DE2431289A1 - DOUBLE COUPLING DEVICE - Google Patents
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Description
PATENTANWÄLTE EPATENT LAWYERS E
Dr. - Ing. HANS RUSCHKEDr. - Ing.HANS RUSCHKE
Dip!.-lng. HANS E. RUSCHKEDip! - lng. HANS E. RUSCHKE
Die Erfindung betrifft eine Kopplungseinrichtung, mit der Mikrowellenenergie zu einen Sende- oder Empfangs-Wellenführer geleitet werden kann, und insbesondere eine solche Einrichtung zum Verbinden mehrerer Mikrowellenkanäle in zwei Frequenzbändern mit einem gemeinsamen Wellenführer οThe invention relates to a coupling device with which Microwave energy to a transmit or receive waveguide can be conducted, and in particular such a device for connecting multiple microwave channels in two frequency bands with a common wave guide ο
Bei Mikrowellenverbindungsgliedern, die in Fernmeldeanlagen verwendet werden, ist es erwünscht, jedes Verbindungeglied dadurch am günstigsten auszunutzen, dass eine Höchstanzahl von Fernmeldekanälen vorgesehen wird· Sa an die Ausnutzung des verfügbaren Frequenzspektriums immer größere Anforderungen gestellt werden, so ist eine solche Verwendung von Verbindungsgliedern außerordentlich wichtig geworden, Es wird noch darauf hingewiesen, dass die größte Ausnutzung solcher Verbindungsglieder auch aus dem Grunde erwünscht ist, um die Fernmeldeanlagen am günstigsten verwenden zu können, wodurch die Wirtschaftlichkeit erhöht wird, während andererseits die Anforderungen an die Ausstattung zum Handhaben einer gegebenen Informationsmenge herabgesetzt werden können·In microwave links used in communications equipment, it is desirable to make the most of each link by having a maximum of Telecommunication channels are provided · Sa is placed on the utilization of the available frequency spectrum ever greater demands Such use of links has become extremely important. It should be noted that the greatest use of such links is also is therefore desirable in order to be able to use the telecommunications systems in the most favorable manner, which increases the economy while on the other hand the equipment requirements for handling a given amount of information are reduced can be
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Um die obengenannten Forderungen zu erfüllen, wurde ein Verfahren entwickelt, nach, de» die Frequenzen wiederholt benutzt werden, wobei der Empfang und/oder die Aussendung von Mikrowellen kanälen mit denselben Frequenzen jedoch mit in bezug auf einander rechtwinkliger Polarisation vorgesehen ist. Sie orthogonalen Komponenten können daher zusammen ausgesendet und am Empfangeende durch Ausfiltern der gesondert polarisierten Signale von einander getrennt werden. Dasselbe Verfahren kann beim Empfang angewendet werden, so dass die Anzahl der Informationskanäle in dem betreffenden Bezirk des Frequenzspektrums verdoppelt wird.In order to meet the above requirements, a method was developed according to which the frequencies are used repeatedly be, whereby the reception and / or the transmission of microwaves channels with the same frequencies but is provided with with respect to each other right-angled polarization. They orthogonal components can therefore be sent out together and at the receiving end separated from each other by filtering out the separately polarized signals. The same procedure can be used for reception so that the number of information channels in the relevant region of the frequency spectrum is doubled.
Wellenführer, mit denen die obengenannte Kombination von Kanälen durchgeführt werden kann, bedingen die Benutzung von gesonderten Orthomodus-Verbindungen, die zum Empfangen oder Aussenden der Energie in der ordnungsgemäßen Polarisation entsprechend gedreht werden· Solche Orthomodus-Verbindungsmittel werden benutzt zusammen mit drehbaren oder gedrosselt bewegbaren Verbindung »mitteln, um die orthogonalen Komponenten der Signale zu erhalten, die von jedem orthogonalen Verbindungsmittel empfangen werden. Die bisher vorgeschlagenen Einrichtungen weisen eine Reihe von Mangeln auf. Zuerst einmal muss eine erhebliche Anzahl von Bauteilen vorgesehen werden, die die Anlage vergrößern und verteuern, und die außerdem noch Signalverluste verursachen. Ferner ist jedes Orthomodus-Verbindungsmittel auf die Verwendung eines bestimmten Frequenzbandes beschränkt. Für jede Betriebsfrequenz muss daher eine besondere Ausgestaltung vorgesehen werden. Bei den bekannten derartigen Einrichtungen stellt der Abgleich der Phase in bezug auf das Frequenzverhalten der Signale, die durch die verschiedenen Arten von Wellenführerbiegungen in den beiden Pfaden zwiachen den Qrthomodus-Verbindungsmitteln wandern, eine schwierig zu lösender. Aufgabe dar«Waveguides with which the above combination of Channels can be carried out require the use of separate orthomode connections, which are rotated accordingly in the correct polarization for receiving or transmitting the energy. Such orthomode connection means become used together with rotatable or throttled movable connection »means to convey the orthogonal components of the signals received by each orthogonal link. The facilities proposed so far have one Series of mangles. First of all, a significant number of components must be provided that enlarge the system and more expensive, and which also cause signal loss. Furthermore, any orthomode lanyard is on use limited to a certain frequency band. A special design must therefore be provided for each operating frequency. In the known devices of this type, the phase adjustment in relation to the frequency behavior of the signals caused by the various types of waveguide bends in the two paths between the Qrthomodus connecting means hiking, a difficult one to solve. Task «
