden, sie können ferner besonderen Zeitpunkt dargestellt. Diese Schleifen vorteilhafterweise die Form von Sonden oder Stiften 25 liegen in Ebenen, welche parallel zur breiten Abmesannehmen, die eine wesentliche Strecke in die Leiter sung des Leiters 25 sind. Der Leiter 25 ist zur Erleichte-10 und/oder 11 hineinreichen. Andererseits kann das rung der Erläuterung in dlas ^-^-^-Koordinatensystem gyromagnetische Material aus einem oder mehreren gelegt, das bei Fig. 1 definiert wurde. Daher sind die plattenförmigen Streifen bestehen, die an der Innen- vorherrschend quer liegenden magnetischen Feldwand entweder des Leiters 10 oder des Leiters 11 30 komponenten der Welle mit H_x bezeichnet, während so angebracht sind, daß sie die öffnungen 12 be- die vorherrschend längs gerichteten Komponenten die decken. Bezeichnung H₂ tragen. Die Pfeile an den einzelnen

Als besonderes Beispiel für ein gyromagnetisches Schleifen 23 und 24 geben ihre Polarität ziu einem geMedium können die Scheiben 15 aus irgendwelchen gebenen Zeitpunkt an, ihre Richtungen sind durch die der verschiedenen ferromagnetischen Stoffe hergestellt 35 Koordinaten 14 willkürlich definiert. In der Mittelsein, die zu einer Spinellstruktur vereinigt sind. Zum linie auf der oberen Wand des Leiters 25 befindet sich Beispiel können die Scheiben 15 aus Eisenoxyd mit ein ferromagnetisches Kopplungselement 26, z. B. eine einer kleinen Menge eines oder mehrerer zweiwertiger der oben beschriebenen Scheiben 15 und eine öffnung Metalle, wie Nickel, Magnesium, Zink, Mangan oder 12. Das Element ist durch ein magnetisches Feld andere ähnliche Stoffe, bestehen, bei denen die anderen 40 vormagnetisiert, das schematisch durch den mit F Stoffe sich mit dem Eisenoxyd zu einer Spinellstruktur bezeichneten Vektor dargestellt ist.
vereinigen. Dieses Material ist als ferromagnetisCher Die Wirkung des Elements 26 unter diesen Bedin-Spinell oder Ferrit bekannt. Häufig werden diese gungen kann durch die Erkenntnis erklärt werden, Stoffe zuerst pulverisiert und dann mit einem geringen daß das ferromagnetische Material des Elements 26 Prozentsatz plastischen Materials, wie Polytetrafluor- 45 unpaarige Elektronenspins enthält, welche die Tenäthylen oder Polystyrol, geschmolzen. Als spezielles denz haben, mit dem angelegten magnetischen Feld Beispiel können die Scheiben 15 aus Nickel-Zink- in eine Linie zu kommen. Diese Spins haben ein Ferrit hergestellt werden, das in der Weise bereitet zugehöriges magnetisches Moment, das dazu verist, wie sie in der Veröffentlichung von C. L. Hogan, anlaßt werden kann, um das Vormagnetisierungsfeld »The Microwave Gyrator« im Bell System Technical 50 zu präzessieren, wobei eine im wesentlichen konstante Journal, Januar 1952, beschrieben ist. Momentkomponente in der Richtung des angelegten

Die Scheiben 15 werden durch ein konstantes Vormagnetisierungsfeldes bleibt, jedoch eine Momentmagnetisches Polarisierungsfeld von einer noch zu komponente entsteht, die in einer Ebene senkrecht zur beschreibenden Stärke vormagnetisiert. Wie in Fig. 1 Feldrichtung rotieren kann. Ein solches Moment ist dargestellt ist, wird dieses Feld quer angelegt, d. h. 55 in Fig. 3 für ein Elektron 36 schematisch durch den im rechten Winkel zur Fortpflanzungsrichtung der Vektor 40 dargestellt. Wenn also dem Moment ein Wellenenergie in den Leitern 10 und 11; es kann von hin- und hergehendes hochfrequentes magnetisches einer Zylinderspulenanordnung erzeugt werden, die Feld der elektromagnetischen Wellenenergie, wie es aus einem C-förmigen magnetischen Kern 16 mit den in Fig. 3 durch den mit H bezeichneten Vektor 38 Polschuhen 20 und 21 besteht. Die Drahtwindungen 17 60 dargestellt ist, aufgedrückt wird, wird das Moment auf dem Kern 16 sind so gewickelt und über einen beginnen, in einem bestimmten Winkelsinn zu prä-Widerstand 18 an die Spannungsquelle 19 angesehlos- zessieren, wie er durch den Pfeil auf der Bahn 37 darsen, daß sie im Polschuh 20 einen Λ^Γ-Ρο1 und im gestellt ist, und einer Drehung im entgegengesetzten Polschuh 21 einen 5"-PoI erzeugen. Der Polschuh 20 Sinn Widerstand entgegenzusetzen. Die vereinigte liegt auf der schmalen Oberwand des Leiters 11 in 6g Wirkung vieler derartiger Elektronen und ihrer zuder Gegend oberhalb der öffnungen 12 und der gehörigen Momente erzeugt im ferromagnetischen Scheiben 15, und der Pol&dhuih 21 erstreckt sich unter Material nicht nur einen Fluß, der das aufgedrückte den Leiter 10, so daß die magnetischen Feldlinien magnetische Feld H darstellt, sondern auch einen beim Durchgang durch die Scheiben im wesentlichen Fluß, der das hin- und hergehende Feld darstellt, das senkrecht zu den Ebenen der Scheiben 15 liegen, wie 70 räumlich im rechten Winkel zum angelegten FeIdH

7 8

liegt und zeitlich oo° gegen dieses verschoben ist. Das Zuerst sei der Fall betrachtet, daß die Wellen in

durch den induzierten Fluß erzeugte effektive Feld den Leitern 25 und 27 sich in positiver ^-Richtung kann als induziertes Feld betrachtet und in Fig. 3 fortpflanzen. In dem in Fig. 2 dargestellten Anfangsdurch einen mit H' bezeichneten Vektor 39 dargestellt Zeitpunkt hat die Komponente H_x der Schleife 23 eine werden, der rechtwinklig zur induzierenden magne- 5 maximale positive Amplitude an der Stelle des EIetischen Komponente H und um 90° auf der Bahn 37 ments 26 und nimmt ab, wenn die Welle fortschreitet, gegen diese verschoben liegt. Es sei bemerkt, daß bei Diese Bedingung soll durch die Amplituden-Zeit-Anlegen der induzierenden Komponente H entlang Kurve H_x in Fig. 4 dargestellt sein. Zum gleichen der definierten x-Richtung die Präzessionsbewegung Zeitpunkt und an der gleichen Stelle ist die Komdas Moment des Elektrons um 90⁰ zeitlich früher in 10 ponente HJ der Schleife 28 im Leiter 27 Null und die positive Λτ-Richtung als in die positive 2-Richtung nimmt ab bis zu ihrem maximalen negativen Wert, bringt, daß aber bei Anlegen der induzierenden Korn- Diese Bedingung soll durch die Kurve H/ in Fig. 4 ponente entlang der ^-Richtung die Bewegung das dargestellt sein. Mit anderen Worten: die Kom-Moment 90⁰ zeitlich später in die positive ^-Richtung ponente H₃,' und definitionsgemäß die Welle im Leiter bringt, als es die positive ^-Richtung erreicht. Somit 15 27 eilt zeitlich der Komponente H_x und der Welle eilt die induzierte Komponente in ^-Richtung der im Leiter 25 um 90⁰ vor.

