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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Drehkopplung, die hauptsächlich in
einem Ultrakurzwellenband, einem Ultrahochfrequenzband, einem Mikrowellenband
und einem Millimeterband verwendet wird.
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Stand der Technik
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12 ist
eine Aufsicht, die eine Konstruktion einer Drehkopplung nach dem
Stand der Technik, wie sie in beispielsweise
JP 56-51522 B gezeigt ist, zeigt.
In
12 bezeichnen die Bezugszeichen
101 und
102 jeweils
kreisförmige
Wellenleiter, die bezüglich
ihrer Querschnittsgröße nahezu
identisch sind und denen eine Intervallachse nahezu gemeinsam ist;
Bezugszeichen
103 bezeichnet eine Choke-Nut, die in einem
Kragenteil einer Verbindungsfläche
zwischen den kreisförmigen
Wellenleitern
101 und
102 ausgebildet ist; Bezugszeichen
104 bezeichnet
ein Lager; Bezugszeichen
105 bezeichnet ein Verbindungsteil,
das aus der Choke-Nut und dem Lager besteht; Bezugszeichen
106 und
107 bezeichnen
jeweils vorstehende Teile zur Wandlung von einer linear polarisierten
Welle in eine zirkular polarisierte Welle; Bezugszeichen
108 und
109 bezeichnen
jeweils rechteckige Eingangswellenleiter; Bezugszeichen
110 und
111 bezeichnen
jeweils rechteckige Ausgangswellenleiter; Bezugszeichen
112 und
113 bezeichnen
jeweils Kurzschlussplatten und Bezugszeichen
114 bis
117 bezeichnen
jeweils Kopplungslöcher.
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Die
Choke-Nut 103 ist das Mittel, das gewöhnlich so verwendet wird, dass
eine Spalte, die zwischen den kreisförmigen Wellenleitern 101 und 102 definiert
ist, in einer Frequenz einer elektrischen Welle, die sich durch
die kreisförmigen
Wellenleiter 101 und 102 fortpflanzt, gleichwertig
kurzgeschlossen wird. Die kreisförmigen
Wellenleiter 101 und 102 sind mittels einer Hochfrequenz
untereinander verbunden durch eine Funktion des Verbindungsteils 105,
der die Choke-Nut 105 aufweist, während es eine vorbestimmte
Spalte dazwischen aufrechterhält. Der
kreisförmige
Wellenleiter 102 kann in Bezug auf den kreisförmigen Wellenleiter 102 um
einen vorbestimmten Rotationswinkel um eine Röhrenachse rotiert werden durch
eine Funktion des Lagers 104, wobei die Röhrenachse
so beibehalten wird, dass die kreisförmigen Wellenleiter 101 und 102 durch
die Röhrenachse
gegeneinander ausgerichtet sind.
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Die
Position des hervorstehenden Teils 106 zur Wandlung aus
einer linear polarisierten Welle in eine zirkular polarisierte Welle
wird auf die Position eingestellt, die einen Winkel von +45° oder –45° mit einer
Richtung eines elektrischen Feldes eines TE10-Modus des rechteckigen Eingangswellenleiters 108 ausmacht.
Zu dieser Zeit wird die Position des hervorstehenden Teils 107 zur
Wandlung aus einer linear polarisierten Welle in eine zirkular polarisierte
Welle auf die Position eingestellt, die für die erstere einen Winkel
von –45° mit einer
Richtung eines elektrischen Feldes eines TE10-Modus des rechteckigen
Ausgangswellenleiters 110 ausmacht, und die für die letztere
einen Winkel von +45° ausmacht.
Die Kopplungslöcher 114 und 116 werden
jeweils durch Ausschneiden von Teilen der Kurzschlussplatten 112 und 113 ausgebildet.
Die Kopplungslöcher 115 und 117 werden
ausgebildet, indem jeweils Teile von Seitenwänden der kreisförmigen Wellenleiter 101 und 102 ausgeschnitten
werden.
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Nachstehend
wird die Arbeitsweise beschrieben. Nachdem eine elektrische Welle
eines TE10-Modus, die von dem rechteckigen Eingangswellenleiter 108 zum
Einfall veranlasst wurde, auf effiziente Art und Weise in die elektrische
Welle eines TE11-Modus in dem kreisförmigen Wellenleiter 101 durch
das Kopplungsloch 114 gewandelt wurde, wird sie dann aus
der linear polarisierten Welle in die zirkular polarisierte Welle
umgewandelt durch den hervorstehenden Teil 106 zur Wandlung
von einer linear polarisierten Welle in eine zirkular polarisierte
Welle. Die zirkular polarisierte Welle, die durch die Wandlung erhalten
wurde, wird durch den Verbindungsteil 105 an den kreisförmigen Wellenleiter 102 übertragen,
unabhängig
von einem Rotationswinkel des kreisförmigen Wellenleiters 102 aufgrund
der Rotationssymmetrie des Modus, der durch einen umgekehrten Ablauf
zu dem oben genannten Ablauf in den rechteckigen Ausgangswellenleiter 110 zu
lei ten ist. D. h. nachdem in dem kreisförmigen Wellenleiter 102 die
elektrische Welle mittels des hervorstehenden Teils 107 zur
Wandlung aus einer linear polarisierten Welle in eine zirkular polarisierte
Welle aus der zirkular polarisierten Welle in die linear polarisierte
Welle umgewandelt worden ist, wird sie dann an den rechteckigen
Ausgangswellenleiter 110 durch das Kopplungsloch 116 übertragen.
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Andererseits
werden andere elektrische Wellen eines TE10-Modus, die von dem rechteckigen Eingangswellenleiter 109 zum
Einfallen veranlasst werden, effizient in dem kreisförmigen Wellenleiter 105 durch
das Kopplungsloch 115 in die elektrische Welle eines TE11-Modus umgewandelt.
Zu dieser Zeit schneidet eine Richtung des elektrischen Feldes des
TE11-Modus, der durch die Umwandlung erhalten wurde, diejenige des
TE11-Modus senkrecht aufgrund der einfallenden Welle von dem rechteckigen Eingangswellenleiter 108.
Aus diesem Grund wird die elektrische Welle des TE11-Modus, die durch
die Wandlung über
das Kopplungsloch 115 erhalten wurde, durch den hervorstehenden
Teil 106 zur Wandlung aus einer linear polarisierten Welle
in eine zirkular polarisierte Welle, die eine Rotationsumkehrung zu
derjenigen des TE11-Modus durch das Kopplungsloch 114 aufweist,
gewandelt. Zu dieser Zeit wird die durch die Wandlung erhaltene
zirkular polarisierte Welle durch den Verbindungsteil 105 an
den kreisförmigen
Wellenleiter 102 übertragen,
unabhängig
von einem Rotationswinkel des kreisförmigen Wellenleiters 102 aufgrund
der Rotationssymmetrie des Modus, der durch eine Umkehrung des Ablaufes des
oben erwähnten
Ablaufes an den rechteckigen Ausgangswellenleiter 110 zu
leiten ist. D. h. nachdem die elektrische Welle durch den hervorstehenden
Teil 107 zur Wandlung aus einer linear polarisierten Welle in
eine zirkular polarisierte Welle aus der zirkular polarisierten
Welle in die linear polarisierte Welle in dem kreisförmigen Wellenleiter 102 umgewandelt
worden ist, wird sie dann durch das Kopplungsloch 117 an den
rechteckigen Ausgangswellenleiter 111 übertragen.
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Wie
oben beschrieben, werden in der konventionellen Drehkopplung, die
in 12 gezeigt ist, ein Signal innerhalb des rechteckigen
Eingangswellenleiters 108 und ein Signal innerhalb des
rechteckigen Eingangswellenleiters 109 zu dem rechteckigen Ausgangswellenleiter 110 bzw.
dem rechteckigen Ausgangswellenleiter 111 geleitet, unabhängig von dem
Vorhandensein oder der Abwesenheit der Rotation des kreisförmigen Wellenleiters 102 und
des rechteckigen Ausgangswellenleiters 110. D. h. dass die
konventionelle Drehkopplung eine Funktion als eine Zweikanal-Drehkopplung
aufweist, die fähig
ist, zwei unterschiedliche Signale zur selben Zeit zu übertragen.
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In
der konventionellen Drehkopplung müssen, um eine zirkular polarisierte
Welle, die exzellente axiale Verhältnischarakteristika aufweist,
zu erhalten, die hervorstehenden Teile 106 und 107 zum Wandeln
aus einer linear polarisierten Welle in eine zirkular polarisierte
Welle so zur Verfügung
gestellt werden, dass sie vergleichsweise lang sind. Damit trifft
man auf ein Problem dahingehend, dass die Gesamtlänge lang
wird.
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Darüber hinaus
ist üblicherweise
in den hervorstehenden Teilen 106 und 107 zur
Wandlung aus einer linear polarisierten Welle in eine zirkular polarisierte
Welle ein Frequenzbereich, in dem eine zirkular polarisierte Welle
mit exzellenten axialen Verhältnischarakteristika
erhalten wird, vergleichsweise schmal.
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Damit
sieht man sich einem Problem dahingehend gegenüber, dass die exzellenten axialen
Verhältnischarakteristika
eines breiten Bandes für
eine Drehkopplung ebenso schwer zu erhalten sind.
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Aus
dem Stand der Technik ist auch (
US 4,757,281 A ) eine Mikrowellen-Drehkopplungsvorrichtung
bekannt, die einen kreisförmigen
Hauptwellenleiter mit zwei Teilen, die gegeneinander rotierbar sind,
umfasst. Die äußeren Enden
besagter Teile stellen Kurzschlussebenen dar. Jeder der Teile umfasst
zwei Zugänge,
an die jeweils zwei Wellenleiter gekoppelt sind. Diese Wellenleiter
sind rechteckförmige
Wellenleiter, wohingegen die Hauptteile kreisförmige Wellenleiter sind. In
besagten rechteckigen Wellenleitern werden auch erste und zweite
Richtkoppler mit jeweils zwei Eingängen und zwei Ausgängen zur
Verfügung
gestellt.
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Aus
dem Stand der Technik ist darüber
hinaus (
US 3,668,567 )
ein Mikrowellenkoppelgerät
mit rotierbar montierten kreisförmigen
Wellenleiterabschnitten bekannt. Jeder der kreisförmigen Wellenleiter
umfasst rechteckige Wellenleiterteile, die um 90° beabstandet sind. An den Endabschnitten
der kreisförmigen
Wellenleiter werden kreuzförmige
Septen zur Verfügung
gestellt. Auch ist ein 90°-Richtkoppler offenbart,
der mit den kreisförmigen
Wellenleitern verbunden ist.
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Auch
die
JP 62 181 003 U und
die
JP 63 085 901 U zeigen ähnliche
Systeme.
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Die
vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben genannten Probleme
zu lösen,
und es ist demgemäß eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, eine Drehkopplung zur Verfügung zu
stellen, die von einem dünnen
Typ ist und eine breite Bandcharakteristik aufweist und die geringe
Verluste aufweist und bezüglich
des Leistungswiderstandes exzellent ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Eine
Drehkopplung gemäß der vorliegenden Erfindung
umfasst: Erste und zweite Polarisatoren, die jeweils einen gewöhnlichen
Seitenanschluss aufweisen, der mit einem Wellenleiterteil verbunden
ist, und zwei Verzweigungs-Seitenanschlüsse, durch die zwei polarisierte,
zueinander orthogonale Wellen, die durch den gewöhnlichen Seitenanschluss eingegeben
wurden, separat entnommen werden; und den Wellenleiterteil, der
ein rotierbares Verbindungsteil aufweist, von dem ein Ende mit dem
gewöhnlichen Seitenanschluss
des ersten Polarisators und von dem das andere Ende mit dem gewöhnlichen
Seitenanschluss des zweiten Polarisators verbunden ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine strukturelle Ansicht einer Drehkopplung gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Teil der Drehkopplung gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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3 ist
eine Aufsicht, die einen Teil der Drehkopplung gemäß der ersten
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 ist
eine Aufsicht, die einen Teil der Drehkopplung gemäß der ersten
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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5 ist
eine Aufsicht, die einen Teil der Drehkopplung gemäß der ersten
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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6 ist
eine Zeichnung, die nützlich
ist, um die Arbeitsweise des Wellenverzweigens der Drehkopplung
gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zu erläutern;
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7 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Teil der Drehkopplung gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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8 ist
eine Strukturansicht einer Drehkopplung gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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9 ist
eine Strukturansicht einer Drehkopplung gemäß einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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10 ist
eine Konstruktionsansicht, die einen Teil einer Drehkopplung gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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11 ist
eine Konstruktionsansicht, die einen Teil einer Drehkopplung gemäß einer
fünften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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12 ist
eine Aufsicht, die eine Konstruktion einer konventionellen Drehkopplung
zeigt.
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Beste Ausführungsform für die Erfindung
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Erste Ausführungsform
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1 ist
eine strukturelle Ansicht einer Drehkopplung gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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In 1 bezeichnen
Bezugszeichen 21 und 22 jeweils Polarisatoren,
Bezugszeichen 23 bezeichnet einen kreisförmigen Wellenleiter-Rotationsteil, der
eine rotierbare Konstruktion aufweist, und Bezugszeichen P1 bis
P6 bezeichnen jeweils Anschlüsse.
Polarisatoren, die dieselbe Konstruktion aufweisen, werden als die
Polarisatoren 21 und 22 verwendet. Der Polarisator 21 weist
einen gewöhnlichen
Seitenanschluss P1, der eine kreisförmige Wellenleiter-Querschnittsform
aufweist, auf, und zwei Verzweigungs-Seitenanschlüsse P2 und
P3, durch die zwei polarisierte Wellen, die senkrecht zueinander sind,
die in den gewöhnlichen
Seitenanschluss P1 eingegeben werden, separat herausgeführt werden. Gleichermaßen weist
der Polarisator 22 einen gewöhnlichen Seitenanschluss P4
auf, der eine kreisförmige
Wellenleiter-Querschnittsform aufweist, und zwei Verzweigungs-Seitenanschlüsse P5 und
P6, durch die zwei polarisierte Wellen, die senkrecht zueinander
sind, die in den gewöhnlichen
Seitenanschluss P4 eingegeben werden, getrennt voneinander herausgeführt werden.
Ein Ende des kreisförmigen
Wellenleiter-Rotationsteils 23 ist mit dem gewöhnlichen
Seitenanschluss P1 des Polarisators 21 verbunden und das
andere Ende davon ist mit dem gewöhnlichen Seitenanschluss P4
des Polarisators 22 verbunden. Die Konstruktion der Polarisatoren 21 und 22 ist
in den 2 bis 4 gezeigt und die Konstruktion
des kreisförmigen
Wellenleiter-Rotationsteils 23 ist in 5 gezeigt.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Teil der Drehkopplung gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 zeigt
einen Teil des Polarisators 21, (22). In 2 bezeichnet
das Bezugszeichen 1 einen ersten quadratischen Hauptwellenleiter,
durch den eine vertikal polarisierte Welle und eine horizontal polarisierte
Welle übertragen
werden; Bezugszeichen 2a bis 2d bezeichnen jeweils
erste bis vierte rechteckförmige
Verzweigungs-Wellenleiter, die senkrecht und in Bezug auf eine Röhrenachse
des quadratischen Hauptwellenleiters symmetrisch verzweigen; Bezugszeichen 3 bezeichnet
eine Kurzschlussplatte, die einen Anschluss des quadratischen Hauptwellenleiters 1 abschließt; Bezugszeichen 4 bezeichnet
einen quadratischen wellenförmigen
metallischen Block, der innerhalb des quadratischen Hauptwellenleiters 1 und
auf der Kurzschlussplatte 3 zur Verfügung gestellt ist; Bezugszeichen 9 bezeichnet
eine kreisförmig-quadratische
Wellenleiterstufe, die mit einem Anschluss des quadratischen Hauptwellenleiters 1 verbunden
ist, wobei ein Öffnungsdurchmesser
derselben hin zu einem Verzweigungsteil des ersten quadratischen Hauptwellenleiters 1 für die ersten
bis vierten rechteckförmigen
Verzweigungs-Wellenleiter 2a bis 2d kleiner wird,
und wobei ein gestufter Teil derselben weit kleiner ist als eine
Wellenlänge
im freien Raum eines verwendeten Frequenzbandes; Bezugszeichen 10 bezeichnet
einen kreisförmigen
Hauptwellenleiter, der mit der kreisförmig-quadratischen Wellenleiterstufe 9 verbunden
ist und durch den eine vertikal polarisierte elektrische Welle und
eine horizontal polarisierte elektrische Welle übertragen werden; Bezugszeichen
P21, P22, P31 und P32 bezeichnen jeweils Anschlüsse; Bezugszei chen H bezeichnet
die horizontal polarisierte elektrische Welle und Bezugszeichen
V bezeichnet die vertikal polarisierte elektrische Welle.
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3 und 4 sind
jeweils Aufsichten, die jeweils einen Teil der Drehkopplung gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigen. 3 und 4 zeigen
den Polarisator 21 (22), in dem die Konstruktion
aus 2 verwendet wird. In 3 und 4 bezeichnen
die Bezugszeichen 11a bis 11d in dieser Reihenfolge
erste bis vierte rechteckförmige
Wellenleiter-Mehrfachstufenwandler, die jeweils mit den ersten bis
vierten Verzweigungs-Wellenleitern 2a bis 2d verbunden
sind, und deren Röhrenachsen
bei H-Ebenen davon gekrümmt
sind und deren Öffnungsdurchmesser
kleiner werden, wenn sie von den jeweiligen Verzweigungs-Wellenleitern 2a bis 2d getrennt
werden; Bezugszeichen 12a bezeichnet eine erste rechteckförmige Wellenleiter-E-Ebenen-T-Verzweigungsverbindung,
die mit dem ersten rechteckförmigen
Wellenleiter-Mehrfachstufenwandler 11a und
dem zweiten rechteckförmigen
Wellenleiter-Mehrfachstufenwandler 11b verbunden ist und
Bezugszeichen 12b bezeichnet eine zweite rechteckförmige Wellenleiter-E-Ebenen-T-Verzweigungsverbindung,
die mit dem dritten rechteckförmigen
Wellenleiter-Mehrfachstufenwandler 11c und dem vierten
rechteckförmigen
Wellenleiter-Mehrfachstufenwandler 11d verbunden ist.
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5 ist
eine Aufsicht, die einen Teil der Drehkopplung gemäß der ersten
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt. 5 zeigt
den kreisförmigen
Wellenleiter-Rotationsteil 23. In 5 bezeichnen
Bezugszeichen 13 und 14 jeweils kreisförmige Wellenleiter;
Bezugszeichen 15 bezeichnet eine Choke-Nut, die in einem Bundteil einer Verbindungsfläche zwischen
den kreisförmigen
Wellenleitern 13 und 14 ausgeformt ist; Bezugszeichen 16 bezeichnet
ein Lager und Bezugszeichen 17 bezeichnet einen Verzweigungsteil,
der aus der Choke-Nut und dem Lager besteht.
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Nachfolgend
wird eine Beschreibung bezüglich
der Arbeitsweise der Drehkopplung gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 5 gegeben.
Zunächst
wird in 2 unter der Annahme, dass die
horizontal polarisierte elektrische Welle H des Basismodus (TE01-Modus)
durch den Anschluss P1 eingegeben wird, diese elektrische Welle
durch die kreisförmig-eckige
Wellenleiterstufe 9, den eckigen Hauptwellenleiter 1 und
die rechteckförmigen
Verzweigungs-Wellenleiter 2a und 2b fortgepflanzt,
um als die elektrische Welle eines Basismodus (TE10-Modus) in jedem
Verzweigungs-Wellenleiter durch die Anschlüsse P21 und P22 ausgegeben
zu werden.
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Hier
ist für
die elektrische Welle H jedes vertikale Seitenwandintervall der
rechteckförmigen
Verzweigungs-Wellenleiter 2c und 2d so ausgebildet, dass
es gleich oder kleiner als eine Hälfte der Wellenlänge des
verwendeten Frequenzbandes im leeren Raum ist. Demgemäß entweicht
die elektrische Welle H kaum in die Seiten der Anschlüsse P31
und P32 aufgrund dieser Abschneideeffekte. Darüber hinaus wird, wie in 6 gezeigt,
da eine Richtung eines elektrischen Feldes entlang dem metallischen
Block 4 und der Kurzschlussplatte 3 geändert werden
kann, die elektrische Feldverteilung in einem Zustand zur Verfügung gestellt,
in dem zwei rechteckförmige
Wellenleiter-E-Ebenen-Segmentbögen, die
eine exzellente Reflexionscharakteristik aufweisen, auf gleiche Art
und Weise symmetrisch angeordnet sind. Als ein Ergebnis wird die
e lektrische Welle H, die durch den Anschluss P1 eingegeben wird,
effizient an die Anschlüsse
P21 und P22 ausgegeben, während
die Reflexion zu dem Anschluss P1 und das Entweichen zu den Anschlüssen P31
und P32 unterdrückt
wird.
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Darüber hinaus
ist, was die kreisförmig-eckige
Wellenleiterstufe 9 betrifft, der gestufte Teil davon so
ausgebildet, dass er viel kleiner als die Wellenlänge des
verwendeten Frequenzbandes im freien Raum ist. Aus diesem Grunde
ist, was die Reflexionscharakteristik diesbezüglich betrifft, ein Reflexionsverlust
in dem Frequenzband in der Nachbarschaft einer Abschneidefrequenz
des Basismodus der elektrischen Welle H groß, wohingegen er sehr klein
in dem Hochfrequenzband, das einigermaßen höher als die Abschneidefrequenz
ist, ist. Dies ist ähnlich
der Reflexionscharakteristik der oben erwähnten Verzweigungsteile. Demgemäß ist die
kreisförmig-eckige
Wellenleiterstufe 9 in der Position eingerichtet, in der
eine von dem Verzweigungsteil reflektierte Welle und eine aufgrund
der kreisförmig-eckigen
Wellenleiterstufe 9 reflektierte Welle sich gegenseitig
in der Nachbarschaft der Abschneidefrequenz auslöschen, wodurch die Abnahme
der Reflexionscharakteristik aufgrund des Frequenzbandes in der
Nachbarschaft der Abschneidefrequenz unterdrückt werden kann, ohne die exzellente
Reflexionscharakteristik in dem Frequenzband, das einigermaßen höher als
die Abschneidefrequenz des Basismodus der elektrischen Welle H ist,
zu beschädigen.
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Andererseits
wird unter der Annahme, dass die vertikal polarisierte elektrische
Welle V des Basismodus (TE10-Modus) durch den Anschluss P1 eingegeben
wird, diese elektrische Welle durch die kreisförmig-eckige Wellenleiterstufe 9,
den eckigen Hauptwellenleiter 1 und die rechteckförmigen Verzweigungs-Wellenleiter 2c und 2d fortgepflanzt,
um als die elektrische Welle des Basismodus (TE10-Modus) in jedem
Verzweigungs-Wellenleiter
durch die Anschlüsse
P31 und P32 ausgegeben zu werden.
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Hier
ist für
die elektrische Welle V jedes der vertikalen Seitenwandintervalle
der rechteckförmigen Verzweigungs-Wellenleiter 2a und 2b so
ausgebildet, dass es gleich oder kleiner als eine Hälfte der
Wellenlänge
des verwendeten Frequenzbandes im freien Raum ist. Demgemäß entweicht
die elektrische Welle V kaum in die Seiten der Anschlüsse P21
und P22 aufgrund dieser Abschneideeffekte. Darüber hinaus wird, ähnlich zu
dem Fall der elektrischen Welle H, da eine Richtung des elektrischen
Feldes entlang des metallischen Blocks 4 und der Kurzschlussplatte 3 geändert werden
kann, die elektrische Feldverteilung in einem Zustand zur Verfügung gestellt,
in dem zwei rechteckförmige
Wellenleiter-E-Ebenen-Segmentbögen,
die eine exzellente Reflexionscharakteristik aufweisen, auf gleiche
Art und Weise symmetrisch angeordnet werden. Als ein Ergebnis wird
die elektrische Welle V, die durch den Anschluss P1 eingegeben wurde,
auf effiziente Art und Weise an die Anschlüsse P31 und P32 ausgegeben,
während
die Reflexion zu dem Anschluss P1 und das Entweichen in die Anschlüsse P21
und P22 unterdrückt
werden.
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Darüber hinaus
ist, was die kreisförmig-eckige
Wellenleiterstufe 9 betrifft, der gestufte Teil davon so
ausgebildet, dass er viel kleiner als die Wellenlänge des
verwendeten Frequenzbandes im freien Raum ist. Aus diesem Grund
ist, bezüglich
der Reflexionscharakteristik davon gesehen, ein Reflexionsverlust
in dem Frequenzband in der Nachbarschaft der Abschneidefrequenz
des Basismodus der elektrischen Welle V groß, während er in dem Frequenzband,
das einigermaßen
größer als
die Abschneidefrequenz ist, sehr klein ist. Dies ist ähnlich wie
die Reflexionscharakteristik des oben erwähnten Verzweigungsteils. Demgemäß ist die
kreisförmig-eckige Wellenleiterstufe 9 in
der Position eingerichtet, in der eine von dem Verzweigungsteil
reflektierte Welle und eine aufgrund der kreisförmig-eckigen Wellenleiterstufe 9 reflektierte
Welle sich gegenseitig in der Nachbarschaft der Abschneidefrequenz
auslöschen, wodurch
die Abnahme der Reflexionscharakteristik aufgrund des Frequenzbandes
in der Nachbarschaft der Abschneidefrequenz unterdrückt werden
kann, ohne die exzellente Reflexionscharakteristik in dem Frequenzband,
das einigermaßen
höher als
die Abschneidefrequenz des Basismodus der elektrischen Welle V ist,
zu beschädigen.
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Die
oben erwähnten
Arbeitsweisen sind unter Bezugnahme auf den Fall beschrieben worden, bei
dem der Anschluss P1 als ein Eingabeanschluss eingerichtet ist und
in dem die Anschlüsse
P21 bis P32 als Ausgabeanschlüsse
eingerichtet sind. Jedoch sind die oben erwähnten Arbeitsweisen ebenso auf
einen Fall anwendbar, bei dem die Anschlüsse P21 bis P32 als Eingabeanschlüsse eingerichtet sind,
bei dem der Anschluss P1 als ein Ausgabeanschluss eingerichtet ist,
bei dem eingegebene Wellen, die durch die Anschlüsse P21 und P22 eingegeben
werden, um 180° gegeneinander
phasenverschoben werden und auf gleiche Amplituden eingestellt werden,
und bei dem eingegebene Wellen, die durch die Anschlüsse P31
und P32 eingegeben werden, um 180° gegeneinander
phasenverschoben werden und auf gleiche Amplituden eingestellt werden.
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Als
nächstes
wird nachfolgend eine Beschreibung bezüglich der Arbeitsweise des
Polarisators von 3 gegeben, in dem die oben erwähnte Konstruktion
von 2 verwendet wird. In 3 wird unter
der Annahme, dass die horizontal polarisierte elektrische Welle
H des Basismodus (TE01-Modus) durch den Anschluss P1 eingegeben
wird, diese elektrische Welle durch die kreisförmig-eckige Wellenleiterstufe 9,
den eckigen Hauptwellenleiter 1, die rechteckförmigen Verzweigungs-Wellenleiter 2a und 2b und
die rechteckförmigen
Wellenleiter-Mehrfachstufenwandler 11a und 11b fortgepflanzt,
um in der rechteckförmigen
Wellenleiter-E-Ebenen-T-Verzweigungsverbindung 12a erneut
zusammengesetzt zu werden, um als die elektrische Welle des Basismodus
(TE10-Modus) in jedem Verzweigungs-Wellenleiter durch den Anschluss
P2 ausgegeben zu werden.
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Hier
ist für
die elektrische Welle H jedes der vertikalen Seitenwandintervalle
der rechteckförmigen Verzweigungs-Wellenleiter 2c und 2d so
ausgebildet, dass es gleich oder kleiner als eine Hälfte der
Wellenlänge
des verwendeten Frequenzbandes im freien Raum ist. Demgemäß entweicht
die elektrische Welle H aufgrund dieser Abschneideeffekte kaum in
die Seiten der rechteckförmigen
Wellenleiter 2c und 2d. Darüber hinaus wird, wie in 6 gezeigt,
da eine Richtung des elektrischen Feldes entlang des metallischen
Blocks 4 und der Kurzschlussplatte 3 verändert werden
kann, die elektrische Feldverteilung in einem Zustand zur Verfügung gestellt,
in dem zwei rechteckförmige
Wellenleiter-E-Ebenen-Segmentbögen,
die eine exzellente Reflexionscharakteristik aufweisen, auf gleiche
Art und Weise, symmetrisch platziert werden. Als ein Ergebnis wird
die elektrische Welle H, die durch den Anschluss P1 eingegeben wurde,
auf effiziente Art und Weise an die rechteckförmigen Wellenleiter 2a und 2b ausgegeben,
während
die Reflexion zum Anschluss P1 und das Entweichen in die rechteckförmigen Wellenleiter 2c und 2d unterdrückt wird.
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Darüber hinaus
ist, für
die kreisförmig-eckige Wellenleiterstufe 9 der
gestufte Teil davon so ausgebildet, dass er sehr viel kleiner als
die Wellenlänge des
verwendeten Frequenzbandes im freien Raum ist. Aus diesem Grund
ist, bezüglich
der Reflexionscharakteristik davon, ein Reflexionsverlust in dem Frequenzband
in der Nachbarschaft der Abschneidefrequenz der elektrischen Welle
H des Basismodus groß,
wohingegen er sehr klein ist in dem hohen Frequenzband, das einigermaßen höher als
die Abschneidefrequenz ist. Dies ist ähnlich wie die Reflexionscharakteristik
des oben erwähnten
Verzweigungsteils. Demgemäß ist die
kreisförmig-eckige Wellenleiterstufe 9 in
der Position eingerichtet, in der eine durch den Verzweigungsteil
reflektierte Welle und eine Welle, die aufgrund der kreisförmig-eckigen Wellenleiterstufe 9 reflektiert
wird, sich gegenseitig in der Nachbarschaft der Abschneidefrequenz
auslöschen,
wodurch die Abnahme der Reflexionscharakteristik aufgrund des Frequenzbandes
in der Nachbarschaft der Abschneidefrequenz unterdrückt werden
kann, ohne die exzellente Reflexionscharakteristik in dem Frequenzband,
das einigermaßen
höher als
die Abschneidefrequenz der elektrischen Welle H des Basismodus ist,
zu beschädigen.
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Darüber hinaus
sind die rechteckförmigen Wellenleiter-Mehrfachstufenwandler 11a und 11b mit ihrer
Röhrenachse
gekrümmt
und weisen eine Mehrzahl von gestuften Teilen, die in den oberen
Seitenwänden
davon zur Verfügung
gestellt sind, auf, und es ist auch je des der Intervalle der gestuften
Teile auf ungefähr
1/4 einer Leitungswellenlänge
bezüglich
einer Wellenleiter-Zentrallinie eingerichtet. So können schließlich die
elektrischen Wellen in den rechteckförmigen Verzweigungs-Wellenleitern 2a und 2b,
die durch Trennen der elektrischen Welle H darin erhalten werden,
in der rechteckförmigen
Wellenleiter-E-Ebenen-T-Verzweigungsverbindung 12a zusammengesetzt
werden, um auf effiziente Art und Weise an den Anschluss P2 ausgegeben
zu werden, ohne die Reflexionscharakteristik zu beschädigen.
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Andererseits
wird, unter der Annahme, dass die vertikal polarisierte elektrische
Welle V eines Basismodus (TE10-Modus) durch den Anschluss P1 eingegeben
wird, diese elektrische Welle durch die kreisförmig-eckige Wellenleiterstufe 9,
den eckigen Hauptwellenleiter 1, die rechteckförmigen Verzweigungs-Wellenleiter 2b und 2d und
die rechteckförmigen
Wellenleiter-Mehrfachstufenwandler 11c und 11d fortgepflanzt,
um in der rechteckförmigen
Wellenleiter-E-Ebenen-T-Verzweigungsverbindung 12b erneut
als die elektrische Welle des Basismodus (TE10-Modus) in jedem Verzweigungs-Wellenleiter durch
den Anschluss P3 ausgegeben zu werden.
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Hier
ist, was die elektrische Welle V betrifft, jedes der vertikalen
Seitenwandintervalle der rechteckförmigen Verzweigungs-Wellenleiter 2a und 2b so ausgebildet,
dass es gleich oder kleiner als eine Hälfte der Wellenlänge des
verwendeten Frequenzbandes im freien Raum ist. Demgemäß entweicht
die elektrische Welle V aufgrund dieser Abschneideeffekte kaum in
die Seiten der rechteckförmigen
Wellenleiter 2a und 2b. Darüber hinaus wird, ähnlich wie im
Falle der elektrischen Welle H, da eine Richtung des elektrischen Feldes
entlang des metallischen Blocks 4 und der Kurzschlussplatte 3 geändert werden
kann, die elektrische Feldverteilung in einem Zustand zur Verfügung gestellt,
in dem zwei rechteckförmige
Wellenleiter-E-Ebenen-Segmentbögen, die eine
exzellente Reflexionscharakteristik aufweisen, auf ähnliche
Art und Weise symmetrisch angeordnet sind. Als ein Ergebnis wird
die elektrische Welle V, die durch den Anschluss P1 eingegeben wurde,
effizient an die rechteckförmigen
Wellenleiter 2c und 2d ausgegeben, während die
Reflexion zum Anschluss P1 und das Entweichen zu den rechteckförmigen Wellenleitern 2a und 2b unterdrückt wird.
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Darüber hinaus
ist, was die kreisförmig-eckige
Wellenleiterstufe 9 betrifft, der gestufte Teil davon so
ausgebildet, dass er sehr viel kleiner ist als die Wellenlänge des
verwendeten Frequenzbandes im freien Raum. Aus diesem Grund ist,
was die Reflexionscharakteristik davon betrifft, ein Reflexionsverlust in
dem Frequenzband in der Nähe
der Abschneidefrequenz der elektrischen Welle V des Basismodus groß, wohingegen
er in der hohen Frequenz, die einigermaßen höher ist als die Abschneidefrequenz, sehr
klein ist. Dies ist ähnlich
zu der Reflexionscharakteristik des oben erwähnten Verzweigungsteils. Demgemäß ist die
kreisförmig-eckige
Wellenleiterstufe 9 in der Position eingerichtet, in der
eine Welle, die von dem Verzweigungsteil reflektiert wird, und eine
Welle, die aufgrund der kreisförmig-eckigen Wellenleiterstufe 9 reflektiert
wird, sich in der Nachbarschaft der Abschneidefrequenz gegenseitig
auslöschen,
wodurch die Verschlechterung der Reflexionscharakteristik aufgrund
des Frequenzbandes in der Nachbarschaft der Abschneidefrequenz unterdrückt werden
kann, ohne die exzellente Reflexionscharakteristik in dem Frequenzband, das
einigermaßen
höher als
die Abschneidefrequenz der elektrischen Welle V des Basismodus ist,
zu beschädigen.
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Darüber hinaus
sind die rechteckförmigen Wellenleiter-Mehrfachstufenwandler 11c und 11d mit ihren
Röhrenachsen
gekrümmt
und weisen eine Mehrzahl von gestuften Teilen, die auf den unteren Seitenwänden davon
zur Verfügung
gestellt sind, auf, und es ist auch jedes der Intervalle der gestuften
Teile auf ungefähr
1/4 einer geleiteten Wellenlänge
bezüglich
einer Wellenleiter-Zentrallinie eingestellt. So können schließlich die
elektrischen Wellen in den rechteckförmigen Verzweigungs-Wellenleitern 2c und 2d,
die durch Trennen der elektrischen Welle V darin erhalten werden,
in der rechteckförmigen
Wellenleiter-E-Ebenen-T-Verzweigungsverbindung 12b zusammengesetzt
werden, um eine Interferenz mit den rechteckförmigen Wellenleiter-Mehrfachstufenwandlern 11a und 11b und
der rechteckförmigen Wellenleiter-E-Ebenen-T-Verzweigungsverbindung 12a zu
verhindern, um auf effiziente Art und Weise an den Anschluss P3
ausgegeben zu werden, ohne die Reflexionscharakteristik zu beschädigen.
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Die
oben erwähnten
Prinzipien der Arbeitsweise sind unter Bezugnahme auf den Fall beschrieben
worden, bei dem der Anschluss P1 als ein Eingangsanschluss eingerichtet
ist und in dem die Anschlüsse
P2 und P3 als Ausgangsanschlüsse
eingerichtet sind. Jedoch sind die oben erwähnten Prinzipien der Arbeitsweise
auch auf einen Fall anwendbar, bei dem die Anschlüsse P2 und
P3 als Eingangsanschlüsse
eingerichtet sind und bei dem der Anschluss P1 als ein Ausgangsanschluss
eingerichtet ist.
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Darüber hinaus
wird nachfolgend eine Beschreibung bezüglich der Arbeitsweise des
kreisförmigen
Wellenleiter-Rotationsteils von 5 gegeben.
In 5 wird, nachdem eine durch den Anschluss P1 eingefallene
elektrische Welle in Form eines kreisförmigen Wellenleiter-TE11-Modus
durch den kreisförmigen
Wellenleiter 13 fortgepflanzt worden ist, diese an den
kreisförmigen
Wellenleiter 14 durch den Verbindungsteil 17 übertragen,
um an den Anschluss P4 geleitet zu werden. Gleichzeitig wird, sogar
wenn der kreisförmige
Wellenleiter 14 um eine gemeinsame Röhrenachse als die Achse bezüglich des
kreisförmigen
Wellenleiters 13 rotiert wird, keine Verschlechterung der
Charakteristik aufgrund von Reflexion oder Ähnlichem verursacht durch Unterstützung einer
Funktion des Verbindungsteils 17. Auf eine solche Art und
Weise hat der kreisförmige
Wellenleiter-Rotationsteil 23, der in 5 gezeigt
ist, eine Funktion der Führung
eines durch den Anschluss P1 eingegebenen Signales zu dem Anschluss
P4 unabhängig
vom Vorhandensein oder nicht-Vorhandensein einer Rotation des kreisförmigen Wellenleiters 14.
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Die
Arbeitsweisen der jeweiligen Teile in 1 sind beschrieben
worden. Die Arbeitsweisen der gesamten Drehkopplung werden nachfolgend unter
Bezugnahme auf 1 beschrieben. Nachdem zwei
elektrische Wellen, die zueinander in Phase sind, aber einschlägige Amplituden
aufweisen, durch die Anschlüsse
P2 bzw. P3 zum Einfallen veranlasst wurden, werden diese elektrischen
Wellen aus der Form zweier orthogonaler, polarisierter Wellen im
Inneren des Polarisators 21 zusammengesetzt, so dass eine
zusammengesetzte Welle eines kreisförmigen Wellenleiter-TE11-Modus,
die einen polarisierten Wellenwinkel abhängig von einem Amplitudenverhältnis dieser
beiden elektrischen Wellen aufweist, zu dem Anschluss P1 geleitet
wird. Nachdem die zusammengesetzte Welle durch den kreisförmigen Wellenleiter-Rotationsteil 23 übertragen
worden ist, wird sie erneut in die zwei orthogonalen, polarisierten Wellen
in dem Polarisator 22 geteilt, die wiederum jeweils verteilt
an die Anschlüsse
P5 und P6 ausgegeben werden.
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Hier
wird, wenn der kreisförmige
Wellenleiter 14 und der Polarisator 22 mechanisch
miteinander verbunden sind, um gleichzeitig rotiert zu werden, ein Polarisations-Wellenwinkel
der polarisierten Welle des kreisförmigen Wellenleiter-TE11-Modus,
die zu dem Polarisator 22 geleitet wird, in Übereinstimmung mit
einem Rotationswinkel des kreisförmigen
Wellenleiters 14 geändert
und die Amplituden der elektrischen Wellen, die jeweils zu den Anschlüssen P5 und
P6 geleitet werden, werden entsprechend geändert. Gleichzeitig wird keine
Reflexion in dem Polarisator 22 und dem kreisförmigen Wellenleiter-Rotationsteil 23 verursacht.
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Andererseits
werden, nachdem zwei elektrische Wellen, die um 90° auseinander
liegende Phasen aufweisen, aber bezüglich ihrer Amplitude gleich sind,
durch die Anschlüsse
P2 bzw. P3 eingespeist worden sind, diese elektrischen Wellen im
Inneren des Polarisators 21 aus der Form zweier orthogonal polarisierter
Wellen in eine zirkular polarisierte Welle des kreisförmigen Wellenleiter-TE11-Modus
zusammengesetzt, die wiederum zu dem Anschluss P1 geleitet wird.
Nachdem diese zusammengesetzte Welle durch den kreisförmigen Wellenleiter-Rotationsteil 23 übertragen
worden ist, wird sie in dem Polarisator 22 erneut in die
beiden orthogonal polarisierten Wellen getrennt, die wiederum verteilt
an die Anschlüsse
P5 bzw. P6 ausgegeben werden.
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Hier
werden, wenn der kreisförmige
Wellenleiter 14 und der Polarisator 22 mechanisch
miteinander verbunden sind, um gleichzeitig rotiert zu werden, aufgrund
der axialen Symmetrieeigenschaft der zirkular polarisierten Welle
zwei elektrische Wellen, die um 90° auseinander liegende Phasen
aufweisen und die bezüglich
ihrer Amplitude gleich sind, verteilt an die Anschlüsse P5 bzw.
P6 ausgegeben, ohne in dem Polarisator 22 und dem kreisförmigen Wellenleiter-Rotationsteil 23 reflektiert
zu werden, unabhängig von
dem Vorhandensein oder dem nicht-Vorhandensein einer Rotation des
kreisförmigen
Wellenleiters 14 und des Polarisators 22.
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Demgemäß hat die
Erfindung der ersten, in den 1 bis 6 gezeigten
Ausführungsform eine
Funktion als eine Zwei-Kanal-Drehkopplung, die fähig ist, gleichzeitig zwei
unterschiedliche Signale zu übertragen.
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Wie
oben beschrieben, weist die Drehkopplung gemäß der ersten Ausführungsform
einen Effekt und einen überlegenen
Vorteil dahingehend auf, dass die Drehkopplung von einem dünnen Typ
ist und eine Breitband-Charakteristik
aufweist, da die Polarisatoren 21 und 22 so konstruiert
werden können,
dass sie von einem dünnen
Typ sind und das breite Band aufweisen, und dass auch ein kreisförmiger Polarisationswellen-Erzeugungsteil, der
eine große
axiale Länge
und ein relativ enges Frequenzband aufweist, unnötig ist. Darüber hinaus
hat die Drehkopplung einen überlegenen
Vorteil dahingehend, dass, da die Drehkopplung mit lediglich den
Wellenleitern ausgebildet ist, sie geringe Verluste aufweist und
sie einen exzellenten Leistungswiderstand aufweist.
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Dabei
ist zu beachten, dass in der ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung die Beschreibung unter Bezugnahme auf den Fall gegeben wurde,
bei dem in 2 der eckige Hauptwellenleiter als
der Wellenleiter verwendet wird, der die vertikal polarisierte Welle
und die horizontal polarisierte elektrische Welle hindurch überträgt. Jedoch
können
dieselben Effekte erhalten werden, auch wenn ein kreisförmiger Wellenleiter
verwendet wird.
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Darüber hinaus
können,
während
in der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die Beschreibung unter Bezugnahme auf
den Fall, bei dem in 5 der kreisförmige Wellenleiter verwendet
wird, gegeben wurde, dieselben Effekte erhalten werden, sogar wenn
ein eckiger Wellenleiter verwendet wird.
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Darüber hinaus
wurde in der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die Beschreibung unter Bezugnahme auf
den Fall gegeben, bei dem der quadratische wellenförmige metallische Block
zur Verfügung
gestellt ist, um eine Richtung des elektrischen Feldes wie in 6 gezeigt,
zu ändern.
Jedoch ist es nicht beabsichtigt, die vorliegende Erfindung darauf
zu begrenzen, so lange eine Konstruktion zum Ändern einer Richtung eines
elektrischen Feldes wie in 6 gezeigt,
eingesetzt wird. Demgemäß können dieselben
Effekte erhalten werden, auch wenn ein metallischer Block, der eine
Stufenform oder einen kreisförmigen
Ausschnitt aufweist, zur Verfügung
gestellt wird. Darüber
hinaus können
dieselben Effekte erhalten werden, auch wenn zwei Blätter von
dünnen
metallischen Platten 4a, die jeweils einen kreisförmigen Ausschnitt
aufweisen, wie in 7 gezeigt, zur Verfü gung gestellt werden.
Dieselben Effekte können
erhalten werden, sogar wenn zwei Blätter von dünnen metallischen Platten,
die jeweils einen linearen oder stufenförmigen Ausschnitt aufweisen,
zur Verfügung
gestellt werden, um sich senkrecht gegenseitig zu schneiden.
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Darüber hinaus
wurde in der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die Beschreibung unter Bezugnahme auf
den Fall gegeben, bei dem die kreisförmig-eckige Wellenleiterstufe 9 verwendet
wird, die mit einem Anschluss des eckigen Hauptwellenleiters 1 verbunden
ist, und bei der ein Öffnungsdurchmesser
derselben hin zu dem oben erwähnten
Verzweigungsteil enger wird und bei der ein gestufter Abschnitt
derselben sehr viel kleiner ist als die Wellenlänge des verwendeten Frequenzbandes im
freien Raum. Jedoch, sogar wenn dort eine kreisförmig-eckige Wellenleiterstufe,
deren Öffnungsdurchmesser
hin zu dem oben erwähnten
Verzweigungsteil verringert wird, verwendet wird.
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Zweite Ausführungsform 2
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In
einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend eine Beschreibung gegeben,
unter Bezugnahme auf einen Fall, bei dem der Drehkopplung der oben
erwähnten
ersten Ausführungsform
ein Richtkoppler hinzugefügt
ist. 8 ist eine strukturelle Ansicht einer Drehkopplung
gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In 8 bezeichnet
Bezugszeichen 24 einen 90°-Richtkoppler und Bezugszeichen P7 und
P8 bezeichnen jeweils Anschlüsse.
Wenn dann der Anschluss P7 als ein Einfallsanschluss eingestellt
wird, wird der Anschluss P8 ein Isolationsanschluss und zwei andere Verteilungsanschlüsse sind jeweils
mit Verzweigungs-Seitenanschlüssen P2
und P3 eines ersten Polarisators 21 verbunden. Andere konstituierende
Elemente, die mit denjenigen in der ersten Ausführungsform identisch sind,
sind mit denselben Bezugszeichen wie diejenigen der ersten Ausführungsform,
die in 1 gezeigt ist, versehen.
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Die
Arbeitsweise wird nachfolgend beschrieben. Eine elektrische Welle,
die zum Einfallen durch den Anschluss P7 veranlasst wurde, wird
in der Form von zwei elektrischen Wellen, die um 90° auseinander
liegende Phasen aufweisen und die dieselbe Amplitude aufweisen,
durch den 90°-Richtkoppler 24 an die
Anschlüsse
P2 bzw. P3 verteilt. Diese elektrischen Wellen, die durch die Verteilung
erhalten wurden, werden in die Form einer zirkular polarisierten Welle
in dem Polarisator 21 zusammengesetzt. So wird die zusammengesetzte
Welle an den Polarisator 22 geleitet, um wieder in der
Form zweier elektrischer Wellen, die eine um 90° unterschiedliche Phase aufweisen
und die dieselbe Amplitude aufweisen, an die Anschlüsse P5 bzw.
P6 wieder verteilt zu werden, unabhängig von einem Rotationswinkel
des kreisförmigen
Wellenleiter-Rotationsteils 23.
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Wie
oben beschrieben, weist die Drehkopplung gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dieselbe Funktion, dieselben Effekte
und denselben überlegenden
Vorteil wie die bei der oben erwähnten
ersten Ausführungsform
der Erfindung auf, und hat darüber
hinaus einen Effekt und einen überlegenen
Vorteil dahingehend, dass zwei elektrische Wellen unabhängig von
einem Rotationswinkel des kreisförmigen
Wellenleiter-Rotationsteils 23 übertragen werden können.
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Dritte Ausführungsform
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In
einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachstehend eine Beschreibung unter
Bezugnahme auf einen Fall gegeben, bei dem ein 90°-Richtkoppler und
Phasenschieber zu der Drehkopplung der oben erwähnten zweiten Ausführungsform
hinzugefügt
wurden. 9 ist eine strukturelle Ansicht
einer Drehkopplung gemäß der dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In 9 bezeichnet
Bezugszeichen 25 einen 90°-Richtkoppler, Bezugszeichen 26 bzw. 27 bezeichnen
Phasenschieber und Bezugszeichen P9 bis P12 bezeichnen jeweils Anschlüsse. Andere
konstituierende Elemente, die mit denjenigen in der zweiten Ausführungsform
identisch sind, werden mit denselben Bezugszeichen wie diejenigen
der oben erwähnten
zweiten Ausführungsform
bezeichnet.
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Die
Arbeitsweise wird nachfolgend beschrieben. Die 90°-Richtkoppler 24 und 25 und
die Phasenschieber 26 und 27 stellen einen variablen
Leistungsverteiler dar, der gewöhnlich
verwendet wird. Eine elektrische Welle, die durch den Anschluss
P11 zum Einfall veranlasst wurde, wird geändert, so dass Absolutwerte
von Größen des
Phasenschiebens in den beiden Phasenschiebern untereinander gleich
werden, mit einer Durchgangsphase im Phasenschieber 26,
die in den Bereich von 0° bis –90° fällt, und
mit einer Durchgangsphase in dem Phasenschieber 27, die
in den Bereich von 0° bis
+90° fällt, wodurch
sie in der Form von zwei elektrischen Wellen, die untereinander
in Phase sind, und die ein beliebiges Verteilungsverhältnis aufweisen,
an die Anschlüsse
P7 bzw. P8 verteilt wird. Demgemäß wird ein
Winkel der polarisierten Welle eines kreisförmigen Wellenleiter-TE11-Modus,
der durch die Zusammensetzung in dem Polarisator 21 erhalten
wird, angepasst, indem Größen der
Phasenverschiebung der Phasenschieber 26 und 27 in Übereinstimmung
mit einem Rotationswinkel durch den kreisförmigen Wellenleiter-Rotationsteil 23 geändert werden,
wodurch die zwei elektrischen Wellen, die untereinander in Phase
sind und die ein beliebiges Amplitudenverhältnis aufweisen, an die Anschlüsse P5 bzw.
P6 geleitet werden.
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Wie
oben beschrieben, weist die Drehkopplung gemäß der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dieselbe Funktion, dieselben Effekte
und denselben überlegenen
Vorteil wie diejenigen der oben erwähnten ersten Ausführungsform
der Erfindung auf und hat zusätzlich
dazu einen Effekt und einen überlegenen
Vorteil dahingehend, dass die elektrische Welle erneut verteilt
oder erneut zusammengesetzt werden kann, mit einer gleich gehaltenen
Phase und einem beliebigen Verteilungsverhältnis in oberen und unteren
Teilen des kreisförmigen Wellenleiter-Rotationsteils 23.
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Vierte Ausführungsform
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In
einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachstehend eine Beschreibung unter
Bezugnahme auf einen Fall gegeben, bei dem eine eckige Wellenleiterstufe
und ein eckiger Wellenleiter verwendet werden, anstelle der kreisförmig-eckigen
Wellenleiterstufe 9 und dem kreisförmigen Wellenleiter 10 in
der Drehkopplung der oben erwähnten
ersten Ausführungsform.
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10 ist
eine strukturelle Ansicht, die einen Teil einer Drehkopplung gemäß der vierten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. In 10 bezeichnet
Bezugszeichen 7 eine eckige Wellenleiterstufe und Bezugszeichen 8 bezeichnet einen
eckigen Wellenleiter. Andere konstituierende Elemente, die mit denjenigen
in der ersten Ausführungsform
identisch sind, werden mit denselben Bezugszeichen wie diejenigen
der ersten Ausführungsform,
die in 1 gezeigt ist, bezeichnet.
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Die
Drehkopplung gemäß der vierten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist dasselbe Prinzip der Arbeitsweise,
der Funktion, der Effekte und des überlegenen Vorteils, wie diejenigen der
oben erwähnten
ersten Ausführungsform
der Erfindung auf und hat darüber
hinaus einen Effekt und einen überlegenen
Vorteil dahingehend, dass ein Bereich eines Impedanzabgleichs als
ein Polarisator erweitert wird, da die Wellenleiterstufe in ihrer
Form und auch in ihrer Reflexion Amplitude Phase unterschiedlich
ist, durch Verwendung der eckigen Wellenleiterstufe 7 und
des eckigen Wellenleiters 8.
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Dabei
ist zu beachten, dass, während
in der vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die Beschreibung unter Bezugnahme auf
den Fall gegeben wurde, bei dem die eckige Wellenleiterstufe 7 und
der eckige Wellenleiter 8 verwendet werden, eine kreisförmige Wellenleiterstufe
und ein kreisförmiger
Wellenleiter auch verwendet werden können.
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Fünfte Ausführungsform
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In
einer fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend eine Beschreibung gegeben,
unter Bezugnahme auf einen Fall, bei dem eine eckige Wellenleiterstufe
und ein eckiger Wellenleiter darüber
hinaus zu den Abschnitten, wie der kreisförmig eckige Wellenleiterstufe 9 und
dem kreisförmigen
Wellenleiter 10, in der Drehkopplung der oben erwähnten ersten
Ausführungsform
hinzugefügt
werden.
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11 ist
eine Strukturansicht, die einen Teil einer Drehkopplung gemäß der fünften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. In 11 bezeichnet
Bezugszeichen 7 eine eckige Wellenleiterstufe, die mit
einem Anschluss des ersten eckigen Hauptwellenleiters 1 verbunden
ist, wobei ein Öffnungsdurchmesser
derselben hin zu einem Verzweigungsteil kleiner wird; Bezugszeichen 8 bezeichnet einen
zweiten eckigen Hauptwellenleiter, der mit der eckigen Wellenleiterstufe 7 verbunden
ist und durch den eine vertikal polarisierte elektrische Welle und eine
horizontal polarisierte elektrische Welle übertragen werden; Bezugszeichen 9 bezeichnet
eine kreisförmigeckige
Wellenleiterstufe, die mit dem zweiten eckigen Hauptwellenleiter 8 verbunden
ist; und Bezugszeichen 10 bezeichnet einen kreisförmigen Hauptwellenleiter,
der mit der kreisförmig-eckigen Wellenleiterstufe 9 verbunden
ist und durch den eine vertikal polarisierte elektrische Welle und
eine horizontal polarisierte elektrische Welle übertragen werden. Andere konstituierende
Elemente, die mit denjenigen der ersten Ausführungsform identisch sind, sind
mit denselben Bezugszeichen wie diejenigen der oben erwähnten ersten
Ausführungsform
bezeichnet.
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In
der Drehkopplung gemäß der fünften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden die kreisförmigeckigen Wellenleiterstufe 9,
der eckige Hauptwellenleiter 8 und die eckige Wellenleiterstufe 7 in
der Form eines kreisförmig-eckigen
Wellenleiter-Mehrfachstufenwandlers betrieben. Demgemäß sind ein
Durchmesser des kreisförmigen
Hauptwellenleiters 10, ein Durchmesser des eckigen Hauptwellenleiters 8 und
eine Röhrenachselänge des
eckigen Hauptwellenleiters 8 geeignet ausgebildet, wodurch
die Drehkopplung gemäß der fünften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dieselbe Funktion, dieselben Effekte
und denselben überlegenen
Vorteil wie diejenigen der oben erwähnten ersten Ausführungsform
der Erfindung aufweist und darüber hinaus
einen Effekt und einen überlegenen
Vorteil dahingehend aufweist, dass ein Breitband-Impedanzabgleich erhalten wird.
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Wie
vorstehend dargelegt wurde, enthält,
gemäß der Drehkopplung
der vorliegenden Erfindung, die Drehkopplung erste und zweite Polarisatoren,
die jeweils einen gewöhnlichen
Seitenanschluss und zwei Verzweigungs-Seitenanschlüsse aufweisen, durch
die zwei polarisierte Wellen, die senkrecht zueinander sind und
die durch den gewöhnlichen
Seitenanschluss eingegeben wurden, separat abgeführt werden, und einen kreisförmigen oder
eckigen Wellenleiterteil, der einen rotierbaren Verbindungsteil aufweist,
dessen eines Ende mit dem gewöhnlichen Seitenanschluss
des ersten Polarisators verbunden ist und dessen anderes Ende mit
dem gewöhnlichen Seitenanschluss
des zweiten Polarisators verbunden ist, wodurch ein Effekt realisiert
wird, dass die Drehkopplung von einem dünnen Typ ist und eine breite Bandcharakteristik
aufweist.
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Darüber hinaus
beinhaltet die Drehkopplung einen 90°-Richtkoppler, der erste bis vierte Anschlüsse aufweist
und dann ist der zweite Anschluss des 90°-Richtkopplers mit einem Verzweigungs-Seitenanschluss
des ersten Polarisators verbunden und der dritte Anschluss des 90°-Richtkopplers
ist mit dem anderen Verzweigungs-Seitenanschluss des ersten Polarisators
verbunden, wodurch zwei elektrische Wellen unabhängig von einem Rotationswinkel
des rotierbaren Verbindungsabschnitts des kreisförmigen oder eckigen Wellenleiters übertragen
werden können.
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Darüber hinaus
beinhaltet die Drehkopplung erste und zweite 90°-Richtkoppler, die jeweils erste bis
vierte Anschlüsse
und erste und zweite Phasenschieber aufweisen, und der zweite Anschluss
des ersten 90°-Richtkopplers ist
dann mit dem dritten Anschluss des zweiten 90°-Richtkopplers durch den ersten
Phasenschieber verbunden, der dritte Anschluss des ersten 90°-Richtkopplers
ist durch den zweiten Phasenschieber mit dem zweiten Anschluss des
zweiten 90°-Richtkopplers
verbunden, der erste Anschluss des zweiten 90°-Richtkopplers ist mit einem
Verzweigungs-Seitenanschluss des ersten Polarisators verbunden und
der vierte Anschluss des zweiten 90°-Richtkopplers ist mit dem anderen
Verzweigungs-Seitenanschluss des ersten Polarisators verbunden,
wodurch eine elektrische Welle wieder verteilt oder wieder zusammengesetzt
werden kann, mit einer gleichen Phase, die gehalten wird, und einem
beliebigen Verteilungsverhältnis
in oberen und unteren Teilen des rotierbaren Verbindungsteils des kreisförmigen oder
eckigen Wellenleiters.
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Darüber hinaus
wird, da der kreisförmige oder
eckige Wellenleiterteil eine Querschnittsgröße aufweist, mit der lediglich
eine elektrische Welle eines kreisförmigen Wellenleiter-TE11-Modus
oder eines eckigen Wellenleiter-TE10-Modus fortgepflanzt werden
kann, ein Effekt dahingehend realisiert, dass die Drehkopplung von
einem dünnen
Typ ist und eine breite Bandcharakteristik aufweist.
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Darüber hinaus
wird, da der Verbindungsteil des kreisförmigen oder eckigen Wellenleiterteils
eine Choke-Konstruktion und einen Rotationsmechanismus aufweist,
die von einer Seitenwand des kreisförmigen oder eckigen Wellenleiterteils
hin zur Außenseite
ausgebildet sind, ein Effekt dahingehend realisiert, dass die Drehkopplung
von einem dünnen
Typ ist und eine breite Bandcharakteristik aufweist.
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Darüber hinaus
ist in dem 90°-Richtkoppler der
erste Anschluss ein Eingangsanschluss, zweite und dritte Anschlüsse sind
Verteilungsanschlüsse und
der vierte Anschluss ist ein Isolationsanschluss, und dann haben
eine Durchgangsphase einer elektrischen Welle von dem ersten Anschluss
zu dem zweiten Anschluss und eine Durchgangsphase einer elektrischen
Welle von dem ersten Anschluss zu dem dritten Anschluss eine relative
Differenz von ungefähr 90° und eine
Durchgangsphase der elektrischen Welle von dem vierten Anschluss
zu dem zweiten Anschluss und eine Durchgangsphase der elektrischen Welle
von dem vierten Anschluss zu dem dritten Anschluss haben auch eine
relative Differenz von ungefähr
90°, wodurch
zwei elektrische Wellen unabhängig
von einem Rotationswinkel des rotierbaren Verbindungsteils des kreisförmigen oder
eckigen Wellenleiters übertragen
werden können.
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Darüber hinaus
umfasst der Polarisator: Einen ersten Hauptwellenleiter, der einen
kreisförmigen
oder eckigen Querschnitt aufweist; erste bis vierte rechteckförmige Verzweigungs-Wellenleiter,
welche jeweils nahezu senkrecht von dem ersten Hauptwellenleiter
verzweigen; eine Kurzschlussplatte, die mit einem Anschluss des
ersten Hauptwellenleiters verbunden ist; einen metallischen Vorsprung,
der auf der Kurzschlussplatte zur Verfügung gestellt ist; eine Wel lenleiterstufe,
die mit dem anderen Anschluss des ersten Hauptwellenleiters verbunden
ist, wobei ein Öffnungsdurchmesser
derselben hin zu der Verzweigungs-Wellenleiterseite enger wird;
und einen zweiten Hauptwellenleiter, der einen kreisförmigen oder
eckigen Querschnitt aufweist und mit der Wellenleiterstufe verbunden
ist, wodurch ein Effekt realisiert wird, dass die Drehkopplung von
einem dünnen Typ
ist und eine breite Bandcharakteristik aufweist.
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Auch
weist der Polarisator auf: Einen ersten Hauptwellenleiter, der einen
eckigen Querschnitt aufweist; erste bis vierte rechteckförmige Verzweigungs-Wellenleiter,
welche jeweils nahezu senkrecht zu dem ersten Hauptwellenleiter
abzweigen; eine Kurzschlussplatte, die mit einem Anschluss des ersten
Hauptwellenleiters verbunden ist; einen metallischen Vorsprung,
der auf der Kurzschlussplatte zur Verfügung gestellt ist; eine kreisförmig-eckige
Wellenleiterstufe, die mit dem anderen Anschluss des ersten Hauptwellenleiters
verbunden ist; und einen zweiten Hauptwellenleiter, der einen kreisförmigen Querschnitt
aufweist und mit der kreisförmig-eckigen Wellenleiterstufe
verbunden ist, wodurch ein Effekt dahingehend angeboten wird, dass
die Drehkopplung von einem dünnen
Typ ist und eine breite Bandcharakteristik aufweist.
-
Auch
beinhaltet der Polarisator: Einen ersten Hauptwellenleiter, der
einen kreisförmigen
oder eckigen Querschnitt aufweist; erste bis vierte rechteckförmige Verzweigungs-Wellenleiter,
die jeweils nahezu senkrecht vom ersten Hauptwellenleiter abführen; eine
Kurzschlussplatte, die mit einem Anschluss des ersten Hauptwellenleiters
verbunden ist; einen metallischen Vorsprung, der auf der Kurzschlussplatte
zur Verfügung
gestellt ist; eine Wellenleiterstufe, die mit dem anderen Anschluss
des ersten Hauptwellenleiters verbunden ist und einen Öffnungsdurchmesser aufweist,
der hin zu der Verzweigungs-Wellenleiterseite vergrößert wird;
und einen zweiten Hauptwellenleiter, der einen kreisförmigen oder
eckigen Querschnitt aufweist und mit der Wellenleiterstufe verbunden
ist, wodurch ein Effekt dahingehend angeboten wird, dass die Drehkopplung
von einem dünnen
Typ ist und eine breite Bandcharakteristik aufweist.
-
Auch
beinhaltet der Polarisator: Einen ersten Hauptwellenleiter, der
einen eckigen Querschnitt aufweist; erste bis vierte rechteckförmige Verzweigungs-Wellenleiter,
die jeweils nahezu senkrecht von dem ersten Hauptwellenleiter abzweigen;
eine Kurzschlussplatte, die mit einem Anschluss des ersten Hauptwellenleiters
verbunden ist; einen metallischen Vorsprung, der auf der Kurzschlussplatte
zur Verfügung
gestellt ist; eine eckige Wellenleiterstufe, die mit dem anderen
Anschluss des ersten Hauptwellenleiters verbunden ist, wobei eine Öffnung derselben
hin zur Verzweigungs-Wellenleiterseite
verringert ist; einen zweiten Hauptwellenleiter, der einen eckigen Querschnitt
aufweist und mit der eckigen Wellenleiterstufe verbunden ist; eine
kreisförmig-eckige
Wellenleiterstufe, die mit dem zweiten eckigen Hauptwellenleiter
verbunden ist; und einen dritten Hauptwellenleiter, der einen kreisförmigen Querschnitt
aufweist und mit der kreisförmig-eckigen
Wellenleiterstufe verbunden ist, wodurch ein Effekt angeboten wird,
dahingehend, dass ein Breitband-Impedanzabgleich erhalten wird.
-
Darüber hinaus
wird ein metallischer Block, der einen quadratisch wellenförmigen oder
stufenförmigen
oder kreisförmigen
Ausschnitt aufweist, als metallischer Vorsprung zur Verfügung gestellt,
wodurch ein Effekt realisiert wird, dahingehend, dass die Drehkopplung
von einem dünnen
Typ ist und eine breite Bandcharakteristik aufweist.
-
Darüber hinaus
werden zwei Blätter
von dünnen
metallischen Platten, die jeweils einen kreisförmigen oder linearen oder stufenförmigen Ausschnitt aufweisen,
als der metallische Vorsprung so zur Verfügung gestellt, dass sie sich
gegenseitig senkrecht schneiden, wodurch ein Effekt realisiert wird,
dahingehend, dass die Drehkopplung von einem dünnen Typ ist und eine breite
Bandcharakteristik aufweist.
-
Auch
beinhaltet der Polarisator: Einen ersten rechteckförmigen Wellenleiter-Mehrfachstufenwandler,
der mit dem ersten Verzweigungs-Wellenleiter verbunden ist und der
eine gekrümmte
Röhrenachse aufweist;
einen zweiten rechteckförmigen
Wellenleiter-Mehrfachstufenwandler, der mit dem zweiten Verzweigungs-Wellenleiter verbunden
ist und der eine gekrümmte
Röhrenachse
aufweist; eine erste rechteckförmige
Wellenleiter-E-Ebenen-T-Verzweigungsverbindung, die mit dem ersten
und dem zweiten rechteckförmigen
Wellenleiter-Mehrfachstufenwandler verbunden ist; einen dritten
rechteckförmigen Wellenleiter-Mehrfachstufenwandler,
der mit dem dritten Verzweigungs-Wellenleiter verbunden ist und der
eine gekrümmte
Röhrenachse
aufweist; einen vierten rechteckförmigen Wellenleiter-Mehrfachstufenwandler,
der mit dem vierten Verzweigungs-Wellenleiter verbunden ist und
der eine gekrümmte
Röhrenachse
aufweist; und eine zweite rechteckförmige Wellenleiter-E-Ebenen-T-Verzweigungsverbindung, die
mit dem dritten und mit dem vierten Verzweigungs-Wellenleiter verbunden
ist, wodurch ein Effekt realisiert wird, dahingehend, dass die Drehkopplung von
einem dünnen
Typ ist und eine Breitband charakteristik aufweist.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Wie
vorstehend beschrieben, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung
möglich,
die Drehkopplung, die von einem dünnen Typ ist und eine breite Bandcharakteristik
aufweist, und die einen geringen Verlust aufweist und ebenso hinsichtlich
ihres Leistungswiderstandes exzellent ist, zur Verfügung zu stellen.