Die Einrichtung der Erfindung weist die Mängel bekannter derartiger Einrichtungen nicht auf, wobei ein einfacherer Aufbau mit weniger Bauteilen und mit einem höheren Wirkungsgrad vorgesehen ist· Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung bestehen, sehr viel weniger Schwierigkeiten bei dem Abgleich der Phase in bezug auf das Frequenzverhalten der Signale. Diese Verbesserung wird bei der erfindungsgemäßen Einrichtung durch die VerwendungThe device of the invention does not have the shortcomings of known such devices, while being of simpler construction is provided with fewer components and with a higher degree of efficiency · In the device according to the invention, very much less difficulty in adjusting the phase with respect to the frequency response of the signals. This improvement will in the device according to the invention through the use
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einer verdoppelnden O-db-Kopplungs-Qrthomoduekreuzung erreicht, die die Energie in dem einen Bereich, des Frequenzspektrume in einen Zentralwellenführer leitet, ohne die Energie zu stören, die durch den Zentralwellenführer in einem zweiten Bereich des Frequenzspektrums wandertea doubling O-db coupling Qrthomoduecross reached, which the energy in one area, the frequency spectrum in conducts a central wave guide without disturbing the energy, which traveled through the central waveguide in a second region of the frequency spectrum
Die Erfindung betrifft ein Verdopplungskopplungsmittel, mit dem mindestens ein Mikrowellen Empfangs/Sende-Kanal in einem ersten Frequenzband und mindestens ein Mikrowellen Empfangs/ Sende-Kanal in einem zweiten Frequenzband einem gemeinsamen, von einem Zentralwellenführer gebildeten Kanal zugeführt werden kann, wobei ein Speisewellenführer so dimensioniert ist, dass das erste Frequenzband übertragen wird, und ferner sind vorgesehen Mittel zum Verbinden des Kanals "bei dem ersten Frequenzband mit dem genannten Speisewellenführer, Mittel zum Verbinden des Kanals bei dem zweiten Frequenzband mit dem Zentralwellenführer, und ein Zweigwellenführer zwischen dem Speisewellenführer und dem Zentralwellenführer, welches Mittel den genannten Kanal bei dem ersten Frequenzband zwischen die genannten beiden Wellenführer schaltet, welcher Zweigwellenführer so dimensioniert ist, dass er bei dem zweiten Frequenzband als Sperrfilter wirkt und bei dem ersten Frequenzband als Hochpassfilter wirkt.The invention relates to a doubling coupling means with the at least one microwave receive / transmit channel in one first frequency band and at least one microwave reception / transmission channel in a second frequency band in a common, can be fed channel formed by a central shaft guide, wherein a feed shaft guide is dimensioned so that the first frequency band is transmitted, and further means are provided for connecting the channel at the first frequency band with said feed wave guide, means for connecting the channel in the second frequency band to the central wave guide, and a branch waveguide between the feeder waveguide and the central waveguide which means said channel at the first frequency band between the said two waveguides switches which branch wave guide is dimensioned so that it acts as a notch filter in the second frequency band and in the first frequency band acts as a high-pass filter.
Die Erfindung betrifft ferner Ein verdoppelndes Kopplungsmittel zum Verbinden eines ersten Paares von Mikrowellen Empfangs/ Sende-Kanälen in einem ersten Frequenzband und ein zweites Paar von Empfangs/Sende-Kanälen in einem zweiten Frequenzband mit einem gemeinsamen Kanal zum Empfangen und Senden, welches Kopplungsmittel aufweist einen den genannten gemeinsamen Kanal bildenden Zentralwellenführer, einen ersten Speisewellenführer, der so angeordnet ist, dass zwei Wandungen parallel zu einem ersten Paar Wandungen des Zentralwellenführerβ verlaufen, einen zweiten Speisewellenführer, der so angeordnet ist, dass zwei Wandungen parallel zu einem zweiten Paar Wandungen des Zentralwellenführers verlaufen, welche ersten und zweiten Speisewellenführer so dimensioniert sind, dass sie das erste Frequenzband übertragen, Mittel zum Weiterleiten der Ausgänge eines jeden der ersten beiden Kanäle jeweils zum ersten oder zum zweiten Speisewllenführer, wobei der dem ersten Speisewellenführer zugeführte AusgangThe invention also relates to a doubling coupling means for connecting a first pair of microwave receiving / Transmit channels in a first frequency band and a second pair of receive / transmit channels in a second frequency band a common channel for receiving and transmitting, which coupling means has a common channel forming said common channel Central wave guide, a first feed wave guide, which is arranged so that two walls parallel to a first Pair of walls of the central wave guide run, a second one Feed wave guide, which is arranged so that two walls parallel to a second pair of walls of the central wave guide run, which first and second feed waveguides are dimensioned so that they transmit the first frequency band, means for forwarding the outputs of each of the first two channels to the first or second food guide, the output fed to the first feeder guide
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rechtwinklig polarisiert ist in bezug auf den dem zweiten Speisewtllenführer zugeführten Ausgang, Zweigwellenführer, die zwischen jedem der Speisewellenfülirer und dem Zentralwellenführer zum Verbinden der genannten Kanäle geschaltet sind, welche Zweigwellenführer so dimensioniert sind, dass sie bei dem zweiten Frequenzband als Sperrfilter und bei dem ersten Frequenzband als Hochpassfilter wirken, und Mittel, die die Ausgänge des zweiten Paares von Kanälen zum Zentralwellenführer mit in bezug auf einander rechtwinkliger Polarisation weiterleiten.is polarized at right angles with respect to the output fed to the second feed wave guide, branch wave guide that is between each of the feed wave guide and the central wave guide are connected for connecting the said channels, which branch wave guides are dimensioned so that they are in the second Frequency band act as a notch filter and in the first frequency band as a high-pass filter, and means that the outputs of the second Forward pair of channels to the central waveguide with polarization at right angles to each other.
Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. In den beiliegenden Zeichnungen ist dieThe invention will now be described in detail. In the accompanying drawings the
Fig»1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung,1 shows a schematic representation of a first embodiment the invention,
Fig·2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,Fig. 2 is a schematic representation of a second embodiment of the invention,
eines verdoppelnden O-db-Orthomodus-Eopplungsmittels nach deran O-db orthomode doubling agent the
Fig«4 ein Querschnitt durch die in der Fig.f dargestellte Aueführungeform nach der Linie 4-4 in der Fig«3,FIG. 4 shows a cross section through the embodiment shape shown in FIG. 5 along the line 4-4 in FIG. 3,
Fig.5 ein Querschnitt durch die in der Fig.3 dargestellte Ausführungsform nach der Linie 5-5 in der Fig.3, und die5 shows a cross section through the embodiment shown in FIG. 3 along the line 5-5 in FIG
Fig.6 eine Draufsicht (teilweise als Schnitt gezeichnet) auf den Speisewellenführer, den Zweigwellenführer und den Zentralwellenführer der Einrichtung nach der Fig·3·6 shows a plan view (partially drawn as a section) the feed wave guide, the branch wave guide and the central wave guide of the device according to FIG. 3
Die Fig«1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungeform der Erfindung. Sin erster Empfänger/Sender mit einem ersten Satz von Mikrowellenkanälen steht über die Wellenführerrotationsverbindung 12 mit den Speisewellenführern 14 und 15 in Verbindung, die an entgegengesetzten Wandungen eines Zentralwellenführers 20 symmetrisch angeordnet sind. Der Ausdruck "Empfänger/Sender" soll in der vorliegenden Beschreibung entweder einen Smpfänger oder einen Sender bedeuten. Die den Speisewellenführern 14, 15 zugeführte Energie weist eine feststehende Polarisation in bezug auf die Lage der Wellenführer 14, 15 auf, kann jedoch verändertFig. 1 shows a schematic representation of an embodiment of the invention. Sin first receiver / transmitter with a first Set of microwave channels communicates via the waveguide rotary link 12 with the feed waveguides 14 and 15, which are arranged symmetrically on opposite walls of a central waveguide 20. The term "receiver / sender" is intended to mean either a receiver or a transmitter in the present description. The feeder guides 14, 15 The energy supplied has a fixed polarization with respect to the position of the waveguides 14, 15, but it can be changed
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werden durch Drehen der gesamten, aus den Wellenführern 14, 15, 20 und 25 "bestehenden Einrichtung. Diese Drehung erfolgt in "bezug auf die Bewegungsverbindungsmittel 4-5 und 50 und des Botationsverbindungsmittels 12, ohne jedoch auch das OMJ 40, das Horn 18 oder den Empfänger/Sender 11 zu drehen· Ebenso ist ein zweiter Satz von Mikrowellenkanälen vorgesehen, deren Empfänger/ Sender 21 über ein Eotationsverbindungsglied 25 mit dem Speisewellenführer 25 und mit einem diesen zugeordneten (nicht dargestellten) Speisewellenführer in Verbindung stehen, welche beiden letztgenannten Wellenführer an entgegengesetzten Seiten des Zentralwellenführers 20 angeordnet sind. Die Polarisation der Energie aus dem zweiten Empfänger/Sender 21 ist. immer orthogonal zur Energie aus dem ersten Empfänger/Sender 11 ungeachtet der Drehstellung dieses Abschnittes des Zentralwellenführers 20e Wie an sich bekannt, ist es wichtig, dass die Polarisationen orthogonal sind, um eine Querverkopplung zwischen zwei Kanälen zu vermeiden. Die Polarisationen brauchen jedoch nicht horizontal bezwo Vertikal zu sein, solange sie in orthogonaler Beziehung zu einander stehen.are made by rotating the entire device consisting of the waveguides 14, 15, 20 and 25 ". This rotation is made with respect to the movement connecting means 4-5 and 50 and the botation connecting means 12, but without the OMJ 40, the horn 18 or To rotate the receiver / transmitter 11A second set of microwave channels is also provided, the receiver / transmitter 21 of which are connected via an eotation link 25 to the feeder guide 25 and to a feeder guide (not shown) assigned to it, which two last-mentioned wave guides are on opposite sides Sides of the central waveguide 20 are arranged. The polarization of the energy from the second receiver / transmitter 21 is. always orthogonal 20 s As is known to the energy from the first receiver / transmitter 11 regardless of the rotational position of that section of the central shaft guide per se, it is important that the polarizations are orthogonal, in order to avoid Querverkopplung between two channels. However, the polarizations need not be horizontal or vertical as long as they are orthogonal to each other.
Die Energie im Speisewellenführer 14 wird durch den Zweigwellenführer 26 zum Zentralwellenführer geleitet, welches Endergebnis mit Hilfe von Schlitzen erzielt wird, die an den angrenzenden Wandungen der Speisewellenführer und des Zentralwellenführers vorgesehen sind, wie später noch beschrieben wirdo Diese Schlitzen halten die erwünschte Signalpolarisation aufrecht (doh* orthogonal zur Polarisation des entsprechenden zugehörigen Signal). Ebenso wird die Energie im Speisewellenführer 25 und in dessen (nicht dargestellten) gepaarten Wellenführer dem Zentralwellenführer 20 zugeführt über nicht dargestellte Zweigwellenführer für dia Speisewellenführer 25 und dessen entgegengesetzten gepaarten Wellenführer. Wie später noch beschrieben wird, besteht jeder Zweigwellenführer aus mehreren wellenführerabschnitten, die sich zwischen zugeordneten Speisewellenführern und dem Zentralwellenführer erstrecken und so dimensioniert sind, dass sie beijaen Betriebsfrequenzen der Impf anger/Sender 11 und 21 als Hochpassfilter und bei den Betriebefrequenzen der Empfänger/Sender 33 und 34 als Sperrfilter wirken. Auf diese Weis· werden dieThe energy in the feeder guide 14 is supplied by the branch guide 26 to the central wave guide, which end result is achieved with the help of slots that are on the adjacent Walls of the feed wave guide and the central wave guide are provided, as will be described later Slots maintain the desired signal polarization (doh * orthogonal to the polarization of the corresponding associated Signal). Likewise, the energy in the feed wave guide 25 and in its paired wave guide (not shown) becomes the central wave guide 20 supplied via branch shaft guides, not shown, for the feed shaft guide 25 and its opposite paired wave guide. As will be described later, each branch waveguide consists of several waveguide sections, between the assigned feeder guide and the central guide extend and are dimensioned so that they are atjaen operating frequencies of the vaccinator / transmitter 11 and 21 as High-pass filter and at the operating frequencies of the receiver / transmitter 33 and 34 act as blocking filters. In this way they become
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orthogonal polarisierten Signale den Umständen entsprechend dem Speisewellenführer und dem Zentralwellenführer zugeführt oder aus diesen abgeleitet, wobei dem Speisewellenführer keine Energie im Frequenzband der Empfänger/Sender 33 und 34· zugeführt wird· Die Verwendung von Zweigwellenführern als Filter ist an sich bekannt und ζ·Β· beschrieben in einem Aufsatz mit dem Titel "Synchronous Branch Guide Directional Couplers for Low and High Power Applications" von Leo Young, welcher Aufsatz in "IRE Transactions on Microwave Theory and Techniques" (Seite 459) vom November 1962 veröffentlicht wurde.orthogonally polarized signals according to the circumstances Feed wave guide and the central wave guide fed or derived from these, the feed wave guide no energy in the frequency band of the receiver / transmitter 33 and 34 is supplied The use of branch wave guides as a filter is known per se and is described in an article entitled ζ · Β · "Synchronous Branch Guide Directional Couplers for Low and High Power Applications "by Leo Young, which is an article in" IRE Transactions on Microwave Theory and Techniques "(page 459) of November 1962.
Die liikrowellenkanäle für die Empfänger/Sender 33 und 34 werden mit dem Qrthomodusverbindungsglied über die Rotationsverbindungsglieder 41 bezw· 42 verbunden. Die Rotationsverbindungsglieder 41 und 42 und das Bewegungsverbindungsglied 45 dienen zum Einstellen der Polarisationen für die günstigste Arbeitsweise des Gliedes, wie^an sich bekannt, und verbinden die betreffenden Kanäle mit dem richtigen Empfänger oder Sender trotz des ümstandes, dass bei beiden Smpfängern/Sendern dieselben Frequenzen benutzt werden» Die beiden Kanäle mit orthogonal in Beziehung stehenden Polarisationen werden vom Orthogonalmodusverbindungsglied 40 über das Bewegungsverbindungsglied 45 mit dem Zentralwellenführer 20 verbunden.The microwave channels for receivers / transmitters 33 and 34 are connected to the torque mode link via the rotation links 41 and 42, respectively. The rotation links 41 and 42 and the movement link 45 serve to set the polarizations for the most favorable mode of operation of the member, as known per se, and connect the relevant channels with the correct receiver or transmitter despite the fact that both receivers / transmitters are the same Frequencies are used »The two channels with orthogonally related polarizations are communicated by orthogonal mode link 40 via motion link 45 the central wave guide 20 connected.
Es wird darauf hingewiesen, dass für die Einrichtung nach der Erfindung entweder kreisrunde oder rechteckige Wellenführer verwendet werden können. Es wird ferner ς irauf hingewiesen, dass das Frequenzband für die Empfänger 33 und 34 niedriger ist als für die Sender 11 und 21, so dass der Zweigwellenführer für die gewünschte Filterwirkung entsprechend ausgestaltet werden kann. Es ist ferner erwünscht, eine abgeglichene Speisung des Zentralwellenführers von federn der Empfänger/Sender 11 und 21 aus zu benutzen, xu welchem Zweck Paar· abgeglichener Speisewellenführer vorgesehen sind, wie später noch beschrieben wird· BeiIt should be noted that for the device according to the invention either circular or rectangular wave guides can be used. It is also pointed out that the frequency band for receivers 33 and 34 is lower than for the transmitters 11 and 21, so that the branch wave guide can be configured accordingly for the desired filter effect. It is also desirable to provide a balanced feed to the central waveguide from the springs of the receiver / transmitter 11 and 21 use the purpose for which pairs of · matched feeder wave guides are provided, as will be described later · at einer derartigen Anordnung zusammen nit Speisewellenfuhrer^liaaen-such an arrangement together with Speisewellenführer ^ liaaen-
arbeiten ten, die aufgrund ihrer Diaensionierung in TS^Q-Modi, mrdin nurth work that due to their dimensioning in TS ^ Q modes, mrdin only dim TE/iQ UBa TE0^-Modi im Zentralwellenführerabschnitt für die Signale bei den Frequenzen der Empfänger/Sender 11 und 21 erzeugt.dim TE / iQ UBa TE 0 ^ modes in the central waveguide section for the signals at the frequencies of the receiver / transmitter 11 and 21 generated.
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Es muss noch, darauf hingewiesen werden, dass der Zentralwellenführer aufgrund seiner Dimensionierung Signale bei den niedrigeren Frequenzen der Empfänger/Sender 33 und 34· ohne weiteres unerwünschte Modi höherer Ordnung bei den Frequenzen der Signale der Empfänger/Sender 11 und 21 weiterleiten könnte. Die beiden Signalpaare, von denen jedes Paar in einem besonderen Frequenzband liegt, und die Signale eines jeden Paares mit gegenseitig orthogonaler Polarisation werden über ein Bewegungsverbindungsglied 50 zur Antenne 18 geleitet oder von der Antenne 18 aus über das Bewegungsverbindungsglied zum Zentralwellenführer geleitet, den Umständen entsprechend. Die Bewegungsverbindungsglieder 45 und 50 sind zu dem Zweck vorgesehen, um eine Einstellung durch Drehen bei dem Zentralwellenführer 20 für die ordnungsgemäßen Signalpolarisationen zu ermöglichen· Wie bereits ausgeführt, kann die erfindungsgemäBe Einrichtung zum Handhaben von entweder vier Sendekanälen, von vier Empfangskanälen oder für irgendeine Kombination der vier Empfangs- und Sendekanäle benutzt werden.It still has to be pointed out that the central wave guide due to its dimensioning, signals at the lower frequencies of the receiver / transmitter 33 and 34 · are readily undesirable Higher order modes at the frequencies of the signals the receiver / transmitter 11 and 21 could relay. The two pairs of signals, each pair of which lies in a particular frequency band, and the signals of each pair with mutually orthogonal Polarizations are directed to antenna 18 via motion link 50 or from antenna 18 via the Movement link passed to the central wave guide, depending on the circumstances. The movement links 45 and 50 are provided for the purpose of adjustment by turning at the central waveguide 20 for the proper signal polarizations · As already stated, the Device according to the invention for handling either four transmission channels, four reception channels or any combination of the four receive and transmit channels can be used.
Die Figο2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung. Diese Ausführungeform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass anstelle der Drehverbindungeglieder? 180°-Platten 60 und 61 vorgesehen sind, die mit den Bewegungsverbindungsgliedern zusammenwirken, während die Orthogonalmodus-Verbindungsglieder zum Ermöglichen einer Drehung der orthogonal in Beziehung stehenden Polarisationen für jedes Paar Signalpolarisationen benutzt werden. Diese unabhängigen Drehungen sind für das günstigste Arbeiten der Sende- und Empfangsverbindungsglieder notwendig. Die 180°-Platten, die auch als Halbwellenplatten bekannt sind, sind beispielsweise beschrieben auf den Seiten 1495-1497 der Proceeding« of the Institut· of Radio Engineer a for December 1947. Die Empfänger/Sender 11 und 21 werden mit Hilfe des Orthogonalmodus-Verbindungsgliedes 65 und des Bewegungsverbindungsgliedes 67 mit der 180 «Platte 61 verkoppelt· Das Orthogonalmodus-Verbindungsglied polarisiert die Signale derart, dass sie in bezug auf einander orthogonal polarisiert sind. Die 180°-Platte wird dann zwischen den Bewegungsverbindungsgliedern 45 und 67 gedreht, wobei die Neigung des Paares orthogonaler Polarisationen für die günstigste Arbeitsweise desFigο2 shows a further embodiment of the invention in a schematic representation. This embodiment differs from the first embodiment in that instead of the rotating connection members? 180 ° plates 60 and 61 are provided which cooperate with the motion links while the orthogonal mode links are used to enable rotation of the orthogonally related polarizations for each pair of signal polarizations. These independent rotations are necessary for the transmit and receive links to work most effectively. The 180 ° plates, which are also known as half-wave plates, are described, for example, on pages 1495-1497 of the Proceeding of the Institute of Radio Engineer for December 1947 . The receivers / transmitters 11 and 21 are coupled to the 180 ° plate 61 by means of the orthogonal mode connector 65 and the movement connector 67. The orthogonal mode connector polarizes the signals so that they are orthogonally polarized with respect to each other. The 180 ° plate is then rotated between the movement links 45 and 67, the inclination of the pair of orthogonal polarizations for the most favorable operation of the
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Verbindungsgliedes eingestellt wird. Die 180°-Platte steht mit dem Zentralwellenführer 20 über das Bewegungsverbindungsglied in Verbindung. Die Sender 33 und 34 sind in der gleichen Weise mit der 180°-Platte mit Hilfe des Orthogonalmodus-Verbindungsgliedes 71 und des Bewegungsverbindungsgliedes 72 verkoppelt. Die orthogonal] polarisierten Signale werden über das Bewegungsverbindungsglied 73 und das Orthogonalmodus-Verbindungsglied zwischen der 180°-Platte 60 und jeden der Speisewellenführerpaare 14, 15 und 25 und dessen paarweise zugeordneten Wellenführer eingeführt. Die 180°-Platte 60 wird durch Drehen zwischen den Bewegungsverbindungsgliedern 72 und 73 in derselben Weise eingestellt, wie für die Platte 61 beschrieben, um die Neigung des Paares orthogonaler Polarisationen für die beiden, mit denselben Frequenzen arbeitenden Empfänger/Sender zu bestimmen.Link is adjusted. The 180 ° plate is with the central shaft guide 20 via the movement link in connection. The transmitters 33 and 34 are in the same way coupled to the 180 ° plate by means of the orthogonal mode link 71 and the movement link 72. The orthogonally polarized signals are transmitted through the movement connector 73 and the orthogonal mode connector between the 180 ° plate 60 and each of the feeder guide pairs 14, 15 and 25 and its waveguides assigned in pairs are introduced. The 180 ° plate 60 is rotated between the movement links 72 and 73 in the same manner set as described for plate 61 to adjust the inclination of the pair of orthogonal polarizations for the two, with the same To determine frequencies working receiver / transmitter.
Mit dieser zweiten Aueführungsform werden die gleichen Ergebnisse erreicht wie mit der ersten Ausführungsform; jedoch wird im vorliegenden Falle das doppeltwirkende O-db-Eopplungsorthomodusverbindungsglied mit dem Zentralwellenführer 20 niemals gedreht sondern vielmehr die 180°-Platten, um die Polarisationswinkel beim Senden oder Empfangen zu bestimmen.With this second embodiment, the same results are achieved as with the first embodiment; however will in the present case the double-acting O-db coupling ortho-mode link never rotated with the central wave guide 20 but rather the 180 ° plates to the polarization angle to be determined when sending or receiving.
Die Figuren 3-6 zeigen eine Ausführung der doppeltwirkenden O-db-Kopplungsorthomodusverbindungseinrichtung nach der Erfindung· Die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Dreh- und Bewegungsverbindungsglieder sind in den Figuren 3-6 nicht dargestellt angesichts der {Datsache, dass deren Verwendung und Ausgestaltung Sachkundigen bekannt sind. Die Signale aus dem nicht dargestellten Empfänger/Sender Hrβ 1 in einem ersten Frequenzband werden aus dem Wellenführer 90 zur abgeglichenen Wellenführeranordnung 92 geleitet· Diese Anordnung weist die gleichen Schenkel 92a und 92b auf. Die Wellenführerabsohnitte 92a und 92b speisen die Wellenführer 14 und 15 über die Wellenführerabschnitte 120· Die Wellenführerechenkel 92a und 92b und die Wellenführ erabschnitte 120 sind mit den gleichen elektrischen Merkmalen versehen, so dass eine abgeglichene Speisung der Speisewellenführer 14 bezw. 15 erfolgt.FIGS. 3-6 show an embodiment of the double-acting O-db coupling orthomode connection device according to the invention. The rotating and moving connection elements shown in FIGS. 1 and 2 are not shown in FIGS. 3-6 in view of the fact that their use and configuration Knowledgeable. The signals from the receiver / transmitter Hr β 1 (not shown) in a first frequency band are conducted from the waveguide 90 to the balanced waveguide arrangement 92. This arrangement has the same legs 92a and 92b. The waveguide sections 92a and 92b feed the waveguides 14 and 15 via the waveguide sections 120. 15 takes place.
In der gleichen Weise sind die nicht dargestelltenIn the same way, those are not shown
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Empfänger/Sender ITr. 2 im ersten Frequenzband über den Wellenführerabschnitt 95, die abgeglichene Wellenführeranordnung 97 und über die Wellenführerabschnitte 120 mit den Speisewellenführern 25 und 27 verkoppelt. Die Enden 126 der Speisewellenführer sind mit einer nicht dargestellten Kurzschlussmetallkappe abgeschlossen« Receiver / sender ITr. 2 in the first frequency band via the waveguide section 95, the balanced waveguide assembly 97, and via the waveguide sections 120 with the feed waveguides 25 and 27 coupled. The ends 126 of the feeder guides are terminated with a short-circuit metal cap, not shown «
Die Speisewellenführer 14 und 15 sind in bezug auf die Speisewellenführer 25 und 27 so orientiert, dass die Signale in den Speisewellenführern 14 und 15 orthogonal polarisiert sind in bezug auf die Signale in den Speisewellenführern 25 und 27· Weiterhin sind die Wellenführeranordnungen 90, 92, 95» 97 und die Speisewellenführer 14, 15, 25 und 27 sämtlich so dimensioniert, dass nur der TE^Q-Bechteckwellenführermodus im ersten Frequenzband wirksam übertragen wird. Jedes Paar der abgeglichenen Wellenführerabschnitte 92a, 92b und 97a» 97b sind mit den gleichen elektrischen Merkmalen versehen, so dass den zugehörigen gepaarten Speisewellenführern abgeglichene Signale zugeführt werden. Diese abgeglichene Speisung sichert die Eeinheit des TS^0- und des TE0,.-Modus im Zentralwellenführer 20. Ein unvollkommener Abgleich wurde das Auftreten von TiL,.- und TBx. ^-Modi im Wellenführer 20 verursachen.The feeder guides 14 and 15 are oriented with respect to the feeder guides 25 and 27 such that the signals in the feeder guides 14 and 15 are orthogonally polarized with respect to the signals in the feeder guides 25 and 27 »97 and the feeder waveguides 14, 15, 25 and 27 are all dimensioned in such a way that only the TE ^ Q Bechteck waveguide mode is effectively transmitted in the first frequency band. Each pair of the matched waveguide sections 92a, 92b and 97a »97b are provided with the same electrical characteristics so that matched signals are supplied to the associated paired feed waveguides. This balanced supply ensures the unit of the TS ^ 0 - and TE 0 , .- mode in the central waveguide 20. An imperfect balance was the occurrence of TiL, .- and TB x . ^ Modes in waveguide 20 cause.
Zwischen jedem der Wellenführer 14, 15, 25 und 27 und dem Zentralwellenführer 20 ist eine Zweigwellenführeranordnung 26, 28, 30 be3W0 32 eingeschaltet. Jede dieser Anordnungen wird von einer Anzahl von gesonderten Wellenführerelementen 110 gebildet, wie am besten aus der FIg9S zu ersehen ist, die sich zwischen den Speisewellenführern und dem Zentralwellenführer 20 erstrecken. Die Energie wird von ofen Speisewellenführern aus den Zweigwellenführern über Schlitze zugeführt, die an den Wandungen der Speisewellenführer vorgesehen sind. Die Schlitze 112 für alle Speisewellenführer verlaufen parallel zu einander und sind in Abständen an den Innenwandungen der Speisewellenführer vorgesehen, während die Schlitze für die Speisewellenführer 14 und 15 senkrecht zu den Schlitzen für die Speisewellenführer 25 und 27 verlaufen· Alle vier Wandungen des Zentralwellenführers sind mit Schlitzen 114 versehen, durch die die Mikrowellenenergie aus jeder Zweigwellenführeranordnung dem ZentralwellenführerBetween each of the waveguides 14, 15, 25 and 27 and the central waveguide 20, a branch waveguide arrangement 26, 28, 30 be3W 0 32 is connected. Each of these arrangements is formed by a number of separate waveguide elements 110, as can best be seen in FIG. 9 S, which extend between the feed shaft guides and the central shaft guide 20. The energy is supplied by furnace feed shaft guides from the branch shaft guides via slots which are provided on the walls of the feed shaft guides. The slots 112 for all feeder guides run parallel to each other and are provided at intervals on the inner walls of the feeder guides, while the slots for feeder guides 14 and 15 run perpendicular to the slots for feeder guides 25 and 27All four walls of the central waveguide are slotted 114, through which the microwave energy from each branch waveguide arrangement is transmitted to the central waveguide
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zugeführt wird. Die Schlitze 114 verlaufen parallel zu einander für jede Wandung, wobei die Schlitze für ein Paar gegenüberstehender Wandungen senkrecht zu den Schlitzen für das andere Paar gegenüberstehender Wandungen verlaufen.is fed. The slots 114 run parallel to one another for each wall, the slots for one pair of opposing walls being perpendicular to the slots for the other pair opposite walls run.
Die Zweigwellenführerelemente 11o sind so dimensioniert, dass sie im ersten Frequenzband als Hochpassfilter wirken, d.h., für die den Wellenführern 14, 15, 25 und 27 zugeführten Signale, und als Sperrfilter im zweiten Frequenzband, d*h» für die dem Zentralwellenführer über das Orthomodusverbindungsglied 40 zugeführten Signale. Die im ersten Frequenzband liegenden Signale werden daher wirksam über die Zweigwellenführerelemente 110 zwischen den Speisewellenführern und dem Zentralwellenführer eingespeist, während die im zweiten Frequenzband liegenden SignaleThe branch shaft guide elements 11o are dimensioned so that they act as a high-pass filter in the first frequency band, i.e. for the signals fed to the waveguides 14, 15, 25 and 27, and as a notch filter in the second frequency band, d * h »for the dem Central waveguide via the orthomode connector 40 supplied signals. The signals in the first frequency band are therefore effective via the branch shaft guide elements 110 between the feed shaft guides and the central shaft guide fed in while the signals lying in the second frequency band
im Zentralwellenführer von den Zweigwellenführern gesperrt werden und nicht zu den Speisewellenführern gelangen können·are blocked in the central waveguide by the branch waveguides and cannot get to the feeder waveguides
Signale im zweiten Frequenzband, dessen Frequenz niedriger ist als die des ersten Frequenzbandes, werden über das Orthomodusverbindungsglied 40 dem Zentralwellenführer direkt zugeführt. Dieses Verbindungsglied 40 ist mit ersten und zweiten Schenkelteilen 40a be zw. 40b ausgestaltet. Ein Endteil 40c des OrthomodusVerbindungsgliedes ist abmessungsmäSig an den Zentralwellenführer angepasst und mit diesem verkoppelt. Das Ende des Schenkelteiles 40a ist mit einem nicht dargestellten Wellenführer verkoppelt, der mit einem der Empfänger/Sender im zweiten Frequenzband verkoppelt ist, während der Sch/okelteil 40b mit einem nicht dargestellten Wellenführerabschnitt verkoppelt ist, der mit den anderen Sapfänger/Sendern in diesem zweiten Frequenzband verkoppelt ist. Die EndteilLe der Schenkel 40a und 40b sind so dimensioniert und orientiert, dass die Signale aus jedem der Empfänger/Sender im zweiten Frequenzband in bezug auf einander orthogonal polarisiert werden. Die Ausfuhrung und die Benutzung der Orthomodus-Verbindungsglieder, mit denen dieses Ergebnis erzielt wird, ist Sachkundigen bekannt, so da»3 eine weiter« Beschreibung nicht für erforderlich gehalten wird.Signals in the second frequency band, the frequency of which is lower than that of the first frequency band, are transmitted through the orthomode link 40 fed directly to the central wave guide. This link 40 is with first and second Leg parts 40a be between 40b configured. An end portion 40c of the Orthomode connector is dimensionally attached to the central shaft guide adapted and coupled with this. The end of the leg part 40a is connected to a wave guide, not shown coupled, which is coupled to one of the receiver / transmitter in the second frequency band, while the Sch / okel part 40b with a Waveguide section, not shown, is coupled to the other receiver / transmitters in this second frequency band is coupled. The end portions of the legs 40a and 40b are like this dimensioned and oriented that the signals from each of the receivers / transmitters are in the second frequency band with respect to each other be orthogonally polarized. The execution and the use the Orthomodus connectors that enable this result is achieved is known to experts, so that "3 a further" description is not considered necessary.
Die im zweiten Frequenzband liegenden Signale, die dem Paar Smpfänger/Sender zugeführt oder aus diesen abgeführt werden,The signals in the second frequency band that are fed to or removed from the receiver / transmitter pair,
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werden daher zum oder aus dem Zentralwellenführer 20 in gegenseitig orthogonaler Beziehung geleitet· Wie aus der Fig·3 zu ersehen ist, werden die Wellenführerkopplungsabschnitte 120 der Einfachheit der Ausführung halber zum Verbinden der Speisewellenführer mit der abgeglichenen Wellenführeranordnung benutzt.are therefore to or from the central waveguide 20 in each other orthogonal relationship. As can be seen from Fig. 3, the waveguide coupling portions 120 are the Used to connect the feeder waveguide to the balanced waveguide assembly for the sake of simplicity of construction.
Obwohl die Erfindung in Verbindung mit rechteckigen und quadratischen Wellenführergliedern beschrieben wurde, so kann jedoch die erfindungsgemäße Einrichtung auch mit kreisrunden Wellenführergliedern mit gleichem Vorteil ausgestattet werden.Although the invention has been described in connection with rectangular and square waveguide members, so can however, the device according to the invention can also be equipped with circular waveguide members with the same advantage.
An den beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung können von Sachkundigen im Rahmen des Erfindungsgedankens natürlich Änderungen, Abwandlungen und Ersetzungen vorgenommen werden. Die Erfindung selbst wird daher nur durch die beiliegenden Patentansprüche abgegrenzt«In the described embodiments of the invention, experts can of course within the scope of the inventive concept Changes, modifications and replacements are made. The invention itself is therefore only defined by the appended claims delimited "
PatentansprücheClaims
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Claims (1)
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