DE2243451C3 - Mehrstufiger Zirkulator mit wenigstens zwei über eine Koppelleitung miteinander gekoppelten Y-Zirkulatoren - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen mehrstufigen Zirkulator «> nach dem Hauptpatent mit wenigstens zwei über eine Koppelleitung miteinander gekoppelten K-Zirkulatoren, von denen jeder eine dreiarmige Bandleitungsverzweigung und zwei im Bereich der Verzweigung angeordnete, unter dem Einfluß eines magnetischen ^J5 Gleichfeldes stehende Ferritscheibchen enthält, und bei dem der Wellenwiderstand der Kopplungsleitung zwischen aufeinanderfolgenden Stufen gleich ist der Eingangsimpedanz der Ferritscheibchen.

Im Hauptpatent ist bereits darauf hingewiesen, daß ⁴" bei der Zusammenschaltung mehrerer Zirkulatoren, was zur Erzielung einer größeren Entkopplung immer wieder erforderlich ist, das Problem auftritt, daß die Koppelleitung deshalb verhältnismäßig lang wird, weil bei Streifenleitungszirkulatoren der Eingangswider- ⁴^ stand kleiner ist als der Wellenwiderstand der Anschlußleitungen. Unter Streifenleitungszirkulatoren werden dabei bekanntlich K-Zirkulatoren verstanden, bei denen im Bereich einer dreiamiigen Bandleitungsverzweigung Ferritscheibchen angeordnet sind, die ^w unter dem Einfluß eines magnetischen Gleichfeldes stehen, und es ist unter dem Eingangswiderstund des Zirkulators die Eingangsimpedanz der Ferritscheibchen zu verstehen, wie dies im Hauptpatent im einzelnen bereits erläutert ist. Hiervon ausgehend sind in Fig. I ¹^ schematisch nochmals die wesentlichen Teile eines derartigen Zirkulators dargestellt, wobei mit der Be/.ugsziffer 6 die Ferritscheiben, mit den Bezugsziffern 1,2 und 3 die im Bereich der Ferritscheiben befindlichen Transformationsleitungen, mit den Bezugsziffern I', 2' ^¹¹ und 3' die Anschlußleitung mit dem Wellenwiderstand Zl bezeichnet sind. Wenn man nun bei der Zusammenschaltung derartiger Zirkulatoren der Verbindungsleitung aufeinanderfolgender Stufen einen der Eingangsimpedanz der Ferritscheiben entsprechenden Wellenwiderstand gibt, dann kann in diesem Fall auf die Transformationsleitung zwischen aufeinanderfolgenden Stufen verzichtet werden. Wie sich zeigt, ist die Eingangsimpedanz derartiger Zirkulatoren Irequenzabhängig, so daß über einen größeren Arbeitsfrequenzbereich der Eingangsreflexionsfaktor ebenfalls frequenzabhängig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mehrstufigen Zirkulator anzugeben, bei dem in einem möglichst großen Arbeitsfrequenzbereich eine optimale Anpassung der Einzelzirkulatoren aneinander erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem derartigen mehrstufigen Zirkulator in der Weise gelöst, daß die Koppelleitung mit dem Wellenwiderstand Z die Länge Ä/2 hat, wobei A eine mittlere Wellenlänge des Arbeitsfrequenzbereiches ist.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird nachstehend die Erfindung noch näher erläutert.

Es zeigt in der Zeichnung

F i g. I scheiuatisch die bereits besprochene Leitungsverzweigung,

Fig. 2 schematisch ein Ausführungsbeispiel mit zwei Stufen.

Im Ausführungsbeispiel von F i g. 2, in dem die Bezugsziffern mit denen des Hauptpatents übereinstimmen, sind die Ferritscheiben 6 zweier Zirkulatoren zu erkennen. Die einzelnen nach außen gehenden Leitungen sind mit 1, 2, 3 und 4 bezeichnet. Im Bereich der Leitungsverzweigungen haben die einzelnen Bandleitungen einen Wellenwiderstand, der die Eingangsimpedanz der Ferriischeibchen 6 an den Wellenwiderstand der Anschlußleitung anpaßt (Transformation) und sind demzufolge breiter ausgebildet, wodurch der Wellenwiderstand bekanntlich erniedrigt wird. Diese Leitungsabschnitte sind mit den Bezugsziffern I' bis 4' kenntlich gcmucht und haben selbst den Wellenwiderstand Z'= \'Z ■ Z], wenn Z den Eingangswidersland der Zirkuiutoren, d. h. also die Eingangsimdcdanz der Fcrriiseheiben bedeutet und Zi, den Wellenwiderstand der Anschlußleitungen I bis 4. Die Länge der Trunsformationsabschnitte I' bis 4' betrügt A/4, wobei A die miniere Wellenlänge des Arbeitsfrequcnzbercichcs bedeutet, in dem der Zirkulator betrieben wird. Die Koppelleitung 8, die unmittelbar aufeinanderfolgende Stufen verbindet, hat selbst den Wellenwiderstand Zund die Länge λ/2.

Durch die angegebene Anordnung kann bei kleinem Abstand der Zirkulatoren, wobei erforderlichenfalls auch mehr als zwei Zirkulatoren in der angegebenen Weise miteinander verbunden werden können, eine optimale Anpassung erreicht und aufgrund der A/2 langen Verbindungsleitung noch eine Kompensation der Fehler erzielt werden, die aus der Frequcn/.abhiingigkeit des Eingungswidcrstandcs des einzelnen Zirkulators herrühren. Der angegebene Aufbau isi insbesondere dann vorteilhaft, wenn derartige Zirkulatoren in integrierierSchaltungsiechnik aufgebaut werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Dar; Patont r_' i\ -5 -'-J'ii ipt durch Verzicht :iuf dan Hauni,p,itent ^O 1-5 ^{ί1'·ΐ r.nlbcüänd ig geworden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Mehrstufiger Zirkulator mit wenigstens zwei über eine Koppelleitung miteinander gekoppelten K-Zirkulatoren, von denen jeder eine dreiarmige Bandleitungsverzweigung und zwei im Bereich der Verzweigung angeordnete, unter dem Einfluß eines magnetischen Gleichfeldes stehende Ferritscheibchen enthält, und bei dem der Wellenwiderstand der Kopplungsleitung zwischen aufeinanderfolgenden Stufen gleich ist der Eingangsimpedanz der Ferritscheibchen, nach Patent 20 13 919, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelleitung (8) mit dem Wellenwiderstand Z die Länge λ/2 hat, wobei A eine mittlere Wellenlänge des Arbeitsfrequenzbereiches ist.

2. Zirkulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die übrigen Anschlußlehungen mit A/4-Transformationsleitungen (P, 2', 3', 4') zur Anpassung der Zirkulator-Eingangsimpedanz an die Anschlußleitungen (1,2,3,4) versehen sind.

3. Zirkulator nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch seine Ausbildung in Microstrip Technik.

IH