DE2253144C3 - In einem metallischen Gehäuse angeordneter Y-Verzweigungszirkulator - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen in einem metallischen Gehäuse angeordneten Y-Verzweigungszirkulator für die Verwendung in integrierten fc^ikrowellen-Schaltungskreisen, bei dem die dei Verzweigung entspre- « chende Leiterstruktur in Streifenlei' mgstechnik auf einer Fläche eines dielektrischen Substrats angeordnet ist, das auf der gegenüberliegenden Fläche mit einem durchgehenden metallischen Belag versehen ist, und bei dem in eine im Bereich des Verzweigungspunktes der Leiterstruktur angeordnete Bohrung des dielektrischen Substrats eine Ferritscheibe formschlüssig eingebracht ist, die unter dem Einfluß eines magnetischen Gleichfeldes steht, welches ein innerhalb des Gehäuses untergebrachtes, aus einem Dauermagnet mit Rückschlußeisen bestehendes Magnetsystem erzeugt

Beim Aufbau von Mikrowellenschaltungen haben Zirkulatoren bekanntlich ein breites Anwendungsfeld deshalb gefunden, weil die an einem Arm eingespeiste Mikrowellenenergie nahezu vollständig an den in Umlaufrichtung des Zirkulators folgenden Arm weitergegeben wird, während einer oder mehrere weitere Anschlußarme gegenüber diesen Anschlußarmen entkoppelt sind. Eine bekannte spezielle Ausführungsform solcher sog. Verzweigungszirkulatoren sind solche, bei denen eine dreiarmige Leitungsverzweigung vorgesehen ist. Im Bereich der Verzweigung selbst ist zentrisch wenigstens eine Ferrit- oder Granatscheibe angeordnet. Für die elektrische Wirkungsweise ist es dabei zusätzlich wesentlich, daß der Ferrit einem magneti- w sehen Gleichfeld unterworfen ist, dessen Stärke ebenso wie die Formgebung und die Art des Ferrites für den Arbeitsfrequenzbereich des Zirkulators bestimmend sind. Zur Erzielung einer möglichst gedrängten Aufbauweise werden solche Verzweigungszirkulatoren in der ^i sog. MIC-Bauweise realisiert, d. h. die Leitungsverzweigung bzw. die einzelnen Anschlußarme sind als integrierte Mikrowellenschaltungen ausgebildet. Zum Schutz vor äußeren Einflüssen ist es nun erforderlich, den Zirkulator in einem metallischen Gehäuse anzuordnen. Dabei zeigt sich, daß sehr häufig unerwünschte Resonanzen auftreten, die die Eigenschaften des Zirkulators stark beeinträchtigen oder sogar derart verschlechtern, daß eine einwandfrei reproduzierbare Funktion nicht mehr gewährleistet ist. Zwar lassen sich diese Resonanzen mit Hilfe von an geeigneten Stellen angebrachten Dämpfungsmateriaüen vermindern, jedoch zeigt sich dabei auch eine wesentliche Erhöhung der Durchgangsdämpfung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Schwierigkeiten nach Möglichkeit abzuhelfen und bei solchen Zirkulatoren einen Weg zur Unterdrückung von unerwünscht auftretenden Resonanzeffekten anzugeben, ohne daß dabei gleichzeitig die übrigen Eigenschaften in Mitleidenschaft gezogen werden.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von den einleitend genannten Zirkulatoren, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Rückschlußeisen und dem Gehäuse wenigstens eine aus elektrisch leitendem Material bestehende, federnde Verbindung angeordnet ist.

Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachstehend noch näher erläutert.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist mit der Bezugsziffer 1 ein Gehäuse bezeichnet, das mit einem Deckel 2 abgedeckt ist. Im Gehäuse selbst befindet sich eine Keramikplatte 3, auf die die drei Anschlußleitungen nach bekannten Techniken aufgebracht sind. Diese Anschlußleitungen sind der Einfachheit halber im schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel nicht gezeigt, da ihre spezielle Lage bzw. ihre spezielle Ausführung zum Verständnis des Erfindungsgegenstandes an sich nicht beitragen. In der Keramikplatte 3 ist eine Bohrung vorgesehen, in die ein aus gyromagnetischem Material bestehendes Plättchen eingelegt ist, wobei als gyromagnetisches Material ein Ferrit oder Granat verwendet ist. Der Ferrit selbst ist einem magnetischen Gleichfeld unterworfen, zu dessen Erzeugung ein Permanentmagnet 6 verwendet wird. Das magnetische Gleichfeld wird über die zu beiden Seiten des Ferrites liegenden Polschuhe 5 und ein Rückschlußeisen 4 geschlossen, und es kann einer der Polschuhe 5 gleichzeitig die Leiterverzweigung für das Dreileitersystem bilden. Wie der Erfindung zugrunde liegende Untersuchungen gezeigt haben, werden an der Trennfläche zwischen Keramik und Luft Längskomponenten des elektromagnetischen Wechselfeldes erzeugt, die wiederum elektromagnetische Wellen hervorrufen, die auf das Rückschlußeisen überkoppeln. Je nach den Abmessungen des Gehäuses entstehen dann Resonanzerscueinungen, durch die die eingangs erwähnten Verschlechterungen der Eigenschaften des Zirkulators, insbesondere die Verschlechterung der Durchlaßdämpfung, der Entkopplung der einzelnen Arme und der Anpassung entstehen. Wird nun zwischen das Gehäuse und das Rückschlußeisen eine elektrisch leitende Verbindung eingebracht, dann lassen sich diese Resonanzen überraschenderweise unterdrücken, ohne daß gleichzeitig eine Verschlechterung der Eigenschaften des Zirkulators auftritt. Im Ausfuhrungsbeispiel besteht diese leitende Verbindung aus zwei federnden Verbindungen 7, von denen die eine zwischen dem Gehäusedeckel 2 und dem RUckschlußeisen 4 und die andere zwischen dem Rückschlußeisen und einer Seitenwand des Gehäuses liegt. Insbesondere erweist es

zweckmäßig, die Abmessungen dieser federnden lung, die in einfacher Weise als federndes Blech Idet sein kann, so zu wählen, daß das Federblech ie gleichen Abmessungen wie die jeweiligen chen des Rückschlußeisens hat, da hierdurch die irwiegend entlang dem Rücksehlußeisen ausbreistörenden Wellen am wirkungsvollsten unterverden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche;

   J, In einem metallischen Gehäuse angeordneter Y-Verzweigungszirkulator für die Verwendung in integrierten Mikrowellen-Schaltungskreisen, bei dem die der Verzweigung entsprechende Leiterstruktur in Strejfenleitiwigstechnik auf einer Fläche eines dielektrischen Substrats angeordnet ist, das auf der gegenüberliegenden Fläche mit einem durchgehenden metallischen Belag versehen ist, und bei dem ι ο in eine im Bereich des Verzweigungspunktes der Leiterstruktur angeordnete Bohrung des dielektrischen Substrats eine Ferritscheibe formschlüssig eingebracht ist, die unter dem Einfluß eines magnetischen Gleichfeldes steht, welches ein inner- " halb des Gehäuses untergebrachtes, aus einem Dauermagnet mit Rückschlußeisen bestehendes Magnetsystem erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Rückschlußeisen (4) und dem Gehäuse (1, 2) wenigstens eine aus elektrisch leitendem Material bestehende, federnde Verbindung (7} angeordnet ist
2. 2. Zirkulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Verbindung (7) als Federblech ausgebildet ist, das etwa die gleichen Abmessungen wie die Oberfläche des Rückschlußeisens (4) hat.