DE1930620A1 - Wave type converter for very short electromagnetic waves - Google Patents
Wave type converter for very short electromagnetic wavesInfo
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Description
Wellentypwandler für sehr kurze elektromagnetische Wellen Die Erfindung bezieht sich auf einen Wellentypwandler für Einrichtungen der Höchstfrequenztechnik, insbesondere für Hohlkabelübertragungsanlagen, zur Umwandlung von H10-Wellen in einem Rechteckhohlleiter in H11-Wellen in einem, vorzugsweise bereits eine H01-Welle führenden, Rundhohlleiter. Wave type converter for very short electromagnetic waves The invention refers to a wave type converter for high frequency equipment, especially for hollow cable transmission systems, for converting H10 waves into a rectangular waveguide in H11 waves in one, preferably already an H01 wave leading, circular waveguide.
Als Übertragungsleitungen zwischen Sender und Antenne bzv.As transmission lines between transmitter and antenna or
Empfänger und Antenne werden meist HohlLeiter verwendet, wobei der Rundhohlleiter wegen seiner Symmetrie und wegen der Möglichkeit gleichfrequente Energie mit verschiedenen Wellentypen zu übertragen, bevorzugt wird. So kann beispielsweise in einem Rundhohlleiter Sende- und Empfangsenergie einer Richtfunkanlage zur Übertragung gebündelter Nachrichtenkanäle in Form zweier senkrecht zueinander polarisier-ter H11-Wellen transportiert erden. Der Rundhohlleiter kann auch gleichzeitig eine H01-Welle transportieren, die bekanntlich mit sehr geringen Verlusten übertragen werden kann. Dabei werden häufig Sende- und Empfangsenergie auf der Antennenseite bzw. Geräteseite mittels H1O-lellen in Rechteckhohlleitern angeliefert.The receiver and antenna are mostly used as waveguides, with the Round waveguide because of its symmetry and because of the possibility of even frequency Transferring energy with different wave types is preferred. For example Transmit and receive energy from a radio relay system for transmission in a circular waveguide bundled news channels in the form of two perpendicular to each other more polarized H11 waves transported earth. The circular waveguide can also be an H01 wave at the same time transport, which, as is known, can be transmitted with very little loss. Transmission and reception energy are often on the antenna side or device side Delivered by means of H1O slats in rectangular waveguides.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde; einen Koppler anzugeben, der.es ermöglicht, die H10-Welle im Rechteckhohlleiter in eine H,1-"lelle im Rundhohlleitcr umzuwandeln und umgekehrt. Vor allem soll der Koppler hierbei eine im Rundhohlleiter bereits ex:istierende H01-Welle nicht stören.The invention is based on the object; specify a coupler, der.es enables the H10 wave in the rectangular waveguide in an H, 1- "lelle in the round waveguide convert and vice versa. Above all, the coupler should be in a circular waveguide Do not disturb already ex: isting H01 wave.
Diese Aufgabe wird durch einen O[ellentypvzandler für Einrichtungen der Höchstfrequenztechnik, insbesondere für Hohlkabelübertragungsanlagen, zur Umwandlung von H10-Wellen in einem Reachteckhohlleiter in H11-Wellen in einem, vorzugsweise bereits eine H01-Wells führenden,Rundhohlleiter, gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Recht eckhohlleiter parallel zu seiner Breitseite in zwei gleiche Arme gegabelt ist, die zangenförmig so an den Rundhohlleiter herangeführt sind, daß sie mit in Axialrichtung des Rundhohlleiters verlaufenden Schmalseiten der Rechteckhohlleiterarme über diagonal im Rundhohlleiter angebrachte Schlitze senkrecht in diesen einmünden, Eine vorteilhafte Ausführung der Ärrae des Kopplers besteht darin, daß der die H10-'lelle führende Rechteckhohlleiter vor der Aufspaltung parallel zum Rundhohlleiter verläuft, und daß seine abgespalteten Arme zunächst zwei 90°-Bögen bilden, an die sich senkrecht hierzu weggeführte 180°-Bögen anschließen, die mit kurzen geraden Stücken in den Rundhohlleiter einmünden.This task is performed by an O [ellentypvzandler for facilities high frequency technology, especially for hollow cable transmission systems, for conversion from H10 waves in one rectangular waveguide to H11 waves in one, preferably already a H01 wells leading, round waveguide, solved according to the invention, that the right corner waveguide forked parallel to its broad side into two equal arms is that are brought up to the circular waveguide in the form of pliers that they are with in Axial direction of the circular waveguide extending narrow sides of the rectangular waveguide arms open vertically into the circular waveguide via slits made diagonally, An advantageous embodiment of the coupler is that the H10-'lelle leading rectangular waveguide runs parallel to the circular waveguide before splitting, and that his split-off arms initially form two 90 ° arcs that are perpendicular to each other to do this, connect away 180 ° bends, which are connected with short straight pieces in the Open into the round waveguide.
