DE1027274B

DE1027274B - Leiter zur UEbertragung elektromagnetischer H-Wellen

Info

Publication number: DE1027274B
Application number: DEW13464A
Authority: DE
Inventors: William Humphrey Doherty
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1953-04-29
Filing date: 1954-03-11
Publication date: 1958-04-03
Also published as: GB751153A; BE528384A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft Leiter zur Übertragung elektromagnetischer Η-Wellen. Solche Leiter umfassen Übertragungsleitungen, Verzögerungsleitungen und Resonatoren.

In der bisherigen Technik war es bei der Übertragung von elektromagnetischen Wellen üblich, die elektromagnetische Welle durch elektrisch leitende Begrenzungen auf einem gewünschten Weg fortzuleiten bzw. sie auf diesen zu beschränken. Typische Einrichtungen dieser Art sind übliche parallele oder koaxiale Übertragungsleitungen, Hohlrohre oder Wellenleiter. Andererseits hat man manchmal die Technik angewendet, die elektromagnetische Welle auf einen gewünschten Weg mit Hilfe eines massiven Leiters aus einem Material zu beschränken, das eine Dielektrizitätskonstante aufweist, die größer als diejenige des umgebenden Mediums ist. Alle solche früheren Einrichtungen sind dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem dielektrischen Medium (z. B. dem freien Raum) mit das Medium umschließenden Begrenzungen bestehen, welche Unstetigkeiten der elektrischen Eigenschaften bilden, so· daß das elektrische Feld der elektromagnetischen Welle begrenzt wird.

Bei der Erfindung wird die elektromagnetische Welle dadurch fortgeleitet, daß hauptsächlich auf das magnetische Feld der Welle eingewirkt wird. Zu diesem Zweck wird durch die vorliegende Erfindung ein Wellen leitendes Mittel geschaffen, das ein Fortpflanzungsmedium enthält, welches durch Begrenzungen hoher Permeabilität eingeschlossen wird, wobei die Begrenzungen Unstetigkeiten der magnetischen Eigenschaften bilden, so daß das magnetische Feld der Welle auf das Fortpflanzungsmedium begrenzt wird.

Nach diesem Prinzip wird eine Vielzahl von neuartigen Übertragungsleitungen zur Fortleitung elektromagnetischer Wellenenergie geschaffen. Die Erfindung betrifft einen Leiter zur Übertragung elektromagnetischer Η-Wellen und besteht darin, daß zur Leitung ein Material dient, das eine große magnetische Permeabilität und eine kleine elektrische Leitfähigkeit aufweist. Die Fortpflanzung der Wellenenergie wird also durch Leiter mit großem magnetischem Leitvermögen und nicht mit großem elektrischem Leitwert bewirkt. Bei der Erläuterung ist es zweckmäßig, als »magnetisch« ein Element aus einem Material zu kennzeichnen, das eine verhältnismäßig kleine elektrische Leitfähigkeit, aber eine verhältnismäßig große maignetische Permeabilität aufweist. Im allgemeinen wird die Arbeitsweise um so besser, je größer die Permeabilität und je kleiner die Leitfähigkeit ist.

Eine Eigenschaft der erfindungsgemäßen Übertragungsleitung besteht darin, daß ihre Verluste (die in erster Linie magnetische, aber keine Leitungsverluste Leiter zur Übertragung elektromagnetischer H-Wellen

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 29. April 1953

William Humphrey Doherty, Summit, N. J. (V. St. Α.), ist als Erfinder genannt worden

sind) bei Belastung mit einem Material, dessen Dielektrizitätskonstante größer als Eins ist, abnehmen und nicht zunehmen und daß ihre Impedanz, als Verhältnis der magnetisierenden Kraft zur magnetischen Flußdichte betrachtet, zunimmt. Dies steht im Gegensatz zu der üblichen koaxialen Übertragungsleitung mit leitenden Teilen, bei der durch die Anbringung einer dielektrischen Belastung die Impedanz verringert wird und die Leitungsverluste erhöht werden. Demgemäß macht die fortschreitende Entdeckung von dielektrischen Stoffen mit immer höheren Dielektrizitätskonstanten erfindungsgemäße Übertragungsleitungen mit immer kleinerer Dämpfung und immer höherer Impedanz möglich, wobei beide Faktoren im allgemeinen erwünscht sind. Ferner wird durch Verwendung von elektrischen Nichtleitern der Hauteffekt solcher Leiter vermieden!. Infolgedessen wird ein wesentlicher Teil des Querschnitts der magnetischen Teile und nicht nur eine dünne Haut ausgenutzt.

