DE1591824B1

DE1591824B1 - Mikrowellennetzwerk zur beliebigen Energieaufteilung

Info

Publication number: DE1591824B1
Application number: DE19671591824
Authority: DE
Inventors: Aslaksen Erik Waldemar
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1966-12-28
Filing date: 1967-12-22
Publication date: 1970-09-24
Also published as: GB1207140A; BE708538A; NL162517C; FR1549870A; NL6716882A; NL162517B; US3477028A

Description

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Die Erfindung geht aus von einem Mikrowellen- Wenn im anderen Fall die in einer Linie liegenden netzwerk zur beliebigen Aufteilung der Mikrowellen- ■ Zweige leitend verbunden sind, wird eine einstellbare energie zweier Energiequellen auf zwei Belastungen Parallelkapazität durch ein einfaches leitendes Teil, mit einem ersten und einem zweiten Zirkulator, die je das leitend mit der Erdungsebene verbunden und in einen Eingangszweig, einen zweiten Zweig und einen 5 der Nähe der miteinander verbundenen Zweige ein-Ausgangszweig aufweisen, wobei die Energie nachein- stellbar angeordnet ist, geschaffen. In beiden Fällen ander vom Eingangszweig zum zweiten Zweig und von hat die Anordnung die unerwartete Eigenschaft, daß diesem zum Ausgangszweig zirkuliert und die zweiten sich der Wert der Kapazität mit der Frequenz so ändert, Zweige der Zirkulatoren je einen solchen Wellenwider- daß das Verhältnis der an der Reaktanz reflektierten stand haben und so ausgerichtet sind, daß sie einen ge- ίο Energie zur durchgelassenen Energie im wesentlichen meinsamen Zweig zwischen dem ersten und dem zwei- konstant mit der Frequenz bleibt, und zwar in einem ten Zirkulator bilden, mit einer an den Eingangszweig Frequenzband, das wenigstens so breit wie bei den jedes Zirkulators angeschalteten Energiequelle und mit üblichen Hybriden oder Richtkopplern ist.
zwei Belastungen, von denen je eine mit dem Ausgangs- Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der Zeichzweig eines Zirkulators verbunden ist. 15 nungen beschrieben. Es zeigt ;,.

Es ist ein Mikrowellennetzwerk bekannt, das aus F i g. 1 schematisch einen symmetrischen Mikro-

zwei Zirkulatoren und einem Mikrowellenschalter be- Wellenmischer mit einem Energieteiler nach der Erfinsteht, der den gemeinsamen Zweig der beiden Zirku- dung,

latoren miteinander verbindet. Bei einem solchen Mi- Fig. IAeine alternative Schaltung für die Mikro-

krowellennetzwerk ist nur eine Schaltfunktion mög- 2° wellendetektoren der F i g. 1,

lieh, derart, daß mit einem schnellen Schalter ein- bzw. F i g. 2 eine perspektivische Ansicht eines Bandausgeschaltet werden kann. leitungsenergieteilers nach der Erfindung mit einer

Es ist auch bereits eine Einrichtung zum Umschalten Reihenkapazität,

eines Sende-Empfangs-Gerätes auf ein Reservegerät F i g. 2A schematisch die Kopplungseigenschaften

bekannt, bei der zwei Zirkulatoren einen gemeinsamen 25 des Energieteilers nach F i g. 2,
Zweig besitzen, der zur Energieumschaltung durch F i g. 3 schematisch eine Abänderung des Modula-

einen Schalter auftrennbar ist. Die Umschaltung kann tors und Energieteilers nach F i g. 1,
dabei auch dadurch erfolgen, daß in die Verbindungs- F i g. 4 eine perspektivische Ansicht eines Bandlei-

leitung der beiden Zirkulatoren mit Hilfe eines Reso- tungsenergieteilers nach der Erfindung mit einer Paralnanzkreises ein Kurzschluß bzw. Leerlauf im Bereich 30 lelkapazität,

der Resonanzfrequenz tranformiert wird. Auch hierbei F i g. 5 schematisch einen symmetrischen Mischer,

wird jedoch die gesamte einfallende Energie entweder der aus dem Energieteiler nach F i g. 4 hergestellt vollständig reflektiert oder kann ungehindert weiter- werden kann,
laufen. In F i g. 1 besteht die Mischfunktion, die zur Er-

