DE1753678U - Hohlrohr-leitungsabschnitt mit magnetisch regelbarer elektrischer laenge. - Google Patents

Description

• Hohlrohreitunßs&hschnittmit magnetioah

  regel barer elektriacher Länge.

  Die. Neuerung betrifft HochfrequenaLeitungeehechnitte mit

  magnetisch veränderbarer elektrischer Lange. Gegenetend der

  Neuerung ist die Herstellung Yorbesserter

  abschnitte. deren elektrische Länge durch angelegte Steaermeaet-

  felder wirksam und empfindlich verändert oder moduliert werden

  kan.."1.. Derartige in ihrer Linge Terãnderbare Hochtrequea.... Le1naa--

  abschnitte werden in zunehmendem Ramee in der Mikrewellenteehmi

  : tür Frequensmodulation und viele andere Zweck* gebra=ht.

  Die Neuerung macht Gebrauch von bestimmten phyeikrnlieehen Eigen-

  schatten magnetischer Keramiken, die geringe Verluste bs «

  und die : terrozaffltisoho zeigen. Wohl d »

  he&annteste dieser Materialien ist das Ferrit. In der Folge soll,

  derKürze wegen. anstelle dieser Materialien allela : rerrit..,....,

  werden* 6s sei jedoch bemerkt, da « die Neuerung von irge d einem

  geeignetenMaterial mit niedrigen Verlusten und ferreegnetieeher

  . 1esonanz Gebrauch machen kann.

  Z degesteS rKärt g w d

  iìle Neuerung ist dargestellt und erklärt en Hend der Zeiehnangem,

  von welchen die Fig. 1 t 2 und 3 zur Erkläru » 4 den Prljmipo di « tag

  während die übrigen Figuren Auefuhrungabeiapiele der vorliegendem

  Erfindung darstellen.

  Fig. t xeigt in grnischer Form die Art der Beeiehwa ewieetMMt

  der effektiven Hochfrequenitperweeilit&t ff ** -' **

  derJrdinate lrt logarithmischen Haustab aufgetragen) und der an-

  eLeen (modulierend*n) m&gnetischen Indnkiioa (a-Mf der

  Abszisseauti ; etragen) in l'errit. Wie man o : rkomt-t fall « see » t

  dieeffekivn. -cxte'ait ? zunehmenden Werten von B etw liaw

  von eine, positiven su einem n$gativen Wrt. Mit AnnXhra&g <m

  den. ferromagnctiachen esonanzpunkt JHEB f&llt dmw « ffktivw

  schnellbia xu einem negativen aimnx, <t « tigt dmnn Hr d<xm

  crt Nnll der Fme&bilit&t im Funkt R8 <iam peaitiv<&

  Maximum und fällt da= mit weiter ansteigenden fort « von »

  wiederab. Im Bereich X d$r Kurve k6nn<n durch Andrngm dr

  Induktion im wesentlichen line&re Änderungen dee effektivem

  X n t3t wese£l nee kd

  erhalten werden.

  iJieWellenlänge einer sich in Ferrit amebreitenden Welle iet dewe

  d$n Ausdas .. u.. u..'n...,... n,. gegbn wobi. dif Wellwalaat

  f

  lz*. tf

  f en di* h<*risititkomtt

  f die Frequen& ! md K die Melektrinitätekonmtente iet. 3Bw Mmaem

  grosso Änderungen von durch Veränderung von B erreicht wordeab

  da das effektiv im Bereich X der Kurve von Yig. 1 klein tat

  (it""nähert sich Null).

