DE2102554A1 - Richtkopplung - Google Patents
RichtkopplungInfo
- Publication number
- DE2102554A1 DE2102554A1 DE19712102554 DE2102554A DE2102554A1 DE 2102554 A1 DE2102554 A1 DE 2102554A1 DE 19712102554 DE19712102554 DE 19712102554 DE 2102554 A DE2102554 A DE 2102554A DE 2102554 A1 DE2102554 A1 DE 2102554A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- coupling
- gap
- line
- lines
- directional
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
- H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
- H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
- H01P5/18—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers
Landscapes
- Waveguides (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
Description
PHN. 4613.
An.neiJsr: N. V. Philips" Gloeiiampenfabrieken
Akte No. PHN- 4613
Anmelduno vom: 6. Jan. 1971
Anmelduno vom: 6. Jan. 1971
Ri entkopplung,
Die Erfindung betrifft eine reziproke Richtkopplung. Solche Richtkopplungen enthalten im allgemeinen zwei miteinander
gekoppelte Ubertragungsleitungen oder Wellenleiter, von denen die insgesamt vier Enden Ankopplungspunkte bilden.
Richtkopplungen haben die Eigenschaft, dass Wellenenergie, die einem Ende der einen Übertragungsleitung zugeführt wird,
wenigstens teilweise über nur eines der Enden der anderen Übertragungsleitung und nicht über das andere Ende der anderen
übertragungsleitung abgeführt werden kann. Gleichfalls wird dem anderen Ende der ersten übertragungsleitung zugeführte
Wellenenergie lediglich überddasr. andere Ende der zweiten übertragungsleitung abgenommen. Diese Kopplungen sind reziprok,
Solche Richtkopplungen werden z.B. beim Auskopp&kn
109836/0880
2107554
PHN. 4613,
von Energie aus einer durchgehenden Übertragungsleitung, z.B.
in Fernsehvermittlungssystemen, verwendet. Dabei ist z.B.
einer der Ankopplungspunkte mit einem Fernsehempfänger und
ein anderer Ankopplungspunkt mit einem Belastungswiderstand
verbunden, in dem normalerweise keine Energie verbraucht wird. Dieser Widerstand bildet im allgemeinen ein Ganzes mit der
Richtkopplung.
Es sind bereits Richtkopplungen bekannt, bei denen in einer gemeinsamen Wand zwischen zwei Wellenleitern eine
Anzahl von Öffnungen vorgesehen sind. Wenn die Hochfrequenzwelle an einem Ende des einen Wellenleiters ausgeführt wird,
geht bei jeder öffnung Energie auf den anderen Wellenleiter über in der Weise, dass bei jeder öffnung in dem anderen
Wellenleiter sowohl im Hinlauf wie im Rücklauf eine Sekundärwelle erzeugt wird. Die hinlaufenden Wellen haben gleiche
Phasen und unterstützen sich gegenseitig, während die rücklaufenden Wellen infolge eines Laufzeitunterschieds verschiedene
Phasen aufweisen, so dass sie sich durchschnittlich ausgleichen. Dies hat zur Folge, dass an dem Ende des anderen
Wellenleiters das dem Ende des ersten Wellenleiters entspricht, dem Energie zugeführt wird, keine Energie abgenommen werden
kann, aber es kann dem fernen Ende des zweiten Wellenleiters Energie entnommen werden. Obgleich solche Richtkopplungen
sehr breitbandig gemacht werden können, sind sie nur bei einer sehr hohen Frequenz verwendbar.
Es ist daher üblich, für niedrige Frequenzen Richtkopplungen zu verwenden, die aus zwei auf einem dielektrischen
109836/0880
PHN. 4613.
Träger angebrachten, über einen bestimmten Abstand parallel zueinander verlaufenden Leitungen bestehen. Zwischen diesen
Leitungen liegen eine elektrische und eine magnetische Kopplung vor in der Weise, dass die Kopplungen sich in der Vorwärtsrichtung
ausgleichen und in der Rücklaufrichtung unterstützen.
Dies hat zur Folge, dass im Gegensatz zu der vorerwähnten Wellenleiter-Richtkopplung in der Hinlaufriehtung keine
Energieübertragung von einer Leitung auf die andere, aber wohl in der umgekehrten Richtung erfolgt. Infolge der verschiedenen
Laufzeiten werden jedoch Phasenunterschiede zwischen den an den verschiedenen Stellen längs der Leitung
übergekoppelten Wellen auftreten, so dass die Kopplung als Ganzes stark frequenzabhängig ist, d.h. die Kopplung ist
maximal, wenn die Länge der Leiter ein ungerades Vielfaches der Viertelwellenlänge beträgt und gleich Null, wenn die
Länge ein gerades Vielfaches der Viertelwellenlänge ist.