induzierenden Komponente in ^-Richtung um 90° Nun sei der Fall betrachtet, daß sich die Wellen

nach, während eine induzierte Komponente in x-Rich- in den Leitern 25 und 27 in der negativen ^-Richtung tung der induzierenden Komponente in s-Richtung fortpflanzen. Die Komponente H_x der Schleife 24 um 90⁰ voreilt. Die Stärke des induzierten magneti- 20 nimmt von ihrem maximalen positiven Wert aus ab, sehen Feldes H' hängt von der Stärke des angelegten wie durch die mit H_x bezeichnete Kurve in Fig. 5 ge-Magnetisierungsfeldes -F ab. zeigt ist. Jetzt nimmt jedoch die Komponente H_y' der

In dieser Weise geht die Kopplungswirkung des Schleife 28 auf ihren maximalen positiven Wert zu; Elements 26 in Fig. 2 vor sich. Es sei bemerkt, daß sie kann durch die mit H_y' bezeichnete Kurve in Fig. 5 das Element 26, da es auf der Mittellinie des Leiters 25 dargestellt werden. Mit anderen Worten: die Kom-25 liegt, nur durch die Komponenten H_x innerhalb ponente H/ und definitionsgemäß die Welle im Leides Leiters 25 erregt wird. Somit wird eine Prüfung ter 27 eilt der Komponente H_x und der Welle im der magnetischen Feldkomponenten, die an der Leiter 25 um 90⁰ zeitlich vor.

Außenseite des Leiters 25 durch das Element 26 ent- Man vergegenwärtige sich selbstverständlich, daß

stehen, einen Teil der ursprünglichen Querkom- 30 die besondere Bezugnahme auf »positive« und »negaponente H_x und eine durch H_x induzierte Komponente tive« Werte willkürlich ist und nur für die in Fig. 2 in ^-Richtung zeigen, die mit H/ bezeichnet wird. dargestellten Richtungssinne gilt. Diese Erläuterung

Es sei nun die Welle betrachtet, welche diese Korn- dient jedoch dazu, um zu zeigen, daß für eine Fortponenten in einem rechteckigen Wellenleiter 27 erre- pflanzungsrichtung durch das Kopplungselement die gen können, der sich oberhalb des Leiters 25 befindet 35 induzierte Welle um 90⁰ in der Phase vor der indu- und an seiner schmalen Wand mit dem Element 26 zierenden Welle liegt und sich um i8o° in der Phase gekoppelt ist. Nur die Komponenten in ^-Richtung, _Von der induzierten Welle für die entgegengesetzte d. h. H₂', können eine Wellenform erregen, die sich Fortpflanzungsrichtung unterscheidet. Die Stärke der im Leiter 27 fortpflanzen kann. Da die. Korn- induzierten Welle hängt für jede Richtung von der ponente H_x im Leiter 25 in der positiven jr-Richtung 40 Stärke des Magnetisierungsfeldes -F ab und ist Null, liegt, ist die Komponente H_z' nahe am Element-26 im wenn das Feld Null ist.

Leiter 27 in der positiven s-Richtung dargestellt. Es sei nun zu Fig. 1 zurückgekehrt. Jedes der

Hierbei ist die obenerwähnte 9O°-Nacheilung zwi- Kopplungselemente 15 koppelt Wellenkomponenten in sehen der induzierten s-Komponente und der induzie- der für das Element 26 der Fig. 2 beschriebenen renden ^.--Komponente berücksichtigt, ferner eine 90⁰- 45 Weise. Die zusammengefaßte Wirkung einer großen Nacheilung, welche durch die von sich aus vorhandene Anzahl dieser Elemente ergibt eine Richtkoppler-Rückstrahlungszeit des Elements 26 entsteht, und anordnung mit nicht reziproken Phaseneigenschaften schließlich die von sich aus vorhandene i8o°-Phasen- und mit einem Kopplungsfaktor, der durch die beziehung zwischen Komponenten in gekoppelten Stärke des angelegten magnetischen Feldes bestimmt Wellenleitern, die entsteht, wenn die Kopplung durch 50 ist. Wenn somit Wellenenergie am Ende α des Leimagnetische Feldkomponenten stattfindet. Die magne- ters 10 angelegt wird, wandert sie im Leiter 10 nach tische Feldschleife 28, welche diese Grundwellenform rechts. Teile der Energie werden nacheinander in den darstellt, ist durch Zeichnen der Ouerkomponenten Leiter 11 durch die Kopplungselemente 15 übertragen. Hy und durch Angabe der Richtungen entsprechend Soweit eine Übertragung dieser Energie im Leiter 11 H₂' vervollständigt. 55 in der entgegengesetzten Richtung auf das Ende c zu

Die relative Phase der genannten Wellen, die sich in Frage kommt, ist die Anordnung von sich aus ein in den Leitern 25 und 2¹J fortpflanzen, hängt von der Richtkoppler, d. h. es findet im Leiter 11 eine mini-Fortpflanzungsrichtung der Wellenenergie in diesen male Übertragung von Energie in dieser Richtung Leitern ab und kann leicht mit Hilfe der Amplituden- statt, da die zusammengefaßte Wirkung einer großen diagramme der magnetischen Querfeldkomponenten 60 Anzahl diskreter Kopplungselemente, die weniger als als Funktion der Zeit beim Element 26 in den Leitern eine halbe Wellenlänge voneinander entfernt sind, von und 27, wie sie in den Fig. 4 und 5 dargestellt sich aus richtungsselektiv ist, wie in der Richtkoppsind, [getrennt bestimmt werden. Die Fig. 4 und 5 lertechnik bekannt ist. Was die in der gleichen Richstellen die positive bzw. die negative Forpflanzungs- tung im Leiter 11 zum Ende d hin übertragene Enerrichtmrr in den Leitern 25 und 27 dar. Als Zustand 65 gie betrifft, sind die durch die Elemente 15 überdes Inphaseseins der Wellen ist willkürlich die tragenen Teile der Energie in Phase, und eine Sum-Phase definiert, bei der die Querkomponente beim mierung solcher Komponenten gemäß dem Richtkopp-Element 26 im Leiter 27 in Phase mit der Querkom- lerprinzip ergibt gegebenenfalls eine Auslöschung der ponente beim Element 26 im Leiter 25 ist, d. h. H_y' gesamten Energie im Leiter 10 oder eines Teils derist in Phase mit H_x. 70 selben und eine Übertragung der Energie in dem Lei-

ter ii. Die Amplitude dieser übertragenen Energie kann von Null bis zum vollständigen Energieübergang gewählt werden, indem die Stärke des magnetischen Feldes durch Abgreifen des erforderlichen Magnetisierungsstroms am Widerstand i8 geändert wird. Wie insbesondere mit Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 5 beschrieben wurde, eilt diese Energie im Leiter 11 um 90⁰ in der Phase der Energie im Leiter 10 vor. Wenn jedoch die Anfangsenergie im Leiter 10 sich in der entgegengesetzten Richtung fortpflanzt, d. h. nach links zum Ende α hin, pflanzt sich die übertragene Energie im Leiter 11 zum Ende c hin fort, wobei sie in der Phase um 90⁰ der Energie im Leiter 10 nacheilt.

Die Anordnung der Fig. 1, soweit sie bisher beschrieben wurde, bildet einen Richtkoppler, bei dem der Kopplungsfaktor durch Änderung der Stärke des angelegten magnetischen Feldes geändert werden kann. Als solcher kann sie bei vielen der zur Zeit bekannten Anwendungsmöglichkeiten für Richtkoppler angewandt werden, bei denen der Kopplungsfaktor des Kopplers auf ein ungewöhnliches Verhältnis der Leistungsteilung eingestellt werden muß oder veränderbar sein muß. Sie kann auch als Modulator benutzt werden, indem der Modulationsstrom an die Zylinderspule 17 angelegt wird. Man erhält einen modulierten Ausgang an einem Ende eines der Leiter, wenn die Trägersignalquelle an das andere Ende eines der Leiter angelegt wird. Weiterhin kann sie als Schalter dienen, indem die Zylinderspule 17 in geeigneter Weise mit Mitteln zur Erhöhung des Magnetisierungsstroms verbunden wird, und zwar von Null bis zu dem Wert, bei dem ein vollständiger Übergang der Leistung von einem Leiter zum anderen stattfindet.

