DE3108758A1 - Mikrowellen-empfangseinrichtung - Google Patents

Mikrowellen-empfangseinrichtung

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DE3108758A1
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waveguide
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Wilhelm Dipl.-Ing. 7064 Remshalden Milcz
Günther Dr.-Ing. 7140 Ludwigsburg Mörz
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Licentia Patent Verwaltungs GmbH
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    • H01Q19/193—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces having two or more spaced reflecting surfaces comprising one main concave reflecting surface associated with an auxiliary reflecting surface with feed supported subreflector

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Description

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH NE2-BK/Th/be
Theodor-Stern-Kai 1 BK S0/13^
D-6000 Frankfurt 70
Mikrowellen-Empfangseinrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Empfangseinrichtung > für links- und recht .^ drehend zirkulär polarsierte Mikrowellensignale, bestehend aus einer Empfangsantenne mit Speisesystem, einem Polarisationswandler, einer Polarisations-.C5 weiche und einer Schaltung für die Umsetzung der Mikroweller.signale beider Polarisationsrichtungen von der Hochfrequenz- in die Zwiocheni'requenzebene.
Konventionelle Mikrowellen-Empfänger besitzen im allgemeinen "1O einen derartigen Aufbau, üblicherweise sind dabei der Antenne der Polarisationswandler und die Polarisationsweiche, beide in Hohlleitertechriik ausgeführt, nachgeschaltet. An /jedem der beiden den verschiedenen Pclarisationsrichtungen zugeordneten Arme der Polarisationsweiche schließt sich ein Empfangszug mit einem Umsetzer an. Dem Umsetzer sind jeweils ein an die Polarisationsweiche angeschlossenes, als Hohlleiter realisiertes Bandpaßfilter und ein rauscharmer Vorverstärker voi geschalt^... Hinter dem Umsetzer folgt schließlich noch ein opiegelselektionsfilter und ein Zw:i rschenfrequenz-20
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verstärker. Sind Vorverstärker, Umsetzer, Spiegelselektionsfilter und Zwischenfrequenzverstärker al3 integrierte Mikrowellenschaltung ausgeführt, so sind Übergänge von den Hohlleiter-Bandpaßfiltern auf Mikrostreifenleiter erforderlich.
Ein solcher konventioneller Mikrowellen-Empfanger ist für den Einsatz als TV-Satelliten-Heimempfangsaniage, die hier im Besonderen behandelt werden soll, nicht geeignet. Die oben beschriebene konventionelle Empfangseinrichtung weist eine viel zu aufwendige und daher zu teure ßauform auf. Außerdem list sie nicht so konzipiert, daß sie möglichst geringe räumliche Abmessungen besitzt.
Der Erfindung liegt nämlich die Aufgabe zugrunde, eine Empfangseinrichtung für doppelt zirkulär polarisierte Mikrowellensignale zu schaffen, die mit sehr einfachen Mitteln und in sehr komprimierter Form aufgebaut ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Teil des zum Speisesystem der Empfangsantenne gehörenden Speisehohlleiters al3 für beide Polarisationsrichtungen wirkendes Bandpaßfilter ausgebildet ist, daß mit dem Ausgang des Speisehohlleiters ein die Umsetzerschaltung tragendes Mikrostreifenleiter.-substrat verbunden ist, auf dem in den Speisehohlleiter hineinragende Mittel zur Ankopplung von Hohlleiterwellen beider Polarisationsrichtungen angeordnet sind, und daß entweder der Polarisationswandler direkt im Speisehohlleiter integriert ist, oder die Polarisationswandlung mit der Ankopplung der Hohlleiterwellen an die Mikrostreifenleiterschaltung erfolgt.
Zweckmäßige und vorteilhafte Ausführungen der erfindungsgemäßen Empfangseinrichtung gehen aus den Unteransprüch^n hervor .
Durch die Integration einiger Schaltun^seinheiten in den
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** Speisehohlleiter der Antenne und durch die gleichzeitig aie l'ol arioatiori3tre:i;Muii£ unter Umstände·η auch die l-Olarisationswandlung bewirkende Ankopplung der ilikrostreifenleiterschaltung an den Speisehohlleiter erhält man eine hoch integrier-■:5 te Empfangseinrichtung. Dagegen verwendet die eingangs genannte konventionelle Empfangseinrichtung getrennte Bauteile für· die Polarisationswandlung, die Polarisationstrennung und die Hohlleiter-Mikrostreifenleiter-Übergänge, was zu einer großen Baulänge führt.
Anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele wird nun die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
f5 Fig. 1 Das Blockschaltbild einer Empfangseinrichtung
mit zwei Empfangszügen, Fig. 2 das Blockschaltbild einer Empfangseinrichtung
mit einem Empfangszug,
Fig. 3a einen Speisehohlleiter mit integriertem Erre- --' g,er und Subreflektor einer Cassegrain-Empfangs-
antenne,
Fig. 3b einen Querschnitt A-A durch diesen Speisehohlleiter,
Fig. if eine an den Speisehohlleiter angekoppelte Mi- «5 krostreifenleiterschaltung und
Fig. 5 und 6 zwei weiv.ere Ausführungen von Speisehohlleitern mit integriertem Erreger und Subreflektor.
Den prinzipiellen Aufbau einer TV-Satelliten-Heimempfangsani!-' lage zeigt das Blockschaltbild der Fig. 1.
Als Empfangsantenne dient eine Cassegrain-Antenne mit Subreflektor SR und Hauptreflektor HR. Der Speisehohlleiter H dieser Antenne übernimmt die Funktion eines Hochpasses HP und eines Bandpasses BP für die Mikrowellensignale beider P?lari3ationsrichtungen. Unmittelbar an den Speisehohllei-
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ter sind eine Polarisationsweiche OMT (Orthomode Transducer), ein Polarisationswandler POL und für jede Polarisationsrichtung ein Empfangszug angeschlossen. Jeder Empfangszug enthält einen HF-Vorverstärker HFV, ein Spiegelselektionsfilter Fl, einen Umsetzer, bestehend aus einem Mischer RF/ZF und einem Oszillator OSZ, ein weiteres Spiegelselektionsfilter F2 und einen Zwischenfrequenzverstärker ZFV. '
Die Empfangseinrichtung mit zwei Empfangszügen erlaubt den gleichzeitigen Empfang von beispielsweise TV-Programmen, die sowohl der rechtsdrehend als auch der linksdrehend zirkulären Polarisation zugeordnet sind.
Der Empfang von Programmen nur jeweils einer Polarisationsrichtung ist mit der in Fig. 2 dargestellten Empfangseinrichtung möglich, die daher mit nur einem Empfangszug auskommt. Diese Version kommt dann in Frage, wenn der Wunsch nach einer sehr preiswerten Empfangseinrichtung mit möglichst geringem Schaltungsaufwand besteht. Um diesen einen Empfangszug wechselweise auf Programme der rechtsdrehend bzw. linksdrehend zirkulären Polarisation schalten zu können, ist vor dem Empfangszug ein Polarisationsumschalter PS angeordnet. Alle anderen in Fig. 2 gezeigten Schaltungselemente entsprechen denen des Blockschaltbildes der Fig. 1.
Prinzipiell ist die in den Fig. 1 und 2 gewählte Reihenfolge von Hochpaßfilter HP, Bandpaßfilter BP, Polarisationsweiche OMT und Polarisationswandler POL nicht festgelegt. Eine Vertauschung dieser Schaltungselemente ist durchaus möglich.
Im folgenden soll nun der mit der Antenne beginnende bis zu den Klemmen 1 und 2, λπ die sich die Empfangszüge bzw. der Empfangszug anschließen, reichende £Ό hai tunkte il detailliert beschrieben werden. Auf die Empfangs züge wiri hier nicht näher eingegangen, da sie gemäß dem Stand der Technik
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"=· aufgebaut sein können.
Die Fig. 3a zeigt in perpektivischer Darstellung den Speisehohlleiter H für die nach dem Cassegrain-Prinzip aufge-
0'5 baute Empfangsantenne. Der Speisehohlleiter endet mit einem trichterartigen Erregerhorn E, in dem ein dielektrischer, kegelförmiger Einsatz D steckt. Wie bereits in der deutschen Patentanmeldung P 29 38 187 vorgeschlagen wurde, ist die Endfläche dieses Einsatzes metallisiert und wirkt somit als Subreflektor SR. Der dielektrische Einsatz D ist zur Impedanzanpassung mit zwei in den Spei3ehohlleiter H hineinragenden zylinderförmigen λΜ-Transformationsgliedern T1 und T2 versehen. Das Transformationsglied T1 hat einen gegenüber dem Transformationsgliöd T2 reduzierten Querschnitt. Statt zweier oder auch mehrerer Transformationsglieder mit gestufter Querschnittsänderung kann auch ein Transformationsglied eingesetzt werden, das sich zum Hohlleiterinneren hin stetig verjüngt. Die beiden Transformationsglieder TI und T2 erfüllen bei diesem Ausfuhrungsbeispiel gleichzeitig die Funktion
-.-0 eines Polarisationswandlers, der die empfangenen rechtsdrehend bzw. Linksdrehend zirkulär polarisierten Wellen in horizontal bzw. vertikal linear polarisierte Wellen umwandelt. Dazu besitzen die zylinderförmigen Transformationsglieder, .wie der in Fig. 3b dargestellte Schnitt A-A quer durch den Speisehohlleiter zeigt, zwei einander gegenüberliegende, längs der Zylinderachse verlaufende Abflachungen A1 und A1f bzw. A2 und A21. Die Abflachungen sind so angeordnet, daß deren Normalen mit der horizontalen Achse (x-Achse) bzw. der vertikalen Achse (y-Achse) des Speisehohlleiters einen
3- Winkel von H5° einschließen. Durch die Abmessungen der Abflachungen läßt sich die Eigenelliptizität des Polarisationswandlers beeinflußen, deren über die Frequenz aufgetragener Verlauf möglichst flach sein soll. Im Hinblick darauf muß der dielektrische Füllungsgrad des Hohlleiters am Ort der
-5 Transformationsglieder so gewählt werden, daß ein optimaler Abstand der Betriebsfrequenz von der Grenzfrequenz des
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Hohlleiters entsteht. Bei zu kleinem oder zu großem Abstand würde sich eine deutliche Schräglage des Verlaufs der Eigenelliptizität einstellen und damit eine erhebliche Verschlechterung der Polarisationsentkopplung eintreten. 05
Die Transformationsglieder T1 und T2 können noch mit Verdickungen und/oder Eindrehungen, in den Fig. 3a und 3b nicht dargestellt, versehen werden, um Eigenreflexionen zu vermindern .
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Sollte die Polarisationswandlung an einer anderen Stelle in der Empfangseinrichtung erfolgen, ist die spezielle Ausbildung der Transformationsglieder nicht erforderlich.
^5 Der Teil des Speisehohlleiters, in den die Transformationsglieder des dielektrischen Einsatzes hineinragen, ist so dimensioniert, daß er die Eigenschaften eines Hochpaßfilters besitzt. Dieses Hochpaßhohlleiterstück HP hat einerseits eine Grenzfrequenz, die eine ausreichend hohe Sperrdämpfung
für das Oszillatorsignal (z.B. 10,8 GHz) gewährleistet. Der Abstand der Grenzfrequenz (z.B. 11,0 GHz) zu den Nutzsignalfrequenzen darf andererseits aber nicht zu gering sein, da sonst für die Nutzsignale eine zu hohe Dämpfung entsteht und die elektrischen Parameter, wie beispielsweise die Kreuzpo-,
^J larisationsentkopplung, zu stark von den mechanischen Toleranzen des Hohlleiters abhängig werden.
An das Hochpaßhohlleiterstück HP schließt sich ein weiterer Teil des Speisehohlleiters an, der als Bandpaßfilter BP ausgeführt ist. Es handelt sich hier beispielsweise um ein dreikreisiges Bandpaßfilter, das in der horizontalen (x) und vertikalen (y) Schwingungsrichtung identische übertragungseigenschaften aufweist. Dazu besitzen die vier in den Hohlleiter eingebrachten Blenden B1 bis B^. welche den Hohlleiter
in drei Resonatoren R1, R2 und R3 aufteilen, kreisrunde Koppelöffnungen. Zum Erzeugen spezieller Frequenzgänge der Kopp
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lung zwischen dem Hochpaßfiltor HP und dem ersten Resonator Rl oder den Resonatoren untereinander können die erste Blende Pl oder auch die übrigen Blenden B1', B3, B'l :nic einer kreuzschlitzförmigen Koppelöffnung versehen worden. C 5
Der Speisehohlleiter H ist mit einem Substrat MS abgeschlossen, das die Mikrostreifenleiterschaltung des bzw. der Empfangszüge trägt; und zwar ist der Speisehohlleiter senkrecht auf der Massefläche des Substrats stehend auf dieser aufgelötet. Zur Ankopplung der Hohlleiterwellen an die Mikrostreifenleiter sind vier Koppelstifte K1 bis K4 auf dem Substrat MS- angeordnet, die in den Speisehohlleiter hineinragen. Zwei dieser Koppelstifte sind auf der horizontalen Achse (x-Achse) und die anderen zwei auf der vertikalen Achse (y-Achse) des Hohlleiters angeordnet. Die in achsiale Richtung in den Hohlleiter hineinragenden Koppelstifte besitzen jeweils ein radial zur Wellenausbreitungsrichtung abgewinkeltes Ende S1, S2, S3 bzw. SiJ. über dieses angewinkelte Ende hinaus hat jeder Koppelstift noch einen als Blindleitung wirkenden Fortsatz BLl, BL2, BL3 bzw. BLl], der in achsialer Richtung in das Innere des Speisehohlleiters weist. Diese Blindleitungen BL1 bis BL4 dienen der breitbandigen Anpassung der Wellentypwandlung.
;25 Die Baulänge des in der Fig. 3a gezeigten dreikreisigen Bandpaßfilters kann weiter dadurch verkürzt werden, daß die vierte Blende B4 entfällt, und der Resonator R3 einerseits von der Blende B3 und andererseits von der Massefläche des Substrats MS begrenzt wird, wodurch der Hohlleiterraum für
3Π die Wollenankopplung gleichzeitig die Funktion des dritten Resonators R3 übernimmt.
In der Fig. 4 ist die der Masse.seite gegenüberliegende Seite des Substrats MS dargestellt. Dort sind mit PI, P2 , P3 und ρ 4 die Fußpunkte der durch das Substrat ragenden Koppelstifte K1, K2, K3 und K4 bezeichnet. Die Signale an den zwei je-
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weils auf einer Achse - der vertikalen bzw. horizontalen liegenden Fußpunkte P1 und P2 bzw. P3 und P'J weisen eine Phasendifferenz von 180° untereinander auf. Diese Phasendifferenz muß bei der Zusammenführung der an den Fußpunkten anliegenden Signale wieder korrigiert werden. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel geschieht das, wie in Fig. ü angedeutet, mittels unterschiedlicher Leitungslängen der von den Fußpunkten ausgehenden Mikrostreifenleiter L1, L2, L3 und m. Die Phasenkorrektur kann aber z.B. auch in bekannter Weise mit i8O°-F?inghybriden vorgenommen werden. Die von den Mikrostreifenleitern abzweigenden Stichleiter SL1, SL2, SL3 und SLH dienender Kompensation von Fehlanpassungen.
Nachdem die angekoppelten Energieteile der horizontal polarisierten Hohlleiterwelle und die der vertikal polarisierten Hohlleiterwelle über die Mikrostreifenleiter LI und L2 bzw. L3 und L^ phasenrichtig zusammengeführt worden sind, wird die Summenenergie aus dem "horizontal polarisierten Feld dem einen Eingang und die Summenenergie aus dem vertikal polarisierten Feld dem anderen Eingang eines 90°-Ringhybrids zugeführt. An den beiden Ausgängen des 90°-Ringhybrids oder 3dB-Kopplers liegen dann getrennt voneinander die Informationen aus dem rechtsdrehend zirkulär polarisierten und dem linksdrehend zirkulär polarisierten Empfangssignal an, sofern im Speisehohlleiter kein eigener Polarisationswandler vorgesehen ist. Ist dieser vorhanden, so kann auf das 90°-Hybrid verzichtet werden und die gegensinnig polarisierten Empfangssignale sind nach der phasenrichtigen Zusammenführung der Leiter L1, L2 sowie L3, LH verfügbar.
Es ist auch möglich, einen Fußpunkt auf der horizontalen Achse mit einem Fußpunkt auf der vertikalen Achse (z.P·. 1 mit 3 und 2 mit H) über Mikrostreifenlaiter zu verknüpfen. Hier muß bei der Zusammenführung der Mikrostreifenleiter eine Phasendifferenz von 90° zwischen den Leitungswellon ausgeglichen werden, was mittels 90°-Ringhybride oder 3dB-
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.""" Koppler geschehen kann. r>chi ießlich erzeugt aus den so zusammengeführten Energieteilen ein 18OC-Ringhybrid an seinen Ausgärigen eindeutige Informationen aus dem rechtsdrehend bzw. linksdrehend zirkulär polarisierten Empfangssignal. Dies gilt wieder für den Fall, daß im Speisehohlleiter kein eigener Polarisationswandler vorhanden ist.
Sofern, wie im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 erwähnt, nicht zwei sondern nur ein Empfangszug vorgesehen ist, ist einem Eingang des 90°-Ringhybrids RH oder 3dB-Koppler ein i80°-Phasenumschalter PS vorangesetzt (vgl. Fig. 4). Er er-
". möglicht es je nach Schaltzustand (0° oder 18O°), daß entweder die Information aus dem rechtsdrehend zirkulär polari-
>} sierten Eingangssignal oder die Information aus dem linksdrehend zirkulär polarisierten Eingangssignal an einem Ausgang des Ringhybrids anliegt. Der zweite überflüssige Ausgang des Ringhybrids kann mit einem Absorber abgeschlossen werden. Der i80°-Phasenumschalter PS hat beispielsweise die Gestalt eines vormagnetisieren Ferritkörpers, der entweder über dem zum Ringhybrid führenden Mikrostreifenleiter angeordnet ist oder auf einer von der Masseleitung freigeätzten Stelle auf der Rückseite des Sub3trats befestigt ist. Hierbei kann der Ferritkörper mit Ausnahme der Trennfläche zum Substrat metallisiert sein, was ein einfaches Auflöten auf das Substrat ermöglicht. Die Magnetisierung de3 Ferritkörpers ist mittels einer von einem Stromimpuls durchflcssenen Magnetisierungsspule mit einer oder mehreren Windungen umschaltbar. Der I8o°-Phasenum3chalter ist auch durch einen Schaltzirkulator oder einen 3dB-Richtkoppler mit PIN-Dioden realisierbar.
Die Fig. 5 zeigt eine andere Form des Erregers, mit der sich die Kreuzpolarisationseigenschaften der Antenne verbessern la.jsen. Der in der Fig. 3a dargestellte Erreger E in Gestalt 3iri2s glattviandigen Trichters wird hier durch einen Rillenerreger (corrugated horn) ersetzt, dessen vorteilhafte Eigenschaften bezüglich der Kreuzpolarisation ausgenutzt wer-
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den sollen; und zwar ist der Rillerierrsger in dem dielektrischen Einsatz D, dessen Γ-Cnd fläche, wie weiter oben beschrieben, als Subreflektor SR ausgebildet ist, integriert. Die Rillenstruktur R ist auf dem aus dem Hochpaßhohlleiterstück HP herausragenden Anfangsbereich des dielektrischen Einsatzes D aufgebracht. Auf rationelle Weise läßt sich diese Rillenstruktur gemeinsam mit dem dielektrischen Einsatz im Spritzgußverfahren herstellen. Es ist zweckmäßig, die Rillenstruktur R senkrecht zur Achse des Einsatzes D anzuordnen und darüberhinaus die Rillen trapezförmig zu gestalten, damit sich das Werkstück leichter von der Spritzgußform trennen läßt. Der mit der Rillenstruktur R versehene Bereich und ein in dem HochpaßhoHlleiterstück HP steckender Teil TM des dielektrischen Einsatzes ist mit einer Metallschicht überzogen, die in der Fig. 5 durch eine Punktierung kenntlich ge- . macht ist. Der dielektrische Einsatz D kann durch Kleben des metallisierten Teils TM, der zylindrisch oder leicht konisch ausgebildet ist, im Hochpaßhohlleiterstück befestigt werden. Dabei ist keine elektrische Kontaktierung zwischen dem Hohlleiter und der Metallisierung erforderlich, sofern die Klebeschicht hinreichend dünn ist. Der dielektrische Einsatz D besitzt wiederum zwei Transformationsglieder T1 und T2, die hier aber nicht zum Zweck der Polarisationswandlung ausgestaltet sind. Der Einsatz D kann auch einen kegelförmigen Hohlraum aufweisen, der mit einer als Subreflektor dienenden Halbschale abgeschlossen ist.
Mit dieser Aus führungoform des Erregers ist es möglich, die elektrisch hochwirksame Rillenstruktur äußerst preiswert herzustellen.
Eine weitere Erregerfnrm zeigt die Fig. 6. Si-) ist entstanden aus der Kombination eine3 klassischen Stielstrahler? rr.it einer dielektrischen Halterung de3 Subreflektors SR. Der Stielstrahler besteht aus einem in dem Hochpaßhohlleiterstück HP steckenden, auch mit Transformationsgliedern T1 und
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Ί2 versehenen, dielektrischen Einsatz DS, der sich zum Subreflektor SR hin verjüngt. Auf das Hochpaßhohlleiterstück ist eine stabile dielektrische Hülle DH gesetzt, welche die metallisierte Subreflektorschale SR trägt. Der Innenraum dieser Hülle DH kann mit einem leichten Schaumstoff SCH mit niedriger Dielektrizitätskonstante ausgefüllt sein. Mit diesem Erreger erreicht man sehr gute Kreuzpolarisationseigenschaften, sofern ein ausreichend großer Unterschied zwischen den Dielektrizitätskonstanten des dielektrischen Einsatzes DS und des Schaurastoffs SCH besteht.
Die oben beschriebene Integration von Speisehohlleiter, Erreger und Subreflektor führt zu einer sehr kompakten Bauweise des Erregersystems.
Da es das Ziel ist, die Kosten für die oben beschriebene Empfangseinrichtung möglichst gering zu halten, soll zum Schluß auf einfache und schnell durchführbare Methoden des elektrischen Abgleiche eingegangen werden, der ansonsten einen großen Teil der Herstellungskosten in Anspruch nimmt. Einerseits soll die Empfangseinrichtung hohe elektrische Qualitäten besitzen, andererseits sollte aber auf den Einsatz von Abstimmschrauben verzichtet werden. Um diese Forderung zu erfüllen, werden die besondern toleranzempfindlichen Komponenten, wie z.B. Hochpaßfilter und Bandpaßfilter, mit Abgleichmarken versehen, an denen beispielsweise mit einer rechnergesteuerten Vorrichtung die Hohlleiterwandung eingedrückt wird. Beim Hochpaßhohlleiterstück HP lassen sich hiermit Korrekturen der Eigenelliptizität herbeiführen, wobei, wie aus der Fig. 3b hervorgeht, die Abgleichmarken M je nach Ursache der Elliptizität, paarweise gegenüberliegend, unter geeignetem Winkel zur x- oder y-Achse angebracht sind. Bei störenden und damit durch Abgleich zu beseitigenden Verkopplungen der Schwingung3ebenen sind sie unter 45° oder 135° anzubringen. Die Erzeugung der Abgleichraarken M
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kann durch eine vorgefertigte Schwächung der Hohlleiterwandung an den vorbestimmten Stellen erleichtert werden.
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Claims (1)

108751
Licentia Patent-Verwalt^n^?: GmbH Nl^-BK/Th'he
The odor-Stern-Kai 1 PK ^η/Ή'ί
D-6000 Frankfurt 70
Patentansprüche
1. j Empfangseinrichtung i'ür links- und rechtsdrehend zirkulär polarisierte Mikrowellen.^ignale, bestehend au:: niner Empfang:; antenne mit Speisesystem, einem Polarisationswandler, einer Polarisationsweiche und einer Schaltung für die Umsetzung der Mikrowellensignale beider Polarisationsrichtungen von der Hochfrequenz- in die Zwischenfrequenzebene, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des zum Speisesystem der Empfangoantenne gehörenden Speisehohlleiters (H) als für beide Polarisationsrichtungen wirkendes Bandpaßfilter (BP) ausgebildet ist, daß mit dem Ausgan"; des .Opsi-^ehohlleifcers ein. die Umsetzerschaltung tragendes Mikrostreifenleitersubstrat (MS) verbunden i^t, auf dem in den S;-e iseholilleiter hineinragende Mittel (KI, K2, K3, Kh) zur Ankopplung von Monl-
"■" leiterwel Len beider Polarisations!"Ic htu:!^··;: angeor dr:-;t sind, und daß entweder der Po] arisat icn^wnridl er iirekt im Speisehohl] eiter integriert i.^t, ndrv di0 Pn tionswariMl --mg rn i'. ^r-. r Ankcppl un^ ier W -'.. I r·: tf-r die M. krnstreifenleil.er'vMi illvn,; erfwlgt .
- .?* - * BK 80/134
2. Empfangseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-
a^ -——
net, daß ein Teil des Speisehohlleiters (KP) als Hochpaß wirkt, dessen Grenzfrequenz so gewählt ist, daß eine ausreichend hohe Sperrdämpfung für das Oszillatorsignal des Umsetzers besteht.
3. Empfangseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Bandpaßfilter durch mehrere im Speisehohlleiter (H) angeordnete Koppelblenden (B1, B2, B3, EH) mit
'.0 kreis- oder kreuzschlitzförmigen Koppelöffnungen realisiert ist.
. Empfangseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-■ net, daß der Speisehohlleiter (H) senkrecht auf der Masi >5 sefläche des Mikrostreifenleitersubstrats (MS) steht und : mit dieser kontaktiert ist, daß durch das Mikrostreifen- ; leitersubstrat in den Speisehohlleiter hinein Koppelstifte (K1, K2, K3, K4) ragen, deren Fußpunkte (PI, P2, P3, P4) mit Mikrostreifenleitern (L1, L2, L3, L4) auf "3 der der Massefläche gegenüberliegenden Seite des Substrats (MS) verbunden sind, und daß die von den Fußpunkten der Koppelstifte ausgehenden Mikrostreifenleiter an ' einem Ringhybrid (RH) so zusammengeführt sind, daß an
jeden der beiden Aur-gänge ein Signal anliegt mit der In-■5 formation aus dem rechts- bzw. linksdrehend zirkulär j polarisierten Empfangssignal.
; 5. Empfangseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß zwei Koppelstifte (K1, K2) auf einer horizon-
— talen und zwei Koppe]stifte (K3, K1O auf einer vertikalen Achse angeordnet sind, daß die Koppelstifte radial zur Wellenausbreitungsrichtung im Speisehohlleiter abgeknickt sind und daß sie als Blindleitungen wirkende, in das Hohlleiterinnere hineingerichtete Fortsätze fBL1,
►5 BL2, BL3. BL4) aufweisen.
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6. Empfangseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß, sofern nur ein Umsetzer für die Empfangssignale beider Polarisationsrichtungen vorgesehen ist, einem Eingang des Ringhybrids (RH) ein i80°-Phasenumschalter (PS) vorgeschaltet ist, der bewirkt, daß an einem Ausgang des Ringhybrids je nach Schaltzustand des i80°-Phasenumschalters entweder das Signal mit der Information aus dem rechtsdrehend zirkulär polarisierten Empfangssignal oder mit der Information aus dem linkadrehend zirkulär pola-
^O risierten Empfangssignal anliegt.
7. Empfangseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der -■ i80°~Phasenumschal ter (PS) ein mittels PIN-Dioden schaltbarer 3dB-Riehtkoppler oder Zirkulator ist.
8. Empfangseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der I800-Phasenumschalter (PS) durch einen über oder unter dem an einem Eingang des Ringhybrids führenden Mikrostreifenleiter angeordneten Ferritkörper reaiisiert ist, dessen Magnetisierung durch einen eine Magn·3-tisierungsspule durchfließenden Stromimpuls umkehrbar ist „
9. Empfangseinrichtung nach Anspruch 1 oder ^, dadurch gekennzeichnet, daß die mittels der Koppelstifte C\1, K2, K3, K*f) angekoppelten Wellen phasenmäßig so miteinander verknüpft sind, daß dadurch die Umwandlung der zirkulären in die lineare Polarisation erfolgt.
^O io. Empfangseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sich in dem Speisehohlleiter (H; ein dielektrischer Einsatz (D) befindet, der so geformt ist, daß das zirkulär polarisierte Empfangssignal in ^i η linear polarisiertes Signal 'im^ewandelt wird.
11. Empfang.'ioi nrichturn; nach Anspruch 10, -irriurch erkenn-
BK
zeichnet, daß der dielektriuolie Einsatz (.D) ein in den
antennenseit ip;en Eingang der, Spe isc-hohlleiterr, CH) -Lngefügter zylinderförmiger Kern (TI, T2) ist, der an .seiner Mantelfläche zwei einander gegenüberliegende längs C5 verlaufende Abflachungen (A1, A1' und A2 , A2') besitzt, deren Normalen mit der horizontalen (x-Achse) bzw. der vertikalen Achse (y-Achse) des Speisehohlleiters einen Winkel von 45° einschließen.
12. Empfangseinrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet , daß der zylinderförmige, dielektrische Kern (T1, T2) in Richtung des Hohlleiterinneren eine kontinuierliche oder gestufte Querschnittsverjüngung aufweist.
. 13. Empfangseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß der dielektrische Kern (D) sich außerhalb des Speisehohlleiters (H) fortsetzt, wobei er sich trichterförmig erweitert, und daß die Endfläche des dielektri-
Z'' sehen Kerns als Subreflektor (SR) ausgebildet ist.
14. Empfangseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß der aus dem Speisehohlleiter (H) herausragende trichterförmige Teil des dielektrischen Kerns (D) auf
'5 seiner Außenseite eine metallisierte Rillenstruktur (R) trägt.
15. Empfangseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß der dielektrische Kern als Stielstrahler (DS)
- J aus dem Speisehohlleiter herausragt.
16. Empfangseinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , dciß auf das Ende des Speisehohlleiters eine den Stielstrahler (DS) umgebende, sich zum Subreflektor (SR)
■'r hin aufweitende, dielektrische, stabile Hülle (DH) aufgesetzt ist, die mit einer als Subreflektor dienenden
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Schale abgeschlossen ist.
17. Empfangseinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Hülle (DH) mit einem Schaumstoff (SCH) ausgefüllt ist, dessen Dielektrizitätskonstante erheblich kleiner ist als die des dielektrischen Kerns (DS).
18. Empfangseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speisehohlleiter (H) mit Abgleichmarken (M) versehen sind, die aus einer mechanischen Deformation,der Hohlleiterwand gebildet werden und zur elektrischen Abstimmung der Filterparameter und der Kreuzpolarisation des Empfangasystems dienen.
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