Die Erfindung schafft eine Richtkopplung, deren Koppelfaktor in einem sehr weiten Frequenzbereich z.B. zwisehen
1 und 10 GHz praktisch konstant ist. Die Richtkopplung nach der Erfindung enthält zwei auf einander gegenüber liegenden
Oberflächen eines dielektrischen Trägers angebrachte, miteinander gekoppelte Ubertragungslextungen, wobei die Ankopplungspunkte
durch die Enden der Ubertragungsleitungen gebildet werden. Nach der Erfindung ist eine Leitung in Form
einer Streifenleitung ausgebildet, die durch eine elektrische
Leitung auf der einen Oberfläche des Trägers gebildet wird, während die andere übertragungsleitung in Form einer Spalt-
109 8 3 6/0880
PHN. 4613.
leitung durch den Spalt zwischen zwei elektrisch Flächen auf der anderen Seite des Trägers gebildet wird, wobei ferner die
Längsachse der Leitung wenigstens in der Nähe des Spaltes einen von Null verschiedenen, kleinen Winkel mit der Längsachse
des Spaltes einschliesst. Die Wirkung der Richtkopplung gründet sich auf einen Unterschied zwischen Streifenleitungen
und Spaltleitungen, die an sich bekannt sind.
Bei einer Streifen- oder Bandleitung verlaufen sowohl die elektrischen wie die magnetischen Kraftlinien im
wesentlichen in zur Längsachse der Ubertragungsleitungen senkrechten Ebenen.
Bei Spaltleitungen jedoch (wie z.B. in M.T.T. Symp.
Dallas, Mai I969 Seiten IO6 bis 107 beschrieben) verlaufen
lediglich die elektrischen Kraftlinien in einer zur Längsachse der Übertragungsleitung senkrechten Ebene, während die magnetischen
Kraftlinien in zur Längsachse parallelen Ebenen senkrecht zu den leitenden Flächen verlaufen, in bzw. an denen
der Spalt gebildet wird. Spaltleitungen sind im wesentlichen symmetrische Ubertragungsleitungen und Ankopplung erfolgt
zwischen den beiden leitenden Flächen beiderseits des Spaltes.
Wenn eine Streifenleitung und eine Spaltleitung parallel zueinander angeordnet sind, erfolgt im Gegensatz zu
dem üblichen Fall von Parallelleitungen keine Kopplung zwischen den Leitungen, da die magnetischen Kraftlinien senkrecht
zueinander verlaufen. Wenn die Leitungen sich senkrecht kreuzen, erfolgt jedoch eine starke Kopplung, da die magnetischen
Kraftlinien der Streifenleitung parallel zu denen der Spalt-
109836/0880
PHN. 4613-
leitung im Spalt verlaufen. Diese Kopplung ist symmetrisch und es gibt keine Richtwirkung.
Wenn die beiden Leitungen sich jeddbh unter einem
kleinen Winkel kreuzen, sind die magnetischen Kraftlinien nicht vollkommen senkrecht zueinander, so dass eine Kopplung
übrig bleibt. Es wird somit an verschiedenen Punkten den Leitungen
entlang innerhalb der Kopplungsstrecke Energie von einer Leitung auf die andere übertragen. Bei den Wellen in .
der Hinlaufrichtung werden die Teilkopplungen sich gegenseitig unterstützen. Obgleich die pro Längeneinheit übertragene
Energie gering, andererseits jedoch die Kopplungsstrecke gross
ist, ist die Gesamtkopplung dennoch hoch und zwar annähernd
gleich der Kopplung bei sich senkrecht kreuzenden Leitungen.
Für Wellen in der Rücklaufrichtung ist die Kopplung
destruktiv, ähnlich wie bei der vorerwähnten Wellenleiter-Richtkopplung, d.h. infolge der durch die Laufzeitunterschiede
auftretenden Phasenunterschiede wirkt die eine Teilkopplung der anderen entgegen, so dass die Wellen sich kompensieren.