Außer dem oben beschriebenen veränderbaren Kopplungsfaktor hat die bisher beschriebene Anordnung der Fig. 1 eine nicht reziproke Phasenkennlinie, die man bei irgendeiner üblichen Richtkoppleranordnung nicht findet. Die Phasenverschiebung, die beim Durchgang durch den Koppler in einer Richtung stattfindet, ist i8o° verschieden von der Phasenverschiebung, die beim Durchgang durch den Koppler in der anderen ■ Richtung eintritt. Da diese Phasenverschiebung von der Richtung des angelegten Vormagnetisierungsfeldes abhängt, bewirkt die Umkehr des Feldes eine Umkehr der Richtung durch den Koppler, in dem die zusätzliche Phasenumkehr auftritt.

Eine besonders nützliche Kombination, die von dieser Eigenschaft der nicht reziproken Phasenver-Schiebung eines ferromagnetisch gekoppelten Richtkopplers Gebrauch macht, ist ebenfalls durch Fig. 1 dargestellt, indem zwei der vier Zweige des nicht reziproken Kopplers mit zwei von den vier Zweigen eines reziproken Kopplers verbunden werden und das Magnetfeld des nicht reziproken Kopplers so eingestellt wird, daß eine gleiche Teilung der Energie zwischen der induzierten Welle und der induzierenden Welle stattfindet. Dieses ist bekanntlich eine Energieteilung von drei Dezibel. Der reziproke Koppler kann einer der zahlreichen, in der Technik bekannten Richtkoppler sein, die auf eine Energieteilung von drei Dezibel eingestellt werden können. Er kann andererseits auch eine der Mikrowellenanordnungen sein, die als Abzweigverbindungen bekannt sind und die von sich aus eine Teilung von drei Dezibel ergeben.

Wie oben bemerkt wurde, ist eine bevorzugte Ausführung der Erfindung in Fig. 1 dargestellt, bei der eine einzige Wellenleiteranordnung sowohl den reziproken als auch den nicht reziproken Kopplungsteil enthält. So sind die rechten Fortsetzungen der Leiter 10 und 11 durch eines der in der Richtkopplertechnik üblichen breitbandigen Kopplungsmittel reziprok gekoppelt. Diese Kopplung kann, wie in Fig. 1 dargestellt ist, aus einer Vielzahl von unbelasteten Öffnungen 13 bestehen, die durch aneinander angrenzende Wände der Leiter 10 und 11 führen, und die mit Abständen von weniger als einer halben Wellenlänge auf der Länge der Leiter verteilt sind. Damit die Öffnungen 13 magnetische Längskomponenten im Leiter 10 (die entlang der Mittellinie Null sein würden) aufnehmen können, sind sie gegen die Mittellinie der Wand des Leiters 10 verschoben. Hierdurch entsteht eine Kopplung zwischen den Längskomponenten in beiden Leitern. Die Anzahl und Größe der Öffnungen wird gemäß den in der Richtkopplertechnik bekannten Prinzipien so gewählt, daß ein Energieübergang von 3 Dezibel stattfindet. Somit bildet der zweite Kopplungsteil einen gewöhnlichen Richtkoppler, mit dessen Hilfe eine Hälfte der Wellenenergie, die sich im Leiter 10 oder im Leiter 11 in einer Richtung fortpflanzt, in den anderen Leiter übergeht und sich dort richtungsabhängig mit einer 90°- Phasenverzögerung fortpflanzt, · die durch die eigene Rückstrahlzeit der Öffnungen 13 verursacht wird. Wie in der Technik der Richtkoppler bekannt ist, ist diese Kopplung in jeder Hinsicht reziprok.

Es soll nun die Zirkulatoranordnu'ng untersucht werden, wie sie sich durch die kombinierten reziproken und nicht reziproken Kopplungsteile der Anordnung nach Fig. 1 ergibt. Diese Untersuchung kann leicht an Hand der Fig. 6 und 7 durchgeführt werden. In Fig. 6 sind die Leiter 10 und 11 schema tisch durch entsprechende Übertragungsleitungen dargestellt, welche die gleichen Bezugsziffern und Bezeichnungen der Enden tragen wie die Leiter der Fig. 1. Die Kopplungsphase der nicht reziproken ferromagnetischen Kopplung der Elemente 15 ist auf dem linken Teil der Leitungen 10 und 11 durch die Pfeile 61 bis 64 angegeben. Die gestrichelten Pfeile 61 und 62 deuten die oben beschriebene 9O°-Phasenvoreilung an, die durch die Wellenenergie entlang der Wege von c nach b bzw. von α nach d erhalten wird. Die Pfeile 63 und 64 deuten die oben beschriebene Phasenverzögerung von 90⁰ entlang der entgegengesetzten Wege von b nach c bzw. von d nach ο an. In gleicher Weise ist die reziproke Kopplung der Öffnungen 13 bei der rechten Fortsetzung der Leitungen 10 und 11 durch die Pfeile 65 und 66 dargestellt, welche die 9O°-Phasenverzögerung für reziproke Richtungen des Energieübergangs andeuten.

Wenn also ein Mikrowellensignal an das Ende a der Leitung 10 angelegt wird, wird eine Hälfte des Signals in die Leitung 11 mit einer Phase, die 90⁰ vor dem Teil des Signals in der Leitung 10 liegt, übertragen, wie es durch den Pfeil 61 angedeutet ist. Im reziproken Kopplungsteil erhalten alle von einer Leitung in die andere übergehenden Spannungen eine Phasenverzögerung von 90⁰, wie es durch die Pfeile 65 und 66 angedeutet ist. Daher sind die beiden Teile der Energie in der Leitung 10 am Ende b in Phase und addieren sich. Am Ende d der Leitung 11 erscheint keine Energie, da die Spannung des Teils der Energie, der durch die nicht reziproke Kopplung (Pfeil 61) ankommt, in der Phase vorverlegt ist, so daß er nicht in Phase mit der Spannung ist, die über die reziproke Kopplung (Pfeil 66) ankommt und verzögert ist. Eine im wesentlichen freie Übertragung findet daher vom Ende α zum Ende b statt; diese Bedingung ist schematisch in Fig. 7 durch die radialen

Fig. 8 und der verschiedenen Einstellungen, die zur Erzielung dieser Arbeitsweise notwendig sind, fortgefahren wird., müssen die ungewöhnlichen Eigenschaften eines ferromagnetischen. Kupplungselement, 5 das soi angeordnet ist, daß es sowohl magnetischen Längs- als auch Querfeldkomponenten ausgesetzt ist, vollkommen, verständlich sein. Zu diesem Zweck wird auf die erläuterte Fig. g verwiesen, die im allgemeinen der bereits betrachtetem- Fig. 2 gleicht.

In Fig. 9 sind. Schleifen 32 und 33 gezeigt, welche die Grundform einer Welle in. dem rechteckigen Wellenleiter 34 zu einem besonderen Zeitpunkt darstellen. In der oberen Wand des Leiters 34 an. einer Stelle außerhalb' der Mittellinie und daher an einer

mit α bzw. b bezeichneten Pfeile zusammen mit dem
Ring 67 und einem Pfeil 68 angedeutet, der das Fortschreiten in der Richtung von α nach b anzeigt.

