DE1616232A1

DE1616232A1 - Device for decoupling and destroying microwave energy with undesired polarization direction

Info

Publication number: DE1616232A1
Application number: DE19681616232
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl-Ing Wernli
Original assignee: Siemens Albis AG
Current assignee: Siemens Schweiz AG
Priority date: 1967-04-14
Filing date: 1968-01-11
Publication date: 1971-03-18
Also published as: ES352704A1; GB1199114A; US3516032A; FI48789B; CH455892A; AT278100B; FI48789C; DK116800B; NL6801291A; SE336615B; NO126503B; FR1561593A

Description

DR. BEP^ niFL.-J!HTC=t BTAf=⁵F. * \ ■ - - - -DR. BEP ^ niFL.-J! HTC = t BTAf = ⁵ F. * \ ■ - - - -

3 WUNCHEM 2,HILCLZoT^ASSS2O " ';_ ■■'_, f 616233 WUNCHEM 2, HILCLZoT ^ ASSS2O "'; _ ■■' _, f 61623

An;ialtsakte 16 957 ^ M. Jan.- Ι9δ0.An; old file 16 957 ^ M. Jan.- Ι9δ0.

Albiswerk Zürich A.-G«, Z ü r i ö h Albiswerk Zürich A.-G « , Zü ri ö h

Vorriclitung zum Auskoppeln und Vernichten von fü.krowellenenergie mit unerwünschter Polarisationsriehtün^Provision for decoupling and destroying microwave energy with undesired polarization direction ^

Biß vorliegende E^f indung^' be trifft -eiöie Vorrichtung zum Auskoppeln und Vernichtenvon Mikrowellenenergie mit unerwünschter Polarisationsrichtung in einem bestimmten Frequenzbereich, bestehend aus einem Hohlleiter, bei dem in der,Wand parallel zu seiner Längsachse wenigstens ein Auskopplungsschlitz vorhanden ist» - " .-·.._'-, -;,,:S "-:■: '-... -__-:_ -./-:.- .Λ: "-" The present invention relates to a device for decoupling and destroying microwave energy with undesired polarization direction in a certain frequency range, consisting of a waveguide in which there is at least one decoupling slot in the wall parallel to its longitudinal axis "-". - · .._'-, -; ,,: S "-: ■: '-... -__-: _ -./-:.- .Λ:" - "

In einem Wellenleiter mit kreisförmigem Querschnitt ist die Richtung des elektrischen Feldes, genannt E-FeIdV einer eingespiesenen linearpolarisierten Welle nicht durch die Form des Wellenleiterquerschnittes festgelegt. Durch kleine Abweichungen der Querschnittsform vom Kreis entstehen bei.der üebertragung Polarieationsänderüngen. Di© eingesplesene linear-Wel.-Tt»- erscheint nach der Uebertrasrun«;In a waveguide with a circular cross-section, the Direction of the electric field, called E-FeIdV of a fed-in linearly polarized wave is not determined by the shape of the waveguide cross-section. Due to small deviations of the cross-sectional shape of the circle, changes in polarity arise during the transmission. Di © inserted linear-Wel.-Tt »- appears after the transfer ";

polarisiert. In der Mikrowellentechnik besteht min vielfach die Aufgabe, solche unerwünschten Polarisationsänderungen aufzuheben. Eine Lösung zur Unterdrückung von auftretenden elliptisch polarisierten Wellen besteht darin, dass die unerwünschten Wellenkomponenten ausgekoppelt und vernichtet werden» Eine elliptisch polarisierte Welle kann als resultierende zweier linearpolarisierter Wellen» deren E-Felder senkrecht zueinander stehen und die eine Phasendifferenz aufweisen, aufgefasst werden. Die Auskopplungsvorrichtung ist nun in der Weise anzubringen, dass die Welle, deren E-PeId senkrecht zu derjenigen der erwünschten Welle steht, ausgekoppelt wird.polarized. In microwave technology, min consists of many the task of such unwanted polarization changes to cancel. One solution for suppressing occurring elliptically polarized waves is that the undesired Wave components are decoupled and destroyed »An elliptically polarized wave can be the resulting two linearly polarized waves »whose E-fields are perpendicular to each other and which have a phase difference, be understood. The decoupling device must now be attached in such a way that the shaft whose E-PeId is perpendicular to that of the desired wave, is decoupled.