Eine in mancher Hinsicht einfachere- Ausführung ergibt sich dann, wenn jeder abgespaltet Arm zunächst einen 90°-Bogen bildet, an den senhrecht hierzu zwei zusammen einen 180°-Bogen bildende 90°-H-krümmer anschließen.A simpler implementation in some respects then results when each split-off arm initially forms a 90 ° bend, turn to the right Connect two 90 ° H-bends that together form a 180 ° bend.
Um eine Anregung von Wellen inden Rechtechhohlleiterabschnitten durch die gegebenenfalls iifl Rundholllleitcr bereits existierende H01-Welle zu vermeiden, werden vorteilhaft die senkrechten Hohlleiteraschnitte im Bereich der Einmündung in der Rundhohlleiter durch wenigstena ein vorzugsweise mittig und parallel zu den Breitseiten angebrachtes Trennblech abgeteilt.In order to excite waves in the right-hand waveguide sections to avoid the possibly existing H01 wave, the vertical waveguide cuts in the area of the confluence are advantageous in the circular waveguide through at least one, preferably in the middle and parallel to the Dividing sheet attached to the broad sides.
Soll die t'bertragung der H11-Welle im Rundhohlleiter nur in einer Richtung erfolgen, was besonders dann erwünscht wird, wenn der Rundhohlleiter bereits die kurz vorher eingespeiste H01-Welle führt, so ist es vorteilhaft, unmittelbar im Anschluß an die Einmündung der Seitenarme, ein aus Anspassungsgründen vorzugsweise getapertes Kurzschlußblesch für die H11-Welle parallel zur Richtung der diagonalen Einmündung der Arme in den Rundhohlleiter vorzusehen.Should the transmission of the H11 wave in the circular waveguide only occur in one Direction take place, which is particularly desirable if the circular waveguide is already the H01 wave fed in shortly before leads, so it is advantageous to do so immediately following the confluence of the side arms, preferably one for reasons of adaptation tapered short circuit for the H11 shaft parallel to the direction of the diagonal Provide confluence of the arms in the circular waveguide.
Der erfindungsgemäße Wellentypwandler läßt sich einfach aufbauen und besonders dann mit Vorteil anwenden, wenn in einem Rundhohlleiter gleichkeit die H11-Welle und die H01-Welle übertragen werden soll. Es besteht auch die Möglichkeit, zwei der erfindungsgemäßen Koppler hintereinender und gegeneinander um 900 in Umfangsrichtung verdreht, an den Rundhohlleiter anzukoppeln, wodurch dann gegebenenfalls neben der H01-Welle noch zwei um 90° senkrecht zueinander polarisierte H11-Wellen im gleichen Hohlleiter übertragen werden können.The wave type converter according to the invention can be easily constructed and Use especially with advantage if the equality in a circular waveguide H11 wave and the H01 wave should be transmitted. There is also the possibility of two of the couplers according to the invention one behind the other and against each other by 900 in the circumferential direction twisted to be coupled to the circular waveguide, which then, if necessary, in addition to the H01 wave two more H11 waves polarized by 90 ° perpendicular to each other in the same Waveguides can be transmitted.
Die gleichzeitige Übertragung von Ho1- und H11-Wellen in einem Rundhohlleiter ist besonders dann vorteilhaft, wenn, um etwa gleiche jaufzeiten bei zwei breitbandigen Hochfrequenzsignalen zu erreichen, das frequenzniedrigere Nachrichtenband in Form einer H11-Welle übertragen wird und das frequenzhöhere Band in, Form einer H01-Welle. Dadurch kann nämlich ein relativ kleiner Durchmesser des Rundhohlleiters erreicht werden bei noch erträglichen Dämpfungen der beiden Signale. Besonders vorteilhaft kann dies bei Satellitensystemen sein, bei denen im allgemeinen ein Nachrichtenband im 6 GH2-Bereich und die Gegenrichtung im 4 GHz-Bereich übertragen wird.The simultaneous transmission of Ho1 and H11 waves in a circular waveguide is particularly advantageous if, about the same juntimes with two broadband To achieve high frequency signals, the lower frequency message band in the form an H11 wave and the higher frequency band in the form of an H01 wave. As a result, a relatively small diameter of the circular waveguide can namely be achieved are still tolerable attenuation of the two signals. Particularly beneficial this can be the case with satellite systems, which generally have a message band in the 6 GH2 range and the opposite direction in the 4 GHz range.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von figuren näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to figures.
Die Fig.1 zeigt einen bereits die H01-Welle führenden Rundhohlleiter 1 in den ein zweites Hochfrequenzband, das von einem Rechteckhohlleiter 2 in Form einer Welle zugeführt wird, unter Umwandlung in eine H11-Welle in den Rundhohlleiter eingespeist werden soll. Der Rechteckhohlleiter ist hierzu zunächst in der Mitte seiner Schmalseite in zwei 90°-Bögen 3 und 4 aufgespalten. Senkrecht zu diesen sind dann in Richtung zum Rundhohlleiter zwei 180°-Bögen 5 und 6 weitergeführt. Im Anschluß daran folgen zwei kurze gerade Hohlleiterstücke 7 und 8, die über diagonal im Rundhohlleiter angebrachte Schlitze in diesen einmünden. Durch die reflexionsarm ausgebildete Hohlleiterserienverzweigung 2, 3, 4 und die beiden 1800-H-Krümmer 5, 5 wird erreicht, daß an den beiden diametral gegenüberliegenden Einkoppelstellen im Rundhohlleiter gegeneinander gerichtete Längkomponenten der elektrischen Feldstärke durch die ursprünglicne 1110-Welle im Rechteckhohlleiter erzeugt erden. Durch diese symmetrische Gegentakteinkopplung wird auch in Rundhohlleitern größeren Durchmessers, in denen bereits die E01-Welle fortpflangzungsfähig ist, nur die H11-Welle angeregt. Liegt z.B. ein Hohlleiter von 62 mm vor, in dem bereits eine H01-Welle im Frequenzgebeit um 6 GHz transportiert wird, und soll eine H11-Welle im Gebiet von 3,7 bis 4,2 GHz gleichzeitig übertragen werden, so wird auch in diesem Fall die Mitanregung der E01-\7elle im H11-Koppler nach der Erfindung vermieden. Dies geschieht bei Hohlleiterdurchmessern bis hinauf zu Frequenzen von 5,2 GHz, von wo ab dann allerdings bereits die E11-Welle existenzfähig wird.1 shows a circular waveguide already leading the H01 wave 1 in the a second high frequency band, which is formed by a rectangular waveguide 2 in the form is fed to a wave, converting it into an H11 wave in the circular waveguide should be fed in. The rectangular waveguide is initially in the middle its narrow side split into two 90 ° bends 3 and 4. Are perpendicular to these then two 180 ° bends 5 and 6 continued in the direction of the circular waveguide. In connection this is followed by two short straight waveguide sections 7 and 8, which are diagonally across the circular waveguide attached slots open into these. Due to the low reflection waveguide series branching 2, 3, 4 and the two 1800-H manifolds 5, 5 is achieved that at the two diametrically opposite coupling points in the circular waveguide longitudinal components directed against each other the electric field strength through the original 1110 wave in the rectangular waveguide generated earth. By this symmetrical push-pull coupling becomes also in round waveguides of larger diameter, in which the E01 wave is already capable of propagation is, only the H11 wave is excited. For example, if there is a waveguide of 62 mm in which an H01 wave in the frequency range around 6 GHz is already being transported, and one should be H11 wave in the area of 3.7 to 4.2 GHz will be transmitted at the same time, so will also in this case the co-excitation of the E01 cell in the H11 coupler according to the invention avoided. This happens with waveguide diameters up to frequencies of 5.2 GHz, from where, however, the E11 wave will already be viable.
