DE2139379B2 - Nichtreziproker schaltbarer phasenschieber auf ferritbasis in mikrostrip-bauweise - Google Patents
Nichtreziproker schaltbarer phasenschieber auf ferritbasis in mikrostrip-bauweiseInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen nichtreziproken, schaltbaren Phasenschieber auf Ferritbasis in Mikrostrip-Bauweise.
Phasenschieber im Koaxialaufbau sind bekannt Hierbei dient die auf einen Ferritsi:ab aufgebrachte
Wicklung als Innenleiter einer Koaxialleitung, deren Außenleiter eine metallisierte Hülse od. dgl. ist. Zur
Ankopplung des Innenleiters müssen entsprechende Anschlüsse vorgesehen sein.
Die Verwendung der planaren stripline-Technik, bei
der die HF-Strukturen auf dielektrischem Substrat in Form flacher metallisierter Streifen aufgebracht sind,
gestatten Aufbauten sehr kleiner Abmessungen. Eine Verbindung derartiger miniaturisierter HF-Elemente
mit den bekannten koaxialen Phasenschiebern erfordert jedoch bisher verhältnismäßig aufwendige und hinderliche
Koaxial-Stripline-Adapter.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen schaltbaren Phasenschieber extrem geringer Dimension zu schaffen,
der kleiner ist als ein entsprechender planarer Mikrostrip-Mäander-Phasenschieber, der aber in planare
Stripline-HF-Anordnungen direkt eingefügt werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Ferrithülse als dielektrischer Träger und eine auf die Innenwandung
dieser Ferrithülse ganzflächig aufgebrachte Metallschicht als Basisleiter dir Mikrostrip-Struktiir sowie
einen in Form einer einlagigen Wicklung auf die Außenwandung der Ferrithülse aufgebrachten Streifenleiter.
Die Schaltung des Phasenschiebers kann sowohl über die Innenmetallisierung der Ferrithülse erfolgen als
auch über wenigstens einen axial durch die Bohrung geführten Schaltdraht.
Der neue Phasenschieber hat den Vorteil einer extremen Miniaturisierung. Diese ist insbesondere für
niedrige Mikrowellenfrequenzen (L- und S-Band) von Bedeutung. Abgesehen von den Abmessungen handelsüblicher
Koaxialstecker läßt sich ein digitaler 360°-Phasenschieber für z. B. 1 GHz mit einem Durchmesser von
ca. 6 mm und einer Länge von etwa 45 min aufbauen. Auch das Herstellungsverfahren ist gegenüber dem
bisher bekannten Phasenschieber vereinfacht
An Hand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 den schematischen Aufbau des Mikrostrip-Phasenschiebers,
ίο F i g. 2 ein Ersatzschaltbild,
Fig.3 einen schematischen Anschluß an einen Koaxialstecker,
F i g. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Phasenschiebers.
Die Wicklung H ist in Mikrostrip-Technik auf einer Hülse R der Länge 1 aus magnetischem Ferritmaterial
ausgeführt. Die axiale Snnenbohrung /der Ferrithülse R ist metallisiert Die Stärke der Metallschichten liegt in
der Größenordnung von μπι. Die Arbeitsfrequenz wird gemäß dem Prinzip des Phasenschiebers durch den
Außendurchmesser D und die Sättigungsmagnetisierung 4 π Ms des Ferrits bestimmt. Das Verhältnis der
Leiterbreite w der Wicklung zur Wandstärke h der
Ferrithülse R bestimmt die Impedanz des Wellenleiters.
Daraus ergibt sich durch geeignete Wahl des Verhältnisses w/h eine einfache Anpassungsmöglichkeit.
Die Größe der Phasenschiebung ist für eine gegebene Frequenz f, wie experimentell ermittelt, von der
Steigung der Wicklung abhängig. Ferner sind wie bei
anderen Anordnungen die Phasenschiebung Δ Φ und die
Verluste λ bei gegebenem Verhältnis ΔΦ/oc durch die
Länge 1 des Ferrits bzw. durch die Zahl der Windungen bestimmt. ΔΦ/κ läßt sich durch geeignete Wahl der
Sättigungsmagnetisierung 4 π M„ des Verhältnisses w/h
und der Steigung der Wicklung bei gewünschten Arbeitsfrequenzen optimieren.