  Um Jedoch Ändermgen der hochfrequnen P<rm «abilit&t durch In-

  der des aodulierenden Plusses überhaupt au ersiel «, e ma « der

  modulLer xponeat ov

  Rithtxg d equeaten Sap ! ht

  Dichtung des hochfrequenten Magntflde« <t<ht. Ein< mtximal

  U1l, i) rindlichkelt wird erreicht.. enn der aoclullerea4e 71-nü.--

  winklig zum besagten Feld liegt. Hieraus folgt, dM « dM modfüLiot-

  rendemagnetiaohe Pold quer liegen a » st vom die Wollea » a-

  brel'tung der ltochrrequensenergie in der lI-Modet wie 8 : 1e b-zoaal-

  Hohlrohrleitern üblich ist erfolgt. Di$ Änderung dr Nohfy<am<-

  permeabilität hängt ab von der Änderung der Induktion im Bereit

  entsprechend dem Modulationsfeld. Dieae Induktion ist durch die

  klassischeFormel B" * X gegeben, wobei S dem angelegte Fel&

  ist.

  2 zeigt graphisch die Beziehung zwischen der effektive

  Eermeabilität lf.. ; t ; t und da. Lãnsen-au-DurchJaeaa8nerh. . tû. LDa

  von Stäben mit reeller Permeabilität und den vereehiedemem

  Langen-iu-JurchBeaserverh. altnissen Man erkennt hiereut, dem «

  die effektive Mikrowellenjermesbilitet eehr mterk vom Ae

  die effektiv* Ydkrowolleupe=oabilität I&timf mehr stark von 4*r

  Form des Srpers abhäaig ist. Da< vrw&dtt Fwrri muM l<mg

  und<äunn in der Richtung dm angelegten ? $ld<< Mim, damit 4M

  r, eerit eine gute-z

  , pfindlichkeit In Abbingig » it von der Yold-

  modulationseist, wenn hohe effektive ? ermeabl11tlt... rte'bei

  di Ero a «

  203t des st rriXlat

  md 6m t sn Z dit «

  niedrj.Feldern gefordert. erd. A 8. : B. Werte TOD.} Letl.. 1Mh8a

  100 und 10je.

  ird jedoch das Ferrit in einen der üblichen Hohlrchrliter <i&-

  gesetzt,in dem sich die Energie in H-Kode au8braltñ (a...

  4Qo md 1

  da= muas das Zeld In einer Richtung aMMlegt » vd « v

  in welcher das L5ngen-zDurchm&ssrT$rhaltniw N<hr klin ixt

  und di apfindiichkit weg6& ds schichtn Nntmg&tiaiywma-

  faktors ungünstig wird* Dies geht klar &u* Fig. 3 hervr, im

  welcher ein Hohlrohrabschnitt mit einen »

  derStelle RFI und einem Hochfrequenx&uegeat en der Stelle KWO

  £ s geht 6* mr a

  dargestelltist* Der Hohlrohrleiter ist mit Ferrit belemte, wie

  an der Stelle F angezeigt. JBae modulierende megnetieehe Feld ie

  d 1} t shlrob7er i F

  durch die Pfeile M das m&netieche Hochfrequenmfeld dmreh eime

  Anzahl von mit Pfeilen versehenen Ringen N, deren A&etemd jeweils

  /2 Wellenlange der Sohirchrwelle betragt, dergeatellt.

  Jie vorliegende Neuerung ensht die vorbeechriebenen mXmgel mmA

  Begrenzungen zu überwinden und. schafft eine mit haher Xmfimdlie-

  keif nnd Wirksamkeit magnetisch modulierbere Rechfreqneamleitmag,

  diederart ausgebildet ist, das der durch Ferrit belemtete NeM-

  rohrleitungeebschnitt genügend gut » das Kohlrohrg durch » 1" «

  er gespeist wirdangepaestwerdenkenn.

  er g¢~e4at wird, an

  NeuerungagemSss wird vorgeschlagen, daes die H-Mode bei Eintritt

  in den ferromegnetischen KSrper in eine B-Mode-Welle nm& bei Aam-

  tritt aus dem ferromagnetischen Srper wieder in eine II-Mode--

  gewandelt wird und das$ im ferromagnetischen XBrper eim die

  Wellenlänge beeinflussendes Magnetfeld eräugt wird, deeeem mepMt-

  tische7eldllnien in chtung der el1enau. brei yerlaat...