Eine bekannte Auskopplungsvorrichtung besteht aus einem Wellenleiter mit kreisförmigem Querschnitt, bei dem ein solcher mit rechteckigem Querschnitt in der Ebene des magnetischen Feldes der auszukoppelnden Welle eingesetzt ist. Der Rechteck-Wellenleiter ist reflexionsfrei abgeschlossen. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, dass sie ohne aufwendige Massnahmen zur Verbesserung der Anpassung nur für ein schmales Frequenzgebiet brauchbar ist.A known decoupling device consists of a waveguide with a circular cross-section, in which such a is used with a rectangular cross-section in the plane of the magnetic field of the shaft to be coupled out. The rectangular waveguide is completed without reflection. This device has the disadvantage that it does not require any complex measures to improve the matching is only useful for a narrow frequency range.

Die vorliegende Erfindung hat den Zweck, eine Auskopplungsvorrichtung zu schaffen, die in einem breiten Frequenzgebiet verwendbar ist.The present invention has the purpose of providing a coupling device that operates in a wide frequency range is usable.

Die erfindungsgemässe Auskopplungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Auskopplungsschlitz auf der Aussen-The inventive decoupling device is thereby marked that the decoupling slot on the outer

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seite des Holilleiters mit einer Deckplatte aus inilcrawBllenabsorbierendem Material· abgeschlossen ist» die «ine Nute rechteckigen Querschnitts aufweist, deren Längsseiten mit dem Auskopplungsschlitz formschlüssig sind und deren Länge und Einstichtiefe derart gewählt sind, dass in einem bestimmten Frequenzbereich der überwiegende Teil der Wellen mit unerwünschter Polarisatiönsrichtung von der Vorrichtung absorbiert wird.side of the hollow conductor with a cover plate made of inilcrawBllenabsorbierendem Material · »the« ine groove is complete Has a rectangular cross-section, the long sides of which are form-fitting with the decoupling slot and the length of which and puncture depth are chosen such that in a certain frequency range the majority of the waves with undesired Polarization direction is absorbed by the device.

Die neue Vorrichtung hat den Vorteil, das« sie einen einfachen Aufbau aufweist und dass demzufolge die Herstellungskö* sten gering sind. ■'.;The new device has the advantage that it is simple Structure and that consequently the manufacturing ability * are minimal. ■ '.;

An Hand der Zeichnung ist im folgenden ein Ausführungsbei-* spiel erläutert.The following is an example of an implementation based on the drawing * game explained.

Fig. 1 zeigt dabei'einen Verschnitt der erfindüngsgemUssen Vorrichtung. Fig. 2 zeigt eine Darstellung bei einem Schnitt durch die Längsachse, In Fig. 3 ist eine Aufsicht des Hohlleiters dargestellt.1 shows a blend of the components according to the invention Contraption. Fig. 2 shows a representation with a section through the longitudinal axis. In Fig. 3 is a plan view of the waveguide shown.

Gemäss der Zeichnung besteht die Vorrichtung aus einem Hohlleiter 1 mit kreisförmigem Querschnitt und einer Deckplatte aus mikrowellenabsorbierendem Material. In Fig. 1 ist mit ÜN die Hauptrichtung des Ε-Feldes der erwünschten Nutzwelle angegeben. Senkrecht dazu verläuft das E-FeId ESt der unerwünschten Störwelle. Der HohlleiterT weist in der Wand einen Auskopplungsschlitz 2 auf, der so angebracht ist, dass die uner-According to the drawing, the device consists of a waveguide 1 with a circular cross-section and a cover plate made of microwave-absorbing material. In Fig. 1 is with ÜN the main direction of the Ε-field of the wanted useful wave is given. The E-field ESt of the undesired runs perpendicular to it Spurious wave. The waveguide T has a decoupling slot in the wall 2, which is attached in such a way that the un-

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•wünschte Welle mit dar Feldrichtung IDSt ausgekoppelt wird. Der Auskopplungsschlitz 2 stellt sowohl für die Nutz- als auch für die Störwelle eine reflektierende Störsteile dar. Um die Anpassung des AuskopplungsSchlitzes 2 für die Nutzwelle zu verbessern, ist dieser an beiden Enden durch einen schmäleren Anpassungsschlitz 5 verlängert. Die Länge und die Breite der Anpassungsschlitze 5 sind so gewählt, dass sich die reflektierten Wellen der Anpassungsschlitze 5 und des breiteren AuskopplungsSchlitzes 2 gegenseitig aufheben.• The desired wave with the field direction IDSt is decoupled. The Auskopplungsschlitz 2 provides both for the useful as also represents a reflective interfering part for the interfering wave. To adapt the AuskopplungsSchlitzes 2 for the useful wave To improve, this is extended at both ends by a narrower adjustment slot 5. The length and the Width of the adjustment slots 5 are chosen so that the reflected waves of the adjustment slots 5 and des the wider decoupling slot 2 mutually cancel.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist nur ein Auskopplungsschlitz 2 vorgesehen, dessen Länge beträgt einige Wellenlängen der im Hohlleiter übertragenen Welle. Es können aber auch zwei diametral gegenüberliegende kürzer© Schlitze angebracht werden. Die Gesamtlänge der anzubringenden Schlitze hängt vom erforderlichen Frequenzbereich ab. Je länger der Auskopplungsschlitz gemacht wird, um so grosser ist das brauchbare Frequenzgebiet.In the present embodiment there is only one decoupling slot 2 is provided, the length of which is a few wavelengths of the wave transmitted in the waveguide. But it can also be two diametrically opposite shorter © slots can be made. The total length of the slots to be made depends on the required frequency range. The longer the decoupling slot is made, the larger the usable frequency range.

Um die Abstrahlung der ausgekoppelten Energie in den Raum zu verhindern, ist der Schlitz mit einer Deckplatte 3 aus mikrowellenabsorbierendem Material, beispielsweise das unter dem Namen "Eccqsorb CR" im Handel befindliche Material, abgeschlossen. Als Fortsetzung des Schlitzes weist die Deckplatte 3 eine Nute 4 auf, deren Längsseiten mit dem Auskopplungsschlitz 2 forschmlüssig sind. Die Länge und die Einstichtiefe der Nute k igt derart gewählt, dass der überwiegende Teil der ausgekoppelten Energie absorbiert wird. Im angestrebtenIn order to prevent the extracted energy from being radiated into the room, the slot is closed with a cover plate 3 made of microwave-absorbing material, for example the material commercially available under the name "Eccqsorb CR". As a continuation of the slot, the cover plate 3 has a groove 4, the longitudinal sides of which are interlocking with the decoupling slot 2. The length and the penetration depth of the groove k igt chosen such that the major part of the coupled out energy is absorbed. Im aimed at

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Jdealfall wird die ausgekoppelte Energie vollständig absorbiert, d. Q. die Vorrichtung ist an den Hohlleiter reflexionsfrei angepasst. Diese Anpassung kann kontrolliert werden, indem mit einer bekannten Methode die Reflexionen der mit einer reflexionsfreien Last abgeschlossenen Vorrichtung ermittelt werden. 2ei dieser Messung ist eine linear polarisierte Welle mit der Polarisationsrichtung der Störwelle in die Vorrichtung einzuspeisen. Dadurch, dass die Nutenlänge etwas
kurzer gewählt wird als die Gesamtlänge des Schlitzes, sind die äussersten Enden der Anpassungsschiltze 5 mit einer Platte 6 aus mikrowellenabsorbierendem Material abgeschlossen. Die absorbierende Wirkung der Nute 4 ist an diesen Stellen nicht wirksam. Es wird deshalb der grösste Teil der an den beiden Platten auftreffenden Energie reflektiert. Die Grosse dieser reflektierten Wellen ist durch die Flächen der beiden Platten 6 gegeben, d. h. durch die Länge der Nute k. Diese reflektierten Wellen werden durch Variation der Nutenlänge gegenüber dem Auskopplungsschlitz derart abgestimmt, dass
sich die reflektierten Wellen der Platten 6 und diejenigen des Auskopplungffschlitzes 2 gegenseitig aufheben. Die EInstichtiefe der Nute h ist bei dieser Abstimmung als Parameter für die Phase zu variieren.In the ideal case, the coupled-out energy is completely absorbed, i.e. Q. the device is adapted to the waveguide without reflection. This adaptation can be controlled by using a known method to determine the reflections of the device closed with an anechoic load. For this measurement, a linearly polarized wave with the polarization direction of the interference wave is to be fed into the device. By making the groove length somewhat
is chosen to be shorter than the total length of the slot, the extreme ends of the adjustment shields 5 are closed with a plate 6 made of microwave-absorbing material. The absorbing effect of the groove 4 is not effective at these points. Most of the energy hitting the two plates is therefore reflected. The size of these reflected waves is given by the surfaces of the two plates 6, ie by the length of the groove k. These reflected waves are adjusted by varying the length of the groove in relation to the coupling-out slot in such a way that
the reflected waves of the plates 6 and those of the Auskopoppelffschlitzes 2 cancel each other out. The depth of the groove h is to be varied as a parameter for the phase in this coordination.

Die optimale Anpassung der Vorrichtung für die Störwelle
kann auch erreicht werden, wenn die Länge der Nute k gleich der Gesamtlänge des Schlitzes ist. In diesem Fall ist die
durch einen Teil der Deckplatte 3 gebildete Platte 6 durch einen leitenden Steg zu ersetzen. Dieser Steg schliesst
den Anpassungsschiltζ teilweise gegen die Nute k ab.The optimal adaptation of the device for the interference wave
can also be achieved if the length of the groove k is equal to the total length of the slot. In this case it is
to replace plate 6 formed by a part of the cover plate 3 by a conductive web. This bridge closes
the adaptation schiltζ partially from the groove k .

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Für die Nutzwelle ist die ausgekoppelte und damit auch, die an den Platten 6 reflektierte Energie vernachlässigbar gering. Die Nutenlänge' hat deshalb auf die Anpassungsverhältnisse der Nutzwelle keinen Einfluss.For the useful wave, the decoupled and thus also the one is on the energy reflected by the plates 6 is negligibly small. The groove length 'therefore has to do with the adaptation ratios the useful wave has no influence.

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Sok/Luh13-.Λ.1967
Sok / Luh

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Claims

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1. Device ¹ for decoupling and destroying von'Äkrowellenenergie with undesired polarization direction in a certain frequency range, consisting of a waveguide (1), in which in the Fand parallel to its longitudinal axis at least one decoupling slot (2) is present, thereby characterized in that the decoupling slot (z) is closed on the outside of the waveguide with a peck plate (3) made of microweilenabsorbierendem material, which has a groove (4) of rectangular cross-section, the long sides of which are form-fitting with the Auskopplungssohlitz (2) and whose length and penetration depth are chosen in such a way that in a certain frequency range the predominant part of the waves with undesired polarization direction is absorbed by their device *

2. Vorrichtiing according to claim T »characterized} that the outcoupling slot at both ends through a schina adapter slot ^ (5) is extended.

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