Die Erfindung hat sich dagegen die Aufgabe gestellt, 35 läuterung der Erfindung ausgewählt wurde, darin, daß ein Mikrowellennetzwerk zu schaffen, mit dessen Hilfe ein Mikrowellensignal der Quelle 7 mit einem Mikroeine beliebige Aufteilung der Mikrowellenenergie aus wellensignal eines örtlichen Oszillators 8 vereinigt wird, zwei Energiequellen auf zwei Belastungen möglich ist. um ein Differenzsignal mit einer niedrigeren Zwischen-

Die Lösung der Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, frequenz (ZF) zu erzeugen. Natürlich können Signaldaß eine Impedanz, die weder einen Kurzschluß noch. 40 mischfunktionen auch für andere Anwendungen einen Leerlauf darstellt, derart an den gemeinsamen durchgeführt werden.

Zweig angeschaltet ist, daß die Energie der beiden Das Herz der Mischschaltung besteht aus dem im

Energiequellen zwischen den beiden Belastungen ent- Kästchen 11 enthaltenen Mikrowellenenergieteiler, sprechend dem Verhältnis zwischen der an den gemein- dessen aufbaumäßige Einzelheiten später an Hand der samen Zweig angeschalteten Impedanz und dem WeI- 45 F i g. 2 betrachtet werden. Schematisch besteht der lenwiderstand des gemeinsamen Zweiges geteilt wird. Energieteiler 11 aus einem ersten Mikrowellenzirkula-

Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, beliebige tor 12 und einem zweiten Mikrowellenzirkulator 13, Anteile der Mikrowellenenergie jeder Energiequelle zu die jeweils wenigstens drei Zweige oder Arme a, b und c den beiden Belastungen zu übertragen und die Anteile aufweisen, wobei eine aufeinanderfolgende Übertrader Mikrowellenenergie jeder Energiequelle durch Ii- 5° gung der Energie zwischen den Armen stattfindet, wie neare Überlagerung in den beiden Belastungen belie- es durch die gekrümmten Pfeile 14 und 15 dargestellt big zu mischen. ist. Geeignete Zirkulatoren verschiedener Art sind bein den Unteransprüchen gekennzeichnete Weiter- kannt, wobei irgendwelche dieser Arten benutzt werden bildungen geben die Möglichkeit, bei Verwendung von können, um das allgemeine Prinzip der Erfindung Mikrowellendetektoren als Belastungen einen Modu- 55 durchzuführen. Besonders geeignete Bandleitungsarten lator zu schaffen. Weiterhin kann jede gewünschte sind z. B. in Büchern beschrieben, wie Microwave Phasenbeziehung zwischen den Energieanteilen durch Ferrites and Ferrimagnetics von Lax und Button, eine Verlagerung der Impedanz entlang dem gemein- 1962, S. 517 und 609, ferner in Veröffentlichungen wie samen Zweig erzielt werden. Fay and Comstock »Operation of the Ferrite

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind 60 Junction Circulator«, 13. IEEE Transactions MTT, zwei Bandleitungszirkulatoren mit einer gemeinsamen S. 15 bis 27, Januar 1965.

Erdungsebene und mit zwei in einer Linie liegenden Die Zirkulatoren 12 und 13 sind entgegengesetzt

Zweigen versehen. Wenn in einem Fall die in einer polarisiert, so daß die Energieübertragung zwischen Linie liegenden Zweige durch einen nichtleitenden den Armen in entgegengesetzter Reihenfolge statt-Spalt getrennt sind, wird die kapazitive Reihenkopp- 65 findet, d. h. im Uhrzeigersinn beim Zirkulator 12 und zwischen den Zweigen durch ein einfaches leitendes entgegen dem Uhrzeigersinn beim Zirkulator 13. Der Teil geändert, das gegen die Erdungsebene isoliert und Arm b des Zirkulators 12 ist durch eine veränderbare in der Nähe des Spaltes einstellbar angeordnet ist. kapazitive Kopplung 16 mit dem Arm b des Zirkula-

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tors 13 verbunden. Diese kapazitive Kopplung ist nur gegengesetzt gepolte Dioden eine Vereinigung des

schematisch dargestellt. Dies reicht für die vorliegende Summenprodukts in Phase.

Erklärung aus, um zu verstehen, daß die kapazitive Es sei bemerkt, daß bei jeder der obigen Schaltungs-Kopplung am Mittelpunkt 6 zwischen den Zirkulato- arten Reflexionen irgendeiner Energie von den Dioden ren 12 und 13 angeordnet ist, und daß sie einen Wert . 5 ausschließlich im Arm α des Zirkulators erscheinen, hat, der im einzelnen später definiert wird, und bei dem mit dem die jeweilige Diode verbunden ist. Da diese eine Hälfte der vom Arm b des einen Zirkulators ein- Energie zu den Quellen 7 und 8 geht, kann sie überfallende Energie wie von einer Impedanzunstetigkeit wacht werden, um einen einfachen und wirksamen Weg reflektiert wird, während die übrige Hälfte der Energie ._ZUr Abstimmung der Dioden zu liefern, ferner kann die kapazitiv in den Arm b des anderen Zirkulators ein- ίο Energie durch Isolatoren absorbiert werden, die als gekoppelt wird. Weitere Einzelheiten einer speziellen Teil der Signalquellen vorgesehen sind,
und neuartigen Anordnung mit dieser Eigenschaft Bisher wurde ein Signalmischer entsprechend einem werden an Hand der F i g. 2 betrachtet. Aspekt der Erfindung beschrieben. Nunmehr soll Der Arm α des Zirkulators 12 ist mit der Signal- die Aufmerksamkeit auf die Merkmale der Unterquelle? und der Arm α des Zirkulators 13 mit dem 15 anordnung gerichtet werden, die aus dem Energieörtlichen Oszillator 8 verbunden. Die übrigen Arme e teiler im Kästchen 11 besteht und die diese Art des jedes Zirkulators sind durch die Mikrowellendioden- Mischers möglich macht. So zeigt F i g. 2 perspekdetektoren 17 und 18 abgeschlossen, die bei dem dar- tivische Einzelheiten von Bauteilen entsprechend einer gestellten Ausführungsbeispiel entgegengesetzt gepolt Ausführung, die sich im Kästchen 11 der Fig. 1 parallel geschaltet sind, d. h., die Anode der einen Diode 20 befinden. Erfindungsgemäß wird bei dieser Aus- und die Kathode der anderen sind gemeinsam mit der führung die Form von Wellenleiter benutzt, die als einen Seite des ZF-Ausgangskreises verbunden, wäh- »Bandleitung« bekannt ist. Daher enthält die Ausrend die übrigen Diodenklemmen und die andere führung zwei flache elektrisch leitende Erdungs-Seite der ZF geerdet sind. Die zur Versorgung der Di- ebenen 20 und 21, die sich parallel zueinander in öden mit Gleichstrom geeigneten Kreise sind normal 25 einem Abstand erstrecken. Die leitenden Seitenwände und nicht dargestellt. 22 und 23 verbinden und tragen die Erdungsebenen