Ferner hat der erfindungsgemäße Leiter keine untere Grenzfrequenz, da die Anordnung kein Hochpaß ist. Dieses· Merkmal erlaubt im Gegensatz zu herkömmlichen Wellenleitern den Betrieb der magnetischen Übertragungsleitung bis herab zu so niedrigen Frequenzen, daß eine gute Ankopplung an den Enden noch möglich ist.

Typisch für solche Stoffe sind die Ferrite, welche verhältnismäßig homogene kristallinische Verbindungen sind, die aus den Reaktionsprodukten von Eisenoxyd und wenigstens einem anderen Metalloxyd bestehen und die die allgemeine chemische Formel XOFe₂O₃ aufweisen. Solche Stoffe haben Permeabi-

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litäten von mehreren Tausend. Insbesondere sind zum Betrieb bei niedrigerer Hochfrequenz Magnesium-Zink-Ferrite, wie Mn₀₅Zn₀₅Fe₂O₄, vorteilhaft, während zum Betrieb bei höherer Hochfrequenz Nickel-Zink-Ferrite, wie Ni₀₃ Zn₀^₇Fe₂ O₄, mit Λ'οΓίεϊΙ zu verwenden sind. Insbesondere ist es für den Betrieb bei höherer Hochfrequenz möglich, die Permeabilität solcher Ferrite durch einen Betrieb im Gebiet der ferromagnetischen Resonanz zu erhöhen, wie sie in

13 gebildeten Übertragungsweges geliefert, um sich an diesem entlang zum Ausgangsende fortzupflanzen, wo sie durch den Ausgangsübertrager 17 entnommen und an die Belastung 18 geliefert wird. Jedes der 5 nachstellend geschilderten verschiedenen Wellenleitermittel kann in gleicher Weise als Übertragungsweg zwischen einer Signalquelle und einer Belastung dienen.

In Fig. 2 ist ein System 20 dargestellt, bei dem ein

verständlich werden.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Übertragungssystem, bei dem elektromagnetische Wellen von einer Eingangsquelle aus zu einer Ausgangs-Verbrauchereinrichtung mit Hilfe eines parallelen Paares von magnetischen Leitungen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung fortgeleitet werden;

Fig. 2 zeigt schematisch als weitere Ausführung der

einem Aufsatz in der Ausgabe der »Reviews of Modem io koaxiales Paar von magnetischen Teilen den Wellen-Physics« vom Januar 1953, S. 253 bis 262, von übertragungsweg bildet. Ein innerer zylindrischer C. L. Hogan mit dem Titel »The Ferromagnetic Teil 21, der hier massiv gezeichnet ist, der aber auch Faraday Effect at Microwave Frequencies and its röhrenförmig sein kann, ist koaxial innerhalb eines Applications« beschrieben ist. äußeren zylindrischem Teils 22 angeordnet. Um die

Die Erfindung wird an Hand der mehr ins einzelne 15 Signalleistung in das Eingangsende des Übertragungsgehenden Erläuterung und den Zeichnungen besser weges einzuführen, ist ein Eingangsübertrager 23 vorgesehen, an den die Signalquelle 24 angeschlossen ist und der aus mehreren Windungen eines elektrischen Leiters besteht, welcher um den inneren Teil 21 des 20 koaxialen Paares gewickelt ist. Es ist Vorsorge getroffen, daß der Teil der Signal welle, der zunächst nach links (in einer zur gewünschten Übertragungsrichtung entgegengesetzten Richtung) geht, vom linken Ende des Übertragungsweges so reflektiert wird, Erfindung ein Übertragungssystem, bei dem elektro- 25 daß er sich mit dem Teil der Signalwelle additiv vermagnetische Wellen mit Hilfe einer magnetischen ko- einigt, der nach rechts geht. Zu diesem Zweck ist das axialen Leitung geleitet werden; linke Ende der koaxialen Leitung, wie gezeichnet,

