DE2326359A1

DE2326359A1 - Nicht-reziproke schaltung mit zirkulator

Info

Publication number: DE2326359A1
Application number: DE2326359A
Authority: DE
Inventors: Yoshihiro Konishi; Shinsaku Takata
Original assignee: TDK Corp; Japan Broadcasting Corp
Current assignee: TDK Corp; Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1972-05-24
Filing date: 1973-05-23
Publication date: 1973-11-29
Also published as: FR2185896A1; JPS4910647A; US3818381A; GB1387506A; FR2185896B1; JPS5232713B2; CA973618A; DE2326359B2; NL7307279A; DE2326359C3

Description

Nippon Hosο Kyokai,

TDK Electronics Co. ltd.,

ΐ ο lc i ο / J A P A M
ITicht-reziproke Schaltung mit Zirkulator

Die Erfindung betrifft einen Breitwand zirkulator ^vja-^ ein© nichtreziproke Schaltung mit einem oder mehreren Zirkulatoren. Der Zirkulator umfaßt ein Sesonanzsystem, das mit der Mittelfrequenz im Arbeitsbereich des Zirkulators schwingt. Das Resonanzsystem

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■umfaßt eine Anzahl reaktiver Elemente _t die zwischen einem äußeren leiter des Zirkulators und einem geerdeten leiter parallel und rotationssymmetrisch, angeschlossen _: sind.

Von den Anmeldern wurde "bereits ein Breitbandzirkulator einfacher Konstruktion zur Erhöhung der Ar"beitsenergie "bei G-leichphasenerregung vorgeschlagen. Sin Beispiel für einen solchen Zirkulator ze4gt die US-Pat ent schrift 3 551 853. Ebenfalls vorgeschlagenwurde ' schon ein Breifbandisolator, beispiels?/eise gemäß der Deutschen Patentschrift 1 949 856, der mit. dem obeit-erwähnten Br eith and zirkulator arbeitet. Bei diesen "bekannten Schaltungen arbeitet man zur Vergrößerung des Arbeitsfrequenzbandes mit. einem einzigen Serienresonanzkreis, der zwischen einem äußeren und einem geerdeten leiter de"s Zirkulators angeschlossen ist. Eine Induktivität des Resonanzkreises ist an den geerdeten leiter angeschlossen. Ih der Praxis ergibt sich eine Beschränkung dadurch, daß der Platz für die Serienresonanzschaltung äußerst "begrenzt ist, da zur wirksamen Steigerung der Gleichphaseiierregungsenergie der Serienresonanzkreis zwischen einem Punkt der Mittelachse des äußeren leiters des Zirkulators und die Induktivität des Resonanzkreises mit Erde ebenfalls an einer Stelle der Mittelachse des Zirkulators angeschlossen werden muß. Außerdem ist es erforderlich, daß den auf beiden Seiten des inneren leiters angeordneten Ferritplatten ein gleichbleibendes Magnetfeld zugeführt wird, TJm dies zu erreichen, muß der Platz für die erwähnte Resonanzschaltung so kompakt als möglich sein.

Ein weiterer ITachte.il der bekannten Breitba.näzirkulatoren besteht darin, daß ihre Eigenschaften sehr stark von der Stelle abhängen, an der der Serienresonanzkreis angeschlossen ist.

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Je nach, der lage des Serienresonanzkreises kann "die Symmetrie der Eigenschaften "beträchtlich verzerrt werden. Zur Erzielung eines Breitbanözirkulators mit guten Eigenschaften muß deshalb die lage für das Resonanzsystem sorgfältig ausgewählt werden, damit der symmetrischen Anordnung gegenüber sämtlichen, anregenden Singangsöf fnungen Genüge getan wia?d. Bei den "bekannten Schaltungen mit einem einzigen Resonanzsystem ist die syinme^-·'" trische Zuordnung jeder erregenden Eingangsposition nur sehr schwer zu realisieren. Ebenso hat sich eine geeignete Konstruktion, die diesen Anforderungen genügen könnte, im Hin-"blick.auf die erforderliche Miniaturisierung der Einrichtung als nicht praktikabel erwiesen.