Die Schaltung des Phasenschiebers zwischen den Phasen Φι und Φι (ΔΦ = Φ\ -Φι) erfolgt mit Hilfe von
Strompulsen unterschiedlicher Polarität (latching-Betrieb) über einen axial angeordneten Schaltleiter S.
Dieser Schaltleiter 5 kann leitend mit der metallisierten Bohrung / der Ferrithülse R verbunden sein. Das
Ersatzschaltbild ist in Fig.2 gezeigt, wobei Rs den
Widerstand des Phasenschiebers und R den Außenwiderstand bezeichnet {\RS\
< \R\). B ist die Stromquelle, die über einen Polwender und den Schalter Sch an den
Leiter 5 angeschlossen ist.
Zum Anschluß des Phasenschiebers an ein Koaxialkabel K wird die Mikrostrip-Struktur auf dem Umfang der
Ferrithülse R mit dem Innenleiter L des Koaxialsteckers K verbunden, während die Innenbohrung / der
Ferrithülse R mit der Koaxialsteckerabschirmung A verbunden ist (vgl. F i g. 3). Gegebenenfalls kann dieser
Phasenschieber direkt in planare Stripline-Anordnungen einbezogen werden, so daß Koaxialstecker b/.w.
Adapter an den Anschlüssen des Phasenschiebers entfallen.
Der neue Phasenschieber kann als analoger oder als digitaler Phasenschieber je nach Ansteuerung betrieben
werden. Eine digitale 4-bit-Anordnung ist in F i g. 4 schematisch dargestellt. Der Phasenschieber kann
sowohl als eine durchgehend magnetische Ferrithülse ausgeführt werden als auch in Form einer Hülse, bei der
die den einzelnen bits entsprechenden magnetischen Zonen durch nichtmagnetisches Material getrennt sind.
Die Schaltung der bits erfolgt mit Hilfe der Schaltdrähte Si — S4, die durch geeignete radiale Bohrungen Bo aus
der Ferrithülse R herausgeführt sind (U\ ... Ui).
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Nichtreziproker, schaltbarer Phasenschieber auf Ferritbasis in Mikrostrip-Bauweise, gekennzeichnet durch eine Ferrithülse (R) als
dielektrischer Träger und eine auf die Innenwandung dieser Ferrithülse ganzflächig aufgebrachte
Metallschicht als Basisleiter der Mikrostrip-Stniktur
sowie einen inForm einer einlagigen Wicklung auf die Außenwandung der Ferrithülse aufgebrachten
Streifenleiter (H).
2. Phasenschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schaltung des Phasenschiebers
sowohl die Innenmetallisierung der Ferrithülse als auch wenigstens ein axial in der Ferrithülse
geführter Schaltdraht dienen.
3. Phasenschieber nach Anspruch 2 in digitaler Mehr-bit-Ausführung, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ferrithülse mit radialen Öffnungen versehen ist, durch die Leiter zur Anzapfung des axial in der
Ferrithülse geführten Schaltleiters geführt sind.
4. Phasenschieber nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine durchgehende magnetische Ferrithülse,
bei der die den einzelnen bits entsprechenden magnetischen Zonen durch nichtmagnetisches
Material voneinander getrennt sind.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19712139379 DE2139379C3 (de) | 1971-08-06 | Nichtreziproker schaltbarer Phasenschieber auf Ferritbasis in Mikrostrip-Bauweise |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19712139379 DE2139379C3 (de) | 1971-08-06 | Nichtreziproker schaltbarer Phasenschieber auf Ferritbasis in Mikrostrip-Bauweise |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2139379A1 DE2139379A1 (de) | 1973-02-15 |
| DE2139379B2 true DE2139379B2 (de) | 1977-04-28 |
| DE2139379C3 DE2139379C3 (de) | 1978-01-19 |
Family
ID=
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2139379A1 (de) | 1973-02-15 |
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