DE2407668A1 - ARRANGEMENT FOR SEPARATING THE SIGNALS OF EACH CHANNEL OF A MULTI-CARRIER REMOTE INDICATING SYSTEM - Google Patents
ARRANGEMENT FOR SEPARATING THE SIGNALS OF EACH CHANNEL OF A MULTI-CARRIER REMOTE INDICATING SYSTEMInfo
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Description
Beschreibung zum PatentgesuchDescription of the patent application
der Firma The Post Office, 23 Howland Street, London ,OP 0HQ /of The Post Office, 23 Howland Street, London, OP 0HQ /
EnglandEngland
betreffend:concerning:
"Anordnung zum Trennen der Signale jedes Kanals eines Mehrf achtr äg er f er ran e Id e sy s t era s ""Arrangement for separating the signals of each channel of a multiple carrier for running Id e sy s t era s"
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Trennen der Signale jedes Kanals eines Mehrfachträgerfernmeldesysterns.The invention relates to an arrangement for separating the Signals of each channel of a multicarrier telecommunications system.
Fernineldesystenie unter Verwendung hohler metallischer Wellenleiter mit rundem Querschnitt sind bekannt. Solche Systeme haben große verwendbare Bandbreiten, welche infolge der Natur des Verkehrs und der Begrenzungen der digitalen Einrichtungen in viele Signalkanäle aufgespalten werden müssen. Es müssen Mittel vorgesehen werden an der Empfangsstation, um die einzelnen Kanäle voneinander zu trennen. Die Trennung wird normalerweise vorgesehen durch die Verwendung von Resonanzhohlraumfiltern.Remote system using hollow metallic Waveguides with a round cross section are known. Such systems have large usable bandwidths, which as a result The nature of traffic and the limitations of digital facilities must be broken down into many signal channels. Means must be provided at the receiving station to separate the individual channels from one another. the Separation is usually provided through the use of resonant cavity filters.
Dielektrische Wellenleiter, bestehend aus einem Körper beliebiger Querschnittsfona aus Dielektrikum, umgeben von einem unendlichen Medium unterschiedlicher PermissilitätDielectric waveguides, consisting of a body of any cross-sectional shape made of dielectric, surrounded by an infinite medium of different permissility
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gegenüber der des Körpers können bei Frequenzen ähnlich jenen verwendet werden, für die hohle Wellenleiter eingesetzt werden. Der Körper und das umgebende Medium brauchen nicht gleichförmige Pennissilität über die Querebene zu besitzen, und die Begrenzung zwischen den beiden kann diffus sein. Bezüglich der meisten Aspekte sind dielektrische Wellenleiter ähnlich hohlen Wellenleitern. Es gibt jedoch einige Fällte, wo die Charakteristiken dielektrischer Wellenleiter den Aufbau einer bestimmten Wellenleiterkomponente sehr schwierig machen, verglichen ;nit dem entsprechenden Element bei hohlen Wellenleitern. Ein solcher Fall ist der Breitbandrxchtungskoppler, wo die Änderung des Kopplungskoeffizienten mit der Frequenz zwischen zwei dielektrischen Wellenleitern so groß iäb, daß der Aufbau einer brauchbaren Komponente unmöglich wird. Da dies so ist, sind neue Techniken erforderlich, um den dielektrischen Wellenleiter mit allen seinen Vorteilen zu nützen. Es kann gezeigt werden, daß zwar die Kopplungskoeffizienten-Charakteristik bestimmte Komponenten ausschließt, jedoch eine vollständig neue Form eines Kanaltrennungsnetzwerks ermöglicht.versus that of the body can be used at frequencies similar to those for which hollow waveguides are used will. The body and the surrounding medium need not have uniform pennissility across the transverse plane, and the boundary between the two can be diffuse. Most aspects are dielectric Waveguides similar to hollow waveguides. However, there are some cases where the characteristics are more dielectric Waveguide the structure of a particular waveguide component very difficult compared to the corresponding element in hollow waveguides. Such a case is the broadband directional coupler, where the change in coupling coefficient with the frequency between two dielectric waveguides so great that the construction of a useful Component becomes impossible. Since this is so, new techniques are required to make the dielectric waveguide to use with all its advantages. It can be shown that the coupling coefficient characteristic determined Excludes components, but enables a completely new form of channel separation network.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Filter für dielektrische Wellenleiter zu schaffen, das über ein breites Frequenzband arbeitet.The object of the invention is to provide a filter for dielectric waveguides that operates over a wide frequency band is working.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein dielektrisches Wellenleiterfilter ein dielektrisches Medium, in dem zwei dielektrische Wellenleiterbereiche vollständig eingetaucht sind, wobei jeder Wellenleiterbereich einen Längenabschnitt aufweist, über den der Bereich so nahe einem Längenabschnitt des anderen Bereiches ist, daß die Bereiche elektromagnetische Energie austauschen können, welche Längenabschnitte als gekoppelte Längen bezeichnet werden sollen,In accordance with the present invention, a dielectric waveguide filter comprises a dielectric medium in which two dielectric waveguide regions are completely immersed, each waveguide region having a length over which the area is so close to a length of the other area that the areas can exchange electromagnetic energy, which length sections should be referred to as coupled lengths,
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wobei die gekoppelten Längen so sind, daß im Betrieb Energie, die bei einer bestimmten Frequenz in einen Wellenleiterbereich von einem Ende der gekoppelten Länge desselben übertragen wird, am anderen Ende der gekoppelten Längen im wesentlichen in dem anderen Bereich enthalten ist, wobei die Abmessung jedes Wellenleiterbereichs quer zu seiner Länge so ist, daß das Verhältnis ^g/Ä-2 in der Größenordnung (einschließlich beider Grenzwerte) vonthe coupled lengths being such that, in use, energy transmitted at a particular frequency into a waveguide region from one end of the coupled length thereof is substantially contained in the other region at the other end of the coupled lengths, the dimension of each waveguide region across its length is such that the ratio ^ g / λ- 2 is of the order (including both limits) of
0.95 JEl + -0.050.95 JEl + -0.05
0.05 /!ζ + 0.950.05 /! Ζ + 0.95
liegt, worin Kg die Wellenlänge der elektromagnetischen Energie in den Wellenleiter entfernt von den gekoppelten Längen ist,A>2 die Wellenlänge im freien Raum einer TEM-Welle der gleichen Fre«t quenz wie die elektromagnetische Energie ist, E1 und E2 die Dielektrizitätskonstanten jenes Teils jedes Bereichs der maximalen Dielektrizitätskonstante und der mittleren Dielektrizitätskonstante des Mediums sind, oder die Dielektrizitätskonstanten von jenem Teil der Bereiche minimaler Dielektrizitätskonstante und mittlerer Dielektrizitätskonstante des Mediums.where Kg is the wavelength of the electromagnetic energy in the waveguide away from the coupled lengths, A> 2 is the wavelength in free space of a TEM wave of the same frequency as the electromagnetic energy, E 1 and E 2 are the dielectric constants that part of each range of the maximum permittivity and mean dielectric constant of the medium, or the dielectric constants of that part of the ranges of minimum permittivity and mean dielectric constant of the medium.
In dem Fall, wo die Dielektrizitätskonstanten über die Bereiche und das Medium nicht variabel sind, ist gemäß der Er-In the case where the dielectric constants are not variable over the areas and the medium, according to the
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findung auch ein dielektrisches Wellenleiterfilter vorgesehen mit zwei dielektrischen Wellenleitern, die vollständig in ein dielektrisches Meidum eingetaucht sind, derart, daß sie elektromagnetische Energie austauschen und einander nahe angeordnet sind über einen begrenzten Längenabschnitt (die gekoppelten Längen), welche diejenigen Längen sind, über die die Zentroide der Dielektrizitätskonstante der Querschnitte der Wellenleiter in einem Abstand voneinander liegen, derart, daß im Betrieb der antisymmetrische Modus des Filters fortpflanzbar ist und wobei die Querabmessungen der Wellenleiter so bemessen sind, daß das Verhältnis ^- g/λ. in der Größenordnung (einschließlich beider Grenzwerte) liegt voninvention also provides a dielectric waveguide filter having two dielectric waveguides which are completely immersed in a dielectric medium such that they exchange electromagnetic energy and are located close to one another over a limited section of length (the coupled lengths) which are the lengths over which the Centroids of the dielectric constant of the cross-sections of the waveguides are at a distance from one another in such a way that the antisymmetric mode of the filter can be propagated during operation and the transverse dimensions of the waveguides are such that the ratio ^ - g / λ. is of the order of magnitude (including both limit values) of
0.95 /E^" + 0.05 /Ej0.95 / E ^ "+ 0.05 / Ej
0.05 ΓΈ7+ 0.950.05 ΓΈ7 + 0.95
liegt, worin Kg die Wellenlänge des Signals in Wellenleitern in Abschnitten entfernt von den gekoppelten Längen ist, ^2 Wellenlänge einer TEM-Welle gleicher Frequenz im freien Raum ist, E, die Dielektrizitätskonstante des Materials der Wellenleiter ist und E2 die Dielektrizitätskonstante des Mediums ist, in welches die Wellenleiter eingebettet oder eingetcicht sind.where Kg is the wavelength of the signal in waveguides in sections distant from the coupled lengths, ^ 2 is the wavelength of a TEM wave of the same frequency in free space, E is the dielectric constant of the material of the waveguide and E 2 is the dielectric constant of the medium in which the waveguides are embedded or embedded.
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Die Enden der gekoppelten Längen können gekennzeichnet werden durch zunehmenden Abstand zwischen den Bereichen oder den Wellenleitern bis auf einen Wert, bei dem der Energietransfer aufhört, oder durch Anordnen eines elektrischleitenden Schirmes zwischen den Bereichen oder Wellenleitern. The ends of the coupled lengths can be characterized by increasing distance between the areas or the waveguides to a level at which the energy transfer ceases, or by placing an electrically conductive screen between the areas or waveguides.
Die Bereiche und Wellenleiter und das dielektrische Medium können jeweils isotrop sein.The regions and waveguides and the dielectric medium can each be isotropic.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung können die beiden dielektrischen Wellenleiter auf einer leitenden Ebene angeordnet werden, und die Kombination der Wellenleiter und der leitenden Ebene kann vollständig in ein dielektrisches Medium eingetaucht werden.According to a further feature of the invention, the two dielectric waveguides are arranged on a conductive plane, and the combination of the waveguides and the conductive plane can be completely immersed in a dielectric medium.
Anstelle einer einzigen leitenden Ebene können auch zwei leitende Ebenen verwendet werden.Instead of a single conductive level, two conductive levels can also be used.
Das dielektrische Meijdum zwischen den beiden Wellenleitern kann eine Dielektrizitätskonstante mit einem Wert haben, der abweicht von dem des Restes des umgebenden Mediums. In diesem Falle ist die Dielektrizitätskonstante E», die in dem oben angeführten Bereich auftaucht, jene des Dielektrikums, in das die Wellenleiter und das Material zwischen ihnen eingetaucht sind.The dielectric meijdum between the two waveguides may have a dielectric constant with a value different from that of the rest of the surrounding medium. In this case is the dielectric constant E », which appears in the range given above, that of the dielectric in which the waveguide is inserted and the material is immersed between them.
Die Erfindung beruht auf der Tatsache, daß, falls zwei Wellenleiter gleichförmig längs ihrer gekoppelten Längen gekoppelt sind, dann, wenn ein Wellenleiter an einem Ende der gekoppelten Längen erregt wird, zwischen den Wellenleitern eine Leistungsübertragung erfolgt. Wenn die ursprüngliche Erregung längs der gekoppelten Länge fortschreitet, wird ein zunehmenderThe invention relies on the fact that if two waveguides are uniformly coupled along their coupled lengths then when a waveguide is excited at one end of the coupled lengths, one between the waveguides Power transfer takes place. As the original excitation progresses along the coupled length it becomes increasing
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Anteil der Leistung von dem zweiten Wellenleiter übernommen, bis bei einem Abstand der bestimmt ist durch eine Größe, welche hier als Kopplungskoeffizient bezeichnet wird, der Transfer im wesentlichen vollständig ist. Es liegen dann Bedingungen vor für die Rückübertragung der Leistung auf den ursprünglichen Wellenleiter in einem ähnlichen Abstand. Auf diese Weise kann gesagt werden, daß die Leistung zwischen den beiden Wellenleitern hin-und herschwingt. Das Intervall zwischen Punkten von im wesentlichen vollständigen Energieübergangs wird einzig und allein bestimmt durch die hier als Kopplungskoeffizient bezeichnete Größe unter der Voraussetzung, daß die Wellenleiter identisch sind und die Kopplung gleichförmig längs der gekoppelten Längen ist. Im dielektrischen Wellenleiter kann gleichförmige Kopplung erzielt werden durch Aufrechterhalten des Parallelismus zwischen den Wellenleitern über deren gekoppelte Längen ,und der Kopplungskoeffizient kann verändert werden durch Veränderung des Abstands zwischen den Wellenleitern.Share of the power taken over by the second waveguide, until the transfer occurs at a distance that is determined by a variable which is referred to here as the coupling coefficient is essentially complete. There are then conditions for the transfer of the service back to the original one Waveguides at a similar distance. In this way it can be said that the power between the two waveguides swings back and forth. The interval between points of substantially complete energy transition becomes only and determined solely by what is referred to here as the coupling coefficient Size provided that the waveguides are identical and the coupling is uniform along the coupled one Lengths is. In the dielectric waveguide, uniform coupling can be achieved by maintaining the Parallelism between the waveguides over their coupled lengths, and the coupling coefficient can be varied by Change in the distance between the waveguides.
Das Ende der gekoppelten Länge kann so ausgebildet werden, daß es zusammenfällt mit einem der Punkte, wo die elektromagnetische Energie im wesentlichen vollständig in einem der Wellenleiter erscheint, in welchem Falle die elektromagnetische Energie längs jenes Wellenleiters austreten würde, in welchem sie am Ende der gekoppelten Länge erschiene, was nicht notwendigerweise der Wellenleiter ist, in den sie eingetreten war. Die gekoppelten Länge kann das Intervall zwischen den Punkten im wesentlichen totalen Transfers von Leistung übersteigen, und zwar um ein Vielfaches, doch unter der Voraussetzung, daß das Verhältnis zwischen den beiden Längen ein ganzzahliges Vielfaches ist, wird die Leistung im wesentlich vollständig in dem einen oder anderen der Wellenleiter erscheinen.The end of the coupled length can be designed so that it coincides with one of the points where the electromagnetic energy is essentially entirely in one of the Waveguide appears in which case the electromagnetic energy would emerge along that waveguide in which it would appear at the end of the coupled length, which is not necessarily the case is the waveguide that she entered. The coupled length can be the interval between the points substantially exceed total transfers of power, and indeed many times over, provided that the ratio between the two lengths is an integral multiple, the performance is essentially complete in that one or the other of the waveguides appear.
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Es hat sich gezeigt, daß, weil der Kopplungskoeffizient eine Funktion der Frequenz ist, das Filter verwendet werden kann, um zwei Träger unterschiedlicher Frequenzen zu trennen, indem die gekoppelte Länge und der Kopplungskoeffizient so gewählt werden, daß am Ende der gekoppelten Länge ein Träger im wesentlichen vollständig in einem Wellenleiter und der andere Träger im wesentlichen in vollständigem anderen Wellenleiter erscheint. Signale, die durch Modulation der Träger abgeleitet werden, würden sich in ähnlicher Weise verhalten mit der Ausnahme, daß sie aus einem Band von Frequenzen bestehen und infolgedessen es nicht vollständig zutrifft, daß das gesamte Band im wesentlich vollständig in einen Wellenleiter erscheint. Die Bedingung, daß ein am Eingang eingeführter Träger einen der Ausgänge verläßt mit nahezu keiner Dämpfung kann definiert werden als j C I L = η -ζ, worin C der Kopplungskoeffizient ist, der sich mit der Frequenz ändert, L die gekoppelte Länge ist und η das ganzzahlige Vielfache.It has been found that because the coupling coefficient is a function of frequency, the filter can be used to separate two carriers of different frequencies by choosing the coupled length and the coupling coefficient so that at the end of the coupled length there is a carrier in essentially entirely in one waveguide and the other carrier appears essentially entirely in the other waveguide. Signals derived by modulating the carriers would behave similarly except that they consist of a band of frequencies and, as a result, it is not entirely true that the entire band appears essentially entirely in a waveguide. The condition that a carrier introduced at the input leaves one of the outputs with almost no attenuation can be defined as j CIL = η -ζ, where C is the coupling coefficient that changes with frequency, L is the coupled length and η is the integer Multiples.
' Wenn η geradzahlig ist, verläßt der Träger den Wellenleiter, der auch den Einlaß aufwies. Wenn η ungeradzahlig ist, verläßt der Träger den Wellenleiter, der nur den Auslaß bildet. Energie in dem Träger,%die diese Bedingung nicht erfüllt, findet sich nicht im wesentlichen vollständig in einem der Wellenleiter am Ende der gekoppelten Länge, doch kann diese Bedingung im allgemeinen für jeden Träger erfüllt werden, der in das Filter eintritt durch Ändern entweder des Kopplungskoeffizienten oder der gekoppelten Länge oder beider.If η is an even number, the carrier leaves the waveguide that also had the inlet. If η is odd, the carrier leaves the waveguide which only forms the outlet. Energy in the carrier,% which does not satisfy this condition is not found substantially completely in one of the waveguides at the end of the coupled length, but this condition can be fulfilled in general for any carrier that enters the filter by changing either the coupling coefficient or the coupled length, or both.
Zusätzlich kann das Filter verwendet werden, um Träger auf einem einzigen dielektrischen Wellenleiter zu kombinieren, indem die gekoppelte Länge und der Kopplungskoeffizient soAdditionally, the filter can be used to combine carriers on a single dielectric waveguide, by the coupled length and the coupling coefficient so
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gewählt werden, daß am linde der gekoppelten Länge die Träger auf dem selben Wellenleiter erscheinen.be chosen that on the linde of the coupled length the carrier appear on the same waveguide.
Ferner sind die Wellenleiter in der Lage durch Wahl einer Querabines sung für jeden Wellenleiter relativ zu seiner Länge, wie oben definiert, eine Gruppe von Trägern zu führen, und das Filter trennt das Band in eine Anzahl von kontituenten Trägern oder Kanälen. Alternativ kann das Filter in umgekehrter Weise arbeiten und Träger oder Kanäle kombinieren.Furthermore, the waveguides are able to relate to each waveguide by choosing a transverse resolution for each waveguide Length, as defined above, to guide a group of carriers, and the filter separates the band into a number of contituents Girders or channels. Alternatively, the filter can operate in reverse and combine carriers or channels.
Ein Filter mit einem Einlaß und zwei Auslassen wird als ein "gekoppeltes Leitungsfilter" bezeichnet. Es bildet eine Anordnung, in der eine Anzahl von im gleichen Abstand liegenden Signalkanälen den Eingang bilden, und eine Trennungtoird, so daß alternierende Kanäle auf jedem der beiden Ausgänge erscheinen.A filter with one inlet and two outlets is called denotes a "coupled line filter". It forms an arrangement in which a number of equidistantly spaced Signal channels form the input, and a separation to be made so that alternating channels appear on each of the two outputs.
Ausführungsformen der Erfindung können mehr als zwei Wellenleiter verwenden. Die elektromagnetische Kopplung zwischen den Wellenleitern ist nicht auf eine einzige Ebene beschränkt, so daß ein bestimmter Wellenleiter gleichzeitig mit verschiedenen WaLlenleitern gekoppelt sein kann, doch können die Charakteristiken einer Anordnung mit mehr als zwei Wellenleitern abgeleitet werden aus den überlagerten Charakteristiken von den paarweise betrachteten Wellenleitern unter der Voraussetzung, daß alle Kombinationen von zwei Wellenleitern berücksichtigt werden. Ausführungsformen der Erfindung können drei, vier oder mehr Wellenleiter verwenden.Embodiments of the invention can include more than two Use waveguide. The electromagnetic coupling between the waveguides is not limited to a single plane, so that a particular waveguide can be coupled to different waveguides at the same time, but can the characteristics of an arrangement with more than two waveguides are derived from the superimposed characteristics of the waveguides considered in pairs, provided that all combinations of two waveguides are taken into account will. Embodiments of the invention can use three, four, or more waveguides.
Ein Kanaltrennfilter unter Verwendung des "gekoppelten-Leitungsfilters" wird aufgebaut als eine Serie von Einheiten in Kaskade, von denen jede so ausgebildet ist, daß sie denA channel separation filter using the "coupled line filter" is constructed as a series of units in cascade, each of which is designed to serve the
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Ausgang von einem der Viellenleiter der vorhergehenden, einheit erhält und die Trennung durchführt. D&iigeaaß liefert uei eineiu Netzwerk, das für die Trennung von acut i_.i Anstand liegenden Kanälen vorgesehen ist, die ir see "Jinhsit vier auf jeieai seiner Ausgänge. Die zweite Filcerstufe besteht aus zv/ei Einheiten, von denen jade an einen Ausgang der ersten Einheit angeschlossen ist. Auf diese vJeise ergeben sich nun vier Ausgangswellenleiter, von denen jeder zwei der ursprünglich acht Kanäle führt. Die dritte Stufe arbeitet in ähnlicher vieise unter Verwendung von vier Uinheiten.It receives output from one of the vial conductors of the previous unit and performs the separation. D & iigeaass supplies uei a network, which is provided for the separation of acut i_.i decency lying channels, the ir see "Jinhsit four on each of its outputs. The second filter stage consists of two units, one of which is connected to an output of the first In this way there are now four output waveguides, each of which carries two of the original eight channels.The third stage operates in a similar manner using four units.
Die Funktionen der Eingänge und Ausgänge der Anordnung können vertauscht v/erden, uua so eine Anordnung zu schaffen zur Korabination einer Anzahl von Signalkanälen a.a oondesnde eines Fernuieldesystei-as.The functions of the inputs and outputs of the arrangement can be interchanged to create such an arrangement for the coordination of a number of signal channels a.a oondesnde of a Fernuieldesystei-as.
Eine Sruype von Trägern, die an daa Eingang eines gekoppelten Leitungsfilters eingeführt" v/ir-Ί, kann getrennt werden in zv/ei Untergruppen, je nachdem, 0.0 η geradzahlig oder ungeradzahlig für jeden träger ist, unter der Voraassatzung, daß man sie alle die Bedingung erfüllen lassen kann, daß η eine positive ganze Zahl für dieselbe gekoppelte L'anjQ ist. Dies hat zur Voraussetzung, daß die Frequenzen der Träger eine bestimmte Beziehung besitzen zur Änderung des Kopplanjskoeffizienten iait der Frequenz. Jene Träger, welche die Bedingung erfüllen, daj3 ri ungeradzahlig ist, werden zu dera iQ.-lenleiter ohne Eingang Übertragen, während die Träger, welche die Bedingung η geradzahlig erfüllen, auf den viellenleiter bleiben, der den Eingang bildete. Jede der beiden Untergruppen kann weiter aufgetrennt v/erden durch zusätzliche Einheiten, die in ähnlicher Weise arbeiten, ura vier kleinere Gruppen zuA range of carriers, which are introduced at the input of a coupled line filter "v / ir-Ί, can be separated into zv / ei subgroups, depending on 0.0 η even or odd for each carrier, provided that they are all the condition that η is a positive integer for the same coupled L'anjQ . This presupposes that the frequencies of the carriers have a certain relationship to the change in the Kopplanj coefficient ia with the frequency. Since ri is odd, they are transmitted to the iQ.-conductor without an input, while the carriers that meet the condition η even-numbered remain on the multi-conductor that formed the input. Each of the two subgroups can be further separated by additional units that work in a similar way, ura four smaller groups too
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erzeugen, welche jeweils nicht mehr als ein Viertel der Anzahl von Trägern fähren aus der ursprünglichen Gruppe. Diese Prozedur kann wiederholt werden, so oft es erforderlich ist, daait jeder Träger allein auf einer bestimmten Wellenlänge erscheint, womit :aan eine vollständige Trennung der ursprünglichen Gruppe in ihre Träger !component en erreicht. Man erkennt, daß die beschriebene Kopplung die Charakteristiken eines zyklischen Filters über eine große Bandbreite aufweisen kann,und eine Serie solcher Anordnungen kann verwendet werden als Kanaltrennnet zwerk.produce which each do not exceed a quarter of the number of porters from the original group. This procedure can be repeated as often as necessary so each carrier is on a certain wavelength alone appears, with which: aan a complete separation of the original Group in their carrier! Component en achieved. One recognises, that the coupling described can have the characteristics of a cyclic filter over a large bandwidth, and a series of such arrangements can be used as a duct separation net zwerk.
Ss hat sich gezeigt, daß die Änderung des Kopplungskoeffizienten rait der Frequenz im wesentlichen linear gemacht werden kann über eine große Bandbreite durch Einstellung des Abstands der Wellenleiter. Zusätzlich hat sich gezeigt, daß kleine Änderungen des Abstandes nur minimale Änderungen in der Rate der Änderung des Kopplungskoeffizienten mit der Frequenz mit sich bringt, jedoch hauptsächlich eine gleichförmige Änderung über die Bandbreite über der Anordnung verursachen. Diese Beziehungen erlauben den Aufbau eines Kanaltrennnetzwerks, das besonders brauchbar ist für ein Hehrfachträgerfernineldesystein mit im gleichen Abstand liegenden Signalkanälen, wo die gekoppelte Länge für alle Einheite in jeder Stufe dieselbe ist und genau die Hälfte der gekoppelten Länge für alle Einheiten relativ zur unmittelbar vorhergehenden Stufe vorgesehen wird. Der Abstand zwischen den Wellenleitern jeder Einheit braucht jedoch nicht derselbe zu sein.It has been found that the change in the coupling coefficient rait makes the frequency essentially linear can be over a wide bandwidth by adjusting the spacing of the waveguides. In addition, it has been shown that small changes in distance only minimal changes in the rate of change in the coupling coefficient with frequency but mainly cause a uniform change across the bandwidth across the array. These relationships allow the construction of a sewer separation network, which is particularly useful for a multi-carrier fernineldesystein with equally spaced signal channels where the coupled length for all units in each Stage is the same and exactly half the coupled length for all units relative to the immediately preceding one Stage is provided. However, the spacing between the waveguides of each unit need not be the same.
Ein gekoppeltes Leitungsfilter mit dielektrischen Wellenleitern mit isotropen Wellenleitern, dia in ein isotropes Medium eingetaucht sind, sowie ein Kanaltrennet zwerk, auf ge-A coupled line filter with dielectric waveguides with isotropic waveguides, dia into an isotropic one Are immersed in the medium, as well as a duct separator, on
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baut aus einer Kaskade gekoppelter Leitungsfilter, wobei das Kanaltrennetzwerk insbesondere geeignet ist fdr ein Mehrfachträgerf ernineldesysteiu mit im gleichen Abstand liegenden Signalkanälen sollen nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen als Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.builds from a cascade of coupled line filters, whereby the Channel separation network is particularly suitable for a multiple carrierf ernineldesysteiu with equally spaced signal channels are described below with reference to the attached Drawings are explained in more detail as an exemplary embodiment.
Fig. 1 zeigt ein gekoppeltes Leitungsfilter mit dielektrischen Wellenleitern,Fig. 1 shows a coupled line filter with dielectric waveguides,
Fig. 2 zeigt die Querschnitte der isotropen /iellenleiter, die Verwendung finden,Fig. 2 shows the cross-sections of the isotropic waveguides that are used,
Fig. 3 zeigt-ein Kanaltrennetzwerk lait acht Ausgängen,Fig. 3 shows a channel separation network of eight Outputs,
Fig. 4 zeigt den Aufbau eines gekoppelten Leitungsfilters,Fig. 4 shows the structure of a coupled line filter,
Fig. 5 zeigt den Aufbau eines Teils eines Kanaltrennet zes,Fig. 5 shows the structure of part of a Kanaltrennet zes,
Fig. 6 zeigt die Änderung des Kopplungskoeffizienten in Abhängigkeit von der Frequenz,Fig. 6 shows the change in the coupling coefficient depending on the frequency,
Fig. 1, 8 und 9 zeigen den theoretischen Frequenzgang des Teilkanaltrennetzv/erks nach Fig. 5, und 1, 8 and 9 show the theoretical frequency response of the sub-channel separation network according to FIGS. 5, and
Fig. 10, 11, und 12 zeigen die gemessenen Ausgänge von verschiedenen Ausgängen des Netzwerks nach Fig. 5 zur Bestätigung der theoretischen .Ergebnisse.Figures 10, 11, and 12 show the measured outputs from various outputs of the network according to FIG. 5 to confirm the theoretical results.
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ΙίΙί
Gemäß Fig. 1 wird ein gekoppelter Bereich 3 über eine gekoppelte Länge L gebildet, wo ein dielektrischer Wellenleiter 2 parallel zu einem dielektrischen Wellenleiter 5 angeordnet ist, während der Abstand zwischen den Zentroiden der Querschnitte der Wellenleitern mit d bezeichnet ist.Referring to Fig. 1, a coupled region 3 is formed over a coupled length L where a dielectric waveguide 2 is arranged parallel to a dielectric waveguide 5, while the distance between the centroids the cross-sections of the waveguides are denoted by d.
Der Abstand d zwischen den Zentroiden ist so gewählt, daß der antisyiranetrische Modus längs der Wellenleiter fortgepflanzt wird.The distance d between the centroids is chosen so that the antisyiranetric mode propagates along the waveguide will.
Ein Eingang 1 ist am Wellenleiter 2 vorgesehen, während zwei Ausgänge PORT 1, PORT 2 von den Wellenleitern 2 bzw. 5 gebildet werden. Der gekoppelte Bereich wird definiert durch einen zunehmenden Abstand zwischen den Wllenleitern. Der Austausch elektromagnetischer Energie wird dann im wesentlichen beschränkt auf die gekoppelte Länge.An input 1 is provided on the waveguide 2, while two outputs PORT 1, PORT 2 are provided on the waveguides 2 or 5 are formed. The coupled area is defined by an increasing distance between the waveguides. The exchange of electromagnetic energy is then essentially limited to the coupled length.
Fig. 2 zeigt »^Querschnitt der isotropen Wellenleiter, die in der Ausführungsform verwendet werden. Im Falle rechteckiger Wellenleiter, wie sie hier verwendet werden, steht der Abstand d zwischen den Zentroiden der Querschnitte der Wellenleiter in Beziehung mit dem Abstand js zwischen den einander zugekehrten Seiten der Wellenleiter, so daß Parameter, die von d abhängen, in gleicher Weise von j abhängen. Dies trifft auch zu für eine Anzahl symmetrischer Querschnitte, die für dielektrische Wellenleiter in Frage kommen. In Fig. 6, welche das Verhältnis zwischen dem Kopplungskoeffizienten und der Frequenz zeigt, wird der Abstand s verwendet anstelle des Abstandes d.Fig. 2 shows the cross section of the isotropic waveguides used in the embodiment. In the case of rectangular waveguides as used here, the distance d between the centroids of the cross-sections of the waveguides is related to the distance js between the facing sides of the waveguides, so that parameters which depend on d are equally dependent on j depend. This also applies to a number of symmetrical cross-sections which are suitable for dielectric waveguides. In Fig. 6, which shows the relationship between the coupling coefficient and the frequency, the distance s is used instead of the distance d.
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Die Abmessungen a und b haben solche Werte, daß das Verhältnis ^gA2 in der Größenordnung liegt (einschließlich beider Grenzwerte)The dimensions a and b have such values that the ratio ^ gA 2 is of the order of magnitude (including both limit values)
0.95 [T1 + 0.05/~Ej0.95 [T 1 + 0.05 / ~ Ej
0.05 /E1 + 0.950.05 / E 1 + 0.95
worin E, und E2 die Dielektrizitätskonstanten des dielektrischen Materials sind, aus denen die beiden Wellenleiter aufgebaut sind bzw. des dielektrischen Materials, in das die Wellenleiter vollständig eingetaucht sind, was in diesem Falle Luft ist, wobei \g und ^2 beielts oben definiert wurden.where E, and E 2 are the dielectric constants of the dielectric material from which the two waveguides are constructed and of the dielectric material in which the waveguides are completely immersed, which in this case is air, where \ g and ^ 2 are both defined above became.
Die Arbeitsweise eines Kanaltrennetzwerks soll nun unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert werden. Acht Eingangssijrfgnale, welche in den Kanälen fl bis f8 liegen, werden am Eingang 1 des Netzwerks zugeführt. Dieser Eingang wird von der ersten Stufe gekoppelter Leitungsfilter vorgesehen, bestehend aus Wellenleitern 2, 5. Die Signale gelangen in den gekoppelten Bereich 3 und pflanzen sich fort in Richtung auf die Ausgänge PORT 1, PORT 2 des gekoppelten Leitungsfilters der ersten Stufe, Die Signale f2f f4, f6, f8 erscheinen nun auf dem Wellenleiter 5, während die Signale fl, f3, f5 und f7 auf dem Wellenleiter' 2 bleiben. Der Wellenleiter 5 liefert nun den Eingang in eine als zweite Stufe dienendes gekoppeltes Leitungsfilter, und der Wellenleiter 7 bildet den anderen Wellenleiter dieser STufe.The operation of a channel separation network will now be explained with reference to FIG. Eight input signals, which are in channels f1 to f8, are fed to input 1 of the network. This input is provided by the first stage of coupled line filters, consisting of waveguides 2, 5. The signals reach the coupled area 3 and propagate in the direction of the outputs PORT 1, PORT 2 of the coupled line filter of the first stage, the signals f2 f f4, f6, f8 now appear on the waveguide 5, while the signals fl, f3, f5 and f7 remain on the waveguide '2. The waveguide 5 now provides the input to a coupled line filter serving as the second stage, and the waveguide 7 forms the other waveguide of this stage.
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Am Ende dieses gekoppelten Leitungsfilters sind die Signale f2, f6 auf den Wellenleiter 7 übergegangen, während die Signale f4, f8 auf dem Wellenleiter 5 bleiben. Die Signale f2, f6 sind nun getrennt durch das gekoppelte Leitungsfilter, bestehend aus den Wellenleitern 7 und 9, während f4, f8 getrennt werden durch das gekoppelte Leitungsfilter aus den Wllenleitern 5 und 10. Auf die gleiche Weise werden die Signale fl, f3, f5, f.7 getrennt durch die gekoppelten Leitungsfilter, bestehend jeweils aus den Wellenleitern 2 und 8, Wellenleitern 8 und 11 bzw. Wellenleitern 12 und 2, so daß man am Ende jeweils ein Signal auf einem Mlenleiter erhält. Auf diese Weise erscheint fl an PORT 6, f2 an PORT 13, f3 an PORT 7, f4 an PORT 12, £5 an PORT 5, f6 an PORT 14, £7 an PORT 8 und f8 an PORT 11.At the end of this coupled line filter are the Signals f2, f6 transferred to the waveguide 7 while the signals f4, f8 remain on the waveguide 5. The signals f2, f6 are now separated by the coupled line filter, consisting of waveguides 7 and 9, while f4, f8 are separated from the waveguides 5 and 10 by the coupled line filter. In the same way, the Signals fl, f3, f5, f.7 separated by the coupled line filter, each consisting of waveguides 2 and 8, waveguides 8 and 11 and waveguides 12 and 2, see above that at the end you get a signal on a mill conductor. In this way, fl appears on PORT 6, f2 on PORT 13, f3 to PORT 7, f4 to PORT 12, £ 5 to PORT 5, f6 to PORT 14, £ 7 at PORT 8 and f8 at PORT 11.
Die Art und Weise, in der die Trennung erfolgt, läßt sich unter Bezugnahme auf Fig. 7, 8 und 9 erklären, die sich auf die Frequenzansprechcharakteristiken der gekoppelten Leitungsfilter beziehen. Die Frequenzansprechkurven der Fig. 7 können hergeleitet werden von dem gekoppelten Leitungsfilter gemäß Fig. 1. Wenn angenommen, daß ein gekoppeltes Leitungsfilter, geeignet für Verwendung bei Frequenzen zwischen 30 GHz und 40 GHZ, verwendet wird, und daß die Signale, die am Eingang 1 des gekoppelten Leitungsfilters anliegen, bei Frequenzen liegen, die 0 dB Verlust entsprechend der Kurve nach Fig. 7 haben, dann erscheinen die Frequenzen gemäß der ausgezogenen Kurve nach Fig. 7 antORT 1, und die Frequenzen auf der gestrichelten Kurve nach Fig. 7 erscheinen an PORT 2. Dies ist die Situation, die am Ende der ersten Stufe der gekoppelten Leitungsfilter vorliegt, aus denen dasThe manner in which the separation takes place can be explained with reference to Figs. 7, 8 and 9, which can refer to the frequency response characteristics of the coupled line filters. The frequency response curves of Fig. 7 can be derived from the coupled line filter according to FIG. 1. Assuming that a coupled Line filter suitable for use at frequencies between 30 GHz and 40 GHZ is used, and that the signals that are present at input 1 of the coupled line filter are at frequencies that correspond to the 0 dB loss 7, then the frequencies appear according to the solid curve according to FIG. 7 in response 1, and the Frequencies on the dashed curve of Figure 7 appear at PORT 2. This is the situation at the end of the first Level of the coupled line filter is present, from which the
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Kanaltrennetzwerk nach Fig. 3 aufgebaut ist. Die Wirkung der zweiten Stufe, ebenfalls als gekoppeltes Leitungsfilter ausgebildet, ergibt sich aus Fig. 8, und die Wirkung der Koppler der dritten Stufe aus Fig. 9.Channel separation network according to Fig. 3 is constructed. The effect the second stage, also designed as a coupled line filter, is shown in FIG. 8, and the effect the third stage coupler of FIG. 9.
Die FrequenzCharakteristiken sind so gewählt, daß sie von Stufe zu Stufe sich unterscheiden, indem man fortschreitend die gekoppelte Länge der aufeinanderfolgenden Stufe der gekoppelten Leitungsfilter halbiert und die Abstände je nach Bedarf ändert. Demgemäß 1st die gekoppelte Länge des Wellenleiters 11 mit den Wellenleiter 8 halb so groß wie die gekoppelte Länge des Wellenleiters 2 mit dem Wellenleiter 8, und diese wiederum beträgt die Hälfte der gekoppelten Länge des Wellenleiters 2 mit dem Wellenleiter 5.The frequency characteristics are chosen so that they differ from stage to stage by progressively increasing the coupled length of the successive stage of the coupled Line filter halved and the distances as required changes. Accordingly, the coupled length of the waveguide 11 with the waveguide 8 is half that which is coupled Length of the waveguide 2 with the waveguide 8, and this in turn is half the coupled length of the waveguide 2 with the waveguide 5.
Die gekoppelte Länge des Wellenleiters 7 und des l&Llenleiters 5 ist die gleiche wie die gekoppelte Länge des Wellenleiters 8 und des Wellenleiters 21. Die gekoppelte Länge des Wellenleiters 9 und des Wellenleiters 7, die gekoppelte Länge des Wellenleiters 5 und des Wellenleiters 10 und die gekoppelte Länge des Wellenleiters 2 und des Wellenleiters 12 sind alle gleich der gekoppelten Länge zwischen Wellenleiter 8 und Wellenleiter 11.The coupled length of the waveguide 7 and the l & Llenleiters 5 is the same as the coupled length of the waveguide 8 and the waveguide 2. 1 The coupled length of waveguide 9 and waveguide 7, the coupled length of waveguide 5 and waveguide 10, and the coupled length of waveguide 2 and waveguide 12 are all equal to the coupled length between waveguide 8 and waveguide 11.
Die gekoppelte Länge und der Abstand zwischen den Wellenleitern 2 und 5 sind so gewählt, daß die Energie bei Frequenz fl vollständig von einem Wellenleiter auf den andern N-mal übertragen wird, wobei -κ eine ganze Zahl ist und die Energie bei Frequenz f-8 N-7-mal übertragen wird.The coupled length and the distance between the waveguides 2 and 5 are chosen so that the energy at frequency fl is completely transferred from one waveguide to the other N times, where -κ is an integer and the energy at frequency f-8 Is transmitted N-7 times.
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Der Abstand zwischen Wellenleiter 8 und Wellenleiter 2 ist derselbe wie der zwischen Wellenleiter 2 und Wellenleiter 5, Der Abstand zwischen Wellenleiter 12 und Wellenleiter 2 ist derselbe wie der Abstand zwischen Wellenleiter 2 und Wellenleiter 5. Der Abstand zwischen Wellenleiter 11 und Wellenleiter 8 unterscheidet sich etwas von den anderen, um eine optimale Abstimmung zu bewirken. Der Abstand zwischen den Wellenleitern IO und 5 ist derselbe wie der Abstand zwischen den Wellenleitern 7 und 5, doch unterscheidet sich dieser Abstand etwas von dem zwischen Wellenleitern 2 und 3. Der Abstand zwischen Wellenleiter 9 und 7 unterscheidet sich etwas von dem zwischen Wellenleitern 7 und 5 und steht in keiner Beziehung zu irgendeinem anderen Abstand.The distance between waveguide 8 and waveguide 2 is the same as that between waveguide 2 and waveguide 5, the distance between waveguide 12 and waveguide 2 is the same as the distance between waveguide 2 and waveguide 5. The distance between waveguide 11 and waveguide 8 differs slightly from the others in order to achieve optimal coordination. The distance between the waveguides IO and 5 is the same as the distance between waveguides 7 and 5, but this distance is different somewhat of that between waveguides 2 and 3. The spacing between waveguides 9 and 7 is somewhat different from that between waveguides 7 and 5 and is unrelated to any other distance.
Kleine Änderungen der Abstände sind erforderlich, um das gekoppelte Leitungsfilter auf die Gruppe von Frequenzen im Betrieb abzustimmen. Das Abstimmen wird bewirkt in dem Aufbau gemäß Fig. 4 und Fig. 5 durch Kompression des expandierten Polystyrenblocks in der entsprechenden Richtung zum Verringern des Abstandes zwischen den Wellenleitern je nach Bedarf.Small changes in the spacing are required in order to operate the coupled line filter on the group of frequencies to vote. The tuning is effected in the structure according to FIGS. 4 and 5 by compressing the expanded Polystyrene blocks in the appropriate direction to decrease the spacing between the waveguides as needed.
Wellenleiter von im wesentlichen rundem, elliptischem oder recheckigem Querschnitt können in der beschriebenen Konstruktion eines gekoppelten Leitungsfliters verwendet werden. Die Wellenleiter können verbunden werden durch eine Bahn aus demselben Material, anstatt physisch getrennt angeordnet zu werden. Alternativ können die Wellenleiter abgestützt werden durch ein Rohr, wobei die Stangen als innere Rippen an den gegenüberliegenden Enden von Durchmessern des Rohres ausgebildet sind.Waveguides of substantially round, elliptical or rectangular cross-section can be used in the construction described a coupled line filter can be used. The waveguides can be connected by a path the same material instead of being physically separated. Alternatively, the waveguides can be supported through a pipe, the rods being formed as internal ribs on opposite ends of diameters of the pipe are.
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Figuren 4f 5 zeigen Einzelheiten einer Äusführungsform. Die Anordnung zeigt ein gekoppeltes Leitungsfilter rait expandierten Polystyrenelementen zum Abstützen der dielektrischen Wellenleiter.Figures 4 f 5 show details of a Äusführungsform. The arrangement shows a coupled line filter with expanded polystyrene elements to support the dielectric waveguides.
Gemäß Fig.. 4 werden id'entische rechteckige Wellenleiter 2, 5 derart abgestützt, daß sie parallel zueinander sind, wobei die kleineren Achsen der Querschnitte koinzident sind. Expandierte Polystyxenblöcke 13 füllen den Zwischenraum zwischen den Wellenleitern und stehen auch in Berührung mit den Außenseiten derselben e derart, daß die Wellenleiter vollständig eingeschlossen sind» Der Abstand zwischen den Wellenleitern ist vorgegeben durch die expandierten Polystyrenblocke zwischen jhnen« Dieser Abstand kann verändert werden durch Veränderung des Qtierdrucks auf die Baugruppe in entsprechender Richtung, um so eine Feinabstimmung des Filters vorzunehmen. In einer abgewandelten Äusführungsfom kann das dielektrische Material, welches den Zwischenraum zwischen den Wellenleitern fülltt eine Dielektrizitätskonstante haben, die abweicht von der des Materials, das die Außenseiten berührt.According to FIG. 4, identical rectangular waveguides 2, 5 are supported in such a way that they are parallel to one another, the smaller axes of the cross-sections being coincident. Expanded polystyrene blocks 13 fill the space between the waveguides and are also in contact with the outer sides of the same e in such a way that the waveguides are completely enclosed "The distance between the waveguides is given by the expanded polystyrene blocks between them." Animal pressure on the assembly in the appropriate direction to fine-tune the filter. In a modified Äusführungsfom the dielectric material filling the space between the waveguides can have a dielectric constant t, which differs from that of the material that contacts the outer surfaces.
Fig» 5 zeigt esin dreistufiges Filternetzwerk unter Verwendung des Aufbaus gemäß Fig. 4« Wie erläutert, sind die dielektrischen Wellenleiter 2r 5, 8 und 12 eingebettet in expandiertes Paiystyren 13r wobei die Wellenleiter parallel verlaufen und die kleineren Achsen ihrer Querschnitte koinzident sind. Elektromagnetische Energie wird in die Wellenleiter eingespeist und aus diesen entnommen mittels konventioneller Wandler 14, um so eine Verbindung zwischen den rechteckigen Wellenleitern und dielektrischen Wellenleitern zu schaffen. Elektro-Figure "5 shows esin three-stage filter network using the structure according to Fig. Explained 4« As the dielectric waveguide 2 R 5, 8 and 12 embedded in expanded Paiystyren 13 r wherein the waveguides are parallel and the minor axes of their cross-sections are coincident. Electromagnetic energy is injected into and extracted from the waveguides by conventional transducers 14 so as to create a connection between the rectangular waveguides and dielectric waveguides. Electrical
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magnetische Energie wird eingeführt am Eingang 1 und pflanzt sich fort in Richtung auf den Ausgang PORT 6 des Wellenleiters 2, wobei Energie, die auf den Wellenleiter 5 übergeht, an PORT 2 erscheintf Energie, die übergeht zum Wellenleiter 8 an PORT 4 erscheint und Energie, die auf den Wellenleiter 12 übergeht, an PORT 5 erscheint.Magnetic energy is introduced at input 1 and propagates towards output PORT 6 of waveguide 2, with energy that passes to waveguide 5 appearing at PORT 2 f energy that passes to waveguide 8 appears at PORT 4 and energy which transitions to waveguide 12 appears at PORT 5.
Obwohl die insoweit beschriebenen Ausführungsformen gekoppelte Leitungsfilter offenbaren mit scharfen Übergängen der Dielektrizitätskonstanten^ über den Querschnitt gesehen, ist die Erfindung auch anwendbar auf Strukturen, bei denen dieser Übergang mehr graduell ist. Beispielsweise kann ein gekoppeltes Leitungsfilter aufgebaut werden, bei dem jeder Übergang in verschiedene Stufen unterteilt ist. Darüber hinaus kann die Baugruppe in solcher Weise behandelt werden, daß diese Stufen geglättet werden in einen allmählichen Übergang. Für die Verwendung bei optischen Frequenzen kann ein gezogener Glasaufbau in mehreren Schichten angewandt werden.Although the embodiments thus far described disclose coupled line filters with sharp transitions of the dielectric constant ^ seen across the cross-section, the invention is also applicable to structures in which this transition is more gradual. For example, a coupled line filter can be built in which each Transition is divided into different stages. In addition, the assembly can be treated in such a way that this Levels are smoothed into a gradual transition. A drawn glass structure can be used for use at optical frequencies can be applied in several layers.
Ein gekoppeltes Leitungsfilter kann aufgebaut werden aus einem Körper von dielektrischem Material, das behandelt wfcd durch Ioneniiuplatation, selektive Polymerisierung oder andere Methoden, derart, daß sich eine Veränderung der Dielektrizitätskonstanten quer über den Querschnitt ergibt entsprechend der Ä-ufrechterhaltung des symmetrischen und antisymmetrischen Modus des gekoppelten Leitujjfngsfliters.A coupled line filter can be constructed from a body of dielectric material that treats wfcd by ion plating, selective polymerisation or others Methods such that there is a change in the dielectric constant across the cross section according to Ä-Maintaining the symmetrical and antisymmetrical mode of the coupled Leitujjfngsfliter.
Beispielsweise kann ein einstückiger dielektrischer Körper· mit einer Dielektrizitätskonstanten, die sich kontinuierlich über den Querschnitt des Körpers ändert, erzeugt werden durch zum Beispiel selektive Polymerisierung. Bestimmte Monomere und Polymere niedriger Ordnung polymerisieren bei Bestrahlung rait beispielsweise ultra-violetteai Licht, wobei derFor example, a one-piece dielectric body · with a dielectric constant that increases continuously Changes across the cross-section of the body can be generated, for example, by selective polymerisation. Certain Monomers and low order polymers polymerize when irradiated rait, for example, ultra-violetteai light, where the
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Grad der Polymerisation, der erreicht wird, eine Funktion der Intensität der Bestrahlung un£d der Dauer der Belichtung ist. Falls eine solche Bestrahlung auf einen Brennpunkt innerhalb eines Körpers eines Monomeren gebracht wird oder eines polymeren Materials niedriger Ordnung, dann wird der Grad der Polymerisation, der innerhalb des Körpers hervorgerufen wird, am höchsten im Brennpunkt sein. Durch Bewegung des Körpers während der Bestrahlung kann ein langgestreckter Bereich erhöhter Polymerisation erzielt werden. Die Rate, mit dem sich der Grad der Polymerisiefüng mit dem Abstand vom Brennpunkt ändert, ist eine Funktion der Apertur des optischen Systems, das für die Scharfeinstellung der Belichtung verwendet wird. Wenn die Quelle fest ist, sqtfrird ein sectorförmiger Bereich erzeugt, in dem der Grad der Polymerisierung am höchsten Zentrum ist und mit derselben Rate längs irgendeines Radius innerhalb des Sectors abfällt, während außerhalb des Sectors der Grad der Polymerisation bei dem ursprünglichen Wert verbleibt. Ein breiterer Sector kann erzeugt werden durch Rotation oder Schwingung der Bestrahlungsquelle und des optischen Systems am Brennpunkt. Vorzugsweise sind die Quelle und die optischen Systeme ausgebildet zur Erzeugung eines Linienbrennpunkts..Die Dielektrizitätskonstante ist .höher im Bereich höherer Polymerisation. Alternativ kann man einen im wesentlichen parallelen Strahl bei der Bestrahlung verwenden, zum Beispiel einen Laserstrahl, wobei eine selective Polymerisierung erzeugt wird durch Rotation oder Schwingung der Quelle um den Punkt in dem Querschnitt des Körpers, an dem der höchste Grad der Polymerisation gewünscht wird.Degree of polymerization that is achieved is a function the intensity of the irradiation and the duration of the exposure. If such irradiation on a focal point within a body of a monomer or a low order polymeric material, then the grade of the polymerization that is induced within the body will be the highest in focus. By moving the body an elongated area of increased polymerization can be achieved during irradiation. The rate at which the degree of polymerisation with the distance from the focal point changes is a function of the aperture of the optical system used to focus the exposure. If the source is fixed, a sector-shaped area will be created in which the degree of polymerization is at its highest center and at the same rate along any radius within of the sector drops, while outside the sector the degree of polymerization remains at the original value. A wider sector can be created by rotating or vibrating the radiation source and the optical system at the focal point. The source and the optical systems are preferably designed to generate a line focus Dielectric constant is higher in the area of higher polymerization. Alternatively, a substantially parallel beam can be used for the irradiation, for example a laser beam, selective polymerization being produced by rotating or vibrating the source about the point in the cross-section the body on which the highest degree of polymerization is desired.
Bei Anwendung der Formeln, welche die Grenzwerte für das Verhältnis λg/x2 bestimmen auf den Fall eines Filters, bei dem die Dielektrizitätskonstante sich über dem Querschnitt ändert,When applying the formulas that determine the limit values for the ratio λg / x 2 in the case of a filter in which the dielectric constant changes over the cross section,
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ist der Wert von E, , der zu verwenden ist, der Maximum- oder Minimumwert, das heißt, der Wert, der die Elektrizitätskonstanten jenes Teils des Wellenleiters mit maximaler oder minimaler Dielektrizitätskonstante. Der erforderliche Wert für E- ist der Wert, der mittleren Dielektrizitätskonstante des Mediums.is the value of E, to be used, the maximum or minimum value, that is, the value representing the constants of electricity that part of the waveguide with maximum or minimum dielectric constant. The required The value for E- is the value of the mean dielectric constant of the medium.
Es versteht sich, daß zwar die Wellenleiter identisch sein können, doch daß sie im Querschnitt nicht gleichförmig zu sein brauchen über die gekoppelten Längen. Der Abstand über die gekoppelten Längen kann sich verringern von den Enden der gekoppelten Längen bis zum Mittelpunkt desselben, an welchem Punkt der Abstand ein Maximum oder ein Minimum haben kann, oder kann sich progressiv von einem Ende der gekoppelten Länge bis zur anderen ändern. Die Bandbreite eines Filters unter Verwendung einer der erwähnten Konfigurationen ist e/itwas begrenzt im Vergleich mit den anderen Ausführungsformen des Filters, wie weiter oben erläutert wurde.It will be understood that while the waveguides may be identical, they are not uniform in cross-section need to be about the coupled lengths. The distance over the coupled lengths may decrease from the ends the coupled lengths up to the center thereof, at which point the distance is a maximum or a minimum may have, or may progressively change from one end of the coupled length to the other. The bandwidth of a filter using one of the mentioned configurations, it is somewhat limited compared with the other embodiments of the filter, as explained above.
- Patentansprüche -- patent claims -
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DE1591078A1 (en) | Changeable phase shifter for high frequency circuits |
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Date | Code | Title | Description |
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OI | Miscellaneous see part 1 | ||
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OHJ | Non-payment of the annual fee |