Im Betrieb erscheint die von der Quelle 7 an den 20 und 21. Wenn sie auch als rechteckiger Hohlraum Arm α des Zirkulators 12 angelegte Signalenergie an dargestellt ,sind, so können sie doch ein Gehäuse dessen Arm b. Die eine Hälfte dieser Energie wird durch beliebiger Größe und Form bilden. In der Mitte den Kondensator 16 zum Arm b des Zirkulators 13 3° zwischen und parallel zu den Erdungsebenen 20 übertragen, um am Arm c des Zirkulators 13 zu er- und 21 befindet sich ein Mittelleiter oder ein Stern 24 scheinen, während die andere Hälfte reflektiert wird, eines ersten Zirkulators. Dieser Stern enthält einen um am Arm c des Zirkulators 12 zu erscheinen, wobei gemeinsamen Teil und drei Bandleitungen 26, 27 eine Phasendifferenz von 90° zwischen den übertrage- und 28, die symmetrisch von dem gemeinsamen Teil nen und reflektierten Komponenten entsteht. Die ört- 35 ausgehen. Zwei dieser Bandleiter 26 und 27 führen liehe Oszillatorenergie der Quelle 8 wird in gleicher zu Öffnungen in den Seitenwänden und bilden Ein-Weise zwischen dem Arm c des Zirkulators 12 und gang und/oder Ausgang des ersten Zirkulators, mit dem Arm c des Zirkulators 13 ebenfalls mit einer Pha- denen andere Bandleitungen koaxiale Komponenten, sendifferenz von 90° aufgeteilt. Wenn man die reflek- Wellenleiter oder Belastungen mit Hilfe von Übertierte Energie in jedem Arm c als Phasenreferenz be- 40 gangsteilen herkömmlicher Art verbunden werden nutzt (das Signal im Arm c des Zirkulators 12 und das können. Die Scheiben 30, 31 aus magnetisch polariörtliche Oszillatorsignal im Arm c des Zirkulators 13) siertem gyromagnetischem Material, wie Yttriumhat die übertragene Komponente in jedem der Arme granat oder Ferrit, sind oberhalb oder unterhalb eine Phasenverschiebung von 90° in bezug auf die Be- oder an beiden Seiten des gemeinsamen Teils des zugsphase. Daher sind die Differenzmodulationspro- 45 Sterns 24 angeordnet, um den ersten Zirkulator entdukte, die in den Dioden 17 und 18 erzeugt werden, sprechend dem üblichen Aufbau von F-Zirkulatoren außer Phase, während die Summenmodulationspro- zu vollenden, wie es in den obigen Veröffentlichungen dukte in Phase sind. Da bei der für die Erläuterung ge- beschrieben ist. Die Scheiben 30 und 31 sind dann wählten Anwendung die ZF-Frequenz das Differenz- permanentmagnetisch polarisiert oder durch Verprodukt ist, bewirken prallelgeschaltete entgegengesetzt 5° wenden äußerer Magnete polarisiert. Eine gleiche gepolte Dioden, daß sich die Zwischenfrequenz im Kombination eines Sterns 25 mit magnetisch pola-Ausgang in Phase vereinigt, während die Spiegelfre- risierten gyromagnetischen Scheiben 32 und 34 vollquenz oder das Summenmodulationsprodukt gelöscht enden den zweiten Zirkulator,
wird. Gleichgerichtete Komponenten mit der Signal- Die Bandleitung 28 des Sterns 24 erstreckt sich und der örtlichen Oszillatorfrequenz können durch 55 fast bis zur Mitte des Gehäuses, wo sie plötzlich Filter in der ZF beseitigt werden. endet. Die drei Bandleitungen, die den Stern 25

Wenn die Dioden 17 und 18 gleichgepolt parallel ge- des zweiten Zirkulators bilden, sind als Spiegelbild schaltet werden, wird bewirkt, daß sich das Summen- des Sterns 24 angeordnet, wobei die Bandleitung 29 modulationsprodukt in Phase addiert, während das in einer Linie mit der Bandleitung 28 liegt und einen Differenzmodulationsprodukt im Ausgang gelöscht ⁶° Abstand von ihr hat. Unmittelbar über den benachwird, wie es z. B. bei Aufwärtswandler notwendig barten, voneinander getrennten Enden der Bandist, leitungen 28 und 29 befindet sich eine dünne Scheibe 33

Eine Gegentaktverbindung der Dioden 17 und 18 aus leitendem Material, die am Ende eines mit Ge-

mit dem Ausgang kann mit Hilfe eines ZF-Gegentakt- winde versehenen Stabes aus isolierendem dielek-

transformators 19 durchgeführt werden, wie es in 65 trischem Material aufgehängt ist, der von der Wand 20

F i g. IA dargestellt ist. Bei dieser Anordnung er- ausgeht, derart, daß die Scheibe 33 zwischen der

zeugen gleichgepolte Dioden eine Vereinigung des Dif- Erdungsebene 20 und den Bandleitungen 28 und 29

ferenzprodukts im ZF-Ausgang in Phase und ent- in ihrer Lage eingestellt werden kann.

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Wenn insbesondere die Bandleitung auf jeder Seite Modulator geeignet erscheinen. Zum Beispiel kann des Spalts eine Impedanz Z₀ aufweist, soll der Spalt man beobachten, daß die Beziehungen denjenigen zusammen mit der Scheibe 33 eine Kapazität eines Richtkopplers oder einer Hybride mit 90°

■, Phasenverschiebung gleichen, abgesehen davon, daß

C = — (1) 5 der Kopplungskoeffizient oder die Energieübertra-

OiXZ₀ gung geändert werden können. Somit wird die Energie,

haben, wobei ω die Winkelfrequenz in der Mitte die an den Arml angelegt wird, zwischen den ■des Bandes ist und X das notwendige Verhältnis Armen 2 und 3 entsprechend der Einführung der der reflektierten Spannung Vr zur übertragenen Span- Scheibe 33 mit einer differentiellen Phasenverschienung Vt entsprechend der Beziehung ¹⁰ bung von im wesentlichen 90° aufgeteilt, wobei

keine Energie am Arm 4 erscheint. Der Energieteiler

Vr _ —jx (2) kann daher bei allen Anwendungen an Stelle von

Vt schwieriger zu handhabenden und nicht einstellbaren

Richtkopplern und Hybriden verwendet werden,

darstellt. Dies zeigt, daß die Phasendifferenz zwischen 15 besonders bei Anordnungen mit Bandleitungen; dem reflektierten und dem übertragenen Signal ferner kann er benutzt werden, um irgendeinen theoretisch 90° beträgt und unabhängig von dem gewünschten oder veränderlichen Teil der auf einem Aufspaltverhältnis ist. Das Aufspaltverhältnis hängt Hauptübertragungsweg sich fortpflanzenden Energie andererseits von der Spaltkapazität und der Impe- abzutasten oder in einen Hilfsübertragungsweg abzudanz der Leitung entsprechend Gleichung (1) ab. 20 leiten.

Bei einer speziellen Ausführung, die sich als durch- Eine Abänderung des Energieteilers der F i g. 2

führbar erwiesen hat, ergab sich eine Dicke der dahingehend, daß die Scheibe 33 und der Spalt Scheibe 33, die vergleichbar mit der Dicke der Band- zwischen den Bandleitungen 28 und 29 näher an leitungen 28 und 29 war. Die Dicke der Bandleitungen einem Zirkulator als am anderen angeordnet wird, lag ihrerseits in der Größenordnung von einem 25 hat die Wirkung, daß die hierdurch hervorgebrachte Dreißigstel der Breite. Weiterhin hatte die Scheibe 33 Reihenkapazität verschoben und die Phasenverschieeinen Durchmesser in der Größenordnung der Breite bung der durch die Kapazität reflektierten Energie der Bandleitung. Offensichtlich erhält man eine voll- geändert wird. Dies ist schematisch in F i g. 3 darständige Energieübertragung, wenn die Scheibe 33 gestellt, bei der die Bezugszahlen, die denjenigen voll eingeführt ist, so daß sie die Bandleitungen 30 der F i g. 1 entsprechen, zur Bezeichnung entsprechen-28 und 29 berührt und die effektive Kapazität kurz- der Bauteile verwendet werden. Man sieht, daß die schließt. Die minimale Energieübertragung hängt Abänderung der F i g. 3 darin besteht, daß der von der Spaltbreite ab. Es wurde beobachtet, daß veränderbare Kondensator 34 von dem elektrischen eine Übertragung der halben Energie stattfindet, Symmetriemittelpunkt 6 zwischen den Zirkulatoren wenn der Spalt mit der Dicke der Bandleitung ver- 35 zum Zirkulator 12 hin verschoben ist. Insbesondere gleichbar ist entsprechend einem Wert voa wird durch das Verschieben des Kondensators 24

um einen gegebenen Bruchteil einer Wellenlänge eine

C _ ·*· Phasenverschiebung, die das Doppelte dieses Bruch-

cuZ₀ teils beträgt, von der Energie subtrahiert, die vom

4° Arm α des Zirkulators 12 zum Arm c des Zirkula-

Eine Vergrößerung des Spalts vermindert die Über- tors 12 wandert und dieselbe Phasenverschiebung zu tragung. Energie addiert, die vom Arm a des Zirkulators 13

Wörtlich genommen geben die Gleichungen (1) zum Arm c dieses Zirkulators wandert. Somit wird und (2) an, daß für ein festes C das X sich linear durch die Verschiebung des Kondensators um eine mit der Frequenz ω ändert. Experimentell hat man 45 Achtelwellenlänge vom Punkt 6 weg die Phasenjedoch festgestellt, daß eine Anordnung mit den verschiebung nachgebildet, die durch eine 180°- oben angegebenen allgemeinen Abmessungen eine Hybride hervorgebracht wird, wobei gleichzeitig ein Energieaufspaltung aufweist, die über ein Band von veränderliches Energieteilungsverhältnis bestehen 5 MHz im ^GHz-Nachrichtenübertragungsband im bleibt. Die dem Arm α des Zirkulators 12 zugeführte wesentlichen konstant ist. Dies stellt eine Arbeits- 5° Energie teilt sich außer Phase in jedem gegebenen weise dar, die derjenigen von typischen Richtkopplern Verhältnis zwischen dem Arm c des Zirkulators 12 und Hybriden für dieses Band gleichwertig ist. Dies und dem Arm c des Zirkulators 13 auf, wobei keine bedeutet, daß das C selbst in Gleichung (1), wenn Energie im Arm a des Zirkulators 13 erscheint, es auf eine erfindungsgemäße Anordnung angewendet Andererseits teilt sich die an den Arm α des Zirkuwird, nicht eine einfache Funktion darstellt, sondern 55 lators 13 angelegte Energie in Phase in jedem Versich mit der Frequenz in einer Weise ändert, bei hältnis zwischen dem Arm c des Zirkulators 13 und der X konstant gehalten wird. Wenn auch eine strenge dem Arm c des Zirkulators 12 auf, wobei keine Ersatzschaltung nicht gegeben werden kann, so kann Energie am Arm a des Zirkulators 12 erscheint, doch angenommen werden, daß die Kapazität der F i g. 3 dient ferner dazu, darzulegen, wie diese

leitenden Scheibe 33 tatsächlich über ein bestimmtes 60 Phasen- und Energieteilung dazu benutzt werden Gebiet verteilt ist und zufällig mit einer solchen kann, um eine neuartige Modulatoranordnung zu verteilten Induktivität verbunden ist, daß diese zu- erhalten. So werden die gleichgerichteten Ausgänge sammen ein komplexes Netzwerk mit konstanter der Diodendetektoren 17 und 18 vereinigt, um die Impedanz bilden. Summen- und Differenzprodukte des Signals der

Die Energie- und Phasenbeziehungen, die sehe- 65 Quelle 7 und des örtlichen Oszillators der Quelle 8 matisch wie in F i g. 2 A dargestellt werden können, zu erzeugen, wie bei den an Hand der F i g. 1 belassen den erfindungsgemäßen Energieteiler für all- schriebenen Produkten. Zusätzlich bewirkt die Phagemeinere Anwendungen als der bereits beschriebene senverschiebung des Energieteilers nach F i g. 3, daß

die getrennt gleichgerichteten Komponenten des örtlichen Oszillators 8 außer Phase im Ausgang der entgegengesetzt gepolten parallelgeschalteten Dioden wie in F i g. 1 vereinigt werden. Um eine Signallöschung zu erhalten, können gleichgepolte in Gegentakt geschaltete Dioden wie in F i g. 1 A verwendet werden. Bekanntlich ist bei symmetrischen Modulatoren unter Verwendung herkömmlicher Hybriden die Signal- oder örtliche Oszillatorlöschung ein wesentlicher Vorteil bei Frequenzwandlern, bei denen die Modulationssignale in der Frequenz nicht wesentlich verschieden vom gewünschten Produkt sind und mit herkömmlichen Filtern schwierig zu trennen sind.

F i g. 4 zeigt eine Abänderung der Erfindung der F i g. 2, bei der eine noch größere Beweglichkeit bei der Phasenänderung erreicht wird. Wie man sieht, besteht die Abänderung darin, daß die benachbarten Arme der Zirkulatoren nicht durch einen Spalt, sondern durch eine durchlaufende leitende Bandleitung 41 verbunden sind und daß der Stab 42, der die Scheibe 43 auf der Erdungsebene 44 trägt, nicht aus dielektrischem Material, sondern aus leitendem Material besteht. Die Lage des Stabs 42 auf der Länge der Bandleitung 41 kann z. B. dadurch einstellbar gemacht werden, daß ein langgestreckter Schlitz 45 in der Erdungsebene 44 vorgesehen wird. Die übrigen Bauteile der F i g. 4 sind identisch mit denjenigen der F i g. 2.

Die Ausführung der F i g. 1 kann als veränderliche Kapazität C nach Gleichung (1) angesehen werden, die die benachbarten Zirkulatoren in Reihe schaltet. Tn gleicher Weise kann die Ausführung der F i g. 4 als veränderliche Kapazität C nach Gleichung (1) angesehen werden, die an einer veränderlichen Lage auf dem gemeinsamen Arm der benachharten Zirkulatoren parallel geschaltet ist. Das absolute Verhältnis der Energieteilung zwischen den Armen 2 und 3, das als Vr und Vt definiert ist, wird dann

V_T

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2X

Es kann wie bei der Ausführung nach F i g. 2 geregelt werden, jedoch kann die Phase dieser Teilung in einem vollen Bereich von 360° verändert werden.

