DE1936705C3 - Übertragungseinrichtung mit richtungsabhängiger Übertragungsdämpfung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Übertragungseinrichtung mit vormagnetisiertem gyromagnetischem Material zur Erzielung einer richtungsabhängigen Übertragungsdämpfung für elektromagnetische Wellen, w'e Richtungsgabel, die in diesem Fall mit wenigstens einer zusätzlichen Kopplungseinrichtung versehen ist oder Richtungsleitung.

Vor allem bei Einrichtungen der Mikrowellentechnik, wie Sendern, Sendeempfangsgeräten, Überlagerungsstufen u. dgl. werden oft Schaltungsgruppen benötigt, die aus Zusammcnschaltungen einer Richtungsgabel mit einem Richtungskoppler oder einer Riehtungsleitung mit einem Richtungskoppler bestehen. Die Richtungsgabel ist in der Fachwelt unter dem Namen »Zirkulator« bekannt für Richtungsleitungen ist auch der Begriff »Isolator« gebräuchlich Beide Einrichtungen sind beispielsweise in der Zeitschrift »The Bell System Technical Journal«, ]an. 1955, S. 5 bis 103, beschrieben. Richtungskoppler sind Acht-Pol-Netzwerke, bei denen vorgegebene reziproke Übertragungseigenschaften zwischen den vier Anschlußkkmmenpaaren vorliegen. Der Aufwand bei den erwähnten Zusammenschaltungen ist in der Praxis relativ groß und die Zusammenschaltung in vielen Fällen nicht ganz rückwirkungsfrei wegen der Acht-Pol-Higenschaften des Richtungskoppler. Einer der Arme des Richtungskopplers muß nämlich bei den üblichen Anwendungen mit einem Absorber möglichst guter Reflexionsfreiheit abgeschlossen werden.

Bei einem in der DE-OS 15 9! 129 enthaltenen älteren Vorschlag ist eine derartige, auch als »Zirkulator« bezeichnete Richtungsgabel angegeben, bei der zur Aufwandverminderung in der Nähe des gyromagnetischen Materials und gegebenenfalls zwischen zwei

ίο benachbarten Anschlußarmen eine zusätzliche Kopplungseinrichtung für die elektromagnetischen Wellen vorgesehen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den vorstehend angegebenen Schwierigkeiten zu begegnen, und eine Lösung zur weiteren Aufwandsverminderung und zur rückwirkungsfreien Zusammenschaltung der einzelnen Schaltungsgruppen anzugeben.

Ausgehend von einer Übertragungseinrichtung mit vormagnetisiertem gyromagneiischem Material zur Erzielung einer richtungsabhängigen Übertragungsdämpfung für elektromagnetische Wellen, wie Richtungsgabel, die in diesem Fall mit wenigstens einer zusätzlichen Kopplungseinrichtung versehen ist oder Riehtungsleitung, wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die zusätzliche Kopplungseinrichtung in wenigstens einer der Zuleitungen der Übertragungseinrichtung vorgesehen ist.

Wird als zusätzliche Kopplungseinrichtung eine einfache Koppelsonde in die Zuleitung zu einer Richtungsgabel eingeschaltet, so wirkt diese Schaltung wie eine Richtungsgabel, in deren eine Zuleitung ein Richtungskoppler eingeschaltet ist. Die Schaltung ist vor allem dann wesentlich, wenn eine Richtungsgabel als Richtungsleilung verwendet wird, indem die für die gerichtete Übertragung unbenutzten Richtungsgabelanschlüsse mit Absorbern reflexionsfrei abgeschlossen werden. Wird in eine der Zuleitungen einer Riehtungsleitung eine einfache Koppclsonde eingeschaltet, so wirkt diese wie die Zusammenschaltung eines Richtungskopplers. der in Reihe mit einer Riehtungsleitung liegt.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt die Fig. 1 eine dreiarmige Richtungsgabel in Hohlleiterausführung, und zwar mit aus Gründen der Übersichtlichkeit abgehobener Dekkelplatte D, die im aufgesetzten Zustand die Hohlleiterquerschnitte vervollständigt. Mit Fist ein Ferriteinsatz bezeichnet, der durch ein Magnetfeld C in an sich bekannter Weise vormagnetisiert ist. Der Umlaufsinn für die Übertragungsrichtung der Richtungsgabel ist durch einen Pfeil angedeutet. Wird beispielsweise in den Anschluß 1 eingespeist, so erscheint die eingespeiste Energie am Anschluß 2, während der Anschluß 3 auf unmittelbarem Wege keine Energie erhält.

Ebenso verhält es sich bei Einspeisung in den Anschluß 2. In diesem Fall erscheint die eingespeiste Energie am Anschluß 3 und Anschluß 1 erhält auf unmittelbarem Wege keine Hochfrequenzenergie. Fügt

f>° man, wie in der Fig. I gezeigt, beispielsweise in die Zuleitung 1 eine übliche Kopplungssonde, wie eine induktiv wirkende Koppelschleife 5 ein, so spricht diese Kopplungssonde nur auf Hochfrequenzenergie an die entweder vom Anschluß 3 eingespeist im Anschluß 1

⁶^ erscheint oder auf Hochfrequen/encrgie. die in Jen Anschluß 1 eingespeist sich zum Anschluß 2 ausbreitet. Dieses Verhalten entspricht praktisch exakt der Einfügung eines Richtungskoppler in die Zuleitung I,

jedoch mit dem Vorteil des wesentlich geringeren Aufwandes. Anstelle der induktiv wirkenden Koppelschleife S ist auch eine kapazitiv wirkende Kopplungssonde, wie ein Koppelstift, anwendbar.