Soll die im Koppler angeregte Polarisationsrichtung der H11-Welle nur in die eine Richtung geleitet werden, so wird für diese Welle ein Kurzschlußblech 9 notwendig, bestehend aus einem dünnen Blech, das in Diagonalrichtung der Einmündung angebracht ist. Diese leitende Ebene 9 stört die bereits im Hohlleiter verlaufende H01-Welle nicht. Das Blech kann auch, wie angedeutet, an den Enden dreieckförmig zugeschnitten sein oder mit einer sonstigen Taperung versehen sein, wenn es aus Anpassungsgrunden erförderlich ist.Should the direction of polarization of the H11 wave excited in the coupler are only conducted in one direction, a short-circuit plate is used for this wave 9 necessary, consisting of a thin sheet of metal that runs in the diagonal direction of the confluence is appropriate. This conductive plane 9 disrupts the one already running in the waveguide H01 wave not. As indicated, the sheet metal can also be triangular at the ends be cut to size or provided with some other tapestry when it is out Adjustment reasons is necessary.
Um ferner zu bewirken-, daß die H01-Welle vollständig von den Seitenarmen entkoppelt ist, muß sichergestellt sein, daß die Breite der Einführungsschlitze für die geraden Teile 7 und 8 der Seitenarme nicht so groß wird, daß eine H10-Welle mit der elektrischen Feldstärke parallel zur Hohlleiterbreitseite eindringen kann. Da im allgemeinen die aus Anpassungsgründen nötige Hohlleiterhöhe aber bereits zu groß sein wird, wird wenigstens eine mit der Innenkontur des Rundhohlleiters abschließende leitende Fläche 10 in jedem der Seitenarme parallel zu der Breitseite eingebracht. Die Schlitze wiederum stören die H01-Welle nicht, da über sie keine Wandströme fließen.Furthermore, to cause the H01 shaft to be completely removed from the side arms is decoupled, it must be ensured that the width of the insertion slots for the straight parts 7 and 8 of the side arms does not become so large that an H10 shaft with the electric field strength can penetrate parallel to the waveguide broadside. Since, in general, the waveguide height required for reasons of adaptation is already increasing will be large, at least one with the inner contour of the circular waveguide will be final conductive surface 10 in each of the side arms parallel to the Broadside brought in. The slots, in turn, do not interfere with the H01 wave, since they do not have any Wall currents flow.
Das bedeutet, daß die angesetzten Rechteckhohlleiterarme ebenfalls kaum stören und vollstUndig von der H01-Welle entkoppelt sind.This means that the attached rectangular waveguide arms also hardly disturb and are completely decoupled from the H01 wave.