Wenn man die Phasenverschiebungen einer Welle
verfolgt, die an das Ende b angelegt wird, so zeigt
sich, daß die von der Leitung 10 zur Leitung 11 in
der durch den Pfeil 65 angegebenen Weise übergehende Energie eine ao°-Phasenverzögerung erleidet
und daß die zwischen den Leitungen in der durch
den Pfeil 63 angegebenen Weise übertragene Energie 10
eine gleiche Phasenverzögerung erleidet, so daß die
beiden Energieteile in Phase sind, um sich am Ende c
der Leitung 11 zu addieren. Die Energie erscheint
nicht am Ende α der Leitung 10, da der von der Leitung 10 zur Leitung 11 und zurück zur Leitung 10 15 Stelle, wo sowohl H_x- als auch iTy-Komponenten vorübertragene Teil eine erste ao⁰-Phas:en:verzögerung, handen sind, befindet sich ein, ferromagnetisches Koppwie durch den Pfeil 65 angegeben, erleidet, ferner eine lungselement 35, das einem der Kupplungselement 83 zweite 9O°-Phasenverzögeruing bei der Rückkehr zur der Fig. 8 entspricht. Das Elementes ist durch ein Leitung 10, wie durch den Pfeil 64 angegeben, so daß magnetisches· Feld vorm<agnetisiert, wie es schematisch er nicht in Phase mit der Energie ist, welche gerade- 20 durch den. mit P bezeichneten.Vektor36 dargestellt ist. aus durch die Leitung 10 geht. Diese Übertragung ist Wie bei den vorangegangenen Ausführungen erzeudurch den Pfeil 68 in Fig. 7 angedeutet, der den Pfeil b gen die prozessierenden Elektronen im Element 35 ein in die Richtung des Pfeils c zu drehen sucht. induziertes Feld, das räumlich im rechten. Winkel zu In beschränktem Maß ist die Anordnung der Fig. 1, dem induzierenden. Feld steht und zeitlich 90⁰ gegen wie sie schematisch in. Fig. 6 dargestellt ist, symme- 25 dieses verschoben ist. Jedoch, wird nunmehr das EIetrisch, so daß dieselbe Kopplungseigenschaft zwischen ment 35 sowohl durch die H_x- als auch durch die H_y den Enden, c und, d zu. finden, ist, wie sie oben zwischen Komponente innerhalb des Leiters 34 erregt. Eine den. Enden α und b beschrieben, wurde. Diese Kopp- Untersuchung der magnetischen Feldkomponenten, die lung ist in, Fig. 7 schematisch, durch den Pfeil 68 dar- durch das Element 35 an. der Außenseite des Leiters gestellt, der vom Ende c zum Ended koppelt. Ebenso 30 entstehen, ergibt folgende Komponenten.: ein. Teil der besteht dieselbe Kopplung vom Ende d zum Ende α, ursprünglichen Ouerkomponente H_x, eine durch H_x in wie sie oben vom Ende b zum Ende c beschrieben der ^-Richtung induzierte Komponente, die mit H/ wurde; diese Kopplung ist ebenfalls in Fig. 7 schema- bezeichnet ist, ein. Teil der ursprünglichen Längstisch angegeben. Die auf diese Weise durch die Fig. 7 komponente H₂ und eine durch H_z induzierte Kompodargestellte Kopplungseigenschaft ist das Kennzeichen 35 nente in Jtr-Richtung, die mit H_x bezeichnet wird, einer Gruppe von Netzwerken, die man bisher als Die relative Phasenlage dieser Komponenten hängt Zirkulatoranordnungen bezeichnet hat. von- der Fortpflanzungsrichtung der Wellenenergie im Eine andere und. etwas vereinfachte Ausführung Leiter 34 ab, sie kann leicht getrennt, mit Hilfe der eines Zirkulator mit vier Enden ist in Fig. 8 dar- Vektordiagramme der Fig. 10 und 11 bestimmt wergestellt. In Fig. 8 ist ein Paar paralleler und anein- 40 den·, welche die positive bzw. die negative Fortander angrenzender Wellenleiterstücke 80 und 81 ge- pfianzungsrichtung im Leiter 34 darstellen, zeichnet. Eine schmale Wand. 85 des Leiters 80 ist auf In den Fig. 10 und 11 ist folgende Übereinkunft der Mittellinie der breiten Wand 84 des Leiters 81 getroffen. Der Zeitablauf ωί wird durch Drehung entangeordnet. Die. Leiter sind, durch eine Vielzahl von gegen dem Uhrzeigersinn dargestallt, wobei der in Öffnungen 82 gekoppelt, die ferromagnetische Kopp- 45 Fig. 9 gezeichnete Anfangszeitpunkt durch die rechte lungselemente 83 enthalten, welche in. Längsrichtung Fortsetzung der Abszisse dargestellt wird, über eine Strecke von mehreren Wellenlängen, verteilt Die Vektoren, stellen: maximale positive Werte der sind und welche entlang der aneinander angrenzenden verschiedenen, Feldkoinponenten dar. Daher wird die Wände 84 und 85 weniger als eine halbe Wellenlänge Komponente! H_x, die in Fig. 9 ihre maximale positive voneinander entfernt sind. Die Elemente 83 sind nach 50 Amplitude an der Stelle des Elements 35 hat, durch einer Seite der Mittellinien beider Wände 84 und 85 den Vektor H_x dargestellt, der sich in beiden Fig. 10 um eine· Strecke verschoben,, die später genauer be- und 11 nach rechts erstreckt. Die durch H_x induzierte stimmt werden soll, die bei einer praktischen. Ausfüh- Komponente /// ist in, den Fig. 10 und 11 ebenfalls rung in. der Gegend, von einem Fünftel der breiten dargestellt, und zwar durch den Vektor H/, der sich Abmessung der Leiter liegt. Die Elemente 83 sind 55 nach oben erstreckt und angibt, daß diese induzierte durch ein, magnetisches Querfeld vormagnetisiert, wie Komponente ihre maximale positive Amplitude in es schematisch durch, die mit F bezeichneten Vektoren ^-Richtung zeitlich 90⁰ später erreicht als die Kamdargestellt ist. Es sei. bemerkt, daß der Leiter 80 auf ponen.te H_x, die sie hervorbringt, wie durch die Fig. 3 derbreiten. Wand 84 des Leiters 81 so verschoben, sein dargestellt ist. Dieser Zusammenhang kann als festkann, daß die Elemente 83 entlang der Mittellinie der 60 liegend angenommen werden, also' ohne Rücksicht auf Wand 85 liegen. Wie später klarer zutage tritt, ist es die Richtung der Fortpflanzung.

die oben, definierte verschobene Lage der Öffnungen 82 Man sieht jedoch aus Fig. 9, daß die KomponenteH_z

in der Wand. 84, die die Arbeitsweise der Erfindung dier Schleife 32, wenn sich die Welle im Leiter 34 in

herbeiführt, und nur in zweiter Linie die Lage dieser positiver Richtung fortpflanzt, auf ihren maximalen

Öffnungen in der Wand 85. Infolgedessen kann, insofern 65 negativen Wert anwächst, während, die Komponente H_x

der mechanische Zusammenbau hierdurch erleichtert von, ihrem maximalen positiven, Wert aus abnimmt,

wird, der Leiter 80 symmetrisch auf der Wand 84 des Mit anderen. Worten.: die Komponente H₇, eilt zeitlich

Leiters 81 angeordnet werden, wie es gezeichnet ist. der Komponente H_x um 90° in der Phase vor; sie

Bevor mit der ins einzelne gehenden Untersuchung kann durch, den nach unten gerichteten Vektor H₂ in

der bevorzugten Arbeitsweise des Zirkulators der 70 Fig. 10 dargestellt werden. Der maximale positive

Also erzeugt eine an dan Leiter 81 am, Ende α angelegte Mikrowellenetiergie Komponenten. H_x und H_x im Leiter 8o, deren, Amplituden gleich, deren Phasen aber, wie an Hand der Fig. g und io gezeigt wurde, 5 entgegengesetzt sind,. Daher wird keine Energie in den. Lai tear 8o eingekoppelt, und, die gesamte am Ende β angelegte Energie erscheint am Ende b des Leiters 8i. Dies ist die Kopplungsbedingung, die in, Fig. y schematisch zwischen den Enden α und b angegeben wurde.