Als Funktion der Frequenz weist die Kopplung in der Rücklaufrichtung eine Periodizität auf, wobei die Maxima gleich der
Energie sind, die über die Kopplungslänge einer Viertelwelle gekoppelt wird. Je kleiner der Winkel zwisbhen den Ubertragungsleitungen
und somit je langer die Kopplungsstrecke (insbesondere
eine grössere Anzahl von Wellenlängen) ist, umso geringer ist die übergekoppelte Energie pro Vierteliirelleiilänge,
so dass die Kopplung in der unerwünschten Richtung geringer ist.
109836/0880
PHN. 4613. - 6 -
Die Zeichnung zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Richtkopplung nach der Erfindung. Es zeigen
Fig. 1 eine Draufsicht auf die Seite der Spaltleitung,
Fig. 2a und 2b teilweise Querschnitte an verschiedenen Stellen der Leitung und senkrecht zur Längsachse.
Auf einem plattenförmigen Träger 1 aus dielektrischem
Material ist eine dtinney leitende Schicht 2 mit einem engen Spalt 3 angebracht. Die Breite dieses Spaltes ist z.B.
einige Zehn Mikron. Auf der anderen Seite des Trägers 1 befindet sich ein leitender Streifen k, der den Spalt 3 unter
einem sehr geringen Winkel kreuzt, so dass eine lange Kopplungsstrecke entsteht. Der Spalt 3 endet an den beiden Enden
in Ausnehmungen 5 und 6. Der als Übertragungsleitung wirkende
Spalt 3 ist an den Enden mit konzentrischen Ubertragungsleitungen 7 und 8 gekoppelt, deren Ausserunäntel bzw. Innenleiter
mit der leitenden Schicht 2 an Punkten beiderseits des Spaltes 3 verbunden sind. Eine solche Kopplung einer Spaltleitung
mit einer anderen Übertragungsleitung ist an sich bekannt und kann selbstverständlich durch eine andere ersetzt
werden.
Die Ausnehmungen 5 und 6 bilden eine hohe Impedanz zwischen den Ankopplungspunkten. Gegebenenfalls kann der
Spalt sich auch bis zu den Rändern der leitenden Schicht 2 erstrecken. Die Enden des leitenden Streifens k können mit
konzentrischen Leitungen (nicht dargestellt) gekoppelt werden, wobei die Innenleiter mit den Enden des Streifens 4 und
109836/0880
PHN. 4613.
die Aussenleiter mit der leitenden Schicht 2 verbunden sind.
Gegebenenfalls lassen sich die Enden auch mit einer anderen
Art von Übertragungsleitung, z.B. einer anderen Streifenleitung,
koppeln.
Wenn z.B. eine Welle über die konzentrische Übertragungsleitung
7 zugeführt .wird, wird Bmergie auf den Ausgang
9 des Streifens h ausgekoppelt, während das Ende 10
praktisch isoliert ist.
In einer praktischen Ausführungsform war der Koppel- ™
faktor in einem Frequenzbereich von 1 bis 12 GHz gleich etwa -10 db mit einer Maximalabweichung von etwa 0,2 db, während
der isolierte Ausgang mehr als 18 db niedriger war. Das Stehwellenverhältnis an der Einkopplungsleitung war geringer als
1 zu 10. Die Abmessung der Unterlage war 25x50 mm.
Der Koppelfaktor hängt unter anderem von der Dicke der dielektrischen Zwischenschicht ab. Wenn diese Schicht
hinreichend dünn ist', ist ein Koppelfaktor von -3 db leicht erzielbar. JS^
Vorzugsweise ist die Kopplungsstrecke grosser als
fünf Wellenlängen.