In der Fig. 2 ist eine nach der Feldverdrängungsmethode oder der Resonanzabsorbtionsmethode arbeitende Richtungsleilung gezeigt, d. h. ein L'bertragungsvierpol, der in der einen Übertragungsrichtung eine möglichst niedrige, vorzugsweise vernachlässigbar geringe Übertragungsdämpfung und in der anderen Übertragungsrichtung eine demgegenüber sehr hohe Übertragungsdämpfung hat. Im allgemeinen beträgt der Unterschied zwischen den Übertragungsdämpfungen beider Übertragungseinrichtungen wenigstens 20 bis 30 dB. Fügt man, wie dargestellt, in eine der Zuleitungen der Richtungsleitung eine übliche Koppelvorrichtung, beispielsweise einen kapazitiv wirkenden Koppelslift Ks ein, so verhält sich die Gesamtschaltung wie die Hintereinanderschaltung einer Richtungs'';ituni^r mi; einem Richtungskoppeier, jedoch auch hier mit dem Vorteil wesentlich verringerten Aufwandes.

In der F i g. 3 ist ein Anwendungsbeispiel gezeigt, bei dem ein Sender .Se über eine Richtungsgabel RG mit einer Antenne A verbunden ist und die Richtungsgabel RG in an sich bekannter Weise dazu dient, die an der Antenne A reflektierte Energie einem Absorberwiderstand R zuzuführ«. Wird die erfindungs;; jmäße Einschaltung der üblichen Koppelvorrichtung K in die Zuleitung vom Sender Sc zur Richtungsgabel RG vorgenommen, vorzugsweise möglichst nahe an der Richtungsgabel RG, so spricht ein daran angeschlossenes Anzeigesystem, beispielsweise ein Gleichrichter GL mit nachgeschaltetem Meßinstrument M auf die vom Sender Se abgegebene Leistung an. Man erhält auf diese Weise eine Kontrolle der Ausgangsleistung des Senders .SV. Wird hiergegen die Kopplungsvorrichtung K'an die Zuleitung zum Absorber R angeschaltet, so wird über die Anzeigevorrichtung GL', M' unmittelbar die an die Antenne A reflektierte Hochfrequenzencrgie gemessen. Man kann auf diese Weise die Reflexion der als

ίο Verbraucher dienenden Antenne A überwachen. Im Bedarfsfall können auch an beide Zuleitungen der Richlungsgabel RC gleichzeitig Koppelvorrichtungen K, ^'angeschaltet werden, um gleichzeitig Ausgangsleistung und Verbraucherreflexion zu überwachen.

Ein wesentlicher Vorteil des Erfindungsgegenstandes besteht demnach darin, daß anstelle des bisher üblichen aufwendigen Richtungskoppler eine einfache Koppelsonde induktiv oder kapazitiv angebracht werden kann. Die erreichte Richtwirkung ist hierbei gleich der Entkopplung des nichtreziproken Schaltungselement (Richtungsleistung oder Richtungsgabel).

Schaltungsmäßig kann die erfindungsgemäße Übertragungseinrichtung nicht nur zum Ersatz der Kombination Richtungsgabel und Richtungskoppler bzw. Richtungsleitung und Richtungskoppler herangezogen werden. Vielmehr ist die erfindungsgemäße Übertragungseinrichtung auch geeignet für die Einschaltung anstelle eines Richtungskopplers allein, wobei dann gegenüber der bisherigen Verwendung eines Richtungskopplers allein der Vorteil der zusätzliche übertragungsrichtungsabhängigen Entkopplung gegeben ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Übertragungseinrichtung mit vormagnetisiertem gyromagnetischem Material zur Erzielung einer richtungsabhängigen Übertragungsdämpfung für elektromagnetische Wellen, wie Richtungsgabel, die in diesem Fall mit wenigstens einer zusätzlichen Kopplungseinrichtung versehen ist oder Richtungsleitung, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Kopplungseinrichtung in wenigstens einer der Zuleitungen der Übertragungseinrichtung vorgesehen ist.

2. Übertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Kopplungseinrichtung eine Koppelschleife ist.

3. Übertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Kopplungseinrichtung eine kapazitive Koppelsonde ist.

4. Übertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Verwendung als Auskoppelvorrichtung für einen Teil der Ausgangsenergie eines Senders in der Weise, daß die Übertragungseinrichtung zwischen dem Senderausgang und dem Verbraucher eingefügt ist und die zusätzliche Kopplungseinrichtung für die Speisung eines Ausgangsleistungsmessers, einer Überwachungseinrichtung oder eines Monitors vorgesehen ist.

5. Übertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ihre Verwendung zur Überwachung der an einem Verbraucher reflektierten Leistung in der Weise, daß die Übertragungseinrichtung als wenigstens dreiarmige Richtungsgabel ausgebildet ist, an derem in Umlaufrichtung auf den Verbraucher folgenden Anschluß die zusätzliche Kopplungsvorrichtung vorgesehen ist, die zur Speisung der Überwachungseinrichtung für die am Verbraucher reflektierte Leistung dient.