  Ls ist eine stabfcrmige Leitung für hochfrequente Str&ee, i -

  besondere A&tesne, bekannt, bei welchei"Au<sparuBe<m voyg<<hm

  sind* die sich im Material d$s : Leiters bfinda. Md dmy<m XM<Mt.

  geschlossene Figuren bilden, die die Achee wmeehlieeeem Diee

  Aussparungen sollen mit Isolierstoff ausgefüllt eeim, dem im

  feiner Verteilung eine magnetieierb&re Snbaten* zaeeetz i<$*

  In einem soll die Per » tabilität der

  magnetiaierbaren ubst&n* variabel ad dadreh de Strebatw

  diagramm der ntenne bzw. die I&ped&nz der Leitung far die Ke<-

  trequenzströxe veränderlich sein. Durch dient » U

  also erreicht werden, dass bei V. nandus 4.. S'. M8 &18 Aa'-

  die trahltmgaeigenechaften eiaf eine beeeadere fr den Betrieb

  vorteilhaftelpom gebracht worden. Bei VerwanduU als ImitwW

  stellen diese Aussparungen Siebketten tür hochfrequente Wechsel-

  ströme dsr die ur useiebung von eehr harzen, z. B. Dezimeter-

  wellen, Verwendung finden können*

  Leitungen dieses Aufbaus sind für den Anweadu&gebereieh der

  Neuerung und. tür die Lösung der der Neuerung zagraadeliegeadem

  Aufgabe nicht brauchbar.

  Liniewesentliche und wichtige Xeiterbilduag der Neuereag iet die

  Umwandlungder Öde-Ausbreitung in E-ModeAuebreiag im Ferrit.

  enn sich die Mikrowelle im Ferrit in einer E-Mode e&ebreite,

  wird sich eine starke Komponente dee elektrischen Feldee im dtmaf

  Ausbreitungerichtung ausbilden und eine Pheeenvereehiehomg in-

  Austr*ßwg htuw awt b b e*

  folge der Änderung der MikrowelleapermeebilitM dee Ferrit* wtet-

  finden,welche durch die Änderung dee engelegten Flwmeew im ex&mlez

  Richtung, dh. in-Sichtung der elleneuebreitoag im Ferrit, e4&mt

  ist.Hieraus folgt, dse sowohl dee L&ngen-zu-Dayehmemeervehtltmi

  desPerritsl. als auch die Perneabilitikt den Yorrite In Be » C mt

  a ovos atems

  das modulierende eld groes Min k8nnen.

  ie ijkrowelle Knn vom Bingeng <am Auegang in der gleichem Biem-

  tung durch den H-Mode-Hohlröhrleiter und dem Z-Bodo-Yoxwit

  de=. So kann aber auch ein Reflekter « Fade den Parrite

  da. sein, d<rajß, dmaa di< ll* von dor N-Modw-aehlzh<i-

  tung durch das S-Mode-Frrit, on d& ach dr BKfl<adL<Mt (ae im

  der <S-Möd< ! t) dych d&a Ferrit Tmd na. $h dr Smwwmdlamt im di-

  B-Mode durch die sleiche Kohlrohrleituns. 41. al. : a...--

  nutzt wird. zum Ausgang läuft.

  ' ? lg. 4 zeigt ein Ausführungabeispiel der Neuer « gg bei d « kei »

  0, 0 : tl*xiou or£olgt. Jiier wird » der etelle

  UPI in die llohlrobrleitung WG l tingespeist. ia » lo"r nie eiak

  X doD oc£r*q, u rß*

  inder S-Mod$ ausbreite wi< di$ durch di< Ffil X nm<4 <<-

  tena'lerisch$n Mlinien, di in AbatXnd<n von 1/2 Hhlehx

  wtlleal&ng verlaufeN xiga. Di X ? &ftlini<n d « hchfrwantwn

  magnetischen feldes ft : rlaufen natürlich mechtwiaklig » dm

  elektrischen : Feldlinien und rachtwinklia"... lIOCtullereD4-

  magnetischen Feld. Di$ hochfrequenten nngnetiehen Feldliniem

  sind jedoch in Fig. 4 nicht gut darzustellen x"deshalb

  lassen. Die Hohlrohrleitung WG 1 ist in en eich ekennter W<iwe

  durch einen in as

  mittelbar Tor dem durch den Zurzschlunachieber abgeaohlommmm

  Ende ist elne nd. P 1 eiDS.. etat,.. lche 41. ll....