Eine am Ende b des Leiters 8i angelegte Welle erzeugt an jedem der Elemente 83 in Phase liegende Komponenten! H_x und H_x im Leiter 80. Soweit es die Übertragung dieser Energie im Leiter 80 in entgegengesetzter Richtung zum Ende d betrifft, ist die Anord-

Wert der Komponente H_x', der durch H_z induziert ist, tritt, wie oben an, Hand der Fig. 3 gezeigt wurde, zeitlich 90⁰ vor der Komponente, H_z, die sie induziert, auf, sie wird, somit durch den Vektor/-/,.' dargestellt, der sich nach links erstreckt. Also sind, die Komponenten. H_x und H_x wie auch die Komponenten H_x' und H_x für die positive Richtung der Fortpflanzung nicht in Phase.

Wenn nun die Welle im Leiter 34 sich in der negativen, Richtung fortpflanzt, nimmt die Komponente H_z 10
der Schleife 33 auf ihren maximalen positiven: Wert
zu, während die KomponenteH_x von ihrem maximalen
positiven Wert aus abnimmt. H₂ eilt daher zeitlich
der Komponente H_x nach, sie würde für diese Fortpflanzungsrichtung durch einen nach oben zeigenden 15 nung von sich aus ein Richtkoppler wie bei dem oben Vektor H₂ in Fig. 11 dargestellt werden,. Da, die durch beschriebetnen, Ausführungsbeispiel. Was die Energie- H₂ induzierte maximale positive Komponente H_x der Übertragung in derselben Richtung im Leiter 80 zum Komponente H₂ zeitlich 90⁰ voreilt, wird sie durch Ende c hin, betrifft, sind die Komponenten in 2-Richeinen positiven Vektor dargestellt, der zeitlich um 90⁰ tung, die durch jedes der Elemente 83 übertragen, wervoreilt und. sich demnach nach rechts erstreckt. Somit 20 den, miteinander in Phase. Eine Summierung solcher sind die Komponenten H_x und H_x wie auch die Korn- Komponenten ergibt gegebenenfalls eine Auslöschung ponenten H_x und H_x für die negative. Richtung der der Energie im Leiter 81 und. eine Übertragung der Fortpflanzung in Phase. Energie zum Leiter 80. Diese Leistungsübertragung

Wie bei den. vorangegangenen. Ausführungen sind ist von dem integriertem Kopplungsfaktor der Koppdie Übereinkünfte willkürlich und gelten nur für die 35 lung abhängig, der seinerseits eine Funktion der in Fig. 9 gezeichneten Richtungssinne. Auch ist die Stärke und, Verteilung der Kopplung zwischen den 90°-Phasenverzogerung, die bei der Kopplung durch Leitern80 und 81 ist. Der integrierte Kopplungsfaktor eine Öffnung von, sich aus vorhanden, ist, nicht be- laßt sich durch, η SJn-¹C ausdrücken, wobei η die Anrücksichitigt, insofern als diese Verzögerung in diesem zahl der diskreten: Kopplungsstellen und C den. Koppbesonderen, Falle alle Komponenten gleich beeinflußt. 30 lungsfaktor jeder dieser Stellen darstellt. Die gesamte Diese Erklärung dient jedoch dazu, zu zeigen, daß für Leistung wird vom Leiter 81 in den Leiter 80 übereine Fortpflanzungsrichtung durch, das Kopplungs- tragen, wenn der integrierte Kopplungsfaktor gleich

element 35 die anfänglichen und die induzierten Korn- mn . . . . , . , ν ι_ι · *

_t . τ,, ,,** , _π. , _Α · πι — ist, wobei m irgendeine ungerade ganze Zahl ist.

ponenten in x-Richtung bzw. in ^-Richtung in Phase 2 ° ^{ö ö}

sind. Für die entgegengesetzte Fortpflanzungsrichtung 35 Im wesentlichen findet daher eine freie Übertragung sind, die Verhältnisse umgekehrt. Sie dient ferner vom Ende b zum Ende c statt. Diese Bedingung ist in

dazu, zu zeigen, daß für die genannte eine Fortpflanr zungsrichtung die Komponente H₂ der induzierten Welle ihrer Komponente H_x voreilt, während in der

Fig. 7 schematisch dargestellt.

Eine am Ende c des Leiters 80 angelegte Welle hat entlang der Linie der Elemente 82 im wesentlichen

genannten, entgegengesetzten Richtung H₂ hinter H_x 40 nur Komponenten in ^-Richtung. Somit erzeugt jedes liegt. Element im Leiter 81 eine Komponente im ^-Richtung Es sei nun zu Fig. 8 zurückgekehrt. J edes der Kopp- und ferner eine induzierte Komponente in jr-Richtung, lungselemente 83 könnte unter geeigneten Umständen die zeitlich, 90⁰ später liegt als die Komponente in alle vier oben beschriebenen Komponenten in eine an- ^-Richtung, die sie hervorbrachte. Wie oben an Hand geschlossene Wellenleiiteranordnung einkoppeln. Da 45 der Fig. 9 und 11 festgestellt wurde, war es die in der jedoch, die Kopplung zum Leiter 80 entlang dessen negativen ^-Richtung sich fortpflanzende Welle, welche schmaler Wand stattfindet, können, nur die Kompo- diesen Phasenzusammenhang hatte, d. h. eine Komnenten H₂ und H_x eine Wellenform erregen, die im ponente in .ar-Richtung 90⁰ hinter der Komponente Leiter 80 fortgeleitet werden, kann. Nun hängt die in ^-Richtung. Umgekehrt bringt dieser Phasen-Amplitude der Komponente H₂ im Leiter 80 von der 50 Zusammenhang zwischen den erregenden, Komponenr Lage der Elemente 83 auf der Wand 84 ab, wobei ten eine Welle hervor, die sich nur in. negativer Richdiese Komponente gleich Null ist, wenn, die Elemente
83 sich entlang der Mittellinie der Wand 84 erstrecken,
und ein Maximum, wenn sie sich an ihrem Rand befinden. Andererseits hängt die Amplitude der Kompo- 55 richtungsselektiv ist, so> daß keine Energie in. dfen nente H₂ sowohl vom Wert von H_x, der entlang der Leiter 81 übergeht. Deshalb erscheint die gesamte am Mittellinie der Wand. 84 am größten, ist, als auch von
der Stärke des Magnetisierungsfeldes F ab. Erfindungsgemäß wird, die Stärke des Magnetisierungs-

tung im Leiter 81 fortpflanzt, jedoch abgesehen davon, daß für die negative Fortpflanzungsrichtung die zusammengefaßte Wirkung aller Kopplungselemente 83

Ende c des Leiters 80 angelegte Energie am Ende d, wie es schematisch in. Fig. 7 dargestellt ist.

Eine am Ende d angelegte Energie erzeugt jedoch

feld.es/⁷ mit Rücksicht auf die Lage der Elemente83 60 im Leiter81 eine Komponente in x-Richtung, die 90⁰ vorzugsweise so gewählt, daß die Komponenten. H₂ hinter der Komponente in ^-Richtung liegt. Für diese.

Fortpflanzungsrichtung sind, die durch jedes der Elemente 83 übertragenen Kompanienten in Phase, und ihre Summierung ergibt einen Übergang der Energie in

und H_x gleich sind. Bei einer typischen Ausführung, bei der die Elemente 83 von der Mittellinie der Wand 84 um ein Fünftel der breiten Abmessung der Leiter

verschoben sind, ist die Stärke des erforderlichen 65 den Leiter 81. Der notwendige Amplitudenzusammen-

Magnetisierungsfeldes im wesentlichen die zur Sätti- hang zwischen den erregenden Komponenten in .arund 2-Richtung zur Erregung einer solchen negativ sich fortpflanzenden Welle ergibt sich von sich aus

gung· des ferromagnetischen Materials der Elemente 83 notwendige Feldstärke. Dieses Feld liegt wesentlich unter demjenigen, das zum Hervorbringen der

durch die Lage der Elemente 83 und die oben definierte

ferromagnetischen,Resonanz im Material notwendig ist. 70 Einstellung der magnetischen Feldstärke F. Die sich

so daß die magnetischen Feldlinien im wesentlichen senkrecht zur Ebene der Scheibe 15 beim Durchgang durch die Scheibe liegen, wie- es schematisch, durch den mit F bezeichneten Vektor dargestellt ist.

