DE2241711A1 - RIBBON CIRCULATOR IN A TRIANGLE CONNECTION - Google Patents

RIBBON CIRCULATOR IN A TRIANGLE CONNECTION

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    • H01P1/38Circulators
    • H01P1/383Junction circulators, e.g. Y-circulators
    • H01P1/387Strip line circulators

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  • Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)

Description

Bandleitungszirkulator in DreieckschaltungRibbon circuit circulator in delta connection

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bandleitungszirkulator in Dreieckschaltung mit wenigstens einer Erdungsebene und einer über der Erdungsebene liegenden Bandleitungsanordnung, die drei rotationssymmetrisch um eine Mittelachse angeordnete Bandleitungszweige und ein diese Zweige nacheinander in einer Serienschleife verbindendes leitendes Band aufweist, . ferner mit einem Kern aus gyromagnetischem Material, der auf der Mittelachse angeordnet ist und die Abschnitte des leitenden Bandes miteinander koppelt, wenn einer der Zweige durch Hochfrequenzwellenenergie relativ zur Erdungsebene erregt ist. The invention relates to a strip line circulator in delta connection with at least one ground plane and a strip line arrangement above the ground plane, the three ribbon line branches arranged rotationally symmetrically about a central axis and one of these branches one after the other having conductive tape connecting in a series loop,. also with a core made of gyromagnetic material, which is located on the central axis and couples the sections of conductive tape together when one of the Branches is excited by high frequency wave energy relative to the ground plane.

Die bekannte Ausführungsform eines mit konzentrierten Schaltungselementen aufgebauten Konstantzirkulators ist analytisch in Artikeln von Deutsch" und Wieser, IEEE Transactions on Magnetics, Band 2, No 3, September 1966, Seiten 278 - 282; Konishi, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Band 13, November 1965, Seiten 852-864; Davis and Cohen, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Band 11, November 1963, Seiten 5o6-512; und in den US-PS'η 3 335 374, 3 538 459, 3 573 665 und 3 6o5 o4o behandelt.The known embodiment of a constant circulator constructed with concentrated circuit elements is analytical in articles by Deutsch "and Wieser, IEEE Transactions on Magnetics , Volume 2, No 3, September 1966, pages 278-282; Konishi, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques , Volume 13 , November 1965, pages 852-864; Davis and Cohen, IEEE Transactions on Microwave Theory and Technologies, Volume 11, November 1963, pages 506-512; and in U.S. Patents 3,335,374, 3,538,459, 3 573 665 and 3 6o5 o4o treated.

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Im allgemeinen weist ein Zirkulator dieser Art einen scheibenförmigen Ferritkern und drei Zweige auf, die in dreizähliger Symmetrie radial in Bezug auf den Kern angeordnet sind. Jeder Zweig weist außerdem einen Schwingkreis mit einem induktiven Leiter und einem besonderen kapazitiven Element auf, die durch den Kern in einer gemeinsamen Zone gekoppelt sind. Die Zirkulatorwirkung hängt von der Beziehung zwischen dem Ansprechverhalten der Schwingkreise zu drei in ihnen geführten Moden ab, nämlich einem gleichphasigen Moden und zwei gegensinnig drehenden Moden. Die Ansprechverhalten werden in typischer Weise dadurch analysiert, daß die (SchwingungS-) Anregung an einem Zweig der Verbindungsstelle in drei Anregungen, die die Anregung aller drei Zweige umfassen, unterteilt wird. Die drei Anregungen entsprechen den Eigenvektoren für die Streumatrix der Verbindungsstelle. Eine erste Anregung entspricht dem gleichphasigen Moden, während die restlichen beiden Anregungen Phasen haben, welche zu entgegengesetzt drehenden Moden führen. Die Zirkulationsbedingung, ausgedrückt nach diesen Anregungen, besteht darin, daß die Reflexionskoeffizienten entsprechend den Eigenwerten für die Streumatrix so genau wie möglich um 120 Grad gegeneinander phasenverschoben sind. Die bauliche Ausführung ist dabei so, daß jeder Zweig durch eine auf der Oberseite des KernsIn general, a circulator of this type has a disc-shaped ferrite core and three branches which in threefold symmetry radially with respect to the core are arranged. Each branch also has a resonant circuit with an inductive conductor and a special capacitive element, which are coupled through the core in a common zone. The circulator effect depends on the relationship between the response behavior of the resonant circuits to three guided in them Modes, namely an in-phase mode and two modes rotating in opposite directions. The responsiveness will be typically analyzed by the (oscillation) excitation at a branch of the junction divided into three stimuli, which include the stimulus of all three branches. The three suggestions correspond to the eigenvectors for the scattering matrix of the junction. A first suggestion corresponds to this in-phase modes, while the remaining two excitations have phases which lead to oppositely rotating Leading fashions. The circulation condition, expressed in terms of these stimuli, is that the reflection coefficients correspond to the eigenvalues for the scattering matrix are out of phase with each other by 120 degrees as precisely as possible. The structural design is included so that each branch goes through one on top of the core

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angeordnete Bandleitung gebildet ist. Wenn diese Banuleitungen mit Hochfrequenz-Energiequellen verbunden werden, zeigen sie die erforderlichen induktiven Blindwiderstände, wobei ihre Felder über den Kern verkoppelt sind, und wobei bestimmte Kondensatoren jedem Zweig zugeordnet sind, um die erforderliche Resonanz herbeizuführen. Bei allen bekannten Ausführungsformen sind die induktiven Blindwiderstände in Y- bzw. Sternschaltung vorgesehen, die in bevorzugten Ausführungsformen einer isolierten physikalischen Leitungskreuzung im gemeinsamen Bereich bedarf. Es ist jedoch bereits erkannt worden, daß jede Y- bzw. Sternschaltu-ng theoretisch eine äquivalente Delta- bzw« Dreiecksschaltung hat; diese Äquivalenz in Zirkulatoren auszunutzen, wurde in der US-PS 3 286 2ol vorgeschlagen. ' Die Dreiecksschaltung vermeidet die bei der Sternschaltung erforderlichen physikalischen Kreuzungsleitungen und ermöglicht daher einen einfacheren Aufbau des Zirkulators. Die bisher ins Auge gefaßte Dreieckschaltung ermöglichte dagegen nicht in ausreichendem Maße eine getrennte Abstimmung der gleichphasigen und entgegengesetzt drehenden Moden zur Schaffung einer zufriedenstellenden Zirkulatorwirkung. arranged ribbon line is formed. When these banulines are connected to high frequency energy sources they show the required inductive reactances with their fields coupled across the core and with certain capacitors assigned to each branch in order to bring about the required resonance. In all known embodiments are the inductive reactances are provided in a Y or star connection, in preferred embodiments requires an isolated physical line crossing in the common area. However, it is already recognized been that every Y or star connection theoretically has an equivalent delta or triangle connection; to use this equivalence in circulators, was suggested in U.S. Patent 3,286,2ol. '' The delta connection avoids the necessary with the star connection physical intersection lines and enables therefore a simpler construction of the circulator. The delta connection previously envisaged made possible on the other hand, there was insufficient separate voting the in-phase and counter-rotating modes to create a satisfactory circulator effect.

Es blieb der Erfindung vorbehalten, dieses Problem bei Bandleitungszirkulatoren in Dreieckschaltung zu lösen.It was reserved to the invention to solve this problem with ribbon line circulators in a delta connection.

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Ausgehend von dein Bandleitungszirkulator der eingangs angegebenen Art, schlägt die Erfindung zu diesem Zweck vor, daß eine Kapazität zwischen der Bandleitungsanordnung und einem zwischen der Bandleitungsanordnung und der Erdungsebene liegenden Zwischenpünkt und eine weitere Kapazität zwischen dem Zwischenpunkt und der Erdungsebene eingeschaltet sind.Based on your tape line circulator of the beginning specified type, the invention proposes for this purpose that a capacitance between the ribbon line arrangement and an intermediate point located between the stripline arrangement and the ground plane, and another Capacitance between the intermediate point and the ground plane are switched on.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Kapazität zwischen der Bandleitungsanordnung und dem Zwischenpunkt durch eine an einem Zweig der Bandleitungsanordnung angeschlossene leitende Lasche gebildet ist, die wenigstens einen Teil des gyromagnetischen Kerns an der der die Abschnitte des leitenden Verbindungsbandes koppelnden Fläche gegenüberliegenden Seite übergreift und mit Abstand von einem leitenden Teil am Zwischenpunkt angeordnet ist.A development of the invention is that the capacitance between the ribbon line arrangement and the Intermediate point through one on a branch of the ribbon line arrangement connected conductive tab is formed, which at least part of the gyromagnetic core overlaps the opposite side of the surface coupling the sections of the conductive connecting tape and spaced from a conductive part at the intermediate point.

Außerdem ist die Erfindung dadurch weitergebildet, daß das die Zweige verbindende leitende Band durch Spalte in Abschnitte unterteilt ist, um zum Abstimmen entgegengesetzt drehender Moden des Zirkulators Serienkapazitäten einzuführen.In addition, the invention is further developed in that the conductive tape connecting the branches is formed by gaps is divided into sections in order to tune oppositely rotating modes of the circulator series capacitances to introduce.

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Dabei liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, daß die Dreieckschaltung bei Korabination mit einem besonderen Kapazitätsnetzwerk eine getrennte Abstimmung für den gleichphasigen Moden und die entgegengesetzt drehenden. Moden ermöglichen, wodurch die einfache Dreiecksschaltung funktionsfähig gemacht wird und die durch Kreuzungen hervorgerufene Komplikation vermieden wird.The invention is based on the knowledge that the delta connection in coordination with a special one Capacitance network a separate tuning for the in-phase modes and the oppositely rotating modes. Modes enable, creating the simple delta connection is made functional and the complication caused by crossings is avoided.

In zweckmäßiger Ausgestaltung hat die Bandleitungsanordnung die Form eines einfachen Ringes in dem gemeinsamen Bereich, an den die Eingangs-Ausgangs-Zweige in gegenseitig .gleichem Abstand angeschlossen sind, wobei die Anschlußpunkte die Scheitelpunkte der Dreieckschaltung bilden. Drei Kondensatoren, die jeweils von jedem Scheitelpunkt zu einem gemeinsamen Anschlußpunkt geschaltet sind, und ein weiterer, von dem gemeinsamen Anschlußpunkt zu der Bandleitungs-Erdungsebene vervollständigen das Abstimmnetzwerk. In an expedient embodiment, the strip line arrangement has the shape of a simple ring in the common area to which the input-output branches in mutually .equid distance are connected, the connection points being the vertices of the delta connection form. Three capacitors, each connected from each vertex to a common connection point, and another one from the common connection point to the stripline ground plane complete the tuning network.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind diese Kondensatoren durch ein einzelnes dünnes, leitendes und ebenes Bauteil gebildet, das zwischen der Bandleitungsanordnung und der Erdungsebene eingesetzt und von .diesem in Abstand angeordnet ist. Es kann gezeigt werden, daß die so gebildeten Kondensatoren zwischen der Bandleitungsanordnung und der Zwischenebene für jeden Zweig individuell sindIn a preferred embodiment, these capacitors are made by a single thin, conductive and flat Component formed, which is used between the strip line arrangement and the ground plane and from .this at a distance is arranged. It can be shown that the capacitors thus formed are between the ribbon line arrangement and the intermediate level are individual for each branch

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und alle drei Moden beeinflussen, daß jedoch der zwischen der Zwischenebene und der Erdungsebene gebildete Kondensator allen Zweigen gemeinsam zugeordnet ist und nur den gleichphasigen Moden beeinflußt, da sich Ströme aufgrund der entgegengesetzt drehenden Moden in dem gemeinsamen Kondensator aufheben. Daher kann die Phase des gleichphasigen Moden unabhängig von den Phasen der entgegengesetzt drehenden Moden zur Erzielung der Zirkulation eingestellt werden.and all three modes affect, but that between the intermediate level and the ground level capacitor is assigned to all branches in common and only the in-phase modes, because currents due to the oppositely rotating modes in the cancel common capacitor. Therefore, the phase of the in-phase mode can be independent of the phases of the oppositely rotating modes can be set to achieve the circulation.

In der Zeichnung zeigen:In the drawing show:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht mit einem herausgebrochenen Teil des neuen Zirkulators; Fig. 1 is a perspective view with a broken away part of the new circulator;

Fig. 2 eine äquivalente Schaltung des Zirkulators nach Fig. 1;Fig. 2 shows an equivalent circuit of the circulator of Fig. 1;

Fig. 3 eine Abwandlung der äquivalenten Schaltung nach Fig. 2;FIG. 3 shows a modification of the equivalent circuit according to FIG. 2;

Fig. 4 eine Querschnitt-Teilansicht auf eine Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 1; un4 shows a partial cross-sectional view of a modification the embodiment of Figure 1; U.N

Fig. 5 6, 7 und 8 Draufsichten auf alternativeFigures 5, 6, 7 and 8 are plan views of alternative ones

Konfigurationen der Ausführung nach Fig. 1»Configurations of the embodiment according to Fig. 1 »

Der in Fig. 1 dargestellte Zirkulator weist drei Bandleitungs-Zentralleiter 11, 12 und 13 auf, die rotationssymmetrisch auf der Oberseite eines Substrats 14 angeordnet sind. Das Substrat 14. selbst umfaßt eine Platte aus magnetisch polarisiertem gyromagnetischen Material»The circulator shown in Fig. 1 has three ribbon line central conductors 11, 12 and 13, which are arranged rotationally symmetrically on the top of a substrate 14 are. The substrate 14. itself comprises a plate made of magnetically polarized gyromagnetic material »

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das gewöhnlich ein Ferrit oder ein substituierter Granat ist. Jeder Streifen bzw. jedes Band ist leitend mit einem Ring 15 aus einem leitenden Bandmaterial an in gleichem gegenseitigem Abstand längs des Außenumfangs des Rings 15 liegenden Stellen verbunden oder in entsprechender Anordnung einteilig mit dem Ring 15 ausgebildet. Das leitende Material kann so aus dem Zentrum des Rings 15 entfernt sein,- daß dessen Streifenbreite gleich oder verschieden von den Breiten der Bänder 11,12 und 13 ist, um die charakteristischen Leitungswiderstände einstellen zu können; diese Abmessung scheint jedoch nicht kritisch zu sein. Eine größere Breite des Rings im Vergleich zur Bandleitung gibt dem Ring einen charakteristischen Leitungswiderstand, der geringer als derjenige der'Bandleitung ist, wie dies bei einigen Ausführungen erwünscht ist. In der Regel ist der Außendurchrnesser des Rings 15 in .der Größenordnung von 1/2 bis 1/8 der Wellenlänge der vorgesehenen Betriebsfrequenz im Material des Substrats 14. Das gesamte Leitungsmuster kann auf dem Substrat 14 mit Hilfe von Dünnschicht-, photolithographischen Verfahren aufgebaut sein, die bei gedruckten Schaltungen bekannt sind.which is usually a ferrite or a substituted garnet. Each strip or band is conductive with one Ring 15 made of a conductive strip material at the same mutual distance along the outer circumference of the ring 15 lying points connected or formed in one piece with the ring 15 in a corresponding arrangement. The senior Material can be removed from the center of the ring 15 so that its strip width is the same or different of the widths of the bands 11, 12 and 13 in order to be able to set the characteristic line resistances; however, this dimension does not appear to be critical. A larger width of the ring compared to the tape line gives the ring a characteristic line resistance that is less than that of the ribbon line, like this is desirable in some designs. As a rule, the outer diameter of the ring 15 is in the order of magnitude from 1/2 to 1/8 the wavelength of the intended operating frequency in the material of the substrate 14. The entire line pattern can be built up on the substrate 14 with the aid of thin-film, photolithographic processes, which at printed circuits are known.

Eine leitende Zwischenebene 16 ist nahe der Unterseite des Ferritsubstrats 14 angeordnet und kann beispielsweise eine leitende Schicht wie diejenige auf dem Substrat 14 sein. Die Ebene 16 sollte wenigstens ebenso groß wie derAn intermediate conductive plane 16 is disposed near the bottom of the ferrite substrate 14 and may, for example be a conductive layer like that on substrate 14. Level 16 should be at least as big as the

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Ring 15 sein; sie kann auch größer sein und über die Enden der Bänder 11, 12 und 13 vorstehen, um eine zusätzliche Kapazität für die entsprechenden Streifen bzw. Bänder in der Gesamtgröße entsprechend dem zuvor angegebenen Stande der Technik zu erzielen. Eine leitende Erdungsebene 17 wird von dielektrischen Abstandshalter! 18 von der Zwischenebene 16 auf Abstand gehalten. Die Ebene 17 geht kontinuierlich in die den mit den freien Enden der Leiter 11, 12 und 13 verbundenen Schaltungen zugeordneten Erdungsebenen über oder ist zumindest mit diesen verbunden, so daß bei Anregung eines der Leiter als Eingang durch hochfrequente elektromagnetische Wellenenergie relativ zur Erdungsebene 17 die beiden den angeregten Bändern benachbart liegenden Abschnitte des Rings 15 gleichzeitig angeregt werden.Be ring 15; it can also be bigger and about that Ends of the strips 11, 12 and 13 protrude to provide additional capacity for the respective strips or strips. To achieve tapes in the overall size according to the state of the art specified above. A senior Ground plane 17 is supported by dielectric spacers! 18 held at a distance from the intermediate level 16. The level 17 goes continuously into the one with the free ones Ends of the conductors 11, 12 and 13 connected to circuits associated with ground planes above or at least with these connected so that when one of the conductors is excited as an input by high-frequency electromagnetic Wave energy relative to the ground plane 17, the two sections lying adjacent to the excited bands of the ring 15 are excited at the same time.

Die äquivalente Scha.ltung des resultierenden Zirkulators ist in Fig. 2 gezeigt. Die drei Abschnitte des Rings zwischen den Zweigen bzw. Anschlüssen sind bei der Betriebsfrequenz induktiv und können durch in Dreieckschaltung verbundene Induktivitäten 21, 22 und 23 dargestellt werden. Bei dieser Dreieckschaltung sind die drei Scheitelpunkte mit den Eingangsanschlüssen der Zweige 11, 12 und 13 verbunden. Die Kapazität vom Ring 15 (und dem in die Ebene 16 übergehenden Abschnitte der Streifen 11, 12 und 13) zur Zv.'ischonebene 16 ist natürlich verteilt. Da jedochThe equivalent circuit of the resulting circulator is shown in FIG. The three sections of the ring between the branches or connections are inductive at the operating frequency and can be connected in delta connected inductances 21, 22 and 23 are shown. In this delta connection, the three are vertices connected to the input connections of the branches 11, 12 and 13. The capacity of ring 15 (and the one in the Sections of the strips 11, 12 and 13) transitioning to level 16 to the Zv.'ischon level 16 are naturally distributed. However, since

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die Abschnitte des Rings 15 zwischen den Zweigen induktiv sind, hat die einem angeregten Zweig am nächsten liegende Kapazität bei weitem größeren Einfluß auf die durch diese Anregung hervorgerufenen Ströme als die längs der Induktivität weiter entfernt liegende Kapazität. Mit anderen Worten, die Kapazität kann in eine äquivalente Kapazität, wie die Kapazitäten 24, 25 und 26 von jedem Scheitel zu einem gemeinsamen Punkt 27 transformiert werden. Die Kapazität zwischen der Zwischenebene 16 und der Erdungsebene 17 ist durch eine Kapazität 28 dargestellt.the portions of the ring 15 between the branches are inductive has those closest to an excited branch lying capacitance has a far greater influence on the currents caused by this excitation than the capacitance further away along the inductance. In other words, the capacity can be in a equivalent capacity as capacitances 24, 25 and 26 from each vertex to a common point 27 be transformed. The capacitance between the intermediate plane 16 and the ground plane 17 is by one Capacity 28 shown.

Die Schaltung nach Fig. 2 macht deutlich, daß die Form einer Erdungs-Zwischenebene 16 zwar physikalisch zweckmäßig ist, die erforderlichen Kapazitäten jedoch an durch konzentrierte feste Kondensatoren dargestellten Stellen vorgesehen sein können. Wenn auch die Bandleitung sanordnung nach Fig. 1 in Form einer unsymmetrischen Übertragungsleitung vorliegt, ist zu erkennen, daß eine zweite Erdungsebene und/oder eine zweite Zwischenebene entweder mit oder ohne einen zweiten Ferritkörper über der dargestellten Struktur angeordnet werden können, um eine symmetrische Übertragungsleitungsanordnung zu schaffen. Die zusätzliche Kapazität zwischen der zweiten Zwischenebene und der zweiten Erdungsebene würde in diesem Falle parallel zu den Kondensatoren nach Fig. 2 geschaltet.The circuit of Fig. 2 makes it clear that the shape of an intermediate ground plane 16 is physically appropriate is, however, the required capacities are represented by concentrated fixed capacitors Places can be provided. Even if the ribbon line arrangement according to FIG. 1 is in the form of an asymmetrical one Transmission line is present, it can be seen that a second ground plane and / or a second intermediate plane can be placed over the structure shown either with or without a second ferrite body, to create a balanced transmission line arrangement. The extra capacity between the second In this case, the intermediate level and the second ground level would be connected in parallel with the capacitors according to FIG.

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Die für die Zirkulation erforderlichen allgemeinen Parameter sind in den oben angezogenen Patentschriften und Publikationen vollständig beschrieben und brauchen hier nicht wiederholt zu werden. In Verbindung mit der Erfindung ist jedoch die Art der Steuerung, wie sie durch das Kondensatornetzwerk 24, 25, 26 und 28 ermöglicht wird, von Bedeutung.The general parameters required for circulation are in the patents referenced above and publications are fully described and do not need to be repeated here. Combined with the invention, however, is the type of control as provided by the capacitor network 24, 25, 26 and 28 is made possible, of importance.

Man sollte sich daher vergegenwärtigen, daß der gleichphasige Mode durch gleichzeitig an die Zweige 11, 12 und 13 angelegte gleichgroße, gleichphasige Spannungen dargestellt werden kann. Dabei liegt jeder Anschluß auf demselben Potential, und keine Ströme fließen in den Induktivitäten 21, 22 oder 23 der Schaltungskonfiguration nach Fig. 2. Stattdessen fließen Ströme von jedem Anschluß durch die entsprechenden individuellen Kondensatoren 24,25 oder 26, und sie summieren sich über den Kondensator 28 zur Erdungsebene. Alle Kondensatoren haben daher einen Einfluß auf den gleichphasigen Moden. Jeder der entgegengesetzt der drehenden Moden kann durch an den drei Zweigen anliegende Spannungen gleicher Größe dargestellt werden, die um 120 Grad gegeneinander phasenverschoben sind. Daher fließen in diesem Falle Ströme in den Induktivitäten 21,22 und 23 sowie in den Kondensatoren 24, 25 und 26. Der Summenstrom im Kondensator 28 ist wegen der gegenseitigen 120 Grad-Phasen-One should therefore bear in mind that the in-phase mode can be applied simultaneously to branches 11, 12 and 13 applied equally large, in-phase voltages can be represented. Each connection is located here at the same potential, and no currents flow in the inductors 21, 22 or 23 of the circuit configuration 2. Instead, currents flow from each port through the corresponding individual ones Capacitors 24,25 or 26, and they add up through capacitor 28 to the ground plane. All capacitors therefore have an influence on the in-phase modes. Anyone who can do the opposite of the rotating modes are represented by voltages of the same magnitude applied to the three branches, which are 120 degrees from one another are out of phase. Therefore, in this case, currents flow in the inductances 21, 22 and 23 as well as in the Capacitors 24, 25 and 26. The total current in the capacitor 28 is because of the mutual 120 degree phase

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verschiebung der Einzelströme 0. Der Kondensator 28 hat also keinen Einfluß auf die entgegengesetzt drehen-den Moden und kann daher zum ausschließlichen Abstimmendes gleichphasigen Moden verwendet werden.shift of the individual currents 0. The capacitor 28 thus has no influence on the oppositely rotating modes and can therefore only be used for tuning in-phase modes can be used.

Fig. 3 zeigt, daß für den gleichphasigen Moden, bei dem keine Ströme durch die induktivitäten 21» 22 und 23 fließen, Kondensatoren 31, 32 und 33 mit den Induktivitäten 21, 22 bzw. 23 in Reihe xjeschaltet werden"können, um eine ausschließliche Steuerung bzw» Einstellung für die entgegengesetzt drehenden Moden zu schaffen. Daher bilden diese Serienkondensatoren im Effekt das Gegenstück zum Parallelkondensator 28 für die;Rotationsmoden. Eine für die Verbreiterung des Betriebsbandes des Zirkulators bekannte DoppelabStimmung kann dadurch erreicht werden, daß eine Induktivität zusätzlich parallel oder in Reihe zum Kondensator 28 geschaltet wird, um ausschließlich mit dem gleichphasigen Moden mitzuschwingen. In ähnlicher Weise können zu dem gleichen Zweck Induktivitäten parallel zu den Kapazitäten 31, 32 und 33 geschaltet werden, die ausschließlich bei den entgegengesetzt rotierenden Moden in Resonanz kommen.Fig. 3 shows that for the in-phase modes in which no currents through the inductances 21 »22 and 23 flow, capacitors 31, 32 and 33 can be connected in series with inductors 21, 22 or 23 ", to create an exclusive control or »setting for the oppositely rotating modes. Therefore form these series capacitors in effect the counterpart to the parallel capacitor 28 for the; rotation modes. A double tuning known for the widening of the operating band of the circulator can thereby be achieved be that an inductance is additionally connected in parallel or in series with the capacitor 28 to exclusively to resonate with the in-phase modes. Similarly, inductors can serve the same purpose be connected in parallel to the capacitors 31, 32 and 33, which are only used in the opposite case rotating modes come into resonance.

Der einzelne Parallelkondensator, z.B. 24, 25 oder 26, in der Ausführung nach Fig. 2, kann mit Hilfe der Abwandlung gemäß Fig. 4 vergrößert und/oder getrennt eingestellt werden. Entsprechende Komponenten der Schaltung sind inThe single parallel capacitor, e.g. 24, 25 or 26, in the embodiment according to FIG 4 enlarged and / or adjusted separately. Corresponding components of the circuit are in

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Fig. 4 mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet. Die Abwandlung besteht darin, daß eine leitende Lasche bzw. ein leitender Streifen 40 derart leitend mit dem Band 13 verbunden ist, daß sie bzw. er vertikal längs des Randes des Kerns 14 verläuft und sodann auf die Unterseite des Kerns 14 parallel zum Band 13 auf dessen Oberseite umgeschlagen ist. Ein zusätzlicher Abstandhalter aus dielektrischem Material 41 ist außerdem zwischen der Lasche 4o und der Zwischenebene 16 vorgesehen. Ähnliche Laschen sind an den anderen Zweigen 11 und 12 vorgesehen. Die Kapazität zwischen der Zwischenebene 16 und einem individuellen Zweig 11, 12 oder 13 wird dabei durch die Länge der Lasche und durch die Dicke und Dielektrizitätskonstante des Abstandhalters bzw. -Stücks 41 bestimmt. Es ist zu beachten, daß die drei in dieser Weise angeordneten Laschen über eine große Fläche der Unterseite des Kerns 14 erstreckt werden können, und zwar so weit, daß sie sich gerade nicht berühren.FIG. 4 is denoted by the same reference numerals as in FIG. The modification is that one conductive tab or a conductive strip 40 is conductively connected to the band 13 in such a way that it or he runs vertically along the edge of the core 14 and then on the underside of the core 14 parallel to the Band 13 is turned over on the top. An additional spacer made of dielectric material 41 is also provided between the tab 4o and the intermediate plane 16. Similar tabs are on the others Branches 11 and 12 are provided. The capacity between the intermediate level 16 and an individual Branch 11, 12 or 13 is determined by the length of the tab and by the thickness and dielectric constant of the spacer or piece 41 is determined. Note that the three are arranged in this way Tabs can be extended over a large area of the underside of the core 14, so far that they just don't touch.

Die Figuren 5,6, 7 und 8 zeigen alternative Bandleitungsanordnungen, deren elektrisches Verhalten generell ähnlich der Ringanordnung nach Fig. 1 ist. In Fig. sind die Bänder, z.B. 51, gerade Streifen, welche die Dreiecksscheitel miteinander verbinden. Fig. 6 zeigt, daß ein Band, z.B. 5 2, nach innen in Richtung derFigures 5, 6, 7 and 8 show alternative strip line arrangements, whose electrical behavior is generally similar to the ring arrangement according to FIG. In Fig. the bands, e.g. 51, are straight strips that connect the vertices of the triangles to one another. Fig. 6 shows that a band, e.g. 5 2, inwards towards the

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zentralen Symmetrieachse gekrümmt sein kann. Fig. 7 zeigt eine Ausfuhrungsform, bei der Serienkondensatoren (ζ.B„ 31, 32 und 33 nach Fig. 3) durch Bandlücken bzw. -Spalte 53 und 54 gebildet sind, die zusammen einem dieser Serienkondensatoren elektrisch entsprechen. Ein einzelner kapazitiver Spalt könnte offenbar in der Mitte jedes Bandes, oder die Gesamtkapazität an einem Ende des Streifens in der durch den Spalt 55 in Fig. 8 angedeuteten Viel se angeordnet sein. Eine größere Kapazität an einer dieser Stellen kann mit Hilfe einer isolierten Überlappung zwischen den Enden eines vorgegebenen Bandes geschaffen werden.central axis of symmetry can be curved. Fig. 7 shows an embodiment in which series capacitors (ζ.B "31, 32 and 33 according to FIG. 3) by band gaps or columns 53 and 54 are formed, which together one of these series capacitors electrically correspond. A single capacitive gap could appear in the middle of each belt, or the total capacitance at one end of the strip in the through the gap 55 in Fig. 8 indicated Much se arranged be. A larger capacity at one of these locations can be achieved with the help of an isolated overlap between at the ends of a given tape.

Die Prinzipien der vorliegenden Erfindung sollten nicht mit denjenigen von unter dem Begriff "Ringzir.kulatoren" bekannten Anordnungen verwechselt werden, welche in schematischer Form nur eine oberflächliche Ähnlichkeit mit den hier beanspruchten Zirkulatoren haben. Diese bekannten Ausführungen umfassen drei T-Verbindungen, welche durch nichtreciproke; Phasenschieber zu einem Ring zusammengeschlossen sind. Diese bekannten Ausführungen sind groß im Vergleich zu einer Wellenlänge der Betriebsfrequenz und umfassen keine konzentrierte konstante Resonanz.The principles of the present invention should not to be confused with those of arrangements known under the term "ring circulators", which in schematic form only have a superficial resemblance to the circulators claimed here. These known designs comprise three T-connections, which by nonreciproke; Phase shifter to a ring are affiliated. These known designs are large compared to a wavelength of the operating frequency and do not include concentrated constant resonance.

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Claims (3)

PatentansprücheClaims 1.] Bandleitungszirkulator in Dreieckschaltung mit wenigstens einer Erdungsebene und einer über der Erdungsebene liegenden Bandleitungsanordnung, die drei rotationssymmetrisch um eine Mittelachse angeordnete Bandlei'tungszweige und ein diese Zweige nacheinander in einer Serienschleife verbindendes leitendes Band aufweist, ferner mit einem Kern aus gyromagnetischem Material, der auf der Mittelachse angeordnet ist und die Abschnitte des leitenden Bandes miteinander koppelt, wenn einer der Zweige durch Hochfrequenzwellenenergie relativ zur Erdungsebene angeregt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kapazität (24, 25, 26) zwischen der Bandleitungsanordnung (11 bis 13, 15, 21 bis 23) und einem zwischen der Bandleitungsanordnung und der Erdungsebene (17) liegenden Zwischenpunkt (16, 27) und eine weitere Kapazität (28) zwischen dem Zwischenpunkt (16, 27) und der Erdungsebene eingeschaltet sind.1.] Strip circuit circulator in delta connection with at least one ground plane and a strip line arrangement lying above the ground plane, the three rotationally symmetrical Ribbon line branches arranged around a central axis and one of these branches one after the other in has a series loop connecting conductive tape, further with a core made of gyromagnetic material, which is arranged on the central axis and couples the sections of the conductive tape together, when one of the branches is excited by high frequency wave energy relative to the ground plane, characterized in that a capacitance (24, 25, 26) between the ribbon line arrangement (11 to 13, 15, 21 to 23) and one between the ribbon line arrangement and the ground plane (17) lying intermediate point (16, 27) and a further capacitance (28) between the intermediate point (16, 27) and the ground plane are switched on. 2. Bandleitungszirkulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität (24, 25, 26) zwischen der Bandleitungsanordnung (11 bis 13, 15, 21 bis 23)2. strip line circulator according to claim 1, characterized in that that the capacitance (24, 25, 26) between the ribbon line arrangement (11 to 13, 15, 21 to 23) 309811/07 4 0309811/07 4 0 und dem Zwischenpunkt (16, 27) durch eine an einen Zweig (11 bis 13) der Bandleitungsanordnung (11 bis 13, 15) angeschlossene leitende Lasche gebildet ist, die wenigstens einen Teil .des gyromagnetischen Kerns (14) an der der die Abschnitte des leitenden Verbindungsbandes (15) koppelnden Fläche gegenüberliegenden Seite übergreift und mit Abstand von einem leitenden Teil (16) am Zwischenpunkt (27) angeordnet ist.and the intermediate point (16, 27) by one to one Branch (11 to 13) of the strip line arrangement (11 to 13, 15) connected conductive tab is formed which at least part of the gyromagnetic core (14) on which the sections of the conductive connecting tape (15) overlaps the opposite side of the coupling surface and at a distance from a conductive part (16) is arranged at the intermediate point (27). 3. Bandleitungszirkulator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das die Zweige (11, 12, 13) verbindende leitende Band (15, 51, 52) durch Spalte (53, 54, 55) in Abschnitte unterteilt ist, um zum Abstimmen entgegengesetzt drehender Moden des Zirkulators Serienkapazitäten (31, 32, 33) einzuführen.3. strip line circulator according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the conductive tape (15, 51, 52) connecting the branches (11, 12, 13) by gaps (53, 54, 55) is divided into sections in order to tune oppositely rotating modes of the circulator series capacitances (31, 32, 33) to be introduced. 309811/07 40309811/07 40
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