  energie aus der Hohlrohrleitung WC-1 aufniwMt nnd in ein m FeaMdL't-

  wtah eingespeist, in dem eie eieh in der SMode in exielea"

  Richtung eMhreitet. Der Ferriteteh iet von einer keexielen

  odniierpule MC gehen, « n die der ednIetieneetreM aer die

  Zuleitungen MCG &ngelegt wird. Den elektrieehe Feld im Ferrit

  F ist in üblicher Weise darch mit Pfeilen vereehene Xnrven B

  S *r + durch it Pt

  dargestellt, ie H-ellenenebreitang wird ehenfelle durch

  JE-Linien angezeigt. Am enderen Ende dee FerritkSrpere F iet eim

  zweite onde F- « ngeordnet welche die Bneraie m&eh Berehlemfem

  dee Ferrit &ufni ! mt und zur Auebreitung im der BLtede in

  eine nette Hohlrohrleitung WG 2 einepeiet. Dieee Nehlrehrlei-

  tung ist an ihrem einen de durh einen jMr eiderwtemaeenpeewwwg

  dienenden Xurjßschluesehieber XP 2 abgeechleeeen iM& apeiet im

  denAuegang N ö ein.

  Fig 5 eigt eine Weiterbildung der AnordaaMg mwh Fig , 4i<

  sich von dieser Bm ? darin untwrachidt, dtJMt di< AagN-

  ssch t nw 4 tersch

  sonde P 2 =d der Auos=sohohl : rohrltittr Wo 2 d » r riß. 4 weg"-

  lassen sind und an deren Stelle eine Mikrowelleareflekterfitee

  t #-aUgbr4t

  SS am Esde des Feritw vorgesehen iet,'am die Mikrewelle <

  immer noch in EMode-Auabyeitung-xu reflektieren, derex, eiMMt

  die Jcade F die reflektierte elle wieder in die Behlre-

  leitan G ei&speiet, in welcher eie in der a-Mee-e am einem

  Ausg&ag S ? läuft, der em gleichen Ende wie der ine*< KFI lie<*

  Eis. Nachteil der in den ig. 4 nnd $-eMigte« AnerdaMngeN. ie

  dieSchwierigkeit, gte ideratandeenp&eanng wnd Breihent

  charakteristiken zu erreichen. Dies beruht aut der gro** « hoak-

  trequent. n D1elektria1ti1ïskonatant. d..'ent,.,.. 1... ~1.

  is exaptieX e*m Q

  e st geh ag 8t

  Frequenz von 40-000 MSx in der Greaenordnang ven 9-' liet.

  Es empfiehlt sieh ans diesem Grunde, eine Anerdawa M verwebtem,

  wie sie acheaatloch In Yig. 6 dargeetellt iat. Xier liefen die

  isgsnge nd AsgangeHohlrohrtbechnitte nnd wa'2 in eiar

  Achse. Das Yor : rit 7 ist In der gleichen Achse wie diene aohlrdbe-

  abschnitte angeordnet. Diese Anordnung besteht d bk

  mit Ferrit belasteten Hohlrohrmbechnitt, welcher in die Nohlrer

  abschnitteW und S 2 Shergeht nnd xwieehea. dieeen emeertme

  ist ie ixt vorigen Beispiel breitet eich die Welle im den jU-

  schnitten IG 1 und WG 2 In der N-Mode nnd ia dem Ferrit in

  derBMode aMa. D&a. Ferrit F iet von einer exidln Spule MO wm-

  geben, durch welche der Modulierende Fluee engelegt wird. De<

  4*r : Sod ar ß o

  Ferñ1 ; let an heiden End. n nrjÜDgt. Di...". rJ'... M'...