Im Leiter 41 ist eine Blindimpedanz angeordnet, die, wie dargestellt, eine leitende Scheidewand 44 sein kann·, welche im Leiter 41 an einer Stelle oberhalb der Wand 42 quer zum Leiter angebracht sein kann. Die Funktion und die Einstellung der Scheidewand 44

ergebenden Verbindungen der Enden sind schematisch in Fig. 7 angegeben, die zeigt, daß die gesamte an das Ende d angelegte Energie zum Ende α gekoppelt wird. Die hiermit dargestellte Kopplungseigenischaft ist das Kennzeichen einer Gruppe von Netzwerken, die bisher mit Zirkulatoranordnungen bezeichnet wurden.

In Fig. 12 ist als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ein nicht reziprokes Mikrowellennetzwerk

bzw. eine Zirkulatoranordnung mit drei Zweigen dar- 10 werden später in Zusammenhang mit der Arbeitsweise gestellt. Dieses Netzwerk besteht aus einem ersten des Zirkulator« nach Fig. 12 geschildert. Stück 40 einer begrenzten- elektrischen. Übertragungs- Es sei bemerkt, daß von den vier Komponenten,

leitung zur Fortpflanzung von Wellenenergie, die ein die sich am Element 15 ergeben und die im einzelnen rechteckiger Wellenleiter mit metallischer Wandung in Zusammenhang mit den Fig. 9, 10 und 11 besein kann., der eine breite Abmessung des inneren 15 schrieben wurden, nur die Komponenten H₂ und H/ Querschnittes von wenigstens einer halben Wellen- eine Wellenform erregen können, die im Leiter 41 länge der zu leitenden Energie und eine schmale Ab- fortgeleitet werden kann. Sie sind durch den Vektor messung von im wesentlichen der Hälfte der breiten dargestellt, der in s-Richtung durch das Element 15 Abmessung aufweist. Ein zweiter rechteckiger Wellen^ führt. Nun hängt die Amplitude der Komponente H₂ leiter 41, der im wesentlichen dem Leiter 40 gleicht, 20 im Leiter 41 von der Lage der öffnung 43 auf der stößt mit seinem Ende, das mit der Wand, 42 verbun- Wand 42 ab, wobei diese Komponente Null ist, wenn den ist, an den Leiter 40- an. Somit bildet der Leiter die öffnung 43 auf der Mittellinie der Wand 42 liegt, 41 mit dem Leiter 40 eine T-Verbindung, bei der die und ein Maximum an den Rändern der Wand, breite Abmessung des Leiters 41 parallel zur Achse Andererseits ist die Amplitude der Komponente H/ des Leiters 40 liegt; die schmale Abmessung des Lei- 25 im wesentlichen unabhängig von der Lage der OfF-ters 41 liegt vorzugsweise, aus später anzugebenden nung 43 und hängt in erster Linie von der Stärke des Gründen, etwas aus der Mitte der Wand 42. Wie bei Magnetisierungsfeldes F ab. Erfindungsgemäß wird den vorangegangenen Ausführungsbeispielen sind die die Stärke des Magnetisierungsfeldes F unter Berück-Leiter 40 und 41 in das durch die auseinanderlaufen- sichtigung der Lage der Öffnung 43 vorzugsweise so den, mit x, y und 2 bezeichneten Vektoren dargestellte 30 gewählt, daß die Komponenten H₂ und H₂' gleich Koordinatensystem gelegt. sind. Bei einem typischen Ausführungsbeispiel, bei

Die Leiter 40 und 41 sind durch ein polarisiertes dem die Öffnung 43 um ein Fünftel der breiten Abgyromagnetisches Kopplungselement elektramagne- messung der Leiter gegen die Mittellinie verschoben tisch gekoppelt, das, wie dargestellt, eine etwas ver- ist, ist die Stärke des erforderlichen Magnetisierungslängerte öffnung 43 in der Wand 42 sein kann, die 35 feldes im wesentlichen diejenige, welche zur Sättigung durch eine zapfenartige Scheibe 15 aus gyromagne¹- des ferromagnetisehen Materials des Elements 15 tischem Material ausgefüllt ist. Die Öffnung 43 ist notwendig ist. Dieses Feld liegt wesentlich unter nach einer Seite der längs gerichteten Mittellinie der
Wand 42 des Leiters 40· um eine später genauer beistimmte Strecke verschoben, die bei einem praktischen 40
Ausführungsbeispiel etwa, ein Fünftel der breiten Ab>messung des Leiters 40 beträgt. Wie oben festgestellt
wurde, ist der Leiter 41 ebenfalls auf der Wand 42
verschoben, so> daß das anstoißende Ende des Leiters 41

zur Öffnung 43 zentrisch liegt. Bei dieser Lage erhält 45 wird keine Energie in den Leiter 41 eingekoppelt, und man. eine maximale Kopplung zum Feld innerhalb es erscheint die gesamte am Ende α angelegte Energie des Leiters 41. Wie später verständlicher wird, ist es am Ende & des Leiters 40. Diese Tatsache ist in diese verschobene Lage der Öffnung 43, welche die Fig. 13 schematisch durch die mit α bzw. b beArbeitsweise der Erfindung bewirkt, und nur in zwei- zeichneten radialen Pfeile zusammen mit dem Ring ter Linie; die Lage des Leiters 41. Wenn deshalb hier- 50 45 und dem Pfeil 46 angedeutet, wobei der Pfeil 46 durch ein besonderer mechanischer Aufbau erleichtert das Fortschreiten in der Richtung von α nach b schewiird, kann der Leiter 41 symmetrisch auf der Wand matisch angibt.

42 angeordnet werden. Die gleichen. Bemerkungen gel- Eine an das Ende b des Leiters 40 angelegte Welle

ten für alle später dargestellten. Ausführungen. erzeugt Komponenten H_z und H/ am Element 15, die

Die Scheibe 15 ist oben, im einzelnen, in. Zusammen- 55 in Phase sind; ein Teil der Energie im Leiter 40 wird hang mit Fig. 1 beschrieben worden und kann bei abhängig von der Größe und Impedanz der öffnung dieser Ausführung einen. Durchmesser von etwa drei 43 in den Leiter 41 eingekoppelt. Die etwa vorhandene Viertel der Abmessung der schmalen; Wand des Lei- rastliche Energie geht zum Ende a. Es wird später ter.s haben.. . gezeigt, wie dieser restliche Teil sehr klein gemacht

Die Scheibe 15 ist durch ein konstantes polarisieren- 60 werden kann.

des Magnetfeld von, einer noch, zu beschreibenden Eine an das Ende c des Leiters 41 angelegte Welle

'Stärke vormagnetisiert. Wie in Fig. 1 wird auch, in hat im wesentlichen nur Komponenten in s-Richtung Fig. 1.?, dieses Feld quer angelegt, d.h. im rechten am Element 15. Hierdurch wird im Leiter40 eine Winke' zur Fortpflanzungsrichtung der Wellenenergie Komponente in ^-Richtung und ferner eine induzierte im Lei :r 40. Es kann durch die Zylinderspulenanord- 65 Komponente in .^-Richtung erzeugt, die zeitlich 90⁰ nung erzeugt werden, die vorher in Zusammenhang später liegt als die s-Komponente, die sie hervormit Fig. ι beschrieben: wurde. Der Polschuh 20 liegt bringt. Wie oben bei den Fig. 8 und 11 bemerkt auf dem mittleren Teil der breiten Wand des Leiters wurde, ist es die in negativer Richtung im Leiter 40 an einer Stelle etwas oberhalb der Wand 42 auf, sich fortpflanzende Welle, die diesen Phasen- und der Polschuh^ 1 erstreckt sich unter den Lei ter 40, 70 Zusammenhang hat, d. h. eine Komponente in jr-

demjenigen, welches zum Hervorbringen der ferromagnetisohen Resonanz erforderlich ist.

Somit würde eine an den Leiter 40 über das Ende α angelegte Mikrowellenenergie Komponenten H₂ und H₂' im Leiter 41 erzeugen, die gleiche Amplitude, jedoch entgegengesetzte Phase aufweisen, wie an Hand der Fig. 9 bis 11 gezeigt wurde. Daher

lung, die 90⁰ hinter der Komponente in s-Richtung liegt. Umgekehrt wird durch diesen Phasenzusammenhang zwischen den erregenden Komponenten eine Welle erzeugt, die nur in der negativen Richtung im Leiter 40 fortschreitet. Den notwendigen Amplituden-Zusammenhang zwischen den erregenden Komponenten in x- und ^-Richtung zur Erregung einer solchen negativ fortschreitenden Welle an der Stelle des Elements 15 erhält man von sich aus durch die Lage der öffnung 43 und durch die oben definierte Einstellung der magnetischen Feldstärke F. Somit erscheint der Teil der Welle im Leiter 41, der in den Leiter 40 eingekoppelt ist, nur am Ende a. Die Größe dieser eingekoppelten Energie ist durch die Größe und die Impedanz der Öffnung 43 bestimmt; der Teil der Energie, der nicht in den Leiter 40 eingekoppelt wird, wird gegebenenfalls zum Ende c reflektiert.

Die Aufgabe der Scheidewand 44 besteht darin, eine vom Ende b in den Leiter 41 eingekoppelte Komponente der Welle mit solcher Phase und Amplitude in den Leiter 40 au reflektieren, daß die obenerwähnte Welle vom Ende b ausgelöscht wird, die zum Ende a fortschreitet. Wegen der Forderungen nach Abgleich der Anordnung hat die Scheidewand 44 gleichzeitig mit der obenerwähnten Funktion die Aufgabe, die Impedanz des Endes c für eine dort angelegte Welle an die Impedanz des Endes α über die Kopplung des Elements 15 anzupassen. Daher können die Größe und die Lage der Scheidewand 44 sehr leicht dadurch bestimmt werden, daß ein Signal am Ende c angelegt und die Scheidewand 44 verstellt wird, bis keine Energie zum Ende c mehr reflektiert wird. Diese Einstellung kann mit Hilfe eines üblichen Detektors für stehende Wellen durchgeführt werden. Die sich ergebenden Verbindungen der Enden sind schematisch in Fig. 13 dargestellt, welche zeigt, daß die gesamte an das Ende b angelegte Energie zum Ende c und die gesamte an das Ende c angelegte Energie zum Ende a gekoppelt wird. Die hierdurch dargestellte Kopplungseigenschaft ist das Kennzeichen einer Gruppe von Netzwerken, die bisher mit Zirkulatorano'rdnungen bezeichnet wurden, weil sie solche elektrischen Eigenschaften haben, daß eine an einem Zweig erscheinende elektrische Energie für eine gegebene Übertragungsrichtung nur in einen anderen Zweig gekoppelt wird, für die entgegengesetzte Übertragungsrichtung jedoch in einen weiteren Zweig.

Eine andere Ausführung des Zirkulators der Fig. 12 ist in Fig. 14 dargestellt, wo der Leiter 41 der Fig. 12 durch den Leiter 51 ersetzt ist, der mit seiner schmalen Abmessung parallel zur Achse des Leiters 10 liegt. Die breite Abmessung des Leiters 51 liegt etwas aus der Mitte auf der oberen Wand des Leiters 10. Während in Fig. 12 der Leiter 41 durch Komponenten in ^-Richtung, die durch das Element 15 in ihn eingekoppelt waren, erregt wurde, hängt die Arbeitsweise dieser Ausführung von den Komponenten in •«■-Richtung am Element 15 ab. So liegen die Komponenten H_x und H_x, die dem Leiter 51 durch das Element 15 geliefert werden, quer im Leiter und können eine Form der Fortpflanzung erregen, die im Leiter 51 fortgeleitet werden kann. Diese Komponenten· in ^-Richtung sind daher durch den Vektor dargestellt, der in ^--Richtung durch das Element 15 führt. Da diese beiden Komponenten für die negative FoTtpflanzungsrichtung im Leiter 40 in Phase sind, wie in Fig. 10 gezeigt ist, und für die positive FortpflariÄungsrichtung nicht in Phase sind, wie in Fig. 11 gezeigt .ist, ist die Arbeitsweise des Zirkulators der Fig. 14 im wesentlichen gleich der oben für Fig. 12 beschriebenen. Um dies zu zeigen, sind die linken und rechten Enden des Leiters 10 mit α bzw. b und das obere Ende des Leiters 51 mit c bezeichnet. Die Zirkulatorwirkung ergibt sich zwischen den Enden in der Reihenfolge a, b und>£.>

Eine weitere Ausführung eines Zirkulator mit drei Enden ist in Fig. 15 dargestellt, wo ein Leiter 55 mit einer schmalen Wand 56 angrenzend an die breite Wand 59 des Leiters 58 angeordnet ist. In den aneinander angrenzenden Wänden 56 und 59 befindet sich eine Öffnung 60, die ein ferromagnetisches Kopplungselement 61 enthält. Das Elemental ist aus der Mittellinie der Wand 59 verschoben, es kann jedoch auf der Mittellinie der Wand 56 liegen und hat die gleichen Kopplungseigenschaften wie das Element 15 der Fig. 1. Wie bei der Ausführung der Fig. 12 werden dem Leiter 55 durch das Kopplungselement 61 Komponenten in 2-Richtung geliefert. Da diese Komponenten mit den Längskomponenten einer Grundwellenform im Leiter 55 zusammenfallen, wird Wellenenergie dieser Form erregt. Ein Ende des Leiters 55 ist durch einen einstellbaren¹ Kolben 57 aus elektrisch leitendem Material abgeschlossen.

Somit wird eine an das Ende α des Leiters 58 angelegte Wellenenergie zum Ende b übertragen, da für diese Fortpflanzungsrichtung ^r die Komponenten H_z und H₂' im Leiter 55 nicht in Phase sind, wie in Fig. 10 dargestellt wurde. An das Ende b angelegte Wellenenergie wird teilweise du-rch das Element 61 in den Leiter 55 eingekoppelt, da H_z und H/, wie in Fig. 11 angegeben, in Phase sind, wobei der Rest in Richtung des Endes α des Leiters 58 geht. Der Teil der Wellenenergie im Leiter 55, der sich zum Kolben 57 fortpflanzt, wird durch den Kolben 57 zum Element 61 reflektiert. Durch Einstellung der Lage des Kolbens 57 kann bewirkt werden, daß eine Komponente der reflektierten Energie, die über das Element 61 in den Leiter 58^: zurückkehrt, die Komponente der Wellenenergie, welche zum Ende α geht, auslöscht. Somit wird die gesamte am Ende b angelegte Energie in den Leiter 55 eingekoppelt und erscheint am Ende c.

An das Ende c des Leiters 55 angelegte Wellenenergie wird durch das Element 61 in den Leiter 58 als Komponente in ^-Richtung eingökoppelt, der zeitlich 90⁰ später eine induzierte Komponente in x-Richtung folgt. Wie vorher an Hand der Fig. 9 und 11 gezeigt wurde, bringt dieser Phasenzusammenhang eine Welle hervor, die nur in der negativen ^-Richtung im Leiter 58 am' Ende α hin fortschreitet. Die vorangegangene Einstellung des Kolbens 57 paßt von sich aus die Impedanz des Endes c an das Ende a für entlang dieses Weges fortschreitende Wellenenergie an.

Eine Ausführung, die auf am Element 61 gelieferte Komponenten in x-Richtung beruht und daher in der gleichen Beziehung zur Ausführung der Fig. 15 steht wie die Ausführung der Fig. 14 zur Fig. 12, kann durch Drehen des Leiters 55 um 90⁰ erhalten werden, so daß dieser den Leiter 58 kreuzt. Sonst ist die Arbeitsweise einer solchen Ausführung die gleiche wie bei den vorangegangenen im einzelnen geschilderten Ausführungen.

Selbstverständlich stellen in allen Fällen die oben beschriebenen Anordnungen nur eine kleine Anzahl der zahlreichen möglichen speziellen Ausführungen dar, die Anwendungen des Erfindungsprinzips sind. Zahlreiche weitere und abgeänderte Anordnungen können gemäß diesem Prinzip leicht vorn mit dem Stand der Technik vertrauten Fächmann vorgeschlagen

werden, ohne vom Wesen und Ziel der Erfindung abzuweichen.

Claims (19)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. System zur Übertragung elektromagnetischer Wellenenergie im Mikrowellenbereich, das wenigstens einen ersten und einen zweiten Wellenleiter •enthält, die mittels wenigstens einer Register- xo öffnung miteinander gekoppelt sind, wobei jeder Wellenleiter befähigt ist, elektromagnetische Wellenenergie mit magnetischen Längs- und Querfeldern zu führen, dadurch gekennzeichnet, daß im Weg der durch die Registeröffnungen gekoppelten Wellenenergie wenigstens ein polarisiertes Element aus gyromagnetischem Material angeordnet ist, welches in der Lage ist, von einem der magnetischen Felder in dem ersten Wellenleiter eine Komponente zu induzieren, die räumlich im rechten Winkel zu diesem Feld liegt und zeitlich um 90⁰ gegen dasselbe verzögert ist, und daß der zweite Wellenleiter mit der induzierten Komponente in solcher Beziehung steht, daß das dem anderen magnetischen Feld des ersten Wellenleiters entsprechende Feld in dem zweiten Wellenleiter mit der induzierten Komponente ausgerichtet ist.
2. 2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gyromagnetische Element eine in zusammenpassenden öffnungen der Wellenleiter angeordnete Scheibe aus ferromagnetisaheni Material ist und daß Mittel zum Anlegen eines polarisierenden magnetischen Feldes an die Scheibe vorgesehen sind.
3. 3. System nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das gyromagnetische Element im wesentlichen auf einer Seite des Weges der längs des ersten Wellenleiters übertragenen Wellenenergie angeordnet ist.
4. 4. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die induzierte Komponente die gleiche Amplitude hat wie das induzierte Feld.
5. 5. System nach einem der vorgenannten Ansprüche, mit einer Vielzahl von gyromagnetischen Elementen, welche den ersten und den zweiten Wellenleiter miteinander koppeln, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Vielzahl von Kopplungsöffnungen in den Leitern angeordnet ist, wobei die zweiten Öffnungen nicht mit gyromagnetischen Elementen versehen sind und daß durch jede Vielzahl von Kopplungselementen eine Kopplung von drei Dezibel zwischen den Leitern entsteht.
6. 6. System nach einem der vorgenannten An-Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wellenleiter eine gemeinsame Wand haben, durch welche die Kopplungsöffnungen hindurchführen.
7. 7. System zur Übertragung elektromagnetischer Wellenenergie nach Anspruch 6 mit einer Vielzahl von Kopplungsöffnungen, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen in Längsrichtung der Leiter auf einer Strecke von mehreren Wellenlängen der Betriebsfrequenz verteilt sind.
8. 8. System zur Übertragung elektromagnetischer Wellenenergie nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenleiter rechteckigen Querschnitt aufweisen, und daß die gemeinsame Wand eine schmale Wand des einen Leiters und eine breite Wand des anderen Leiters umfaßt.
9. 9. System zur Übertragung elektromagnetischer Wellenenergie nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen auf der Mittellinie der breiten Wand liegen.
10. 10. System zur Übertragung elektromagnetischer Wellenenergie nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen gegen die Mittellinie der breiten Wand verschoben sind.
11. 11. System zur Übertragung elektromagnetischer Wellenenergie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Leiter rechteckigen Querschnitt hat, wobei eine schmale Wand eines Leiters an die breite Wand des anderen Leiters angrenzt und zu ihr parallel liegt, daß ferner die Öffnungen durch die aneinander angrenzenden Leiterwände führen und gegen deren Mittellinien verschoben sind und daß schließlich die Öffnungen voneinander einen Abstand von weniger als einer halben Wellenlänge der zu führenden Wellenenergie haben und über einer Strecke in Längsrichtung von mehreren Wellenlängen der Betriebsfrequenz verteilt sind.
12. 12. System zur Übertragung elektromagnetischer Wellenenergie nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einem einzigen gyromagnetischen Element zur Kopplung des ersten und des zweiten Leiters, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Leiter Impedanzanpassungsmittel vorgesehen sind, um die Impedanz des einen Leiters an diejenige des anderen Leiters über das gyromagnetische Kopplungselement anzupassen.
13. 13. System zur Übertragung elektromagnetischer Wellenenergie nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter rechteckig sind und ihre Längsachsen senkrecht zueinander stehen, daß ferner die breiteren Wände des ersten Leiters senkrecht zu den breiteren Wänden des zweiten Leiters stehen und daß schließlich die breitere Wand eines Leiters parallel zur Ebene der schmaleren Wand des anderen Leiters ist.
14. 14. System zur Übertragung elektromagnetischer Wellenenergie nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter rechteckig sind und ihre Längsachsen senkrecht zueinander stehen, wobei die breitere Wand des einen Leiters senkrecht sowohl zur breiteren Wand als auch zur Ebene der schmaleren Wand des anderen Leiters ist.
15. 15. System zur Übertragung elektromagnetischer Wellenenergie nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter rechteckig sind, wobei eine breitere Wand eines Leiters an eine schmalere Wand des anderen Leiters angrenzt und parallel zu ihr liegt.
16. 16. System zur Übertragung elektromagnetischer Wellenenergie nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Impedanzanpassungsmittel ein reflektierender Teil ist, der ein Ende des anderen Leiters abschließt.
17. 17. System zur Übertragung elektromagnetischer Wellenenergie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenleiter rechteckigen Querschnitt aufweisen, daß ferner einer der Wellenleiter ein Ende hat, das an eine breite Wand des anderen Leiters anstößt, und daß schließlich die öffnung und das gyromagnetische Element durch die eine breite Wand innerhalb der Fläche, an die das Ende anstößt, hindurchführen.
18. 18. System zur Übertragung elektromagnetischer Wellenenergie nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das gyromagnetische Element auf

    der einen breiten Wand angeordnet ist, und zwar verschoben gegen deren in Längsrichtung liegende Mittellinie.
19. 19. System zur Übertragung elektromagnetischer Wellenenergie nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Blindinipedanzanpassungsmitfcel innerhalb des Leiters mit dem Ende angeordnet ist, wobei das Impedanzmittel geeignet ist, um die Impedanz des Leiters, in dem es an-

    geordnet ist, für eine dem Leiter mit dem Ende zugeführte Energie an die Impedanz des einen Endes des anderen Leiters und für eine den Leiter mit dem Ende verlassende Energie an die Impedanz des anderen Endes des anderen Leiters anzupassen.

    In Betracht gezogene Druckschriften:
    USA.-Patentschrift Nr. 2 644 930.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen