DE2948315A1

DE2948315A1 - COUPLING WORKING WITH SHAFT DELAY

Info

Publication number: DE2948315A1
Application number: DE19792948315
Authority: DE
Inventors: George Harvey Macmaster; Lawrence Joseph Nichols
Original assignee: Raytheon Co
Current assignee: Northrop Grumman Guidance and Electronics Co Inc
Priority date: 1978-12-08
Filing date: 1979-11-30
Publication date: 1980-06-26
Also published as: GB2040103A; FR2444347B1; GB2040103B; JPH0116045B2; FR2444347A1; DE2948315C2; JPS5580905A

Description

Raytheon Company, l4l Spring Street, Lexington, MA 02173 Vereinigte Staaten von AmerikaRaytheon Company, l4l Spring Street, Lexington, MA 02173 United States of America

Coupling arrangement working with wave delay

Die Erfindung betrifft mit Wellenverzögerung arbeitende Koppelanordnungen zurKopplung eines elektromagnetischen Signals zwischen einem ersten und einem zweiten Kreis, insbesondere zur Nachbildung der Wirkung einer mit Wellenverzögerung arbeitenden Verstärkereinrichtung, beispielsweise eines sogenannten "crossed field"-Verstärkers, d.h. eines Verstärkerbauteiles, in welchem Mikrowellenenergie durch Kombination von einander kreuzenden elektrischen und magnetischen Feldern erzeugt und/oder verstärkt wird.The invention relates to coupling arrangements operating with wave delay for coupling an electromagnetic one Signal between a first and a second circuit, in particular to simulate the effect of a wave delay working amplifier device, for example a so-called "crossed field" amplifier, i.e., an amplifier component in which microwave energies cross each other by combining them electric and magnetic fields is generated and / or amplified.

Einrichtungen, die mit Wellenverzögerungsstrukturen arbeiten, sind bekannt. Sie werden sowohl in Radarsystemen als auch in Nachrichtensystemen zur Signalverstärkung verwendet, und beinhalten die erwähnten "crossed field"-Verstärker sowie Wanderfeldröhren. Diese bekannten Wellenverzögerungseinrichtungen neigen dazu, das Signal durch Phasen- und Amplitudenverschiebung in Abhängigkeit von der Frequenz zu verändern. Diese Signalveränderung ändert sich mit der Alterung der "crossed field"-Verstärker und Wanderfeldröhren. Devices that work with wave delay structures are known. They are used both in radar systems as well as used in communication systems for signal amplification, and contain the aforementioned "crossed field" amplifiers as well as traveling wave tubes. These known wave delay devices tend to get the signal through To change phase and amplitude shift depending on the frequency. This change in signal changes with the aging of the "crossed field" amplifiers and traveling wave tubes.

Zur Korrektur der erwähnten Signalveränderung benötigt man einen Bezugskanal, in welchem der Radarsignalverarbeitungseinrichtung ein Referenzsignal zur Verfügung gestellt wird. To correct the aforementioned signal change, a reference channel is required in which a reference signal is made available to the radar signal processing device .

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Diese Referenzsignale wurden jedoch häufig dadurch gewonnen, daß dem Ausgangssignal der Wellenverzögerungseinrichtung eine Signalprobe entnommen wird. Der Alterungseffekt, der mit einer Verringerung der von der Kathode des "crossed field"-Verstärkers oder der Wanderfeldröhre emittierten Elektronenmenge einhergeht, läßt sich Jedoch in dem Referenzsignal nicht feststellen, wenn dieses an dem Ausgang der Wellenverzögerungseinrichtung gewonnen wird.Wenn das Signal hingegen vor dem Eingang der Wellenverzögerungseinrichtung gewonnen wird, bleibt es von der obengenannten Signalveränderung unbeeinflußt. Somit stehen keine Daten zur Verfügung, die für die Wirkung der Alterung der Wellenverzögerungseinrichtung kennzeichnend sind, so daß ein Radarsignalprozessor keine Korrekturmaßnahmen durchführen kann, mittels derer die Wirkung der Alterung auf das von der Wellenverzögerungseinrichtung erzeugte Signal kompensiert werden kann.However, these reference signals were often obtained in that the output signal of the wave delay device a signal sample is taken. The aging effect, that with a reduction of the emitted from the cathode of the "crossed field" amplifier or the traveling wave tube Amount of electrons goes hand in hand, however, cannot be determined in the reference signal if this is at the output if the signal is received before the input of the wave delay device is obtained, it remains unaffected by the above-mentioned signal change. So there is no data available for the effect of aging of the wave delay device are characteristic so that a radar signal processor does not take corrective action can, by means of which the effect of aging on the signal generated by the wave delay device is compensated can be.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit Wellenverzögerung arbeitende Koppelanordnung zu schaffen, bei der diese Nachteile beseitigt sind.The invention is based on the object of a wave delay to create working coupling arrangement in which these disadvantages are eliminated.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.This task is carried out by the in the characterizing part of the Patent claim 1 mentioned features solved.

Die Anordnung gemäß der Erfindung beinhaltet also eine Mehrzahl von Wellenverzögerungsstrukturen zur Simulierung der Kopplungsverhältnisse, die die elektromagnetische Energie in den Wellenverzögerungsstrukturen von "crossed field"-Verstärkern und Wanderfeldröhren erfährt. Die Wellenverzögerungsstrukturen der Koppelanordnung gemäß der Erfindung können eine innere Wellenverzögerungsstruktur und eine dazu konzentrische äußere Wellenverzögerungsstruktur beinhalten. Die äußere Wellenverzögerungsstruktur ist so ausgebildet, daß die elektromagnetische Energie in ihr eine größere Phasengeschwindigkeit besitzt als in der inneren Struktur, wobei die Ausbreitungsgeschwin-The arrangement according to the invention thus includes a plurality of wave delay structures for simulation of the coupling relationships that crossed the electromagnetic energy in the wave delay structures of " field "amplifiers and traveling wave tubes. The wave delay structures the coupling arrangement according to the invention can have an internal wave delay structure and include an outer wave retardation structure concentric therewith. The outer wave delay structure is designed so that the electromagnetic energy in it has a greater phase velocity than in the inner structure, whereby the propagation speed

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dlgkeit in jeder dieser Strukturen dem jeweiligen Umfang proportional ist, so daß die Geschwindigkeit, mit der eine Wellenfront um die gemeinsame Achse der beiden Strukturen zirkuliert, für Wellen, die sich in der inneren und in der äußeren Struktur ausbreiten, jeweils dieselbe ist.ability in each of these structures to the respective scope is proportional, so that the speed with which a wave front circulates around the common axis of the two structures, for waves that are in the inner and spread in the outer structure, each time is the same.

Die innere Wellenverzögerungsstruktur besitzt zwei Zugänge, von denen einer als Eingang dient und von dem ersten elektromagnetischen Kreis mit einem Eingangssignal beaufschlagt wird, während der zweite Zugang mit einer Last verbunden ist, die an den Wellenwiderstand der inneren Struktur angepaßt ist. Die Anpassung der Last gewährleistet, daß eine Wellenausbreitung nur in einer Richtung stattfindet, d.h. ohne Reflektionen und ohne die Ausbildung stehender Wellen oder einer Resonanz.The inner wave delay structure has two entrances, one of which serves as an entrance and the first one electromagnetic circuit is acted upon with an input signal, while the second access with a load is connected, which is adapted to the characteristic impedance of the internal structure. Adjusting the load ensures that wave propagation is only in one direction takes place, i.e. without reflections and without the formation of standing waves or resonance.

In ähnlicher Weise ist die äußere Wellenverzögerungsstruktur mit zwei Zugängen versehen, von denen der eine in einer an den Wellenwiderstand angepaßten Last endet, während der andere eine Ausgangsklemme zur Abgabe eines Ausgangssignals an den zweiten elektromagnetischen Kreis darstellt. Die angepaßte Last der äußeren Struktur sorgt ebenfalls dafür, daß sich eine Welle ohne Reflektionen in einer Richtung ausbreitet, so daß auch hier die Ausbildung stehender Wellen oder einer Resonanz vermieden ist. Die verzögerten Wellen zirkulieren in der inneren und äußeren Struktur in gleicher Richtung um die gemeinsame Achse.Unter den vorangehend beschriebenen Bedingungen, bei denen sich keine stehenden Wellen ausbilden, erreicht man eine minimale Kopplung und eine maximale Dämpfung zwischen einem an der Eingangsklemme anliegenden Signal und dem Signal an der Ausgangsklemme.Similarly, the outer wave delay structure is provided with two accesses, one of which in one of the load matched to the characteristic impedance ends, while the other is an output terminal for delivering an output signal to the second electromagnetic circuit. The matched load of the external structure also ensures that a wave moves without reflections in a Direction spreads, so that here too the formation of standing waves or resonance is avoided. The delayed waves circulate in the inner and outer Structure in the same direction around the common axis. Under the conditions described above, in which If no standing waves are formed, a minimum coupling and a maximum attenuation between a signal present at the input terminal and the signal at the output terminal.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung besitzen die beiden Wellenverzögerungsstrukturen im wesentlichen zylindrische Form. Die beiden Strukturen sind ohne elektrischen Kontakt im Abstand angeordnet, wodurchIn a preferred embodiment of the invention, the two wave retardation structures are substantially cylindrical in shape. The two structures are spaced apart without electrical contact, whereby

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sich die gewünschte Dämpfung und Isolation ergibt. Die innere Wellenverzögerungsstruktur ist als Interdigitalleitung ausgebildet, während die äußere Wellenleitungsstruktur die Form einer sogenannten "strapped bar"-Leitung hat. Derartige "strapped bar"-Leitungen bestehen im wesentlichen aus einer Vielzahl von vorzugsweise in gleichen Abständen quer zur Ausbreitungsrichtung der Wellen angeordneten leitfähigen Stäben, die wechselweise mit einem von zwei in Ausbreitungsrichtung verlaufenden Flachleitern kontaktiert sind.the desired damping and isolation results. The inner wave delay structure is as an interdigital line formed, while the outer waveguide structure is in the form of a so-called "strapped bar" line Has. Such "strapped bar" lines essentially consist of a plurality of preferably in equal distances transversely to the direction of propagation of the waves arranged conductive rods, which alternate with one of two flat conductors running in the direction of propagation are contacted.

Es ist eine Vorrichtung vorgesehen, mittels derer die relative Position der Elemente der Interdigitalleitung verändert werden kann, wodurch sich die Leitungskapazität und damit die Phasengeschwindigkeit der verzögerten Welle ändern. Dies ermöglicht eine genaue Abstimmung der Phasengeschwindigkeit der Welle in der inneren Struktur mit der Phasengeschwindigkeit der Welle in der äußeren Struktur. Der Abstand zwischen den beiden Strukturen entspricht näherungsweise der Breite eines Gliedes der Interdigitalleitung, so daß sich eine Dämpfung von etwa 30 db ergibt. Der Durchmesser der äußeren Struktur beträgt typisch etwa 30 cm bei einer Signalfrequenz von etwa 900 MHz.A device is provided by means of which the relative position of the elements of the interdigital line is changed can be, whereby the line capacitance and thus the phase velocity of the delayed wave change. This enables the phase velocity of the wave in the internal structure to be precisely matched the phase velocity of the wave in the outer structure. The distance between the two structures is the same approximately the width of a member of the interdigital line, so that there is an attenuation of about 30 db. The diameter of the outer structure is typically about 30 cm at a signal frequency of about 900 MHz.

Andere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben,auf die hiermit zur Verkürzung der Beschreibung ausdrücklich hingewiesen wird.Other advantageous refinements and developments of the invention are described in the subclaims which is hereby expressly referred to in order to shorten the description.

Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert:The invention is explained in more detail below with reference to the drawings:

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Koppelanordnung mit Wellenverzögerungsstrukturen gemäß der Erfindung,1 shows a perspective view of a coupling arrangement with wave delay structures according to FIG Invention,

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses für die Anordnung gemäß Fig. 1, wobei dieses Ge-Fig. 2 shows a perspective view of a housing for the arrangement according to FIG.

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häuse In der Zeichnung teilweise durchbrochen ist, so daß eine äußere VeilenverzOgerungsstruktur sicht bar ist, die aus zwei Leitern besteht, welche in periodischem Wechsel mit jeweils einer Gruppe von Stäben belastet sind,housing is partially broken in the drawing, so that an outer Veil enverzOgerungsstruktur is visible , which consists of two conductors, which are loaded in periodic alternation with a group of rods,

Fig. 3 zeigt eine isometrische Ansicht der äußeren Wellenverzögerungsstruktur gemäß Fig. 2, wobei elektrische Verbindungen von dn Eingangs- und Ausgangsklemmen zu Koaxialkabeln schematisch angedeutet sind, Fig. A zeigt ein Schaubild, in dem die Frequenz über der Wellenzahl aufgetragen wird. Diese Darstellung dient zur Erläuterung der Wellenausbreitung längs der Wellenverzögerungsstrukturen gemäß der Erfindung, Figure 3 shows an isometric view of the outer wave retardation structure according to FIG. 2, with electrical connections of the input and output terminals to coaxial cables are indicated schematically, Fig. A shows a diagram in which the frequency over the Wave number is applied. This illustration serves to explain the wave propagation lengthways the wave delay structures according to the invention,

Fig. 5 zeigt eine Wellenverzögerungsstruktur, die einen ähnlichen Aufbau besitzt wie die in Fig. 3 dargestelle Wellenverzögerungsstruktur, im Vergleich zu dieser jedoch zwei Eingänge und zwei Ausgänge besitzt, FIG. 5 shows a wave delay structure which has a construction similar to that shown in FIG Wave delay structure, but compared to this it has two inputs and two outputs,

Fig. 6 zeigt die innere Gestaltung der Kopplungsanordnung gemäß Fig. 1 mit einer inneren Wellenverzögerungsstruktur in Form einer Interdigitalleitung, Fig. 7 zeigt eine isometrische Ansicht der inneren Wellenverzögerungsstruktur gemäß Fig. 6, wobei die elektrischen Verbindungen von ihren Eingangs- und Ausgangsklemmen zu Koaxialkabeln schematisch angedeutet sind,FIG. 6 shows the internal configuration of the coupling arrangement according to FIG. 1 with an internal wave delay structure in the form of an interdigital line, Figure 7 shows an isometric view of the internal wave retardation structure 6, with the electrical connections from its input and output terminals are indicated schematically for coaxial cables,

Fig. 8 zeigt eine Seitenansicht einer anderen AusfUhrungsform der inneren Wellenverzögerungsstruktur gemäß Fig. 7. Diese Ausführungsform ermöglicht eine Veränderung der Spaltgröße zwischen den Teilen der In_T terdigitalleitung und damit eine Veränderung der Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Wellenfront längs der Wellenverzögerungsstruktur,Fig. 8 shows a side view of another embodiment of the inner shaft retardation structure of Fig. 7. This embodiment allows a change in the gap size between the parts of terdigitalleitung In _T and thus a change in the propagation velocity of a wave front along the delay wave structure,

Fig. 9 zeigt einen Schnitt längs der Linie 9-9 von Fig. 8. In Fig. 9 sich auch ein Elektromotor zur Einstellung der genannten Spaltgröße, die elektrische VerbindungFIG. 9 shows a section along the line 9-9 of FIG. 8. In FIG. 9 there is also an electric motor for adjustment the mentioned gap size, the electrical connection

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zu diesem Elektromotor und zu einem Codierer für den Drehwinkel der Motorwelle erkennbar,recognizable to this electric motor and to an encoder for the angle of rotation of the motor shaft,

Fig.10 zeigt eine längs der Linie 10-10 von Fig. 8 genommene Aufsicht der Struktur gemäß Fig. 8,FIG. 10 shows one taken along line 10-10 of FIG Top view of the structure according to FIG. 8,

Fig.11 zeigt ein Blockschaltbild für eine Bandbreitensteuerung in Verbindung mit der Koppelanordnung gemäß Fig. 1 sowie die Schaltung zur Aktivierung des in Fig. 9 dargestellten Elektromotors,11 shows a block diagram for a bandwidth control in connection with the coupling arrangement according to FIG. 1 and the circuit for activating the in Fig. 9 shown electric motor,

Fig.12 zeigt die Verwendung der Koppelanordnung gemäß Fig. 1 in einem Radar- oder Nachrichtenübertragungssystem zur überwachung des Ausgangssignals eines "crossed fieldⁿ-Verstärkers,FIG. 12 shows the use of the coupling arrangement according to FIG. 1 in a radar or message transmission system for monitoring the output signal of a "crossed field ⁿ amplifier,

Fig.13 zeigt die Verwendung der Koppelanordnungen gemäß Fig. 1 und 5 zur Ankopplung eines Signals an eine Mehrzahl von Verbraucherschaltungen,13 shows the use of the coupling arrangements according to 1 and 5 for coupling a signal to a plurality of consumer circuits,

Fig.14 zeigt eine schematische Ansicht einer alternativen Ausführungsform der äußeren Wellenverzögerungsstrukturen mit ellipsenförmigen Querschnitten.Fig. 14 shows a schematic view of an alternative Embodiment of the outer wave retardation structures with elliptical cross-sections.

Die in Fig. 1 bis 4 dargestellte Koppelanordnung ist in ihrer Gesamtheit mit 20 bezeichnet. Sie besitzt ein zylindrisches Gehäuse 22 mit zwei Zugängen 24 und 26 zur Ankopplung elektromagnetischer Energie an eine äußere Wellenverzögerungsstruktur 28, die an der Innenseite des Gehäuses 22 befestigt ist. In Fig. 6 sind eine obere und eine untere Abdeckplatte 30 bzw. 32 erkennbar, an denen eine innere Wellenverzögerungseinrichtung 34 befestigt ist, die sich im Zentrum des Gehäuses 22 befindet. Die obere Abdeckplatte 30 besitzt zwei Zugänge 36 und 38 zur Ankopplung elektromagnetischer Energie an eine innere Wellenverzögerungsstruktur 40, die Bestandteil der Einrichtung 34 ist. An der oberen Abdeckplatte 30 befindet sich ferner ein Anschluß 42, der in Verbindung mit einer anderen weiter unten beschriebenen Ausführungsform der Koppelanordnung 20 verwendet wird. Dieser Anschluß 42 dient zur Zuführung elektrischer Signale für die Steuerung der Größe eines Spaltes 44 zwischen den Gliedern 46 einer Interdigitalleitung, die Bestandteil derThe coupling arrangement shown in FIGS. 1 to 4 is designated by 20 in its entirety. It has a cylindrical shape Housing 22 with two accesses 24 and 26 for coupling electromagnetic energy to an external wave delay structure 28, which is attached to the inside of the housing 22. In Fig. 6 are an upper one and a lower one Cover plate 30 and 32 can be seen, on which an inner wave delay device 34 is attached, which located in the center of the housing 22. The upper cover plate 30 has two accesses 36 and 38 for coupling electromagnetic Energy to an internal wave retardation structure 40 which is part of the device 34. At the Upper cover plate 30 is also a connector 42, which in conjunction with another described below Embodiment of the coupling arrangement 20 is used. This connection 42 is used to supply electrical signals for controlling the size of a gap 44 between the members 46 of an interdigital line which is part of the

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i⁰ i ⁰

inneren Wellenverzögerungsstruktur AO ist.inner wave retardation structure is AO.

Die äußere Wellenverzögerungsstruktur 28 umfaßt einen oberen und einen unteren Leiter 48 bzw. 50, die'in Umfangsrichtung längs der Innenwandung des Gehäuses 22 angeordnet sind. Ein erstes Ende des Leiters 48 und des Leiters 50 bilden eine Anschlußklemme der Wellenverzögerungsstruktur, während ein zweites Ende des Leiters 48 und des Leiters 50 eine zweite Anschlußklemme der Wellenverzögerungsstruktur 28 bilden. Die beiden Anschlußklemmen der Struktur sind in der in Fig. 3 schematisch dargestellten Weise mit den Zugängen 24 bzw. 26 verbunden. Die Leiter 48 und 50 bilden eine Leitung für die Ausbreitung einer Welle. Diese Leitung ist mit transversal angeordneten Stäben 52 belastet, deren einander gegenüberliegenden Enden über Fußstücke 54 alternativ mit den Leitern 48 bzw. 50 verbunden sind. Die Stäbe 52 bilden somit eine periodische Belastung der Leitung und verzögern die Phasengeschwindigkeit einer über die Leitung wandernden Welle. Die oberen und unteren Enden jedes der Stäbe 52 sind umgebogen und an der oberen bzw. unteren Randzone 56 bzw. 58 des Gehäuses 22 befestigt. Die Stärke der einzelnen Stäbe 52 entspricht näherungsweise dem Abstand zwischen ihnen.The outer wave retardation structure 28 comprises one upper and lower conductors 48 and 50, respectively, in the circumferential direction are arranged along the inner wall of the housing 22. A first end of the conductor 48 and the Conductors 50 form a connection terminal of the wave delay structure, while a second end of conductor 48 and conductor 50 is a second terminal of the wave delay structure 28 form. The two terminals of the structure are shown schematically in FIG illustrated manner connected to the accesses 24 and 26, respectively. The conductors 48 and 50 form a conduit for propagation a wave. This line is loaded with transversely arranged rods 52, the mutually opposite Ends are alternatively connected to the conductors 48 and 50 via foot pieces 54. The rods 52 thus form periodic loading of the line and delay the phase velocity of a moving over the line Wave. The upper and lower ends of each of the rods 52 are bent over and at the upper and lower edge zones, respectively 56 and 58 of the housing 22 attached. The strength of the individual rods 52 corresponds approximately to the distance between them.

Wenn die dargestellte Koppelanordnung 20 beispielsweise für elektromagnetische Wellen mit einer Frequenz von etwa 900 MHz konstruiert ist, beträgt der Durchmesser der äußeren Wellenverzögerungsstruktur 28 etwa 30 cm. Dabei besitzt jeder der Stäbe 52 zwischen den Fußstücken 54 eine Länge, die etwa einer halben Wellenlänge entspricht. Die äußere Wellenverzögerungsstruktur 58 besteht aus einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise aus Kupfer. Konstruktionseinzelheiten solcher "strapped bar"-Leitungen sowie der Interdigitalleitung der inneren Wellenverzögerungsstruktur 40 sind in dem Buch "Microwave Filters, Impedance-Matching Networks, and Coupling Structures" von G. L. Matthaei, L. Young and E.M. Jones,If the coupling arrangement 20 shown, for example, for electromagnetic waves with a frequency of about 900 MHz, the diameter of the outer wave retardation structure 28 is approximately 30 cm. Included each of the rods 52 between the foot pieces 54 has a length which corresponds to approximately half a wavelength. The outer wave delay structure 58 consists of an electrically conductive material, for example copper. Construction details of such "strapped bar" lines and the interdigital line of the inner wave delay structure 40 are in the book "Microwave Filters, Impedance-Matching Networks, and Coupling Structures" by G. L. Matthaei, L. Young and E.M. Jones,

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McGraw-Hill Kompany 1964, beschrieben. Auf Seit 621 dieses Buches ist beispielsweise eine Interdigitalleitung dargestellt und beschrieben. Die Wirkungsweise einer Wellenverzögerungsstruktur sei im folgenden anhand des in Fig. 4 dargestellten Diagramms erläutert, worin auf der vertikalen Achse die Winkelfrequenz und auf der horizontalen Achse die Wellenzahl dargestellt sind. Diese Wellenzahl bezeichnet die Phasenverschiebung pro Teilung, wobei diese Teilung den Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Stäben 52 darstellt. Das Schaubild zeigt, daß eine sich längs der Wellenverzögerungsstruktur 28 ausbreitende Welle eine nach rückwärts gerichtete Welle ist. Die Phasenverschiebung zwischen aufeinanderfolgenden Stäben 52 beträgt etwa 150° bei Betriebsfrequenz. Bei einem realisierten Ausführungsbeispiel der Erfindung wurden bei der Herstellung der Koppelanordnung 20 dreiundzwanzig Stäbe 52 verwendet.McGraw-Hill Kompany 1964. For example, on page 621 of this book is an interdigital line shown and described. The mode of operation of a wave delay structure is described below with reference to the in Fig. 4 illustrated diagram, in which on the vertical axis the angular frequency and on the horizontal Axis the wavenumber are shown. This wave number denotes the phase shift per division, this division representing the distance between successive bars 52. The diagram shows that one wave propagating along wave retardation structure 28 is a backward wave. The phase shift between successive bars 52 is about 150 ° at operating frequency. With a realized Exemplary embodiment of the invention, twenty-three rods were used in the manufacture of the coupling arrangement 20 52 used.

Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform der äußeren Wellenverzögerungsstruktur, die zur Unterscheidung mit 28A bezeichnet ist. Die Struktur 28A ist gabelförmig ausgebildet und aus "strapped bar"-Leitungen zur Kopplung von zwei Gruppen von Zugängen zusammengesetzt. Jede der Leitungen erstreckt sich etwa über den halben Umfang der Innenfläche eines Gehäuses, das dem Gehäuse 22 entspricht, so daß elektromagnetische Energie von der inneren Wellenverzögerungsstruktur gemäß Fig. 6 in jeden Abschnitt der gabelförmig ausgebildeten äußeren Wellenverzögerungsstruktur 28A gekoppelt wird. An dem Gehäuse sind (nicht dargestellte) den Zugängen 24 und 26 entsprechende weitere Zugänge angebracht, wenn die in Fig. 5 dargestellte Struktur 28A Verwendung finden soll.Fig. 5 shows another embodiment of the outer wave retardation structure, which is designated by 28A for differentiation. The structure 28A is fork-shaped and strapped bar lines for coupling two Groups of accesses composed. Each of the lines extends approximately half the circumference of the inner surface a housing corresponding to the housing 22 so that electromagnetic energy from the internal wave retardation structure 6 in each section of the fork-shaped outer wave retardation structure 28A is coupled. On the housing there are (not shown) the accesses 24 and 26 corresponding further accesses attached when the structure 28A shown in Fig. 5 is to be used.

Die in Fig. 6 dargestellte Baugruppe 34 umfaßt die oben erwähnten Abdeckplatten 30 und 32 und die innere Wellenverzögerungsstruktur 40. Die Abdeckplatten 30 und 32 sind an der oberen bzw. unteren Stirnfläche der inneren Wellen-The assembly 34 shown in Fig. 6 comprises the above cover plates 30 and 32 mentioned and the inner wave retardation structure 40. The cover plates 30 and 32 are on the upper or lower face of the inner shaft

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Verzögerungsstruktur 40 mit Hilfe von Schraubenbolzen 60 befestigt, die beide Platten 30 und 32 durchdringen und durch Muttern 62 gesichert sind. Sowohl die innere als auch die äußere Wellenverzögerungsstruktur 40 bzw. 28A gemäß Flg. 1 besitzen Zylinderform, wobei der Außendurchmesser der inneren Struktur 40 geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser der äußeren Struktur 28, so daß die Struktur 40 in der Struktur 28 Platz findet. Der Abstand zwischen den beiden Strukturen 40 und 28 entspricht etwa der Stärke eines Stabes 52 der äußeren Wellenverzögerungsstruktur 28. An den Platten 30 und 32 sind Flansche 64 angebracht, die in die oberen und unteren Randzonen 56 bzw. 58 des in Fig. 2 dargestellten Gehäuses 22 eingreifen.Retardation structure 40 attached by means of screw bolts 60 which penetrate both plates 30 and 32 and are secured by nuts 62. Both inner and outer wave retardation structures 40 and 28A, respectively according to Flg. 1 have a cylindrical shape, the outer diameter of the inner structure 40 being slightly smaller than the inner diameter of the outer structure 28, so that the structure 40 can be accommodated in the structure 28. The distance between the two structures 40 and 28 corresponds approximately to the strength of a rod 52 of the outer wave retardation structure 28. Flanges 64 are attached to the plates 30 and 32 and extend into the upper and lower edge zones 56 and 58 of the housing 22 shown in FIG. 2 engage.

Fig. 7 zeigt eine isometrische Ansicht der inneren Wellenverzögerungsstruktur 40, die - wie erwähnt - Zylinderform besitzt, wobei der zentrale Bereich eine Interdigitalleitung umfaßt, die in eine Zylinderwandung 68 eingeschnitten ist, so daß die oben erwähnten Glieder 46 entstehen, die durch den Spalt 44 voneinander getrennt sind. Das in Fig.4 dargestellte Schaubild gilt auch für die Struktur 40, die als Wellenleiter zur Ausbreitung einer verzögerten Welle in Rückwärtsrichtung dient. Ein Schlitz 70 definiert das erste bzw. zweite Ende der Interdigitalleitung. Diese Enden sind über Koaxialleitungen mit dem ersten Zugang 36 bzw. dem zweiten Zugang 38 verbunden. Der in Fig. 4 eingetragene Arbeitspunkt liefert eine Phasenverschiebung von etwa 150 zwischen aufeinanderfolgenden Gliedern 46 der Interdigitalleitung. Die Struktur 40 sowie die obere und untere Abdeckplatte 30 bzw. 32 sind aus elektrisch leitfähigem Material, beispielsweise aus Kupfer, hergestellt. Aus Fig. 7 ist erkennbar, daß der von dem Schlitz 44 gebildete Durchbruch um die Wandung 68 vollständig herumläuft bis zu dem Schlitz 70 und damit die Wandung 68 in einen oberen und unteren Abschnitt teilt. Der obere Abschnitt ist an der oberen Abdeckplatte 30 und der untereFigure 7 shows an isometric view of the internal wave retardation structure 40, which - as mentioned - has a cylindrical shape, the central area being an interdigital line comprises, which is cut into a cylinder wall 68, so that the above-mentioned members 46 arise, the are separated from one another by the gap 44. The diagram shown in Figure 4 also applies to the structure 40, the serves as a waveguide to propagate a delayed wave in the reverse direction. A slot 70 defines that first or second end of the interdigital line. These ends are connected to the first access 36 via coaxial lines or the second access 38 connected. The one registered in FIG The operating point provides a phase shift of approximately 150 between successive members 46 the interdigital line. The structure 40 as well as the upper and lower cover plates 30 and 32 are made of electrical conductive material, for example made of copper. From Fig. 7 it can be seen that the slot 44 formed breakthrough around the wall 68 runs completely up to the slot 70 and thus the wall 68 divides into an upper and lower section. The upper section is on the upper cover plate 30 and the lower one

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Abschnitt an der unteren Platte 32 befestigt. Zur Befestigung dient ein Preßsitz, mit dem die Abschnitte in entsprechend gestaltete Paeflächen der betreffenden Platten 30 und 32 eingreifen. Die Schraubbolzen 60, mit denen die Platten 30 und 32 in gegenseitigem Kontakt an dem Gehäuse 22 befestigt sind, sorgen außerdem für die gewünschte Breite des Spaltes 44. Die Ausweitungsgeschwindigkeit der verzögerten Welle auf der Interdigitalleitung hängt von der Kapazität zwischen dem Anschluß der Glieder 46 und der Wandung 68 ab.Section attached to the lower plate 32. A press fit is used for fastening, with which the sections in accordingly designed paefurfaces of the relevant plates 30 and 32 intervene. The bolts 60 with which the plates 30 and 32 are fastened to the housing 22 in mutual contact also provide the desired width of the gap 44. The rate of expansion of the delayed Wave on the interdigital line depends on the capacitance between the connection of the links 46 and the wall 68.

In Fig. 8, 9 und 10 ist einer alternative Ausführungsform der inneren Wellenverzögerungseinheit dargestellt, die zur Unterscheidung gegenüber der Anordnung gemäß Fig. 6 mit 34a bezeichnet ist. Die Abdeckplatten 30 und 32 sind bei der Darstellung in Fig. 9 und 10 zur Vereinfachung der Zeichnung weggelassen. Eine Wandung 68A ist mit einer Hülse 72 versehen, die eine überlappende Kante 74 besitzt, die gleitbar in einer Kante 76 des unteren Teiles der Wandung 68A gelagert ist. Ein die Wandung 68A umlaufender Spalt 78 ermöglicht eine vertikale Verschiebung des unteren Teiles der Wandung 68A, während ihr oberer Teil fest mit der oberen Abdeckplatte 30 und die Hülse 72 fest mit der unteren Abdeckplatte 32 verbunden bleiben. Durch vertikale Verschiebung des unteren Teiles der Wandung 68A bewegen sich die Glieder 46 des oberen Teiles der Wandung 68A relativ zu den Gliedern 46 des unteren Teiles der Wandung 68A, wodurch die Breite des Spaltes 44 verändert wird. Da die Kapazität zwischen den Enden der Glieder 46 und der Wandung 68A von der Breite des Spaltes 44 abhängt, läßt sie sich durch Verschiebung des unteren Teiles der Wandung 68A längs der Hülse 72 einstellen. Dadurch ändert sich die Geschwindigkeit, mit der sich eine Wellenfront über die innere Wellenverzögerungsstruktur 40 ausbreitet. Diese Einstellung ermöglicht eine Angleichung des Zirkulationsgeschwindigkeit einer über die innere Wellenverzögerungsstruktur laufenden Wellenfront an die Zirkulationsgeschwindigkeit einer über die äußere Wellenverzö-In Figs. 8, 9 and 10 is an alternative embodiment the inner wave delay unit shown, which to distinguish it from the arrangement according to FIG. 6 with 34a is designated. The cover plates 30 and 32 are at the illustration in FIGS. 9 and 10 is omitted to simplify the drawing. A wall 68A is with a Sleeve 72 is provided which has an overlapping edge 74 which is slidable in an edge 76 of the lower part of the wall 68A is stored. A gap 78 running around the wall 68A enables the lower one to be displaced vertically Part of the wall 68A, while its upper part is fixed to the upper cover plate 30 and the sleeve 72 is fixed with the lower cover plate 32 remain connected. By vertically shifting the lower part of the wall 68A the members 46 of the upper portion of the wall 68A move relative to the members 46 of the lower portion of the wall 68A, whereby the width of the gap 44 is changed. Since the capacitance between the ends of the links 46 and the Wall 68A depends on the width of the gap 44, it can be adjusted by moving the lower part of the wall 68A along the sleeve 72. This changes the speed at which a wave front moves propagates over the inner wave retardation structure 40. This setting enables the circulation speed to be adjusted a wave front running over the inner wave delay structure to the circulation speed one over the outer wave delay

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gerungsstruktur 28 laufenden Wellenfront. Eine im folgenden als Speichennabe bezeichnete mechanische Tragkonstruktion 80 dient zur relativen Positionierung des oberen und unteren Teiles der Wandung 68Ä und der Hülse 72. Die Speichennabe 80 umfaßt eine zylindrische Wandung 82 mit einem Bodenteil 84. Die Wandung 82 ist mit "Speichen" 86 versehen, die sich von ihr nach außen erstrecken und den oberen Teil der Wandung 68A sowie die Hülse 72 kontaktieren. Die Wandung 82 besitzt ferner Schlitze 88, durch welche sich Schenkel 90 von einem zentralen Block 92 zu dem unteren Teil der Wandung 68A erstrecken. Der Block 92 ist auf einer Schiene 94 geführt und mittels eines von einem Motor 98 angetriebenen Spindelgetriebes 96 verschiebbar. Ein Winkelkodierer 100 dient zur Überwachung der Winkelverstellung des Spindelgetriebes 96. Die Schiene 94 ist mittels eines Fußteiles 102 an dem Bodenteil 84 befestigt. Der Motor 98 ist beispielsweise ein Schrittmotor, dem über die schematisch dargestellte Leitung 104 Impulse zugeführt werden, die ihn im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn fortbewegen. Elektrische Signale, die den Drehwinkel des Spindelantriebes 96 kennzeichnen, werden von dem Kodierer 100 über die Leitung 106 abgegeben. Durch die Drehung des Spindelgetriebes 96 bewegt sich das Fußteil 92 und ändert damit die Position des unteren Teiles der Wandung 68A relativ zu ihrem oberen Teil, wodurch der Spalt 44 der Interdigitalleitung eingestellt wird. Somit kennzeichnet das Signal auf der Leitung 106 auch die Breite des Spaltes 44.gerungsstruktur 28 running wavefront. A mechanical support structure 80, referred to below as the spoke hub, is used for the relative positioning of the upper and lower parts lower portion of wall 68A and sleeve 72. Spoke hub 80 includes a cylindrical wall 82 having a Bottom part 84. The wall 82 is provided with "spokes" 86 which extend outwardly therefrom and contact the upper part of the wall 68A as well as the sleeve 72. Wall 82 also has slots 88 through which legs 90 extend from a central block 92 to the lower portion of wall 68A. The block 92 is guided on a rail 94 and displaceable by means of a spindle gear 96 driven by a motor 98. An angle encoder 100 is used to monitor the angular adjustment of the spindle gear 96. The rail 94 is attached to the bottom part 84 by means of a foot part 102. The motor 98 is, for example, a stepper motor, which over the schematically shown line 104 pulses are supplied to move it clockwise or counterclockwise. Electrical signals that indicate the angle of rotation of the spindle drive 96 are output by the encoder 100 via the line 106. The rotation of the spindle gear 96 causes the foot part 92 to move thereby changing the position of the lower part of wall 68A relative to its upper part, thereby creating the gap 44 of the interdigital line is set. Thus, the signal on line 106 also indicates the width of gap 44.

Die in Fig. 1 ff. dargestellte Koppelanordnung arbeitet in folgender Weise: Eine Signalquelle, beispielsweise der Signalgenerator 108, ist mit dem ersten Zugang 36 verbunden, während der zweite auf der Abdeckplatte 30 angeordnete Zugang mit einer Last 110 verbunden ist. Diese ist an den Wellenwiderstand der inneren Wellenverzögerungsstruktur 40 angepaßt. Eine zweite Last 112, die an den Wellenwiderstand der äußeren Wellenverzögerungsstruktur 28 an-The coupling arrangement shown in Fig. 1 ff. Works in the following way: A signal source, for example the Signal generator 108 is connected to the first access 36, while the second access arranged on the cover plate 30 is connected to a load 110. This is on the wave resistance of the inner wave delay structure 40 adapted. A second load 112, which is connected to the wave resistance of the outer wave delay structure 28.

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1S1S

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gepaßt ist, steht mit dem ersten auf dem Gehäuse 22 angeordneten Zugang 24 in Verbindung, während der zweite Zugang 86 mit einer Verbrauchereinrichtung 114 verbunden ist. Das Signal des Generators 108 wird über den Zugang 36 zu dem ersten Ende der Interdigitalleitung gekoppelt (Fig. 6) und wandert als verzögerte Welle um die innere Wellenverzögerungsstruktur 40. Wenn dieses Signal das zweite Ende der Interdigitalleitung erreicht,wird es über den zweiten Zugang 38 zu der Anpassungslast 110 übertragen. Die Absorbierung des Signals in der Anpassungslast 110 stellt sicher, daß im wesentlichen keine Wellenreflektionen von dem zweiten Ende der Interdigitalleitung auftreten. Infolgedessen ist die elektrische Feldstärke längs der inneren Wellenverzögerungsstruktur 40 kleiner als dann, wenn die Interdigitalleitung nicht durch den Wellenwiderstand abgeschlossen ist und sich infolge der Reflektion am Leitungsende stehende Wellen ausbilden. Derartige stehende Wellen vergrößern nämlich die Stärke des elektrischen Feldes erheblich. Infolge der relativ geringen Größe des elektrischen Feldes, der sich durch Abschluß der Leitung mit ihrem Wellenwiderstand ergibt, sind die innere und die äußere Wellenverzögerungsstruktur 40 bzw. 28 teilweise elektrisch voneinander isoliert, so daß die Kopplung unabhängig von der Beschaffenheit der Verbrauchereinrichtung auf einem konstanten Wert gehalten wird. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der tausendste Teil der Eingangsleistung zu der Verbrauchereinrichtung gekoppelt, was einer Dämpfung von 30 dB entspricht. In ähnlicher Weise breitet sich eine von der inneren Wellenverzögerungsstruktur 40 zu der äußeren Wellenverzögerungsstruktur 28 induzierte Welle längs der letzteren aus, ohne an deren Ende reflektiert zu werden. Dies ist eine Folge der Tatsache, daß auch die äußere Wellenverzögerungsstruktur 28 mit ihrem Wellenwiderstand abgeschlossen ist. Die Welle auf der inneren Struktur 40 und die Welle auf der äußeren Struktur 28 breiten sich in gleicher Richtung um die gemeinsame Achseis fitted, communicates with the first port 24 disposed on the housing 22, while the second port 86 connected to a consumer device 114 is. The signal from generator 108 is coupled to the first end of the interdigital line via access 36 (Fig. 6) and travels around the inner wave delay structure 40 as a delayed wave reaches the second end of the interdigital line, it gets over transmit the second access 38 to the adaptation load 110. The absorption of the signal in the adaptation load 110 ensures that there are essentially no wave reflections from the second end of the interdigital line appear. As a result, the electric field strength along the internal wave retardation structure 40 is smaller than when the interdigital line is not terminated by the characteristic impedance and as a result of the Form a reflection at the end of the line. Such standing waves increase the strength of the electric field considerably. As a result of the relatively small size of the electric field that is created by Termination of the line with its wave impedance results, are the inner and the outer wave delay structure 40 and 28 partially electrically isolated from one another, so that the coupling is independent of the nature of the Consumer device is kept at a constant value. In a preferred embodiment of the invention the thousandth part of the input power is coupled to the consumer device, resulting in attenuation of 30 dB. Similarly, one of the internal wave retardation structure 40 propagates to of the outer wave delay structure 28 along the latter without being reflected at its end to become. This is a consequence of the fact that the outer wave delay structure 28 with its wave resistance is completed. The shaft on the inner structure 40 and the shaft on the outer structure 28 spread in the same direction around the common axis

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der beiden Strukturen AO und 28 aus. Der Generator 108 und die Verbrauchereinrichtung 114 besitzen vorzugsweise eine Impedanz, die ebenfalls dem Wellenwiderstand der betreffenden Wellenverzögerungsstrukturen 40 bzw. 28 entsprechen, so daß an den betreffenden Anschlußklemmen der Wellenverzögerungsstrukturen minimale Reflektieren auftreten. of the two structures AO and 28. The generator 108 and the consumer device 114 preferably have an impedance which also corresponds to the characteristic impedance of the relevant wave delay structures 40 and 28, so that minimal reflections occur at the relevant connection terminals of the wave delay structures.

Bei Anordnungen, bei denen die in Fig. 8 bis 11 dargestellte innere Wellenverzögerungseinheit 34A Anwendung findet, ist eine Bandbreitensteuerung 116, die weiter unten anhand von Fig. 11 beschrieben wird, mit dem Anschluß 42 (Fig. 1, 6 und 9) verbunden. Außerdem sind die Leitungen 104 und 106 angeschlossen, die zu dem Motor 98 bzw. zu dem Kodierer 100 führen und über die der Spalt 44 der inneren Wellenverzögerungsstruktur 40 einstellbar ist. Die Koppelanordnung 20 ist auf die Frequenz des von dem Generator gelieferten Signals abgestimmt und liefert bei dieser Frequenz ein Ausgangssignal mit maximaler Amplitude an die Verbrauchereinrichtung 114. Die Bandbreite der Koppelanordnung 20 hängt von der Bandbreite der inneren Wellenverzögerungsstruktur 40 und der Bandbreite der äußeren Wellenverzögerungsstruktur 28 ab, wobei diese Bandbreiten von den Konstruktionseigenschaften wie der in Fig. 4 dargestellten Abhängigkeit zwischen Frequenz und Wellenzahl abhängen. Diese Eigenschaften, die die Bandbreite bestimmen, sind auch in dem oben erwähnten Buch beschrieben. Eine Änderung der Größe des Spaltes 44 der inneren Wellenverzögerungsstruktur 40 verändert die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Welle längs dieser Struktur 40 und ändert ebenfalls das Durchlaßband. Die Bandbreitensteuerung 116 steuert durch Änderung der Größe des Spaltes 44 somit auch die Bandbreite der Koppelanordnung 20.In arrangements in which the internal wave delay unit 34A shown in FIGS. 8-11 is used, is a bandwidth control 116, which will be described further below with reference to FIG. 11, with the connection 42 (FIG. 1, 6 and 9). In addition, lines 104 and 106 are connected to the motor 98 and the encoder, respectively 100 lead and through which the gap 44 of the inner wave delay structure 40 is adjustable. The coupling arrangement 20 is tuned to the frequency of the signal delivered by the generator and delivers at this frequency an output signal of maximum amplitude to the consumer device 114. The bandwidth of the switching arrangement 20 depends on the bandwidth of the inner wave delay structure 40 and the bandwidth of the outer one Wave delay structure 28, these bandwidths depending on the design characteristics such as that in FIG dependency between frequency and wave number. These properties that the bandwidth are also described in the book mentioned above. A change in the size of the gap 44 of the inner Wave delay structure 40 changes the speed of propagation of a wave along this structure 40 and also changes the passband. The bandwidth controller 116 controls by changing the size of the gap 44 thus also the bandwidth of the switching arrangement 20.

Fig. 11 zeigt das Blockschaltbild der Bandbreitensteuerung 116 in Verbindung mit einer Koppelanordnung 2OA. Das Bezugszeichen 2OA weist darauf hin, daß die Koppelanord-11 shows the block diagram of the bandwidth control 116 in connection with a switching arrangement 20A. That Reference numeral 20A indicates that the coupling arrangement

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nung die in Fig. 8 bis 10 dargestellte innere Wellenverzögerungseinheit 34A besitzt. Die Steuerung 116 beinhaltet einen Kodierer 130 mit einem Bedienungsknopf 132 zur manuellen Einstellung einer gewünschten Größe des Spaltes 44, einen Speicher 134, einen Taktimpulsgenerator 138, einen Subtrahierer 140 sowie eine Torschaltung 142.The inner wave delay unit shown in FIGS. 8-10 34A owns. The controller 116 includes an encoder 130 with an operating button 132 for manual setting of a desired size of the gap 44, a memory 134, a clock pulse generator 138, a subtracter 140 and a gate circuit 142.

Die Steuerung 116 arbeitet in folgender Weise: Die gewünschte Ausbreitungsgeschwindigkeit auf der inneren Wellenverzögerungsstruktur 40 wird mit Hilfe des Kodierers 132 vorgewählt, wobei der an ihm angebrachte Bedienungsknopf 130 die manuelle Vorwahl der Ausbreitungsgeschwindigkeit ermöglicht. Es ist aus der beispielsweise in dem obengenannten Buch beschriebenen Technik der Interdigitalleitungen bekannt, daß jedem Geschwindigkeitswert eine entsprechende Größe des Spaltes 44 zugeordnet ist. Diese Größen des Spaltes 44 sind in dem Speicher 134 gespeichert und durch Signale des Kodierers 130, die die gewünschte Geschwindigkeit repräsentieren, adressierbar. Die aktuelle Breite des Spaltes, die über die Leitung 106 gemeldet wird, wird in dem Subtrahierer 140 mit der erforderlichen Spaltbreite verglichen, die in dem Speicher 134 eingespeichert ist. Der Subtrahierer 140 bildet die Differenz zwischen der erforderlichen Spaltbreite und der tatsächlichen Spaltbreite. Diese Differenz erscheint auf der Leitung 148. Die Information auf der Leitung 148 beinhaltet ein Vorzeichenbit, welches dafür kennzeichnend ist, ob die tatsächliche Spaltbreite größer oder kleiner ist als die erforderliche Spaltbreite. In Abhängigkeit von dem Vorzeichenbit auf der Leitung 148 überträgt die Torschaltung 142 Taktimpulse von dem Generator 138 über eine der die Leitung 104 bildenden Adern. Mit Hilfe dieser Taktimpulse wird der Schrittmotor 98 (Fig. 9) im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn angetrieben, wodurch die Breite des Spaltes 44 vergrößert bzw. verkleinert wird. Wenn das Signal auf der Leitung 148 den Wert Null hat, werden keine Taktimpulse mehr über die Torschaltung 142 übertragen. AufThe controller 116 operates in the following manner: The desired velocity of propagation on the internal wave delay structure 40 is preselected with the aid of the encoder 132, the operating button attached to it 130 manual preselection of the speed of propagation enables. It is from the technique of interdigital lines described for example in the above-mentioned book It is known that a corresponding size of the gap 44 is assigned to each speed value. These Sizes of the gap 44 are stored in the memory 134 and indicated by signals from the encoder 130 that the desired Represent speed, addressable. The current width of the gap reported on line 106 is compared in the subtracter 140 with the required gap width, which is stored in the memory 134 is. The subtracter 140 forms the difference between the required gap width and the actual gap Gap width. This difference appears on line 148. The information on line 148 includes a sign bit, which is indicative of whether the actual gap width is larger or smaller than the required gap width. Depending on the sign bit on line 148, the gate transmits 142 clock pulses from the generator 138 via one of the wires forming the line 104. With the help of these clock pulses the stepper motor 98 (Fig. 9) is driven clockwise or counterclockwise, increasing the width of the gap 44 is enlarged or reduced. If the signal on line 148 is zero, none will be Clock pulses are transmitted more via the gate circuit 142. on

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diese Weise wird die tatsächliche Spaltbreite an die erforderliche Spaltbreite angepaßt und damit die ausgewählte Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle auf der inneren Wellenverzögerungsstruktur 40 eingestellt.In this way, the actual gap width is adapted to the required gap width and thus the selected propagation speed of the wave on the inner wave delay structure 40 is set.

Fig. 12 und 13 zeigen Systeme, in denen die Koppelanordnungen 20 und 2OA Anwendung finden. Zunächst sei der allgemeinere Fall angenommen, bei dem ein spezifisches Frequenzdurchlaßband der Koppelanordnung eingestellt werden soll. Hierzu soll die Koppelanordnung 2OA dienen. Fig.12 zeigt einen Sender 160, der in einem Radar- oder Nachrichtenübertragungssystem anwendbar ist. Der Sender 160 beinhaltet den oben erwähnten Signalgenerator 108, die Koppelanordnung 2OA mit den mit ihr verbundenen Anpassungslasten 110 und 112 sowie die Steuerung 116. Ferner umfaßt der Sender 116 einen "crossed field¹ -Verstärker 162 herkömmlicher Bauart mit einer Leistungsverstärkung von 10 dB, einen 40 dB-Koppler 164, eine Antenne 166, einen Subtrahieret 168, ein Aufnahmegerät 170, einen Korelator 172 sowie eine Alarmvorrichtung 174.FIGS. 12 and 13 show systems in which the switching arrangements 20 and 20A are used. First, let us assume the more general case in which a specific frequency passband of the switching arrangement is to be set. The coupling arrangement 20A is intended to serve this purpose. Figure 12 shows a transmitter 160 which can be used in a radar or communications system. The transmitter 160 includes the above-mentioned signal generator 108, the coupling arrangement 2OA with its affiliated adaptation loads 110 and 112 and the controller 116. Further, the transmitter 116 includes a "crossed field ¹ amplifier 162 of conventional design having a power gain of 10 dB, a 40 dB coupler 164, an antenna 166, a subtracter 168, a recording device 170, a correlator 172 and an alarm device 174.

Der Koppler 164 liefert eine Signalprobe des Ausgangssignals des Verstärkers 162 an den Subtrahierer 168. Infolge der 30 dB-Dämpfung der Koppelanordnung 2OA und der 10 dB-Verstärkung des Verstärkers 162 liefert die 40 dB-Kopplung des Kopplers 64 ein Referenzsignal, dessen Amplitude im wesentlichen der Amplitude am Ausgang der Koppelanordnung 2OA entspricht.The coupler 164 provides a signal sample of the output of the amplifier 162 to the subtracter 168. As a result the 30 dB attenuation of the switching arrangement 20A and the 10 dB gain of the amplifier 162 provides the 40 dB coupling of the coupler 64 a reference signal, the amplitude of which is essentially the same as the amplitude at the output of the coupling arrangement 2OA corresponds.

Während des Betriebes wird ein von dem Generator 108 erzeugtes Signal in de/m Verstärker 162 verstärkt, über den Koppler 164 der Antenne 166 zugeführt und von dieser abgestrahlt. Das Frequenzband der Koppelanordnung 2OA wird mit Hilfe der Steuerung 116 so eingestellt, daß es dem Frequenzband des Verstärkers 162 entspricht. Der Verstärkungsgrad des Verstärkers 162 wird mit Hilfe des Aufzeichnungsgerätes 170 als Funktion der Zeit dargestellt. DasDuring operation, a signal generated by the generator 108 is amplified in the amplifier 162 via the Coupler 164 fed to antenna 166 and radiated from it. The frequency band of the switching arrangement 2OA is adjusted with the aid of the controller 116 so that it corresponds to the frequency band of the amplifier 162. The degree of reinforcement of amplifier 162 is plotted as a function of time with the aid of recorder 170. That