F i g. 5 zeigt eine spezielle und neuartige Regulatoranordnung, die dadurch möglich wird, daß die Lage eines veränderlichen Parallelkondensators, der schematisch durch 51 dargestellt ist, vom Mittelpunkt 6 aus um eine Achtehvellenlänge näher zum Zirkulator 52 als zum Zirkulator 53 auf deren leitend verbundenen Armen b gewählt wird. Da diese Lage des Kondensators eine Phasenverschiebung von 90° im Vergleich zu einer symmetrischen Lage in der an Hand der F i g. 3 beschriebenen Weise addiert und subtrahiert, vereinigen sich Komponenten des Signals der Quelle 7 außer Phase im modulierten Ausgang der in Gegentakt geschalteten gleichgepolten Dioden 17 und 18. Es können entgegengesetzt gepolte, wie in F i g. 1 parallelgeschaltete Dioden in F i g. 5 verwendet werden, um eine örtliche Oszillatorlöschung zu erhalten.

Selbstverständlich ändert bei keiner der hier beschriebenen Ausführungen eine Umkehr der Richtung ₆ der Zirkulation in einem oder in beiden Zirkulatoren die grundsätzlichen Kopplungseigenschaften, es entsteht nur eine neue Reihenfolge der Klemmen. Ferner ist selbstverständlich der dargestellte Spalt und/oder die Scheibe und die hierdurch gebildete Paralleloder Reihenkapazität nur eine Form der reaktiven Impedanzunstetigkeit, die an einem geeigneten Punkt auf den gekoppelten Armen der benachbarten Zirkulatoren angeordnet werden kann. Zum Beispiel sind Reihen- und Parallelspulen die Gegenstücke der Parallel- und Reihenkondensatoren, ferner liefern Festkörpereinrichtungen wie Varactoren eine spannungsveränderliche Kapazität.

Claims

Patentansprüche:

1. Mikrowellennetzwerk zur beliebigen Aufteilung der Mikrowellenenergie zweier Energiequellen auf zwei Belastungen mit einem ersten und einem zweiten Zirkulator, die je einen Eingangszweig, einen zweiten Zweig und einen Ausgangszweig aufweisen, wobei die Energie nacheinander vom Eingangszweig zum zweiten Zweig und von diesem zum Ausgangszweig zirkuliert und die zweiten Zweige der Zirkulatoren je einen solchen Wellenwiderstand haben und so ausgerichtet sind, daß sie einen gemeinsamen Zweig zwischen dem ersten und dem zweiten Zirkulator bilden, mit einer an den Eingangszweig jedes Zirkulators angeschalteten Energiequelle und mit zwei Belastungen, von denen je eine mit dem Ausgangszweig eines Zirkulators verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Impedanz (16), die weder einen Kurzschluß noch einen Leerlauf darstellt, derart an den gemeinsamen Zweig (b) angeschaltet ist, daß die Energie der beiden Energiequellen (7, 8) zwischen den beiden Belastungen (17, 18) entsprechend dem Verhältnis zwischen der an den gemeinsamen Zweig angeschalteten Impedanz und dem Wellenwiderstand des gemeinsamen Zweiges geteilt wird.

2. Mikrowellennetzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz ein Kondensator (16) ist, der in Reihe in den gemeinsamen Zweig (b) eingeschaltet ist.

3. Mikrowellennetzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz ein Kondensator (51) ist, der parallel zu dem gemeinsamen Zweig (b) geschaltet ist.

4. Mikrowellennetzwerk nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz (34, 51) so eingerichtet ist, daß sie entlang dem gemeinsamen Zweig (b) verlagerbar ist.

5. Mikrowellennetzwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastungen Mikrowellendetektoren (17, 18) sind, die so ausgelegt sind, daß sie die geteilte Energie der beiden Energiequellen (7, 8) zu einem Summen- und Differenzprodukt kombinieren.

6. Mikrowellennetzwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrowellendetektoren (17, 18), die unsymmetrisch leiten, so gepolt sind und eine Kopplungseinrichtung (19), die mit den Mikrowellendetektoren verbunden ist, so eingerichtet ist, daß Kombinationen der Summen- und Differenzprodukte in Abhängigkeit von der Polung der Mikrowellendetektoren vereinigt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY 009 53?'321