DE2354449A1

DE2354449A1 - Richtungskoppler fuer tem-wellen mit inhomogenem medium

Info

Publication number: DE2354449A1
Application number: DE19732354449
Authority: DE
Inventors: Aribert Dipl-Phys Scheffel
Original assignee: INST fur NACHRICHTENTECHNIK
Current assignee: INST fur NACHRICHTENTECHNIK
Priority date: 1972-12-11
Filing date: 1973-10-31
Publication date: 1974-06-12
Also published as: CS194267B1; HU168941B; DD101512A1

Description

Richtungskoppler für TEM-Wellen mit inhomogenem Medium Die Erfindung betrifft einen Richtungskoppler für TEM-Wellen mit inhomogenem Medium vorzugsweise in Streifenleiterausführung.
Es sind Richtungskoppler für TEM-Wellen aus Streifenleitungen z. B. Triplate-Leitungen oder Microstrip-Leitungen bekannt.
Diese Richtungskoppler bestehen ebenfalls wie die koaxialen Baufromen aus einer Haupt- und einer Nebenleitung, die in geeigneter Weise miteinander elektromagnetisch verkoppelt sind. Dabei befindet sich an einer Seite des Richtungskopplers das Tor 1 - Anschluß der Hauptleitung sowie das Tor 2 - Anschluß der Nebenleitung und an der anderen Seite des Richtungskopplers das Tor 3 als anderer Anschluß der Nebenleitung sowie das Tor 4 als anderer Anschluß der Hauptleitung.
Das Tor 2 der Nebenleitung ist mit einem Widerstand, dessen Widerstandswert reell und gleich den Wellenwiderstand der Anschlußleitung ist, reflexionsfrei abgeschlossen. Streifenleitungen und damit die aus ihnen hergestellten Richtungskoppler enthalten ein aus Luft und einem Subatratmaterial geschichtetes, d. h. inhomogenes Medium. Das Maß für die Richtwirkung des Richtungskopplers ist die Kopplung γ13 von Tor 1 der hauptleitung zum Tor 3 der Nebenleitung. Diese Kopplung soll möglichst klein sein, d. h. gegen Null gehen. Sie besitzt Jedoch für einen Richtungskoppler mit inhomogenem Medium bekanntlich den Wert wobei # ve und # vc die Abweichungen der Phasengeschwindigkeiten der Gleichtakt- bzw. Gegentaktmode von den Idealwerten ve und vc und k die Kopplung vom Tor 1 der Hauptleitung zum Tor 2 der Nebenleitung bedeuten.
Daraus ist der Nachteil dieser bekannten Richtungskoppler abzuleiten; die Kopplung kann auf Grund der Inhomogenität des Mediums nicht gegen Null gehen, da die sich im Koppelbereich beider Leffungen ausbreitenden Moden, die Gleichtakt- und die Gegentaktmode, unterschiedliche Ausbreitungsgeschwindigkeiten besitzen, wodurch sich die Richtwirkung des Richtungskopplers stark verschlechtert.
Die Erfindung bezweckt die Verbesserung der Richtwirkung von Richtungskopplern für TEM-Wellen mit inhomogenem Medium.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Richtungskoppler für TEM-Wellen mit inhomogenem Medium zu schaffen, der trotz voneinander verschiedener Phasengeschwindigkeiten der Gleichtakt- und der Gegentaktmode eine relativ gute Richtwirkung aufweist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch geldat, daß das Tor 2 der Nebenleitung mit einem komplexen Widerstand # abgeschlossen ist. Dieser komplexe Widerstand # ist so bemessen, daß er die Phasen und-Amplituden der Gleich- und der Gegentaktmode so beeinflußt, daß sie sich am Tor 3 der Xebenleitung trotz ihrer unterschiedlichen Phasengeschwindigkeiten gegenseitig aufheben.
Für kleinere Kopplungen k muß dieser komplexe Widerstand # etwa den Wert haben. Hierbei bedeutet z, gleich Wellenwiderstand der Leitungen, die an den Richtungskoppler angeschlossen sind.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel nähre erläutert werden.
Die zugehörige Zeichnung zeigt die schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Richtungskopplers.
Die Nebenleitung 5 eines Richtungskopplers ist am Tor 2 alt einem komplexen Widerstand # abgeschlossen. Der komplexe Widerstand # ist dabei so bemessen, daß er die Phasen und Amplituden der Gleichtakt- und Gegentaktmode so beeinflußt, daß sie sich am Tor 3 der Nebenleitung 5 trotz ihrer unterschiedlichen Phasengeschwindigkeiten gegenseitig aufheben.
Für kleine Kopplungen # muß dieser komplexe Widerstand # etwa den Wert haben.
Die tehcnische Ausführung dieses komplexen Widerstandes # kann in bekannter Art als Reihen- und/oder Parallelschaltung eines Wirkwiderstandes mit einem Blindwiderstand erfolgen.
Hierbei ist der Blindwiderstand je nachdem, ob ist kapazitiv oder induktiv.
Für größere Kopplungen k kann die angegebene Bemessungsvorschrift als gute Näherung fUr den komplexen Widerstand # dienen, der endgültige Wert läßt sich dann leicht empirisch ermitteln.

Claims

Patentansprüche:

1. Richtungskoppler für TEM-Wellen mit inhomogenem Medium, dessen Gleichtakt- und Gegentaktmode voneinander verschiedene Phasengeschwindigkeiten besitzen, bestehend aus einer Hauptleitung und einer Nebenleitung, welche elektromagnetisch miteinander verkoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenleitung (5) am Tor 2 mit einen Widerstand # abgeschlossen ist, dessen komplexer Widerstandswert von Wellenwiderstand der Anschlußleitungen verschieden ist und eine solche Größe besitz daß er die Gleichtakt- und die Gegentaktomde in ihren Phasen und Amplituden derart beeinflußt, daß sie am Tor 3 der Nebenleitung () gegen seitig aufgehoben sind.

2. Richtungskoppler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der komplexe Widerstand # etwa den Wert besitzt, wobei z0 den Wellenwiderstand der an den Richtungskoppler angeschlossenen Leitungen, k die Kopplung von Tor 1 der Hauptleitung (6) nach Tor 2 der Nebenleitung (5) und # ve und #vc die Abweichungen der Phasengeschwindigkeiten der Gleichtakt- bzw. Gegentaktmode von den Idealwerten ve und vc bedeuten.

3. Richtungskoppler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der komplexe Widerstand # in bekannter Art aus einer Reihen- und/oder Parallelschaltung von einem Wirkwiderstand mit einer Kapazität oder mit einer Induktivität besteht.