Fig. 3, 4, 5, 6 und 7 zeigen schematisch verschiedene durch eine magnetische Endplatte 25 abgeschlossen, Mittel zur Änderung der Übertragungseigenschaften die den inneren und den äußeren' Teil überbrückt. Es einer koaxialen Leitung der in Fig. 2 dargestellten 30 können auch andere Anordnungen vorgesehen werden, Art; um dies-en linken Abschluß im wesentlichen reflexions-

Fig. 8 zeigt schematisoh als weiteres Ausführungs- frei zu machen, z. B. durch Einschaltung eines beispiel einen hohlen magnetischen Wellenleiter; Energie verzehrenden Materials, um die ankommende

Fig. 9 bis 12 zeigen schematisch. Zwitterwellenleiter, Wellenenergie in einer dem Fachmann vertrauten die zur unabhängigen Übertragung von Wellen ver- 35 Weise zu absorbieren. Die Signalenergie kann am schiedener Formen geeignet sind. rechten Ende des Weges durch eine ähnliche Anord-

Es soll nun näher auf die Zeichnungen eingegangen nung mit einem Ausgangsübertrager 26 entnommen werden. Bei dem in Fig. 1 dargestellten System 10 lie- werden, um sie an eine Verbrauchereinrichtung oder fert eine Eingangsquelle 11 die Signalenergie, die zur Belastung 27 zu liefern. Hier soll ebenfalls Vorsorge Verbrauchereinrichtung 18 übertragen werden soll, 40 getroffen werden, daß entweder dieses Ende; des über einen Wellenleiterweg, welcher durch ein par- Weges im wesentlichen reflexionsfrei ist oder daß alleles Paar 12 und 13 von »magnetischen Leitern«
gebildet wird, d. h. von Leitungen, die aus einem
Material mit hoher Permeabilität und niedriger elektrischer Leitfähigkeit bestehen, für das die oben be- 45
schriebenen Ferrite typisch sind.

Der technische Aufbau dieses parallelen Paares
kann irgendeine der technischen Formen annehmen,
die kennzeichnend für übliche Paralleldraht-Übertragungskitungen aus elektrischen Leitern sind. Für die 50 zur Versorgung einer Vielzahl von Belastungen mit Einführung der Signalwelle zur Fortpflanzung ent- Signalenergie mittels eines gemeinsamen Übertralang des Übertragungsweges, der durch das parallele
Paar von magnetischen Leitern gebildet wird, und
gegebenenfalls für das Entnehmen der Welle vom
Übertragungsweg zur Lieferung an den Verbraucher 55
können verschiedene Anordnungen vorgesehen werden. Bei der dargestellten Ausführung ist das parallele
Leiterpaar 12 und 13 am Eingangs- und Ausgangsende durch magnetische Elemente 14 und 15 überbrückt. Um diese Elemente sind jeweils Windungen 60 die elektrischen Feldlinien kreisförmig und koaxial eines elektrischen Leiters gewickelt, so daß die Ein- zum inneren und äußeren Teil sind, während die magangs- und Ausgangsübertrager 16 und 17 gebildet gnetischen Kraftlinien sich radial zwischen dem werden. Der Eingangsübertrager 16 ist an die Quelle inneren und äußeren Teil erstrecken und außerdem 11 für die EingangssignaMeistung angeschlossen, wäh- eine axiale Komponente haben, weil die Permeabilirend der Ausgangsübertrager mit der Belastung 18 65 tat der »Leiter« nicht unendlich ist. Wie dem Fachverbunden ist, an die die Signalleistung geliefert mann klar sein wird, ist ein solches Feldbild demwerden soll. jenigen eines kreisförmigen elektrischen H-Wellen-

Im Betrieb wird die Signalleistung der Quelle 11 kiters ähnlich, doch ist eine erfindungsgemäße komit Hilfe des Eingangsübertragers 16 an das Ein- axiale Leitung nicht von Haus aus ein Hochpaß, songangsende des durch die magnetischen Leiter 12 und 7° dem arbeitet vielmehr bis herunter zu einer so klei

sichergestellt ist, daß jede solche Reflexion eine Energie liefert, die sich zu der unmittelbar zur Belastung gehenden Energie addiert.

Es sei an dieser Stelle klargestellt, daß hier zahlreiche der bekannten Verfahren, die bei üblichen Welknleiter-Übertragungssystemen anwendbar sind, zur Einführung von Signalwellen aus einer Vielzahl von Quellen in einen gemeinsamen Übertragungsweg,

gungsweges und zur Bewirkung einer selektiven Richtungsübertragung entlang eines Übertragungsweges benutzt werden können.

Es ist kennzeichnend für das elektromagnetische Feldbild im dielektrischen Fortpflanzungsmedium, das den Zwischenraum zwischen dem inneren Teil 21 und dem äußeren Teil 22 ausfüllt, daß unter der Annahme, daß die Teile vollkommene Nichtleiter sind,

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nen Frequenz, daß eine gute Ankopplung an den Ab- begrenzt wird, ist es erwünscht, daß bei einer erfinscblüssen möglich wird. Das Feldbild in einer erfin- dungsgemäßen koaxialen Leitung der elektrische dungsgemäßen koaxialen Leitung steht noch in einer Scheinwidestand der begrenzenden Teile in Umfangsweiteren Beziehung im Gegensatz zu den üblichen richtung nicht klein ist. Wenn jedoch die koaxialen koaxialen Übertragungsleitungen mit elektrischen 5 Teile aus magnetischem Material bestehen, das auch Leitern, bei denen das Feldbild im Fortpflanzungs- eine hohe Dielektriztätskonstante hat, wird der elekmedium zwischen dem inneren und äußeren Teil aus irische Scheinwiderstand in Umfangsrichtung die kreisförmigen magnetischen Linien und aus elektri- Tendenz haben, klein zu sein. Um einen hohen elektrischen Linien besteht, die hauptsächlich radial ver- sehen Scheinwiderstand der begrenzenden Teile in laufen, jedoch eine kleine axiale Komponente infolge io Umfangsrichtung auch bei einem Material mit hoher der unvollkommenen Leitfähigkeit der elektrischen Dielektrizitätskonstante zu erhalten, ist es vorteilhaft, Leiter aufweisen. Es gibt bekannte Verfahren, um die inneren und äußeren Teile so zu lamellieren, daß eine elektromagnetische Welle mit durch radiale elek- sie aus einer Reihe von am Umfang angeordneten trische Linien und kreisförmige magnetische Linien Längsstreifen oder Segmenten bestehen. In Fig. 7 ist gekennzeichnetem Feldbild in eine elektromagnetische 15 eine koaxiale Leitung 70 dieser Art im Querschnitt Welle mit durch radiale magnetische Linien und kreis- dargestellt, bei der sowohl der innere magnetische förmige elektrische Linien gekennzeichnetem Feld- Teil 71 als auch der äußere magnetische Teil 72 in bild umzuwandeln, und umgekehrt. Die anwendbaren Umfangsrichtung lamelliert ist. Bei einer solchen Lei-Prinzipien und typische Anordnungen sind auf S. 352 tung ist es ferner vorteilhaft, daß der Zwischenraum bis 364 eines Buches von G. C. Southworth mit 20 73 ein Medium mit hoher Dielektrizitätskonstante ist. dem Titel »Principles and Applications of Waveguide Zusätzlich kann entweder der innere oder der äußere Transmissions«, veröffentlicht durch D. Van Nostrand Teil in Längsrichtung entsprechend dem durch die Company, Inc., NewYorx (1950), beschrieben. Dem- Leitungen der Fig. 5 und 6 dargestellten Prinzip aus entsprechend ist es offensichtlich, daß Übertragungs- Segmenten bestehen.

leitungen gemäß dem Prinzip der Erfindung als EIe- 25 Bei jeder der verschiedenen beschriebenen Anordmente in üblichen Formen von Wellenübertragungs- nungen werden zwei getrennte magnetische Leiter systemen in Verbindung mit Anordnungen zur Um- benutzt, um das magnetische Feld der übertragenen Wandlung der Feldbilder der Signalwellen verwendet Welle einzuschließen. Es ist möglich, statt dessen das werden können. magnetische Feld der übertragenen Welle durch einen

Fig. 3 stellt einen Querschnitt einer koaxialen 30 einzigen magnetischen Leiter vollständig einzu-Übertragungsleitung 30 dar, die aus einem inneren schließen. Der in Fig. 8 dargestellte hohle zylindrische Teil 31 und einem äußeren Teil 32 aus einem Mate- magnetische Wellenleiter 80 entspricht im wesentrial mit hoher Permeabilität, aber niedriger Leitfähig- liehen den oben beschriebenen Ausführungen der kokeit besteht, z. B. aus einem der Ferrite, und bei der axialen Leitung unter Weglassen eines der beiden der Zwischenraum 33 zwischen dem inneren und 35 koaxialen Teile und kann in analoger Weise als äußeren Teil aus einem Medium mit hoher Dielektri- Wellen fortpflanzender Leiter in einem Übertragungszitätskonstante und kleinen dielektrischen Verlusten system verwendet werden. Wenn dieser Wellenleiter besteht, z. B. aus Barium-Titanat oder Titandioxyd. so betrachtet wird, als ob der innere magnetische Teil Dieses Medium kann durchgehend sein oder aus Zwi- weggelassen ist, so schließen sich die magnetischen schenwänden aus Material mit hoher Dielektrizitäts- 40 Kraftlinien durch das mittlere Gebiet 81 ohne Hilfe konstante bestehen. In Fig. 4 ist ein kurzes Stück eines inneren Teils mit hoher Permeabilität. Umgeeiner koaxialen Leitung 40 dargestellt, bei der eine kehrt kann der zylindrische Wellenleiter so betrieben Belastung durch in Abstand voneinander befindliche werden, daß er dem inneren Teil eines koaxialen dielektrische Zwischenwände 41 im Zwischenraum 42 Paares entspricht, und das magnetische Feld kann zwischen dem inneren Teil 43 und dem äußeren Teil 45 sich durch den Außenraum schließen. In einem 44 vorgesehen ist. solchen Fall kann der zylindrische Wellenleiter ein-

Es gibt verschiedene Wege zur Belastung oder zur fach ein Draht aus nicht leitendem magnetischem Regelung der Impedanz- und Phasengeschwindigkeits- Material und das Fortpflanzungsmedium der umeigenschaften einer koaxialen Ausführung der Erfin- gebende Raum sein.

dung. Bei der in Fig. 5 schematisch dargestellten Aus- 50 Eine wichtige Form, in der das Prinzip der Erfinführung 50 wird die gewünschte Belastung durch in dung ausgeführt werden kann, stellt ein Zwitterregelmäßigen Abständen in Längsrichtung angeord- wellenleiter dar, bei dem Wellenenergie einer Wellennete Quereinschnitte oder Unterbrechungen 51 im form entlang eines Übertragungsweges durch die äußeren magnetischen Teil 52 erreicht, während der üblichen Verfahren zur Begrenzung des elektrischen innere Teil durchgehend ist. Bei der in Fig. 6 schema- 55 Feldes der Welle fortgeleitet wird, während gleichtisch dargestellten Ausführung 60 wird die Belastung zeitig Wellenenergie einer anderen Wellenform entdurch verhältnismäßig kurze, in Längsrichtung ange- lang des gleichen Weges durch Verfahren der oben ordnete Quereinschnitte oder Unterbrechungen 61 im beschriebenen Art zur Begrenzung des magnetischen inneren Teil 62 erreicht, während der äußere Teil 63 Feldes der Welle fortgeleitet wird. Auf diese Weise durchgehend ist. Bei jeder der beiden letzten Ausfüh- 60 kann ein einziger Zwitterleiter als gemeinsamer Überrungen kann eine zusätzliche Belastung durch Ein- tragungsweg sowohl für Wellen einer kreisförmigen setzen eines Mediums oder von in gegenseitigen Ab- elektrischen Form als auch für Wellen der üblicheren stand befindlichen Zwischenwänden aus einem Mate- kreisförmigen magnetischen Form dienen, rial mit hoher Dielektrizitätskonstante in den Zwi- Fig. 9 zeigt eine koaxile Zwitterleitung dieser Art

schenraum zwischen dem äußeren und inneren Teil 65 im Querschnitt. Der innere Teil 91 und der äußere erreicht werden, wie es oben geschildert wurde. Außer- Teil 92 sind Nichtleiter mit hoher Permeabilität und dem können bei manchen Anwendungen elektrisch bilden eine koaxiale Leitung der oben an Hand der leitende Zwischenwände an deren Stelle treten. Fig. 2 beschriebenen Art, die geeignet ist, Wellen

Damit die Wellenenergie durch magnetischen Blind- fortzupflanzen, bei denen die elektrischen Linien im leitwert und nicht durch elektrischen Scheinleitwert 70 Zwischenraum 93 kreisförmig sind. Zusätzlich sind

die äußere Oberfläche des inneren magnetischen Teils 91 und die innere Oberfläche des äußeren magnetischen Teils 92 mit in Abständen angeordneten dünnen Streifen 93 aus einem elektrischen Leiter, z. B. Kupfer, belegt, um eine durchgehende elektrische Leitfähigkeit in Längsrichtung, aber nicht in Umfangsrichtung zu erhalten. Aus diesem Grunde haben die leitenden Streifen nur einen geringen Einfluß auf eine kreisförmige elektrische Welle. Die Streifen dienen jedoch zur Bildung des inneren und des äußeren Teils einer üblichen Form von koaxialer Leitung, da die Grundform einer üblichen koaxialen Leitung nur Leitfähigkeit in Längsrichtung erfordert. Für eine gute Übertragung der üblichen Form ist es vorteilhaft, daß der Abstand zwischen benachbarten Streifen im Verhältnis zur Streifenbreite klein ist. Eine koaxiale Zwitterleitung dieser Art kann verwendet werden, um kreisförmige elektrische und kreisförmige magnetische Wellen wirksam und unabhängig voneinander zu übertragen.

Fig. 10 zeigt eine mögliche Abänderung der in Fig. 9 dargestellten koaxialen Leitung. Eine Vielzahl von in Abständen angeordneten zylindrischen Schichten 94 aus einem Material mit hoher Dielektrizitätskonstante, aber kleinen dielektrischen Verlusten ist im Zwischenraum zwischen dem inneren magnetischen Teil 91^4 und dem äußeren Teil 92^4 angeordnet, um die gewünschte Belastung zu erhalten, die oben für eine Übertragung in der kreisförmigen elektrischen Form geschildert wurde. Um die unerwünschte Wirkung auf die Übertragung der üblichen kreisförmigen magnetischen Form auf ein Minimum zu bringen, sind vorzugsweise Schichten 95 mit kleiner Dielektrizitätskonstante zwischen die Schichten 94 mit hoher Dielektrizitätskonstante anzuordnen.

Fig. 11 zeigt eine abgeänderte Ausführung 100 der in Fig. 9 dargestellten koaxialen Zwitterleitung. Bei der Leitung 100 bilden der innere elektrisch leitende Teil 102 und der äußere Teil 101 eine koaxiale Leitung in üblicher Form zur Fortpflanzung kreisförmiger magnetischer Wellen. Die äußere Oberfläche des inneren Teils 102 und die innere Oberfläche des äußeren Teils 101 sind mit in Abständen angeordneten Längsstreifen 103 zur Bildung eines inneren und eines äußeren Teils einer koaxialen Leitung der oben mit Bezug auf Fig. 7 beschriebenen Art zur Fortpflanzung einer kreisförmigen elektrischen Welle belegt.

Fig. 12 zeigt eine Abänderung der Anordnung der Fig. 9, bei der sowohl die magnetischen Leiter als auch die elektrischen Leiter in Umfangsriohtung lamelliert sind, so daß eine Reihe von Längsstreifen entstehen, wobei jeder Streifen eine Schicht 111 aus Material mit hoher Permeabilität und niedriger Leitfähigkeit und eine Schicht 112 aus Material mit hoher Leitfähigkeit aufweist. Zusätzlich ist es möglich, die Schichten in der Weise umzutauschen, wie es durch den Vergleich der in Fig. 9 und 11 dargestellten magnetischen Übertragungsleitungen angedeutet wird. Danach können die aus Kupfer und Ferrit bestehenden Streifen jedes Teils der Leitung vertauscht werden, wie es bei Fig. 9 und 11 der Fall ist.

Offensichtlich können die Prinzipien für die gleichzeitige Übertragung von voneinander unabhängigen kreisförmigen elektrischen und kreisförmigen magne- 6g tischen Wellenformen bei den verschiedenen in den Fig. 1, 5, 6, 7 und 8 dargestellten Ausführungen angewandt werden.