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Aufzeichnungsgerät 170 liefert eine Aufzeichnung des von dem Subtrahierer 168 erzeugten Differenzsignals. Dieses entspricht der Differenz zwischen den Signalen des Verstärkers 162 und der Koppelanordnung 2OA. Somit zeigt das Aufzeichnungsgerät 170 bei fortschreitender Alterung des Verstärkers 162, die typisch von einer Verringerung der von der Kathode emitierten Elektronenmenge begleitet ist, den Verstärkungsverlust an. Hierdurch kann der Zeitpunkt, in welchem der Verstärker 162 ersetzt werden muß, in einfacher Weise bestimmt werden. Die beiden Eingangssignale, die dem Subtrahierer 168 zugeführt werden, können bei Verwendung der Koppelanordnung 2OA zusätzlich einem Korelator 172 zugeführt werden. Falls sich der Frequenzgang des Verstärkers 162 relativ zu dem festenFrequenzgang der Koppelanordnung 2OA ändert, führen die von dem Generator 108 erzeugten Impulse zu einer Verzerrung, die wiederum eine Verringerung der Korrelation zwischen den beiden dem Korrelator 172 zugeführten Signale zur Folge hat. Die Alarmvorrichtung 184, die auf die Größe der Korrelation anspricht, liefert einen Alarm, wenn die Korrelation sehr stark abfällt, was ein Anzeichen für eine entsprechende große Verzerrung in dem Verstärker 162 ist.Recording device 170 provides a record of the difference signal generated by subtracter 168. This corresponds to the difference between the signals of the amplifier 162 and the switching arrangement 20A. Thus shows the recorder 170 as the amplifier 162 ages, typically of a decrease accompanying the amount of electrons emitted from the cathode indicates the gain loss. This allows the point in time in which the amplifier 162 needs to be replaced can be easily determined. The two input signals that are fed to subtracter 168 can when the coupling arrangement 20A is used, these can also be fed to a correlator 172. If the frequency response of amplifier 162 changes relative to the fixed frequency response of coupling arrangement 2OA, the results of the generator 108 generated pulses causing a distortion, which in turn reduces the correlation between the two signals fed to the correlator 172 result. The alarm device 184 based on the size the correlation responds, provides an alarm if the correlation drops very sharply, which is an indication of is a corresponding large distortion in amplifier 162.

Die bei der Schaltung gemäß Fig. 13 verwendete Koppelanordnung beinhaltet die gabelförmige äußere Wellenverzögerungsstruktur 28 in der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform und ist zur Unterscheidung in Fig. 13 mit dem Bezugszeichen 2OA' versehen. Zusätzlich zu der Verbraucheranordnung 114 ist eine zweite Verbraucheranordnung 176 vorgesehen. Die Verbraucheranordnung 114 ist mit einem Ende eines Abschnittes der Wellenverzögerungsstruktur 28A über einen Zugang verbunden, der beispielsweise dem Zugang 26 in Fig. 1 entspricht, während die Verbraucheranordnung 176 über einen ähnlichen (Fig. 1 nicht dargestellten) Zugang mit dem entsprechenden Ende des anderen Abschnittes der Struktur 28A in Verbindung steht. Außerdem sind derThe coupling arrangement used in the circuit according to FIG. 13 includes the fork-shaped outer wave delay structure 28 in the embodiment shown in Fig. 5 and is to distinguish in Fig. 13 with the Reference numeral 2OA 'provided. In addition to the consumer arrangement 114, there is a second consumer arrangement 176 provided. The load assembly 114 is connected to one end of a portion of the wave delay structure 28A connected via an access, which corresponds, for example, to the access 26 in FIG. 1, while the consumer arrangement 176 via a similar (FIG. 1 not shown) access to the corresponding end of the other section of structure 28A. Also are the

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Anpassungslast 112 von Fig. 1 entsprechende Anpassungslasten 112A und 112B mit den verbleibenden Enden der beiden Abschnitt der Struktur 28A verbunden. Auf diese Veise wird ein von dem Generator 108 erzeugtes Signal Über die Koppelanordnung 20A¹ einer Mehrzahl von Verbrauchern zugeführt, während die Schaltung 116 das Frequenzband der Anordnung 20A¹ steuert.Adjustment load 112 of FIG. 1, corresponding adjustment loads 112A and 112B are connected to the remaining ends of the two sections of structure 28A. In this way, a signal generated by the generator 108 is ^{fed to a plurality of consumers via the coupling arrangement 20A 1} , while the circuit 116 controls the frequency band of the arrangement 20A ^1.

Fig. 14 zeigt schematisch eine Aufsicht einer gegenüber der Darstellung in Fig. 1 modifizierten Koppelanordnung, bei der die als "strapped barⁿ-Leitung ausgebildete äussere Wellenverzögerungsstruktur 28 und die als Interdigitalleitung ausgebildete innere Wellenverzögerungsstruktur 40 keine kreisförmigen sondern ellipsenförmige Zylinder darstellen. Jeder dieser elliptischen Zylinder besitzt zwei Zylinderachsen. Alle vier Achsen sind zueinander parallel. Die beiden Gruppen Brennpunkten bewirken einen gleichförmigen Abstand zwischen den beiden Ellipsen bei der Kopplung elektromagnetischer Energie von einer Wellenverzögerungsstruktur zu der anderen Wellenverzögerungsstruktur. 14 schematically shows a top view of a coupling arrangement modified compared to the illustration in FIG. 1, in which the ^{outer wave delay structure 28 embodied as a "strapped bar n line} and the inner wave delay structure 40 embodied as an interdigital line represent not circular but elliptical cylinders. Each of these elliptical cylinders Cylinder has two cylinder axes, all four axes are parallel to each other, and the two groups of focal points provide a uniform distance between the two ellipses when coupling electromagnetic energy from one wave retarder structure to the other wave retarder structure.

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Claims

1. Coupling arrangement working with wave delay, characterized,

- That a plurality of wave delay structures (28, 40) is provided,

- That a first (28) of these wave delay structures (28, 40) in such a way in the neighboring area of a second (40) is arranged that vod that radiation energy can be coupled into it

- And that the wave delay structures (28, 40) are designed so that wave fronts of said Radiant energy traverse them at the same time.

2. Coupling arrangement according to claim 1, characterized in that

- That an outer and an inner wave delay structure (40 and 28) are provided, both in the have a substantially cylindrical shape,

- That the outer wave retardation structure (28) at least part of the inner wave retardation structure (40), the cylinder axis of the outer wave retardation structure (28) being parallel to that the inner wave retardation structure (40)

- and that the inner (40) and the outer (28) wave delay structure are designed to have delayed waves with a first and a second Lead phase velocity, the first and the second phase velocity the circumference of the inner or outer wave delay structure are proportional, so that synchronization is given between two over the inner wave delay structure (40) or wave front running over the outer wave delay structure (28).

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ORIGINAL INSPECTED

3. coupling arrangement according to claim 1 or 2, d a d u r ch characterized in that the outer wave delay structure (28) is designed as a "strapped bar" line is, the two extending in the direction of propagation of the waves conductors (48, 50) and a plurality of rods (52) extending transversely to this direction of propagation, which in alternating order are each connected to one of the two conductors (48, 50).

4. Coupling arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the inner wave delay structure (40) is designed as an interdigital line.

5. Coupling arrangement according to claim 4, characterized in that one with the inner wave delay structure (40) coupled device (92, 94, 96, 100) is provided, by means of which the distance between the members (46) of the interdigital line (40) to change the speed of propagation a wavefront can be changed via this inner wave delay structure (40).

6. Coupling arrangement according to claim 5, characterized in that the outer wave delay structure (28A, Fig. 5) consists of several sections such that a plurality of electrically from each other isolated inputs and outputs is formed, and electromagnetic energy from the inner (40) into the individual sections of the outer wave delay structure (28A) is coupled.

7. Coupling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that each of the wave delay structures (28 or 40) is completed with its wave impedance and that one of the waveguide structures (40) is designed so that the

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Speed of a wave front propagating over it with a wave front propagating over a second wave delay structure in unison is.

Θ. Coupling arrangement according to Claim 7, characterized in that that in the vicinity of the two wave delay structures mentioned a third wave delay structure is arranged.

9. Coupling arrangement according to claim 7, characterized in that one of the wave delay structures is designed as an interdigital line and another as a "strapped bar ^{w line} .

10. Coupling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of wave retardation structures with a substantially cylindrical shape concentric around a common Axis are arranged and that one of these wave retardation structures is designed so that a The wave front propagating over them has a speed of rotation that corresponds to the speed of rotation a wave front propagating over a second of the mentioned wave delay structures is equal to.

11. Coupling arrangement according to claim 10, characterized in that each of said wave delay structures to avoid the formation of standing waves, each connected with their wave resistance is.

12. Coupling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the wave delay structures have elliptical cross-sectional shape (Fig. 14).

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