Durch die Erfindung werden die Nachteile der "bekannten Zirkulatoren erheblich verringert. Der erfindungsgemäße Zirkulator "besitzt eine ausgezeichnete Symmetrie seiner Eigenschaften an . sämtlichen Anschlüssen und eignet sich zur Miniaturisierung und Massenproduktion. Die erfindungsgemäße nicht-reziproke Schaltung erreicht mit einem solchen Breitbandzirkulator ein breites Arbeitsband.

Der Zirkulator gemäß der Erfindung ist besonders für eine Aufgabe der gesamten Einrichtung geeignet. Realisiert wird der Zirkulator durch mehrere Resonanzkreise oder Resonanzelemente, die einen Resonanzkreis eines Breitban.dzirkula.tors bilden und im Zirkulator zwischen äußerem und geerdetem leiter angeschlossen sind. G-emäß der Erfindung ist die Anwendung derartiger Zirkulatoren in einer nicht-reziproken Schaltung vorgesehen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform besitzt der Breitbandzlrkulator ein Resonanzsystem für eine Mittelfrequenz des Arbeitsbereiches des Zirkulators, wobei das System zwischen

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äußerem "und geerdeten Leiter des Zirkulators ange schlossen ist und von mehreren Resonanzkreisen gebildet 7/ird, die parallel geschaltet sind, oder von mehreren Schaltungseleinenten, die Teil solcher Parallelschaltungen sind.

Zur ausführlicheren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen. Darin zeigen:

Fig. 1 ein Ersatzschaltbild eines Breitbandzirkulators bekannter Art,

!Pig. 2 eine schematische Ansicht zur Konstruktion eines derartigen Breitbandzirkulators nach I¹Ig. 1,

Fig. 3, 5 und 7 Ersatzschaltbilder von Breitbandzirkulatoreii gemäß der Erfindung,

I¹Ig. 4j 6 und 8 schematische Darstellungen dieser Breitbandzirkulatoren,

9 ein Diagramm zur Erläuterung der Eigenschaften eines bekannten Zirkulators,

10 ein Diagramm zur Erläuterung eines Breitbandzirkulators gemäß der Erfindung,

Fig. 11 ein vereinfachtes Schaltbild einer nicht-reziprokesi Schaltung zur Anwendung des Breitbandzirkulators gemäß der Erfindung,

Fig. 12 ein Diagramm der Eigenschaften der Schaltung nach Fig. 11, -

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I"ig. 13 ein Schaltbild einer speziellen Anwendung der

nicht-reziproken Schaltung gemäß der Erfindung,

I¹Ig. 14 ein. Schaltbild für eine weitere Anwendung der

nicht-reziproken Schaltung gemäß der Erfindung,

Pig. 15 einen vereinfachten Querschnitt zur Darstellung des Konstruktionspriiizips der nicht-reziproken Schaltung mit einem Zirkulator gemäß der Erfindung,

Pig. 16 ein Ersatzschaltbild einer Resonanzschaltung, d.ie in der erfindungsgemäßen Schaltung verwendet wird, und

Fig. 17 eine praktische Ausführungsform eines im erfindungsgemäßen Zirkulator verwendeten Resonanz systems, links in einer vertikalen Ansicht und rechts in der. Draufsicht. ·

Es wird zunächst ein Breitband-Y-Zirkulator "bekannter Art nach den eingangs genannten Patentschriften erläutert.

.1 zeigt ein Ersatzschaltbild und Pig. 2 eine schematische Ansicht einer typischen Konstruktion eines solchen Y-Zirkulators. Der Zirkulator besitzt drei koaxiale Speiseanschlüsse ■ 1, 2, 3> rotationssymmetrisch angeordnet. Zur Vereinfachung sind in-Pig. 2 lediglich die beiden Anschlüsse 1 und 2 gezeigt. In Pig.2 erkennt man in der Mitte einen Punktelement-Zirkulator ItE (lumped element circulator). Der Punkt element-' Zirkulator LE besitzt einen inneren Leiter 4> öer aus den

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vermascht en Leitern dreier !estergruppen "besteht, wovon jede mindestens zwei parallele Leiter umfaßt, die von einem der • drei koaxialen Speiseanschlüsse 1 ,· 2 und 3 ausgehen und an der gegenüberliegenden Wand eines äußeren Leiters 6 des Punktelement-Y-Zirkul_ators enden. Diese Gruppe von Leitern schneidet "bei einem Y-Zirkulator mit drei Anschlüssen eine andere Gruppe in einem Winkel von 120°. Die Kreuzungspunkte sind gegenüber der Oberfläche von zwei Ferritplatten 5 gleichmäßig verteilt. Zur Vermeidung von Kurzschlüssen der sich kreuzenden Leiter sind die Kreuzungspunkte außerdem isoliert. Jeder Speiseanschluß 1,2,3 liegt an einer Seite des Kondensators G, dessen andere Seite mit dem äußeren Leiter 6 verbunden ist. Die Kondensatoren O sollen die Permeabilität der Ferritplatten 5 annähernd gleichförmig ändern. Der äußere Leiter 6 des Punktelement-Y-Z irkulat or s LB ist von einem geerdeten Leiter 7, der das Gehäuse oder die Abstützung des Zirkulators bildet, isoliert. Zwischen äußerem Leiter 6 und geerdetem Leiter 7 liegt ein Serienresonanzkreis L₀C₀ aus einer Reihenschaltung eines Kondensators Cq und einer Induktivität -L„. Die Serienresonanzschaltung L₃C₃ schwingt zur Erweiterung des Frequenzbandes mit einer Mittelfrequenz des Arbeitsfrequenzbandes des Zirkulators. Zwei Permanentmagnete 8 erzeugen an den Ferritpla/fcten 5 ein konstantes Magnetfeld.

Gemäß 3?ig..1 bilden an die koaxialen Speise anschlüsse 1,2 bzw. 3 angeschlossenen Kondensatoren G und Induktivitäten L die Elemente des Punktelement-Y-Zirkulators LE. Der Serienresonanzkreis L₀ und 0_σ schwingt annähernd auf der Mittelfrequenz der Zirkulatorarbeitsfrequenz.

Ein. solcher Breitbandζirkulator einer bekannten, nicht-reziproken Schaltung hat den ITachteil, daß der Resonanzkreis L._,0_q zur Verbreiterung des Frequenzbandes zwischen einem Punkt des äußeren Leiters 6 und einem Punkt des geerdeten Leiters 7 an~

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geschlossen ist. In Folge dieser einzigen Verbindung des · Resonanzkreises LgGg !längen die Eigenschaften des Zirkulators sehr stark von der Lage dieser Verbindung ab·

Das Diagramm nach Fig.9zeigt die Vorwärts- und Rückwärts— Verluste und das s'pannungsstationäre Wellenverhältnis (YSlR) ±a Abhängigkeit von der Zirkulatorfrequenz der bekannten Einrichtung. De. der Resonanzkreis zwischen einem Punkt des äußeren Leiters und einem Punkt des geerdeten Leiters angeschlossen ist, schwanken seine Eigenschaften senr stark mit der Lage der Erregung. Das "bedeutet, daß die Syrnmetrieeigenschaften gegenüber den Speiseanschlüssen sta.rk gestört sind. In J¹Ig.9 sind die Eigenschaften an den koaxialen Speiseanschlüssen 1 durch die Kurve A₅ an den Anschlüssen 2 und 3 durch die Kurve B und an den Anschlüssen 3 und 1 durch die Kurve 0 dargestellt.

Zur Verbesserung der Symmetrieeigenschaften eines Zirkulator^ gemäß der Erfindung wird mindestens eines der Schaltungselemente Lg und Go in. der Reihenresonanzschaltung für eine Frequenz' annähernd in der Mitte des Zirkulatorarbeitsbereiches in mehrere Schaltungselemente unterteilt und jedes so abgeteilte Schaltungselement zwischen äußerem Leiter und geerdetem Leiter des Zirkulators so angeschlossen, daß man eine rotationssyminetrische Anordnung erhält.

Das Prinzip der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die F-ig* 3-8 erläutert.

Fig. 3 zeigt ein Ersatzschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung, "bei der das kapazitive Element Co gemeinsam

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vorhanden ist und das induktive Element in drei Elemente Lg', Lg" lind Lg¹"· !'ig· 4· zeigt eine stark vereinfachte Ansicht des Zirkulators nach Fig. 3·

Ba Ersatzschaltbild der Ausführungsform nach Fig»5 ist das induktive Element Lg des Reihenresonanzkreises gemeinsam vorhanden und da,s kapazitive Element ist in drei Teile Cg¹, C~" und Gn¹" unterteilt. Fig.^6 zeigt eine entsprechende schematische Ansicht eines Breitbandzirkulators zu der Ersatzschaltung nach Fig.5.

Bei der Ausführungsform nach Fig»7 ist sowohl das induktive als auch das kapazitive Element des Resonanssystems in drei Abschnitte unterteilt: Lg», G₃ ¹; Lg", G₃ ¹¹; L₃ ¹", Cg"¹. Fig. 8 zeigt die zugehörige schematische Ansicht.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 7 und 8 können die kapazitiven Elemente C₃ ³, C₃" und C₃"¹ offensichtlich an die geerdete Breite der zugehörigen Serienresonanzkreise angeschlossen werden.

Bei diesen Ausführungsformen ist die G-esamtresonanzfrequenz des E.esonanzsystemes aus den drei unterteilten Schaltungselementen so zu wählen, daß sie der Resonanzfrequenz genügt, die durch die Breitbandigkeit definiert ist. Jedes induktive Element und jedes kapazitive Element ist so zu wähler., daß es· der erforderlichen G-esamtimpedanz genügt.

Eine praktische Ausführungsf-orm eines Breitbandzirkulators gemäß dem Ersatzschaltbild nach Fig. 4 ist in Fig. 15 schematisch angedeutet»

Fig. 10 zeigt den charakteristischen Frequenzverlauf der

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Übertragungsverluste und YSWR einer nicht-reziproken Schaltung unter Verwendung eines Breitbandzirkulators gemäß der Erfindung mit drei Anschlüssen. Die Kurven A, B bzw. C entsprechen den
Eigenschaften zwischen den Anschlüsse*/ 1-2, 2-3 bzw. 3~1_S wie
schon bei Pig. 9 angegeben. Der Vergleich-von 51g. 10 mit Pig.9 zeigt, daß die Symmetrie des erfindungsgemäßen· Zirkulators sowohl hinsichtlich des Prequenzverlaufs der Verluste als auch
VSY/R der bekannten Einrichtung überlegen ist.

Die bisherige Beschreibung bezog sich auf einen erfindungsge—
mäßen Y-Zirkulator mit drei Anschlüssen. Entsprechend gilt das Prinzip der Erfindung für eine abweichende Anzahl von Anschlüssen mit symmetrischen Zirkulator eigenschaft.

Zur praktischen Anwendung des Breitband-Prequenaärkulators gemäß der Erfindung wird eine Ausführungsform der nicht-reziproken Schaltung im folgenden erläutert. ■ ₄

Gemäß Pig. 11 ist ein Zirkulator CY mit einem Eingangsanschluß 1 und einem Ausgangsanschluß 2 vorgesehen. Der dritte Anschluß 3 liegt über einem absorbierenden Widerstand R am äußeren leiter» Der äußere Leiter des Zirkulators CY ist über einem Reihenresonanzkreis IuC.. mit einer Resonanzfrequenz f.. im Arbeitsfrequenzbereich des Zirkulators CY mit Masse bzw. Erde verbunden. Zur einfacheren Erläuterung ist die Reihenresonanzschaltung
L,,, C₁ als einziges Element dargestellt. Die Reihenresonanz—
schaltung Iu, C. ist jedoch so ausgeführt, daß sie dem oben
unter Bezugnahme auf die Pig. 3-8 erläuterten Prinzip der
Erfindung genügt. Außerdem ist der äußere Leiter über eine v/eitere Reihenresonanzschaltung L₁ ¹J-C₁' mit der Resonanzfrequenz fj * außerhalb des Arbeitsfrequenzbereiches des Zirkulators mit

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Masse oder Erde -verbunden. Diese Schaltung hat die Punktion eines Isolators bei der Frequenz f, _t wie dies in der genannten Deutschen Patentschrift 1 949 856 erläutert ist. Das bedeutet, daß.eine dem .Anschluß 1 zugeführte Frequenz f 'den Zirkulator GY bis zum Anschluß 2 ohne wesentliche Yerluste passiert. Umgekehrt wird eine hochfrequente Energie mit der Frequenz f.., die am Anschluß 2 zugeführt wird, nahezu vollständig durch den absorbierenden Widerstand R gedämpft und absorbiert, so daß er am Anschluß 1 nicht mehr erscheint. Es wird angenommen, daß die Schaltung bei der Frequenz f ₁ ' ein Bahdeliminationsfilter besitzt, gebildet von dem Serienresonanzkreis I/..^J 0 ' mit der Resonanzfrequenz f. ^f, parallel zur Übertragungsbahn zwischen den Anschlüssen 1 und 2 angeschlossen. Bei dieser Frequenz fu¹ arbeitet die Schaltung reziprok, während sie bei der Frequenz f.. nicht reziprok arbeitet. -

Fig.12 zeigt die Frequenzabhängigkeit der Übertragungsverluste der Schaltung nach Fig. 11. In der linken Hälfte von Fig. 12 stellt eine unterbrochene Linie-die Rückwärtsverluste oder Verluste in Richtung vom Anschluß2aum Anschluß 1 dar. In der rechten Hälfte von Fig. 2 zeigt eine durchgehende linie die Vorwärtsverluste oder Verluste in Richtung von Anschluß 1 nach Anschluß 2. Diese Kurven erläutern die Tatsache, daß die Schaltung bei der Frequenz f^ nicht reziprok und bei der Frequenz f.' reziprok arbeitet. Zur Vereinfachung der Darstellung wurden die Vorwärtsverluste bei der Frequenz f.. nicht dargestellt, erwähnt sei jedoch, daß die Vorwärtsverluste bei der Frequenz f.. etwa in der Größenordnung gemäß Fig. 10 liegen, d.h.. sehr klein sind.

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Die Schaltung nach Fig. 11 eignet sich "beispielsweise für eine gemeinsame Sende- und Empfangsschaltung, für einen Ausgangsmischer eines Senders usw.

!Pig. 13 zeigt eine praktische Anwendung e.iner nicht-reziproken Schaltung nach 5¹Ig. 11 in einer gemeinsamen Sende- und Bmpfangschaltung. Dargestellt ist in Fig. 13 ein Breitbandzirkulator OY. und eine nicht-reziproke Schaltung OY₂' etwa gemäß Fig. 11« Ein Ausgangsanschluß eines Senders TX. ist in einem Anschluß des Breitbandzirkulators CY₁ verbunden. Ein Empfänger für eine Frequenz f., liegt am anderen Anschluß 'des Zirkulators OY₁, über einen Frequenzbaiidselektor B.., der die Frequenz f.. zum Empfänger RSC und die Frequenz f ' zu einem absorbierenden Wi-. derstand E₁' durchläßt. Der andere Anschluß des Zirkulators CY₁ liegt an einem Ansch3.uß der nicht-reziproken Schaltung CYp, die mit einem Anschluß mit einer Antenne A und mit einem anderen Anschluß über ein Bandeliminationsfilter Bp mit einem Eliminationsband der Frequenz f> mit dem äußeren Leiter verbunden ist. Außerdem liegt die nicht-reziproke Schaltung über zwei Resonanzkreise für die Frequenz f₁ bzw. f ₁' an Masse. Angenommen wird, daß der Sender ΪΧ. einen Ausgang mit der Frequenz f^ und außerdem eine störende Komponente mit der Frequenz f.. ' liefert. Die störende Komponente f^' wird von einem Serienresonanzkreis L₁ ¹C₁ ¹ mit der Resonanzfrequenz f₁' reflektiert, gelangt zu der nicht-reziproken Schaltung CYp und zurück zum Zirkulator CY., zum Frequenzbandselektor B. und wird von dem damit verbundenen Absorptionswiderstand" R₁ aufgenommen* Vom Sender TX₁ ausgehende elektromagnetische Störschwingungen f ^' werden somit von der Antenne A nicht abgestrahlt.

Dagegen wird eine ankommende Schwingung vom Empfänger ElDO von .der Antenne A mit der Frequenz etwa f.- von dem an der Schaltung CYp liegenden Bandeliminationsfilter B₂ reflektiert, gelangt

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zum Zirkulator CY₁ und wird vom Empfänger HEO über den Frequenzbandselektor B₁ aufgenommen.

In Folge des oben beschriebenen Prinzips kann, die Schaltung nach Fig. 13 die Äbstrahlung einer Störstrahlung von der sendenden Antenne verhindern, während gleichzeitig die gleiche Antenne zum Empfang einer Schwingung verwendet wird.

Eine weitere Ausführungsform zur Anwendung der nicht-reziproken Schaltung gemäß der Erfindung ist in Fig. 14 dargestellt. Die Ausführungsform nach Fig. 14 zeigt eine Sendeschaltung für zwei Sender TX₁ und TX₉. Bin Sender TX₁ liegt über einen Zirkulator

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CY^ , eine nicht-reziproke Schaltung CY₁ und über ein Kupplung^ netzwerk Ή an einer Antenne A. Der andere Sender TX₉ liegt

1 2

über einen Zirkulator CY₉ , eine nicht-reziproke Schaltung CYp und über das Kupplungsnetzwerk IT an der gleichen Antenne A.

12 12 Die Schaltungsgruppen CY₁ , CY₁ und CY₂ , CY₂ entsprechen der erläuterten Schaltung nach Fig. 13_} so daß auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet werden kann. Der Sender TX₁ gibt elektromagnetische Schwingungen der Frequenz f und eine störende Komponente f₁' ab. Der Sender TXp liefert die Frequenzkomponente f_? und eine störende Komponente f₂ ^T« So wie im Zusammenhang mit Fig. 13 beschrieben, werden die benötigten Frequenzen f.. und f₉ von der Antenne A abgestrahlt. Die störenden Komponenten f.,' und f_o ^J werden dagegen von den Absorptions—

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₁ widerständen R ' und H₂', die an den Zirkulatoren CY₁ und CYp liegen, a ufgenommen. Von der Antenne A werden somit keine störenden elektromagnetischen Schwingungen abgestrahlt, d, h. man hat eine Übertragungsschaltung sehr hoher Qualität.

Fig. 15 zeigt eine Ausführungsform einer nicht-reziproken Schaltung mit einem Zirkulator mit einem Ersatzschaltbild

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nach Fig. 3

Die erfindungsgemäße nicht-reziproke Schaltung, insbesondere der Resonanzkreis, läßt sich bequem· als gedruckte Schaltung oder nach einem anderen, für Massenfertigung geeigneten Verfahren herstellen. Die nicht-reziproke Schaltung kann durch Ausführung als gedruckte Schaltung "bzw. nach einem anderen Verfahren miniaturisiert werden und ist dann in vielen Fällen anwendbar.

In Fig. 15 wird ein nicht-reziprokes Element 10 von magnetischen Materialien, wie beispielsweise Ferritplatten und dem Inneren weitergebildet. Das nicht-reziproke Element 10 ist innerhalb eines äußeren Leiters 11 untergebracht. Man erkennt ferner ein Joch 12 eines Permanentmagneten 13, ein Substrat oder eine Basisplatte 14 für den Anschluß des inneren Leiters und ein Resonanzsystem 15, dessen Ersatzschaltung in Fig. 16 gezeigt ist, während Fig. 17 hierzu eine Ausführungsform zeigt.

Das Resonanzsystem wird vorzugsweise gegenüber- der Mittelachse des Zirkulators rotationssymmetrisch ausgeführt, damit man symmetrische Zirkulatoreigenschaften erhält, und auch mit Rücksicht auf die Produktion. Die verschiedenen Schaltungselemente sind deshalb gegenüber der Achse des Zirkulators rotationssymmetrisch angeordnet und auch die Verbindungen liegen auf rotationssymmetrischen Punkten. Aus dem gleichen G-rund kann, auch der äußere Leiter 11 vorzugsweise rotationssymmetrisch angeordnet werden.

Fig. 1:7 zeigt eine Ausführungsform des Resonanzsystems zur Aufwendung im Breitband-Y-Zirkulator gemäß der Erfindung. Das Resonanzsystem ist auf einem isolierenden Substrat 14

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kleinen dielektrischen Verlusten aufgebaut. Eine gegenüberliegende Elektrode 16, auf dem isolierenden Substrat 14 gegenüber einem geerdeten Leiter auf der anderen Seite, bildet einen kapazitiven Abschnitt Cg. Drei Streifen- oder Bandleitungsabschnitte 17 verlaufen von der Elektrode 16 radial in drei Richtungen, sind in Richtung des Umfanges gebogen und bilden den induktiven Abschnitt I_n (ig'» -^s"' ^g¹¹')· ·°^-^θ8β Resonanzsysteme kann man auf sehr, einfache Weise durch Aufdampfung herstellen. Dies gestattet die Herstellung des miniaturisierten Breitbandzirkulators in Massenfertigung,

Die Verbindungsabschnitte 18 zum geerdeten Leiter auf der anderen Seite des isolierenden Substrats 14 sind ebenfalls in Fig. 1-7 dargestellt. Indem man durchgehende Löcher im Substrat 14 und die Elektrode oder Streifenleiter auf beiden Seiten der Basisplatte vorsieht und indem man eine Anzahl solcher Substrate verwendet, kann man Kapazität und Induktivität des Resonanzsystems nach Bedarf erhöhen.

Man erhält somit gemäß der Erfindung eine nicht-reziproke Schaltung mit den gewünschten Eigenschaften im Durchlaßband des Zirkulators, indem man. das Resonanzsystem vorsieht und in mehrere Abschnitte oder Elemente unterteilt, die zwischen dem äußeren und dem geerdeten Leiter angeschlossen werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß eine Seite des Resonanzsystems sehr nah an einem Zirkulatoranschluß angebracht v/erden kann. Durch diesen zweiten Vorteil wird die Justierung des Verbindungspunktes sehr einfach, was wiederum die Einjustierung der Eigenschaften bei der Herstellung der Einrichtung erleichtert und damit Fertigungskosten erspart.

Die gesamte Einrichtung läßt sich sehr flach ausführen. Das Resonanzsystem wird dabei mit seinen kapazitiven und induktiven Abschnitten als gedruckte Schaltung oder durch Aufdampfen

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hergestellt, so daß man einen zur Massenfertigung geeigneten, miniaturisierten Breifbandzirkulator erhält.

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Claims

Patentansprüche

1. fticht-reziproke Schaltung mit einem einen inneren und einen äußeren Leiter aufweisenden und auf einem geerdeten Leiter montierten Zirkulator,, wobei der äußere Leiter des Zirkulators vom geerdeten Leiter hochfrequenzmäßig isoliert ist, gekennzeichnet durch ein zwischen äußerem und geerdetem Leiter angeschlossenes Resonanzsystem für eine Mittelfrequenz im Arbeitsfrequenzbereich des Zirkulators, das mehrere zwischen äußerem und geerdetem Leiter parallel angeordnete Schaltungselemente umfaßt.

2. Schaltung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Resonanzsystem eine Anzahl parallel geschalteter, gleicher Schaltungselenente aufweist.

3. Schaltung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungselemente gegenüber der Hittelachse des Zirkulators rotationssymmetrisch angeordnet sind.

4« Schaltung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungselemente mindestens auf einer Seite einer isolierenden Platte angeordnet sind.

5. Schaltung nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch mehrere Serienresenanzkreise, tob. denen einer mit einer Frequenz im Arbeitsfrequenzbereich des Zirkulators und ein anderer mit einer Frequenz außerhalb des Arbeitsfrequenzbereiches schwingt.

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