109836/0880
Claims (1)
- PHN. 4613. - 8 PATENTANSPRUCH .Reziproke Richtkopplung mit zwei aufeinander gegenüber liegenden Oberflächen eines dielektrischen Trägers angebrachten, miteinander gekoppelten Ubertragungsleitungen, wobei die Ankopplungspunkte durch die Enden der Ubertragungsleitungen gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Übertragungsleitung als Streifenleitung ausgebildet ist, die durch einen elektrischen Leiter auf der einen Oberfläche des Trägers gebildet wird und dass die andere Übertragungsleitung als Spaltleitung durbh den Spalt zwischen zwei elektrisch leitenden Flächen auf der anderen SpAt* des Trägers gebildet wird, wobei die Längsachse der Leitung in der Nähe des Spaltes einen von Null verschiedenen kleinen Winkel mit der Längsachse des Spaltes einschliesst.10983 6/0880
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL7002118A NL7002118A (de) | 1970-02-14 | 1970-02-14 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2102554A1 true DE2102554A1 (de) | 1971-09-02 |
DE2102554B2 DE2102554B2 (de) | 1978-07-20 |
DE2102554C3 DE2102554C3 (de) | 1979-03-22 |
Family
ID=19809337
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2102554A Expired DE2102554C3 (de) | 1970-02-14 | 1971-01-20 | Richtungskoppler |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3646479A (de) |
JP (1) | JPS5139506B1 (de) |
DE (1) | DE2102554C3 (de) |
FR (1) | FR2079432B1 (de) |
GB (1) | GB1324577A (de) |
NL (1) | NL7002118A (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2838317C2 (de) * | 1978-09-01 | 1984-03-29 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Richtungskoppler |
CN104078739A (zh) * | 2014-07-29 | 2014-10-01 | 电子科技大学 | 一种基于石墨烯的定向耦合器 |
CN114204241B (zh) * | 2021-12-07 | 2022-10-21 | 杭州电子科技大学 | 微带-开路槽线耦合双频带90度定向耦合器 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2914766A (en) * | 1955-06-06 | 1959-11-24 | Sanders Associates Inc | Three conductor planar antenna |
-
1970
- 1970-02-14 NL NL7002118A patent/NL7002118A/xx unknown
- 1970-12-31 US US103061A patent/US3646479A/en not_active Expired - Lifetime
-
1971
- 1971-01-20 DE DE2102554A patent/DE2102554C3/de not_active Expired
- 1971-02-12 FR FR7104773A patent/FR2079432B1/fr not_active Expired
- 1971-02-15 JP JP46006454A patent/JPS5139506B1/ja active Pending
- 1971-04-19 GB GB2154871A patent/GB1324577A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3646479A (en) | 1972-02-29 |
DE2102554B2 (de) | 1978-07-20 |
DE2102554C3 (de) | 1979-03-22 |
JPS5139506B1 (de) | 1976-10-28 |
NL7002118A (de) | 1971-08-17 |
GB1324577A (en) | 1973-07-25 |
FR2079432A1 (de) | 1971-11-12 |
FR2079432B1 (de) | 1976-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4407251C2 (de) | Dielektrischer Wellenleiter | |
DE3013903A1 (de) | Antenne fuer zwei frequenzbaender | |
DE2728329A1 (de) | Richtkoppelglied | |
DE1158597B (de) | Verlustarmer Hohlleiter zur UEbertragung der H-Welle | |
DE1027274B (de) | Leiter zur UEbertragung elektromagnetischer H-Wellen | |
DE2041646C3 (de) | Betbandiger Mikrowellen-Richtungskoppler in Streifenleitungsbauweise | |
DE2943502A1 (de) | Unterstuetzte mikrostreifenleitungsanordnung zur fortpflanzung eines ungeraden wellenmodus | |
DE69013779T2 (de) | Hohlleiter-Speisenetzwerk für Gruppenantennen. | |
DE2757627A1 (de) | Mikrowellenphasenschieber mit einer einrichtung zur energieein- oder auskopplung | |
DE1909092A1 (de) | Hybridkoppler mit 90 deg.-Phasenverschiebung | |
DE2535257B2 (de) | Einstellbarer Laufzeitentzerrer | |
DE2813943A1 (de) | Kopplungseinrichtung | |
DE1909655A1 (de) | Mikrowellen-Diskriminator | |
DE3517010A1 (de) | Breitbandiges tem-moden-hybrid mit vier anschluessen | |
DE2055710A1 (de) | Mikrowellen Hybridschaltung | |
DE3785811T2 (de) | Kurzschlitz-hybridkoppler grosser bandbreite. | |
DE68918426T2 (de) | Doppelfrequenz strahlende Vorrichtung. | |
DE2719271C3 (de) | Leitungskoppler für Schaltungen für den Mikrowellenbereich | |
DE69216465T2 (de) | Flacher Hohlraum-RF-Leistungsteiler | |
DE2904054C2 (de) | 3dB-Richtungskoppler in Hohlleiterbauweise | |
DE2839874A1 (de) | Streifenleitungsquerkoppler | |
DE68916829T2 (de) | Mikrowellenphasenschieber. | |
DE2102554A1 (de) | Richtkopplung | |
DE2503850A1 (de) | Hohlleiterantenne mit aperturschalter | |
DE3883727T2 (de) | Kompakte Doppelserienhohlleiterspeisung. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |