DE1038622B

DE1038622B - Richtungsabhaengiges Daempfungsleitungsstueck

Info

Publication number: DE1038622B
Application number: DET13984A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Rudolf Steinhart
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1957-08-10
Filing date: 1957-08-10
Publication date: 1958-09-11

Description

Die Erfindung betrifft eine richtungsabhängige Dämpfungsleitung, bestehend aus einem rechteckigen Hohlleiterstück, in welchem Ferrite angeordnet sind, und einem quer zur Fortpflanzungsrichtung der elektromagnetischen Wellen verlaufenden Magnetfeld.

Solche Anordnungen werden für Mikrowellenübertragungsanlagen benötigt. Die elektromagnetischen Wellen werden dabei in einer Richtung durchgelassen, während sie in der entgegengesetzten Richtung nahezu gesperrt werden.

Bekannt ist ein solches Dämpfungsglied, bei dem parallel zur Schmalseite eines Rechteckhohlleiters 1 ein Ferritstreifen 2 angebracht ist, wie es in Fig. 1 dargestellt wird. Auf der einen Seite ist dieser Streifen mit einem dielektrischen Material 3 überzogen.

Ferner sind Anordnungen bekannt, bei denen Ferritstreifen 5 in flacher oder runder Form auf einer oder auf beiden Breitseiten eines Rechteckhohlleiters 4 angebracht sind. Fig. 2 zeigt solch eine Ausführungsform, bei der zwei Ferritstreifen auf der gleichen Breitseite eines rechteckförmigeu Hohlleiters befestigt sind.

Es ist auch schon bekannt, Ferritstreifen auf zwei gegenüberliegenden Stellen der Breitseiten eines Rechteckhohlleiters anzuordnen in Verbindung mit dielekirischen Stäben, wie dies in der Fig. 3 dargestellt ist. Mit 5' sind hierbei die Ferritstreifen bezeichnet, S sind die seitlich angebrachten dielektrischen Stäbe.

Messungen ergaben jedoch, daß bei den vorbekannten Anordnungen der Ferritstreifen die erzielbare minimale Durchlaßdämpfung nicht an der gleichen Stelle im Hohlleiter auftritt wie die maximale Sperrdämpfung. Infolgedessen ist das erzielbare Dämpfungsverhältnis für Wellen, die in entgegengesetzten Richtungen im Hohlleiter verlaufen, schlecht.

Die Erfindung zeigt nun eine Möglichkeit, eine Dämpfungsanordnung so auszubilden, daß die erzielbare minimale Durchlaßdämpfung mit der maximalen Sperrdämpfung zusammenfällt, so daß ein optimales Dämpfungsverhältnis erreicht wird. Die dielektrischen Platten oder Stäbe, die seitlich von den Ferritstreifen angeordnet sind, konzentrieren hierbei die HF-Energie in sehr günstiger Weise auf die Ferritstreifen und vermindern gleichzeitig unerwünschte Reflexionen an den Ecken der Ferritstreifen.

Ein richtungsabhängiges Dämpfungsleitungsstück, das aus einem rechteckigen Hohlleiterstück bestellt, in welchem ein oder mehrere lange dünne Streifen aus hochfrequentem Magnetmaterial, beispielsweise Ferrit, parallel zu den Hohlleiterbreitseiten angeordnet sind, an deren einer Schmalseite oder beiden Schmalseiten dielektrische Platten oder Stäbe angebracht sind, wobei ein statisches Magnetfeld quer zur Fortpflanzungsrichtung der elektromagnetischen Wellen verläuft, ist Richtungs abhängiges
Dämpfungsleitungsstück

Anmelder:

Telef unken G. m. b. H.,
Berlin NW 87, Sickingenstr. 71

Dipl.-Phys. Rudolf Steinhart, Backnang (Württ.;
ist als Erfinder genannt worden

erfindungsgemäß so aufgebaut, daß die Streifen in der Mittelebene zwischen den breiten Hohlleiterseiten verlaufen.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 4 zeigt den Querschnitt eines rechteckigen Hohlleiters 6. Die Wellen im Hohlleiter pflanzen sich senkrecht zur Zeichenebene fort. Im Hohlleiter 6 sind breite dünne Ferritstreifen 7 so angebracht, daß zwischen den breiten Hohlleiterwänden und den Ferritstreifen gleich große Luftspalte entstehen. Man erreicht hierdurch, daß die Felder, wie sie im ungestörten Hohlrohr vorliegen, praktisch ohne Verzerrungen in das Ferritmaterial eindringen. Eine weitere Verbesserung des Verhältnisses der Dämpfung der Welle, die durchgelassen wird, zu der entgegengesetzt verlaufenden Welle, die gesperrt werden soll, ist dadurch erzielt, daß an den Innenseiten der Ferritstreifen 7 dielektrische Stäbe 8 angebracht sind. Sie können als Halterung für die Ferritstreifen verwendet werden. Diese Stäbe bewirken eine starke Vergrößerung der Sperrdämpfung. Bringt man an den Außenseiten der Ferritstreifen 7 weitere dielektrische Stäbe 9 an, so wird die Durchlaßdämpfung herabgesetzt. Durch eine zweckmäßige Ausfühn.mgsform erreicht man so eine Verdopplung des Dämpfungsverhältnisses gegenüber der in Fig. 2 dargestellten Anordnung ohne zusätzliche dielektrische Stäbe. Diese dielektrischen Stäbe können den Hohlleiterquerschnitt ganz oder teilweise ausfüllen. Die Dielektrizitätskonstanten für diese Stäbe können dabei vorzugsweise je nach Ausführung zwischen 2 (Polystyrol) und 20 (Keramik) liegen. Erfahrungsgemäß wählt man zweckmäßig für die Stäbe 8 eine hohe und für die Stäbe 9 eine niedrigere Dielektrizitätskonstante, oder man gibt den Stäben 9 eine geringere Dicke.

Das quer zur Fortpflanzungsrichtung der Wellen im Hohlleiter verlaufende statische Magnetfeld ist mit H₀ bezeichnet. Sind keine Wellen im Hohlleiter

809 637/358

Claims

vorhanden, so würde der magnetische Spin der Elektronen im Magnetmaterial entsprechend dem linear polarisierten magnetischen Wechselfeld H₀ gerichtet sein. Bei einer gewissen Stärke des vormagnetisierenden Feldes entsteht eine ferromagnetische Resonanz. wobei sich eine sehr starke Dämpfung der Wellen in der einen Richtung ergibt, während Wellen entgegengesetzter Richtung kaum gedämpft werden.

Anordnungen nach Fig. 4 haben sich insbesondere bei niedrigen Frequenzen (1000 bis 3000 MHz) bewährt. Bei höheren Frequenzen bereiten die aufzuwendenden Magnetfelder H₀ unter Umständen Schwierigkeiten. Die Vorteile solcher Anordnungen sind unabhängig davon, ob man ein oder mehrere Ferritstreifen im Hohlleiter anbringt.

Pa τ ;·: ν τ λ ν s ph V c η ε :

in welchem ein oder mehrere lange dünne Streifen aus hochfrequentem Magnetmaterial, beispielsweise Ferrit, parallel zu den Hohlleiterbreitseiten angeordnet sind, an deren einer Schmalseite oder beiden Schmalseiten dielektrische Platten oder Stäbe angebracht sind, wobei ein statisches Magnetfeld quer zur Fortpflanzungsrichtung der elektromagnetischen Wellen verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen in der Mittelebene zwischen den breiten Hohlleiterseiten verlaufen.
2. Anordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrischen Stäbe an der Innenseite des bzw. der Ferritstreifen eine hohe Dielektrizitätskonstante und an der Außenseite des bzw. der Ferritstreifen eine niedrigere Dielektrizitätskonstante oder geringe Dicke aufweisen.

In Betracht gezogene Druckschriften: l.RichtungsabhängigesDämpfungsleitungsstück, »IRE Transactions on Microwave Theory

bestehend aus einem rechteckigen Hohlleiterstück, 20 Techniques«, Oktober 1956. S. 240 bis 243.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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