  Zwec'tl, eine w ; Lrkoaxo Uxwandl= « der S-Mde in eine JtrJtoe. e (wm&

  umgekehrt) tu bewirken. Diese Wirkung beruht enf der greeeem

  $reck 1t dor} -Yo

  X leg FerrUs

  Dielektrizitätskonstante des Ferrits, durch die die Wellenfrent

  im Hohlrohrleiter gebremst, umgebogen und eonit die notwendig

  dess nten vg St h

  Mode-Umwandlung an den verjüngten Teilen bewirkt wird. Die Spale

  ist ähnlich verjungtt m ein nagnetiechen Feld M emengent

  dessenIntensität allmählich gegen die Snden M abninmt. Ze knnn

  auch irgend ein anderer Kunatgriff bei der Wicklung der Spale

  oderirgend einer Anordnung angewendet werden, nm den gleiene

  Ergebnia bei Wegfall der gezeigten Verjüngung e ersielen, eoAMte

  eine Abnahme der HochfrequenxpermeabilitetnnddemiteineeeMe-fe

  i. Jlpassung des Ferrits an die Hohlrohrabaehnitte WG 1 u"WO 2

  bewirktwird.

  FiS* ? zeigt eine odifik&tion der Anordnung noch Fig. 6. Der

  wesentlicheUnterschied besteht darint deee bei der AmerdNaMtjt

  der Fis* ? i Sesensatz zn der na nach riß. 6 eine

  Reflexion der Welle bewirbt wird. Wie man ene Fig. 7 erkennt,

  ist der Auegengshnhlr&hrleiter G 2 weggeleeeen und dee Ferrit

  istan seinest jenseitigen JSnde durch eine ReflekterfIXehe RS

  abgeschlossen.

  s empfiehlt sich, bei den AuefShrungefornen der Fig. 6 nnd 7

  die ellenausbreitungeabschnitte der verlangten Teile nindeetene

  einige wellenlängen lang zu wählen ist eine wirkeeme Bm-

  wandlung von der H-Mode zur E-Mode erreicht wird, während gleich-

  zeitig eine genügend gute Anpassung und demit klei e Ubergnne

  verluste erzielt werden.

  X e Sii3N Apass dit £*s so

  v t erzi

  Die Neuerung ann imßer dort Anwendung finden, wo eine ver-

  änderbare oder eine zn modulierende haeenechiebang einer Mikre-

  welleerforderlich ist. ine AnwendunganSgliehkeit findet nie

  z.B. in den sogenannten phaaen-amplituden-nodwiierten nikre-

  wellensendern, welche in Prinzip an sich bekannt eind. In einen

  solchen Sender werden die Ausgänge zweier Xarawellennweige in

  einerKambinations-Auagangsstufe vereinigt. Die reenitierende

  leisttmg dec Prägers in der Xombinationeatufe wird durch

  Modulation dwr. Ssasnvrsehiebung in den zwei 2wwig<M. meduliM't.

  itisrtus *ia d*a*Wd<t

  Hierausergibt sich a : Lzie Die vor-

  liee, : aa ? findng kann dazu bnutet werden, $iM JPtMn-

  modulation in den Zweigen ein.. 8t) lchen Senders.. bnirbua.

  In218. 8 Ist ein derartiger gezeigt.

  Jederübertragungesweig enthält eine Anor"uxgg wie nie In

  X e$e ler nF

  t¢rsehen $

  21g* 6 igcxeigt ist, nd dera-n T<il* mit d<Bw<lb<& BKgawiewe

  versehen sind, wie in Fig. 6.

  Bei der Anordnung nach Fig. 8 wird der ei » r

  Jtroaqulle in &ei. Yo'g aufgezwigt-jtder dr Zwtißt <nt-

  sprich der Anordnung nach Pig. 6-die mit den BurAmtaben A v"

  B bezeichnet sind. Sie Jpulen MC für die xwi FrritMrpr F-

  in jeden Zweig einer-worden ix Gegentakt voa ei » r » dulationn-

  quelle MG gespeist. Die Ausgangs dr wige A und B zimd im

  einerZutübxunS » 1, eitung AB deren Au » g » S mit

  derTZ eines Sendern ver'bundta Ist.

Claims (1)

1. <: hi&tx&nprüche ) Hohlrohrleittmg<&bschnitt it ver&nderbarer elettriMher L) h, bestehend an einem Xorper &us ferromejgnetiechem Meteriel, em dem ein gnetfeld angelegt ist. dadurch pk8AJI. Hiolmfl..... dieH-Modoe-Hebeiiatritt in den f<rroma.gntieh& K$ry<M" in in -oda-A$ll<'nd bi Austritt &u< 4<m ftrrmfiiwhwm 1 uFtrs aus Körper in eine H-öd$-'lle amgwandelt wird, aad douM im farromagnetischen Körper ein die w$llnlin < bwinflw « ad « agnetfld r&eugt wird, dessen m&ga$tiaeh$ Fwidliniwn im Rich- tung der dellenausbreitung verlauten. 2)ohlrohriwituagsasshnitt nach Anspruch 1, dadurch gtman- zeichnet,d&ss r an einem nd orzgatchlewsa tat, ad <m « derforromagnetische Körper in karzschlunseitig « Mde den d1 thie Kttes sag dne t. ani ; oordnet ist. Hohlrohrleitungeabeotmitt nach einem der AimprUche 1 u4 2, daducch gekennzeichnet t dass der ferrom&gnetiwehe XSrpey min- destens an einem lade spitz ausl&ufend ausgebildet i<t, derejct, dass eine auf die pite zulaufende H-Mode-Welle in eiae -odeelle nd eine in Richtung der ipitze laufende E-Jtode- elle in eine H-Köde-Welle umgewandelt wird. 4) Hohlrohrleitungaabschnitt nach Anspruch 1, 4ad1U'Oh zeichnet, dass der den ferromsgneiachen XBrper enthalende Ileil mit seiner Längsachae senkrecht xur Acheriehtwag weie als Ein-und. 4usgang dienender Teile angeordnet und an die » Teile angekoppelt ist. 5)Hohlrohrleitungsatschnitt nach Anspruch 1 und 2, dadurch ge- kennzeichnet, dass der den ferromagnetischen KBrper enthslten&e Teil mit seinfr sozikrecht zur Achse eines als. Rm. und lussans dienenden Teiles angeordnet und an diesen Teil nkopplt st, und dass die andere Seite dM dem ferro- manetischen rper mathaltenden Teiles durch eine leitende Platte reflektierend abgeschlossen ist. 6) Hohlrohrleiuns&bsehsitt nach einem der Ansprüche 4 ond $, dadurchgekennzeichnete dass als Mittel zur Ankoppla de< denerromagnetichen Körper enthaltenden Teils en den (die) Johlrohrleitungsteil (ie Hohlrohrleitungateile) eim Koppel- stift(oppelstifte) vorgesehen ist (sind), der (die) einer- seits durch eine Cftnung (durch Öffnungen) In den Sohlrehr- leitungsteil (die Hohlrohrleitungsteile), sndererseits in axialerRichtung in den ferromagnetischen KSrper nineim*e (hineinragen). iiohlrohrleitungsabschnitt nach einem der Anspraohe 4 wmd $, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhlrohrleitungsteile über die Ankopplungsstelle (n) hinaus verlängert t dass die Uordureh gebildete (n) itichleitung (en) dxmh eia « 1turzchluaschieber (durch Xursachlua8chieber) abstiaabar-- gebildet ist (sind). 8) ohlrohrleitungsabschnitt nach einet der Ansprache 1 bis 1. dadurchgekennzeichnet, dass die indungssshi pro Lsnge der dasMagnetfeld erzeugenden Jpule mindestens su einem JBnde him abnimmt. 9) ilohlrohrleitungsabschnitt nach einem der Anspräche 1 bis 8t da- durchgekennzeichnet, dass als ferro&agnetisch s Material Ferrit Verwendungfindet.