Die Fig.2 zeigt eine vorteilhafte Abwandlung dieses Kopplers, bei dem die weit auslandenden 180°-H-Krümmer durch je zwei 90°-H-Winkelstücke ersetzt sind. Bei dieser Ausführung kommt wieder der Rechteckhohlleiter 2 zunächst parallel zum Rundhohlleiter 1 an. Der Rundhohlleiter soll bereits die H01-Welle führen, im Rechteckhohlleiter existiert die H10-Welle. Der Rechteckhohlleiter wird, wie bei der Fig.1 schon gezeigt, in zwei symmetrische Arme aufgespalten, die durch zwei symmetrische, gleich lange 90°-Bögen 3 und 4 weitergeführt sind. An die Enden der Bögen schließen sich senkrecht hierzu bei jedem Seitenarm zwei hintereinander angeordnete 90°-H-Winkelstücke 11 und 12 an, die zusammen dann praktisch einen 180 0-Bogen ersetzen. Die bei der Fig.1 erläuterten leitenden Flächen 10 zur Unterteilung der Einführungsschlitze im Rundhohlleiter sind hier ebenfalls vorhanden und mit 13 bezeichnet. Sie befinden sich im Inneren der an den Rundhohlleiter unmittelbar angesetzten 90°-H-Winkelstücke. Diese Ausführung des erfindungsgemäßen Kopplers hat eine gegenüber der Fig.1 verringerte Bauhöhe bei sonst praktisch gleich guter Wirkungsweise. Alle übrigen Teile sind gegenüber der Fig.1 gleich geblieben und auch gleich beziffert.The Fig.2 shows an advantageous modification of this coupler in which replaces the 180 ° H elbow that extends far outwards with two 90 ° H elbows each are. In this embodiment, the rectangular waveguide 2 is initially parallel to the circular waveguide 1. The round waveguide should already lead the H01 wave, in Rectangular waveguide exists the H10 wave. The rectangular waveguide is, as in the Fig.1 already shown, split into two symmetrical arms, which by two symmetrical, equally long 90 ° bends 3 and 4 are continued. To the ends of the Arches close perpendicular to this in each side arm two arranged one behind the other 90 ° H elbows 11 and 12, which together then practically replace a 180 ° elbow. The conductive surfaces 10 explained in FIG. 1 for subdividing the insertion slots in the circular waveguide are also available here and are denoted by 13. They are located inside the 90 ° H elbows that are attached directly to the circular waveguide. This embodiment of the coupler according to the invention has a reduced one compared to FIG Overall height with otherwise practically the same effectiveness. All remaining parts are compared to Fig.1 remained the same and also numbered the same.
Die Länge des gegen die Ausbreitungsrichtung eingeorachten Sperrblechs 9 beträgt, wie an sich bekannt, vorteilhaft etwa eine Wellenlänge oder etwas mehr.The length of the blocking plate arranged against the direction of propagation As is known per se, 9 is advantageously approximately one wavelength or a little more.
Es ist auch möglich, in den Rundhohlleiter auf diese Weise zwei H11-Wellen in gekreuzter Polarisation einzukoppeln bzw. aus diesem auszukoppeln. Dies kann mit einer Einrichtung nach der Fig.3 erfolgen. Tn dieser Figur sind zwei der soeben beschriebenen Koppeleinrichtungen hintereinander und in Umfangsrichtung des Rundhohlleiters um 900 gegeneinander versetzt an diesem angebracht, so daß am Ausgang des Rundhohlleiters zwei se-nkrecht zueinand-er polarisierte H11-Wellen erscheinen und gegeebenenfalls auch noch die bereits im Rundhohlleiter geführte H01-Welle.It is also possible to insert two H11 waves into the circular waveguide in this way Coupling in or out of this in crossed polarization. This can take place with a device according to Figure 3. In this figure are two of the ones just made coupling devices described one behind the other and in the circumferential direction of the circular waveguide Attached to this offset by 900 to each other, so that at the exit of the circular waveguide two vertically polarized H11 waves appear and possibly also the H01 wave already routed in the circular waveguide.
Dies ist in der Figur durch Pfeile angegeben, bei denen die einzelnen Polarisationsrichtungen angeschrieben sind.This is indicated in the figure by arrows in which the individual Directions of polarization are written.
Die Frequenzangaben Gelten nur beispielsweise. Die t GNz H10-lelle im Rechteckhohlleiter 2 wird, wie bereits bei der vorhergehenden Figur geschildert, in den Rundhohlleiter 1 als H11-Well-e in vertikaler Polarisation eingespeist.The frequency information is only valid as an example. The t GNz H10-lelle in the rectangular waveguide 2, as already described in the previous figure, fed into the circular waveguide 1 as H11-Well-e in vertical polarization.
Die Einkoppelvorrichtung ist ansonsten gleich der in der Fig.2 beschriebenen. Das Sperrblech 13 (siehe Fig.2) wurde in dieser Figur jedoch, um die Übersicht der Darstellung zu wahren nicht eingezeichnet. Das Sperrblech 9 im Rundhohlleiter ist hier als einfaches rechteckiges Blech eingezeichnet, welches natürlich auch dlc entsprechende Taperung aufweisen wie das bei der Fig.2 Der Koppler 14 mit seinem Sperrblech 15 im Rundhohlleiter ist lediglich gegenüber dem erstgenannten Koppler um 90° in Umfangsrichtung verdrecht angebracht. Mit diesem Koppler wird die horizontale Polarisation der H 1 H11-lelle im Rundhohlleiter erzeugt. Am Ausgang 16 des Rundhohlleiters erscheinen dann die bereits am Eingang vorhandene H01-Welle mit 6 GHz und die beiden H11-Wellen mit senkrecht aufeinanderstehenden Polarisationsrichtungen. Der Koppler 2 kann dabei unmittelbar mit dem Sperrblech 15 für die andere Polarisation zusammenfallen, da das Sperrblech 15 die durch den Koppler 2 eingespeiste Polarisation der H11-Welle praktisch nicht beeinflußt. Dieses Zusammenrücken kann so weit erfolgen, daß die Sperrbleche 9 und 15 aneinanderstoßen. Die Einkoppelöffnungen von 2 liegen dann bereits über dem Kurzschlußblech 15. Die Sperrbleche sollten in ihrer Länge etwa gleich dem Rohrdurchmesser sein, um eine gute Sperrwirkung zu erhalten.The coupling device is otherwise the same as that described in FIG. The locking plate 13 (see Fig.2) was in this figure, however, to provide an overview of the To preserve representation not drawn. The locking plate 9 is in the circular waveguide drawn here as a simple rectangular sheet, which of course also dlc have corresponding tapering as in Fig.2 The coupler 14 with his The barrier plate 15 in the circular waveguide is only opposite to the first-mentioned coupler Mounted twisted by 90 ° in the circumferential direction. With this coupler the horizontal Polarization of the H 1 H11 cell generated in the circular waveguide. At output 16 of the circular waveguide Then the H01 wave with 6 GHz already present at the entrance and the two appear H11 waves with perpendicular directions of polarization. The coupler 2 can coincide directly with the blocking plate 15 for the other polarization, because the locking plate 15 the polarization fed in by the coupler 2 practically not influenced by the H11 wave. This moving closer together can take place so far that the locking plates 9 and 15 abut one another. The coupling openings of 2 are located then already over the short-circuit plate 15. The length of the locking plates should be be about the same as the pipe diameter in order to obtain a good barrier effect.
3 Figuren 5 Patentansprüche3 Figures 5 claims
Claims (5)
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| CH1004668 | 1968-07-04 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE2651935A1 (en) * | 1976-11-13 | 1978-05-18 | Licentia Gmbh | BROADBAND POLARIZATION SOFT |
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- 1969-06-16 DE DE19696924060 patent/DE6924060U/en not_active Expired
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| EP0371494A3 (en) * | 1988-12-01 | 1991-06-12 | Deutsche Aerospace AG | Mode coupler for monopulse applications |
| US5066959A (en) * | 1988-12-01 | 1991-11-19 | Telefunken Systemtechnik Gmbh | Mode coupler for monopulse applications having h01 mode extracting means |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE6924060U (en) | 1973-02-08 |
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