Es ist selbstverständlich, daß die verschiedenen beschriebenen Ausführungen nur Beispiele für die allgemeinen Prinzipien der Erfindung sind. Verschiedene andere Anordnungen können vom mit dem Stand der Technik vertrauten Fachmann vorgeschlagen werden, ohne vom Wesen und Ziel der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel sind die Prinzipien unter spezieller Bezugnahme auf die Anwendung bei Übertragungsleitungen erklärt worden, während sie in gleicher Weise auf den Aufbau anderer Übertragungselemente, wie Verzögerungsleitungen, Resonatoren und Impedanzanpaßeinrichtungen, angewandt werden können.

Claims

Patentansprüche:

1. Leiter zur Übertragung elektromagnetischer Η-Wellen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Leitung ein Material dient, das eine große magnetische Permeabilität und eine kleine elektrische Leitfähigkeit aufweist.

2. Leiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material mit großer magnetischer Permeabilität und kleiner elektrischer Leitfähigkeit ein für die Wellenfortpflanzung geeignetes dielektrisches Medium umschließt.

3. Übertragungsleitung mit zwei Leitern nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Leiter (12, 13) im Abstand voneinander angeordnet sind und ein paralleles Leiterpaar bilden (Fig. 1).

4. Übertragungsleitung mit zwei Leitern nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter den inneren (21 bzw. 31) und den äußeren Leiter (22 bzw. 32) eines koaxialen Paares bilden (Fig. 2 bis 12).

5. Übertragungsleitung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen den beiden Leitern ein Material (33 bzw. 41) mit hoher Dielektrizitätskonstante, z. B. Barium-Titanat enthält (Fig. 3, 4, 10).

6. Übertragungsleitung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Material mit hoher Dielektrizitätskonstante, z. B. Barium-Titanat in Form einer Vielzahl von Zwischenwänden (41) vorgesehen ist, die in Abständen angeordnet sind und sich zwischen dem äußeren Leiter (44) und dem inneren Leiter (43) erstrecken (Fig. 4).

7. Übertragungsleitung nach einem der Ansprüche^ bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Leiter (53) durchgehend und der äußere Leiter (52) unterbrochen ist, so daß er eine Reihe von äußeren Zylinderstücken bildet (Fig. 5).

8. Übertragungsleitung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Leiter (63) durchgehend und der innere Leiter (62) unterbrochen ist, so daß er eine Reihe von axial ausgerichteten inneren Gliedern bildet (Fig. 6).

9. Übertragungsleitung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Leiter (71., 72) lamelliert ist, so daß er eine Reihe von auf dem Umfang verteilten Längssegmenten bildet.

10. Übertragungsleitung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Abschnitt eines oder beider Leiter mitwirkende längliche- Streifen (93, 93 A, 103, 112) aus einem Material mit hoher elektrischer Leitfähigkeit und niedriger magnetischer Permeabilität aufweist (Fig. 9 bis 12).

11. Übertragungsleitung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die dem inneren Leiter

zugehörigen Streifen mit hoher elektrischer Leitfähigkeit und niedriger magnetischer Permeabilität auf dem Außenumfang des inneren Leiters angeordnet sind, während der äußere Leiter aus einer durchgehenden Hülse besteht, welche die zugehörigen, ebenfalls auf dem Umfang verteilten Streifen mit hoher elektrischer Leitfähigkeit und niedriger magnetischer Permeabilität umgibt (Fig. 9 bis 11).

12. Übertragungsleitung nach Anspruch 9, bei der nur der innere Leiter lamelliert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente des inneren Leiters um einen Kern mit hoher elektrischer Leitfähigkeit und niedriger magnetischer Permeabili-

tat angeordnet sind und daß der äußere durchgehende Leiter eine Vielzahl von Längsstreifen aus einem Material mit hoher elektrischer Leitfähigkeit und niedriger magnetischer Permeabilität umgibt, die auf dem Innenumfang des äußeren Teils angeordnet sind.

13. Übertragungsleitung nach einem der vorangehenden. Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Leiter aus Magnesium-Zink-Ferrit oder Nickel-Zink-Ferrit bestehen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
»Funktechnik«, 1952, Heft 24, S. 673;
USA.-Patentschrift Nr. 2 508 479.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen