DE8236106U1

DE8236106U1 - WAVE TYPE SWITCH

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Publication number: DE8236106U1
Application number: DE19828236106
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-12-22
Filing date: 1982-12-22
Publication date: 1983-06-09

Description

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SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen: Berlin und München VPA _ 2 O92 OESIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Our reference: Berlin and Munich VPA _ 2 O92 OE

Wave type switch

Die Neuerung bezieht sich auf eine Wellentypenweiche zur selektiven Auskopplung des H_Q1-Wellentyps aus einem Rundhohlleiter. The innovation relates to a wave type _{switch for the selective decoupling of the H Q1} wave type from a circular waveguide.

Im Satellitenfunk und auch in der Radartechnik tritt das Problem auf, mehrere bestimmte, in ein- und demselben Hohlleiter existierende Wellentypen mit Hilfe einer Weiche voneinander zu trennen. Beim Empfang der magnetischen Grundwelle H₁₁ treten nämlich dann höhere Wellentypen in einer Empfangsantenne und in dem mit ihrem Fußpunkt verbundenen Haupthohlleiter auf, wenn die einfallende Wellenfront nicht parallel zur Antennenapertur eintrifft, wenn sich also die Strahlungsquelle nicht exakt in Richtung der Antennenachse befindet. In diesem Fall tritt im Speisehom der Antenne u.a. auch die H_Q1-Welle auf, die wegen ihres scharfen Differenzdiagrammes zur Peilung herangezogen werden kann. Dieser Wellentyp ist mit seiner auf die nach« richtentragende Welle bezogenen Amplitude und Phase ein Haß für die räumliche Ablage des Satelliten oder des Objekts von der Hauptstrahlrichtung der Antenne und wird in bekannter Weise als Regelkriterium zur automatischen Zielnachführung der Antenne verwendet.In satellite radio and also in radar technology, the problem arises of separating several specific wave types existing in one and the same waveguide with the help of a switch. When the fundamental magnetic wave H _{11 is received} , higher wave types occur in a receiving antenna and in the main waveguide connected to its base when the incident wave front does not arrive parallel to the antenna aperture, i.e. when the radiation source is not exactly in the direction of the antenna axis. In this case, among other things, the H _Q1 wave also occurs in the antenna feed, which can be used for bearing due to its sharp difference diagram. This wave type, with its amplitude and phase related to the message-carrying wave, hates the spatial offset of the satellite or the object from the main beam direction of the antenna and is used in a known manner as a control criterion for automatic target tracking of the antenna.

Bei bekannten Wellentypenweichen wird im allgemeinen stets der zur Bildung des Ablagekriteriums vorgesehene Peilwellentyp in mehrere Teilwellen zerlegt und über eine entsprechende Anzahl von am Umfang des Haupthohlleiters verteilte Koppelstellen aus dem Haupthohlleiter ausgekoppelt. Diese Teilwellen werden dann mit einer geeigneten VL 1 Wt / 14.12.82In the case of known wave type switches, the bearing wave type provided for forming the storage criterion is generally always used broken down into several partial waves and a corresponding number of on the circumference of the main waveguide distributed coupling points decoupled from the main waveguide. These partial waves are then matched with a suitable VL 1 Wt / 12/14/82

- 2 - 82G 2 0 92 DE- 2 - 82G 2 0 92 DE

Phasenlage zusammengefaßt. Nachteilig bei derartigen Anordnungen ist die unerwünschte gleichzeitige Auskopplung der Signalwellen, die dann wieder in dem Haupthohlleiter zurückreflektiert werden müssen. Damit verbunden sind Reflexionen der Signalwellen, die wiederum kompensiert werden müssen und die Polarisation der Signalwellen störend beeinflussen können.Phase position summarized. Disadvantage of such Arrangements is the undesired simultaneous decoupling of the signal waves, which then again in the main waveguide need to be reflected back. In order to connected are reflections of the signal waves, which in turn have to be compensated, and the polarization of the signal waves can have a disruptive effect.

Abweichend von diesem Funktionsprinzip ist aus der DE-AS 12 64 636 eine E^-Wellentypenweiche im Zusammenhang mit einer Polarisationsweiche bekannt, bei der die E₀₁-WeIIe mit einer im Zentrum des Hauptpolleiters angebrachten, kapazitiven Längssonde breitbandig und ohne Verkopplung beispielsweise mit der H^-Signalwelle ausgekoppelt wird. Da eine H₁ ..-Grundwelle beliebiger Polarisation keine E-Längskomponente aufweist, ist sie von der kapazitiven Längssonde vollständig entkoppelt. Wegen einer zwangsläufigen Bindung der Längssonde an eine Polarisationsweiche ist jedoch die Einsatzmöglichkeit einer solchen, als Wellentypenweiche wirkenden Anordnung begrenzt. Deviating from this functional principle, from DE-AS 12 64 636 an E ^ wave type switch in connection with a polarization switch is known in which the E ₀₁ wave with a capacitive longitudinal probe attached in the center of the main pole conductor is broadband and without coupling, for example with the H. ^ Signal wave is coupled out. Since an H ₁ .. fundamental wave of any polarization has no E longitudinal component, it is completely decoupled from the capacitive longitudinal probe. Due to the inevitable connection of the longitudinal probe to a polarization switch, however, the use of such an arrangement acting as a wave type switch is limited.

Aus der DE-OS 28 04 132 ist eine E_Q1- H^-Wellentypenweiche bekannt, bei der die als Peilwelle benutzte E₀₁-WeIIe aus einem Rundhohlleiter mittels einer koaxialen Leitung mit verlängertem Innenleiter (Längssonde) ausgekoppelt wird. Diese Längssonde ist in der Flittellängsachse des sich an die Antenne anschließenden Rundhohlleiters angeordnet. Die kapazitive Längssonde auf der Achse dieses Weichenwellenleiters ist beispielsweise von den H^-Wellen jeglicher Polarisation vollständig entkoppelt, und zwar ohne jedes Selektionsnetzwerk.From DE-OS 28 04 132 an E _Q1 - H ^ wave type switch is known, in which the E ₀₁ wave used as a bearing wave is decoupled from a circular waveguide by means of a coaxial line with an extended inner conductor (longitudinal probe). This longitudinal probe is arranged in the longitudinal axis of the round waveguide adjoining the antenna. The capacitive longitudinal probe on the axis of this switch waveguide is, for example, completely decoupled from the H ^ waves of any polarization, without any selection network.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue und technisch ohne großen Aufwand realisierbare Wellentypauskopplungsmöglichkeit für eine H₀₁-WeIIe aus einemThe innovation is based on the task of creating a new and technically easy to implement wave type _{decoupling option for an H 01} wave from one

ii) ι · · ·ii) ι · · ·

_ 3 _ 82G 2 0 92 DE_ 3 _ 82G 2 0 92 DE

Rundhohlleiter anzugeben, so daß für den H^-WeHentyp und die im Hohlleiter weiterzuführenden Wellen im wesentlichen die Anforderungen an eine vollständige Entkopplung erfüllt werden, so wie dies schon gemäß der Anordnung nach der DE-OS 28 04 132 bei den E₀₁-H₁ ^Weichen der Fall ist.Specify round waveguide so that the requirements for complete decoupling are essentially met for the H ^ -WeHtyp and the waves to be continued in the waveguide, as already according to the arrangement according to DE-OS 28 04 132 in the E ₀₁ -H ₁ ^ Which is the case.

Gemäß der Neuerung, die sich auf eine Wellentypenweiche zur selektiven Auskopplung des H_Q1-Wellentyps aus einem Rundhohlleiter bezieht, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in einem Abschnitt des Rundhohlleiters eine Koaxialleitung angebracht ist, deren Innenleiter auf der zentralen Längsachse des Rundhohlleiters verläuft, und daß die Außenleiterwandung der Koaxialleitung zumindest einen axial verlaufenden Resonanzschlitz aufweist, an dessen einer Längsseite innen an der Außenleiterwandung jeweils ein leitendes Blech befestigt ist, das mit seiner gegenüberliegenden Seite mit dem Innenleiter der Koaxialleitung verbunden ist.According to the innovation, which relates to a wave type _{switch for the selective decoupling of the H Q1} wave type from a circular waveguide, this object is achieved in that a coaxial line is attached in a section of the circular waveguide, the inner conductor of which runs on the central longitudinal axis of the circular waveguide, and that the outer conductor wall of the coaxial line has at least one axially extending resonance slot, on one longitudinal side of which a conductive sheet is attached to the inside of the outer conductor wall, the opposite side being connected to the inner conductor of the coaxial line.

In vorteilhafter Weise ist bei tieferen Frequenzen der Durchmesser d der Außenleiterwandung der Koaxialleitung im Vergleich zum Innendurchmesser D des Rundhohlleiters klein, z.B. D/d£2 5.Advantageously, the is at lower frequencies Diameter d of the outer conductor wall of the coaxial line im Compared to the inner diameter D of the circular waveguide small, e.g. D / d £ 2 5.

Sind mehrere axial verlaufende Resonanzschlitze vorgesehen, so sind diese in zweckmäßiger Weise gleichmäßig rund um den Umfang des Außenleiters der Koaxialleitung verteilt angeordnet. Weist die Außenleiterwandung beispielsweise zwei Resonanzschlitze auf, so sind diese zueinander um 180° am Umfang des Außenleiters der Koaxialleitung versetzt, wogegen bei vier axial verlaufenden Resonanzschlitzen ein gegenseitiger Versatz von 90 rund um den Umfang des Außenleiters der Koaxialleitung günstig ist.If several axially extending resonance slots are provided, these are expediently uniform around the circumference of the outer conductor of the coaxial line arranged distributed. If the outer conductor wall has two resonance slots, for example, then these are offset from one another by 180 ° on the circumference of the outer conductor of the coaxial line, whereas four axially extending lines Resonance slots a mutual offset of 90 around the circumference of the outer conductor of the coaxial line is favorable is.

_4_ 82 6 2 O 3 2 DE_4_ 82 6 2 O 3 2 DE

Sind mehrere Rssonanzschlitze vorgesehen, so sind im Falle der H_n1-Kopplung die leitenden Bleche entlang des Innenumfangs der Koaxialleitungsaußenleiterwandung stets an der gleichen Längsseite von jedem der Schlitze angebracht.If several resonance slots are provided, then in the case of the H _n1 coupling the conductive sheets along the inner circumference of the coaxial line outer conductor wall are always attached to the same longitudinal side of each of the slots.

Die Bleche weisen in vorteilhafter Weise eine Längsausdehnung von etwa der Hälfte der Längsausdehnung eines Resonanzschlitzes auf, der gewöhnlich eine halbe Betriebswellenlänge lang ist. The metal sheets advantageously have a longitudinal extent of approximately half the longitudinal extent of a resonance slot which is usually half an operating wavelength long.

Die Resonanzschlitze und die leitenden Bleche sind in zweckmäßiger Weise in geringer Entfernung vor einem solchen Rundhohlleiterbereich angeordnet, in dea sich der Querschnitt des Rundhohlleiters kegelförmig oder sprunghaft verengt. Die H₀₁-WeIIe wird dadurch im Rundhohlleiter aperiodisch stark gedämpft und ist so gut wie nicht mehr ausbreitungsfähig.The resonance slots and the conductive metal sheets are expediently arranged a short distance in front of such a round waveguide area in which the cross-section of the round waveguide narrows conically or suddenly. The H ₀₁ wave is thereby strongly aperiodically attenuated in the circular waveguide and is as good as no longer capable of propagation.

Im folgenden wird die Neuerung anhand von drei in drei Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Jeweils in perspektivischer Ansicht zeigenThe following is the innovation based on three in three Figures illustrated embodiments explained. Show each in a perspective view

Fig. 1 eine Wellentypenweiche nach der Neuerung mit zwei Resonanzschlitzen,
25Fig. 1 shows a wave type switch according to the innovation with two resonance slots,
25th

Fig. 2 eine Wellentypenweiche nach der Neuerung mit vier Schlitzen undFig. 2 shows a wave type switch according to the innovation with four Slots and

Fig. 5 eine Welltäntypenweiche nach der Neuerung mit nur einem Resonanzschlitz.Fig. 5 shows a wave type switch according to the innovation with only a resonance slot.

In Fig. 1 ist in einer perspektivischen Ansicht eine praktisch ausgeführte und erprobte Wellentypenweiche gezeigt, der die H_Q1-Welle eines Rundhohlleiters innerhalbIn Fig. 1, a practically executed and tested wave type switch is shown in a perspective view, the H _Q1 wave of a circular waveguide within

_ 5 - " 82 G 2 O 92 OE_ 5- "82 G 2 O 92 OE

von Frequenzbändern der relativen Breite von 15% nahezu vollständig in die Grundwelle der Koaxialleitung umformt. Diese H^^-H₀₁-Hellenweiche besteht aus einem relativ kurzen, äußeren Rohrleiter 1, der im Vordergrund von Fig.1 zu sehen ist. Diesem vorderen Rohrleiter 1 folgt ein kegelförmiges Übergangsstück 2 auf einen engeren Rundhohlleiter 3, in dem sich das H_Q1-Feld im betrachteten Frequenzbereich nur noch aperiodisch gedämpft ausbreiten kann, während die H₁₁-WeIIe auch im engeren Rundhohlleiter 3 noch gut ausbreitungsfähig ist. Mit einer solchen Querschnittsverengung wird der H₀₁-Koaxialwellenübergang zu einer H₍-₎₁-H₁₁-Wellentypenweiche erweitert. Das Übergangsstück 2 muß nicht kegelförmig, sondern kann auch sprunghaft auf den engeren Rundhohlleiter 3 hinüberführen. Koaxial zur zentralen Längsachse des Hohlleiters 1,2,3 ist eine koaxiale Leitung angeordnet, die aus einer Außenleiterwandung und einem Innenleiter 5 besteht. Dieser Koaxialinnenleiter 5 ist leitend mit einem Querblech 6 verbunden, das sich als bandförmiger Innenleiter symmetrisch nach links und rechts verzweigt. Das bandleiterartige Blech 6 verläuft entlang waagrechter innerer Durchmesser in der Koaxialleitung und ist an zwei einander diametral gegenüberliegenden Längslinien mit der Innenwand des Koaxialaußenleiters 4 leitend verbunden. Fließt nun aus der von rechts hinten kommenden Koaxialleitung ein Strom, der auf dem Koaxialinnenleiter 5 momentan nach vorn gerichtet sei, so verzweigt sich dieser Strom des Koaxialinnenleiters 5 in zwei gleiche Teilströme, die auf dem Querblech 6 nach rechts bzw. nach links zur Innenoberfläche des Koaxialaußenleiters 4 weiterfließen. Jeder dieser Teilströme fließt zur einen Hälfte entsprechend seiner Herkunft beispielsweise vom oberen, in Fig. 1 sichtbaren Halbkreis des Koaxialinnenleiters 5 auf der oberen Fläche des Querblechs 6, während die andere Hälfteof frequency bands with a relative width of 15% are almost completely transformed into the fundamental wave of the coaxial line. This H ^^ - H ₀₁ -Hellenweiche consists of a relatively short, outer pipe conductor 1, which can be seen in the foreground of Fig.1. This front pipe 1 is followed by a conical transition piece 2 to a narrower round waveguide 3, in which the H _Q1 field can only spread aperiodically attenuated in the frequency range under consideration, while the H ₁₁ -WeIIe can still spread well in the narrower round waveguide 3. With such a cross-sectional _{constriction, the H 01} coaxial wave transition is expanded to an H ₍ - _{) 1} -H ₁₁ wave type switch. The transition piece 2 does not have to be conical, but can also lead over abruptly onto the narrower circular waveguide 3. A coaxial line, which consists of an outer conductor wall and an inner conductor 5, is arranged coaxially to the central longitudinal axis of the waveguide 1, 2, 3. This coaxial inner conductor 5 is conductively connected to a transverse plate 6, which branches off symmetrically to the left and right as a band-shaped inner conductor. The strip conductor-like sheet metal 6 runs along a horizontal inner diameter in the coaxial line and is conductively connected to the inner wall of the coaxial outer conductor 4 on two diametrically opposite longitudinal lines. If a current flows from the coaxial line coming from the right rear, which is currently directed forward on the coaxial inner conductor 5, this current of the coaxial inner conductor 5 branches into two equal partial currents, which on the transverse plate 6 to the right and left to the inner surface of the Coaxial outer conductor 4 continue to flow. One half of each of these partial currents flows according to its origin, for example from the upper semicircle of the coaxial inner conductor 5 visible in FIG. 1 on the upper surface of the transverse plate 6, while the other half

is ι ·is ι

_ 6 - 82 G 2 O 3 2 DE_ 6 - 82 G 2 O 3 2 DE

auf der unteren Blechoberfläche fließt. Die zwei in Fig.1 sichtbaren Längsschlitze 7 und 8 in der Wand des Koaxialaußenleiters 4 denke man sich vorübergehend leitend verschlossen. Treffen dann die Ströme des Querblechs 6 auf die Innenoberfläche des Koaxialaußenleiters 4, so werden die auf der oberen Seite des Blechs 6 von rechts und von links her zur Wand fließenden Ströme nach oben umgelenkt und die Ströme auf der Unterseite des Blechs 6 nach unten.flows on the lower surface of the sheet. The two in Fig. 1 visible longitudinal slots 7 and 8 in the wall of the coaxial outer conductor 4 think of yourself temporarily closed. Then meet the currents of the transverse plate 6 the inner surface of the coaxial outer conductor 4 so are the currents flowing on the upper side of the plate 6 from the right and left to the wall are deflected upwards and the currents on the underside of the sheet 6 downwards.

Die Ströme fließen also unmittelbar nach dem Knick in Umfangsrichtung zu beiden Seiten des Blechs 6 auseinander, biegen dann stetig in Längsrichtung nach hinten ab und vereinigen sich quadrantenweise und gleichmäßig über den Umfang verteilt auf der Innenoberfläche des Außenleiters der nach hinten führenden Koaxialleitung.The currents therefore flow in the circumferential direction immediately after the kink on both sides of the sheet 6 apart, then bend steadily in the longitudinal direction to the rear and unite in quadrants and evenly distributed over the circumference on the inner surface of the outer conductor the coaxial line leading to the rear.

Aus dieser Stromverteilung auf der Innenwand des Koaxialaußenleiters 4 ergeben sich einige praktisch interessante Koppel mechanismen, die dadurch realisiert werden, daß in die zu diesem Zweck dünn gehaltene Koaxialaußenleiterwand 4 an geeigneten Stellen Koppelöffnungen zum koaxialen Innenleiter 5 eingebracht werden.From this current distribution on the inner wall of the coaxial outer conductor 4 there are some practically interesting coupling mechanisms that are implemented in that in the coaxial outer conductor wall 4, which is kept thin for this purpose, has coupling openings to the coaxial one at suitable points Inner conductor 5 are introduced.

Fig. 1 zeigt eine Koppelanordnung mit zwei axialen Renanzschlitzen 7 und 8 in der Koaxialaußenleiterwand 4. Der linke Schlitz 7 verläuft unmittelbar über dem stromzuführenden Querblech 6, wohingegen der rechte Schlitz 8 un- \ mittelbar darunter angeordnet ist. Der Durchmesser, aufFig. 1 shows a coupling arrangement with two axial Renanzschlitzen 7 and 8 in Koaxialaußenleiterwand 4. The left slit 7 extending immediately above the power supplying dash panel 6, and the right slot 8 whereas un- \ indirectly disposed thereunder is. The diameter, on

dem die Koppelschlitze 7 und 8 einander diametral gegenüberliegen, hat also eine leichte Schräglage, die aber wegen der Rotationssymmetrie des anzuregenden H₀₁-We11 entyps bedeutungslos ist.which the coupling slots 7 and 8 are diametrically opposite one another, so has a slight incline, but _{this is meaningless because of the rotational symmetry of the H 01} -We11 entype to be excited.

Wird jetzt der bereits vorher betrachtete Momentanstrom weiterverfolgt, der auf dem Querblech 6 an die Längs-If the instantaneous current already considered previously is followed up, which is transmitted to the longitudinal

- 7 - «2 6 2 0 9-2-.DE- 7 - «2 6 2 0 9-2-.DE

schlitze 7 und α heranfließt, so setzt sich dieser als über den Längsschlitz 7 bzw. 8 fließender Verschiebungsstrom besonders dann fort, wenn die Längsschlitze 7 und 8 im betrachteten Frequenzbereich etwa eine halbe Weilenlängej^ lang sind und somit Resonanzschlitze darstellen. Der Resonanzschlitz 7 bzw. 8 mit einem Verschiebungsstrommaximum in der Mitte übernimmt dann direkt den Leitungsstrom vom Querblech 6, das etwa halb so breit ist wie die Resonanzschlitze 7 und 8 lang sind. Der Verschiebungsstrom im linken Koppelschlitz 7 der Weiche nach Fig.1 ist z.B. für den ihn erzeugenden, vorher betrachteten Momentanstrom nach oben gerichtet und hat daher nach dem Durchflutungsgesetz an der äußeren Fläche des Koaxial15 außenleiters 4 - also im Raum des koaxialen Wellenleiters - eine nach vorn gerichtete magnetische Längsfeldstärke zur Folge. Im rechten Koppelschlitz 8 ist der momentane Verschiebungsstrom nach unten gerichtet und erzeugt somit an der Außenfläche des Koaxialaußenleiters 4 ebenfalls ein nach vorn gerichtetes magnetisches Längsfeld. Diese H -Feldkonfiguration entspricht der H₀₁-WeIIe im Rundhohlleiter .slits 7 and α flows, this continues as a displacement current flowing over the longitudinal slit 7 or 8, particularly when the longitudinal slits 7 and 8 are about half a while in the frequency range under consideration and thus represent resonance slits. The resonance slot 7 or 8 with a displacement current maximum in the middle then directly takes over the conduction current from the transverse plate 6, which is about half as wide as the resonance slots 7 and 8 are long. The displacement current in the left coupling slot 7 of the switch according to FIG. 1 is directed upwards, for example for the instantaneous current that it generates, and therefore has a forward flow on the outer surface of the coaxial15 outer conductor 4 - i.e. in the space of the coaxial waveguide directed magnetic longitudinal field strength result. In the right coupling slot 8, the instantaneous displacement current is directed downwards and thus also generates a longitudinal magnetic field directed forwards on the outer surface of the coaxial outer conductor 4. This H field configuration corresponds to the H ₀₁ wave in the circular waveguide.

Die in Fig.1 dargestellte Anordnung kann als H₀₁-H₁₁-Peilwellenweicne verwendet werden. Die Koaxialleitung 4,5 wird dabei entwsder nach hinten so weit verlängert, bis es an einem geeigneten Abschluß, z.B. an einer Polarisationsweiche, möglich ist, die Koaxialleitung mit der umgewandelten H₀₁-WeIIe aus dem Wellenleiter herauszuführen. Falls dies wegen zwischengeschalteter und das Durchziehen einer Koaxialleitung sehr erschwerender Elemente, wie z.B. Krümmer, nicht möglich ist, wird die Koaxialleitung 4,5 möglichst kurz gehalten und mit radial oder schräg zum äußeren Rohrleiter 1 verlaufenden Streben in ihrer zentralen Lage gehalten. Diese Haltestreben, die sich auch dazu eignen, die innere Koaxialleitung 4,5 herauszuführen,The arrangement shown in Figure 1 can be used as H ₀₁ -H ₁₁ -Peilwellenweicne. The coaxial line 4, 5 is either lengthened to the rear until it is possible to lead the coaxial line with the converted H ₀₁ wave out of the waveguide at a suitable termination, for example at a polarization switch. If this is not possible because of interposed elements that make it difficult to pull a coaxial line through, such as elbows, the coaxial line 4, 5 is kept as short as possible and held in its central position with struts extending radially or obliquely to the outer pipe 1. These retaining struts, which are also suitable for leading out the inner coaxial line 4, 5,

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82G 2 0 92 DE82G 2 0 92 DE

können nach den in der DE-OS 28 02 132 aufgestellten Grundsätzen dimensioniert werden.can according to the set up in DE-OS 28 02 132 Principles are dimensioned.

Die do entstandene Hq₁-H....-Weiche arbeitet bezüglich beliebig polarisierter H....-Wellen noch nicht exakt rotationssymmetrisch, wenngleich der Grad der Unsymmetrie, die sich auf Unterschiede in der Reflexion und in der elektrischen Länge der Weichendurchgangswege für orthogonale K^-Wellen bezieht, wegen der relativ sehr geringen Kopplung der H^-Wellen nicht hoch ist. Diese Unsymmetrie bei der H₀₁-H₁₁-WeICtIe mit zwei Resonanzschlitzen 7 und 8 nach Fig. 1 wird um so kleiner., je dünner der Koaxialaußeniaiter 4 im Vergleich zu dem den Außenleiter einer koaxialen Wellenleitung darstellenden Rohrleiter 1 gemacht wird.The Hq ₁ -H ....- turnout created do not yet work exactly rotationally symmetrical with regard to arbitrarily polarized H ....- waves, although the degree of asymmetry, which relates to differences in the reflection and in the electrical length of the turnout passageways for refers to orthogonal K ^ -waves, because of the relatively very low coupling of the H ^ -waves is not high. This asymmetry in the H ₀₁ -H ₁₁ -WeICtIe with two resonance slots 7 and 8 according to FIG. 1 becomes smaller, the thinner the coaxial outer conductor 4 is made in comparison to the pipe conductor 1, which represents the outer conductor of a coaxial waveguide.

Absolute Rotationssymmetrie, wie sie beispielsweise im ßetrisi aiit zirkulärer Of>ppeipolarisation notwendig ist, ward mit der in einer Schrägansicht in Fig.2 skizzierten H₀₁-H₁₁-WeIcI¹Ie erreicht, und zwar auch bei relativ großen Durchmessern des koaxialen Außenleiters 4. Die Weiche in Fig.2 arbeitet nach deo gleichen Prinzip der feldselektiven H -Kopplung, wie die Weiche nach Fig.1. Zusätzlich zum horizontalen, in diesem Beispiel aus einem linken Abschnitt 6'und einem rechten Abschnitt 6" bestehenden Querblech 6 dieser Weiche mit zwei Resonanzschlitzen 7 und 8 wird bei der Anordnung nach Fig.2 ein vertikales, ebenfalls aus zwei Abschnitten 9'und 9" bestehendes Querblech 9 eingeführt, das in gleicher Weise mit dem Innenleiter 5 der nach hinten verlaufenden Koaxialleitung kontaktiert ist, wie das horizontale Querblech 6. Das neu hinzugefügte vertikale Querblech 9 speist zwei weitere Resonanzschlitze 10 und 11 in der Außenleiterwand 4 der Koaxialleitung. Der obere Resonanzschlitz 10 ist nach Fig.Absolute rotational symmetry, as it is necessary, for example, in the case of circular open polarization, was achieved with the H ₀₁ -H ₁₁ -WeIcI ¹ Ie sketched in an oblique view in FIG. 2, even with relatively large diameters of the coaxial outer conductor 4. The switch in Fig.2 works according to the same principle of the field-selective H coupling as the switch according to Fig.1. In addition to the horizontal transverse plate 6 of this switch, which in this example consists of a left section 6 'and a right section 6 ", with two resonance slots 7 and 8, in the arrangement according to FIG. Introduced existing cross plate 9, which is contacted in the same way with the inner conductor 5 of the rearward running coaxial line as the horizontal cross plate 6. The newly added vertical cross plate 9 feeds two further resonance slots 10 and 11 in the outer conductor wall 4 of the coaxial line. The upper resonance slot 10 is shown in Fig.

2 unmittelbar rechts neben dem Querblechabschnitt 9' und der untere Schlitz 112 immediately to the right of the transverse sheet metal section 9 'and the lower slot 11

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_ _g _ 82 G 2 O 9 2 DE_ _g _ 82 G 2 O 9 2 DE

links vom Querblechabschnitt 9" angebracht. Die vier Resonanzschlitze 7/8,10 und 11 in Fig. 2 liegen also, von der Rohrachse aus betrachtet, durchweg auf der gleichen Seite ihres jeweiligen Querblechabschnittes. Ein Strom, der auf dem zentralen koaxialen Innenleiter 5 von hinten kommt, wird wegen der Symmetrie der Anordnung in vier untereinander gleich starke und gleichphasige Teilströme auf den vier, radial nach außen laufenden Querblechab-· schnitten 6', 6", 9^9" aufgeteilt. Diese Ströme speisen die Resonanzschlitze 7,8,10 und 11 und erzeugen dort Verschiebungsströme, die stets zyklisch liegen und die auf der Außenfläche des koaxialen Außenleiters 4 vor den vier Resonanzschlitzen 7,8,10 und 11 jeweils H -Komponenten von untereinander stets gleicher Stärke und Richtung anregen.attached to the left of the cross-plate section 9 ″. The four resonance slots 7/8, 10 and 11 in FIG comes at the rear, due to the symmetry of the arrangement, is divided into four equally strong and in-phase partial currents on the four cross-sheet metal sections 6 ', 6 ", 9 ^ 9" running radially outwards. These currents feed the resonance slots 7,8, 10 and 11 and there generate displacement currents that are always cyclical and that excite H components of the same strength and direction on the outer surface of the coaxial outer conductor 4 in front of the four resonance slots 7, 8, 10 and 11.

Diese Feldkonfiguration entspricht wiederum derjenigen der H₀-₍-Welle des runden, koaxialen Wellenleiters.This field configuration in turn corresponds to that of the H ₀ - ₍ wave of the round, coaxial waveguide.

Die Weiche nach Fig. 2 verhält sich aus Gründen der Symmetrie gegenüber horizontal polarisierten H^-Wellen exakt ebenso wie gegenüber vertial polarisierten H₁₁-Wellen. Aufgrund dieses rotationssymmetrischen Verhaltens ist bei einer entsprechend der Fig.2 ausgebildeten Weiche jegliche Depolarisation linear oder zirkulär polarisierter !!....-Wellen ausgeschlossen. Dies gilt auch dann, wenn der Durchmesser des koaxialen Außenleiters 4 relativ groß ist, d.h. wenn eine größere Anzahl von Verschiebungs-Stromlinien auf den koaxialen Außenleiter 4 treffen und als Folge davon eine nennenswerte Verkopplung einzelner, der Resonanzschlitze 7,8,10 oder 11 mit den H₁₁-WeIIeIi auftritt. Da relativ große Durchmesser des koaxialen Außenleiters 4 aus Gründen der Herstellbarkeit bei höheren Betriebsfrequenzen, z.B. über 10 GHz, in Betracht zu ziehen sind, eignet sich die Weichenanordnung nach Fig. 2 vor allem für höhere Frequenzen und bei sehr hohenFor reasons of symmetry, the switch according to FIG. 2 behaves exactly in relation to horizontally polarized H ^ waves and in relation to vertically polarized H ₁₁ waves. Because of this rotationally symmetrical behavior, any depolarization of linearly or circularly polarized !! ... waves is excluded in a switch designed according to FIG. This also applies if the diameter of the coaxial outer conductor 4 is relatively large, ie if a larger number of displacement streamlines hit the coaxial outer conductor 4 and, as a result, a significant coupling of individual ones of the resonance slots 7, 8, 10 or 11 the H ₁₁ -WeIIeIi occurs. Since relatively large diameters of the coaxial outer conductor 4 are to be taken into account for reasons of manufacturability at higher operating frequencies, for example above 10 GHz, the switch arrangement according to FIG. 2 is particularly suitable for higher frequencies and at very high frequencies

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- 10 - 82G 20 92 DE- 10 - 82G 20 92 DE

Entkopplungsforderungen zwischen dualen Zirkularpolarisationen. Decoupling demands between dual circular polarizations.

Neben der vollständigen Rotationssymmetrie hat die Weiche nach Fig. 2 gegenüber derjenigen nach Fig.1 die positive Eigenschaft, daß die gekreuzten Querbleche 6 und 9 dieser Weiche nicht nur für H^-Wellen jeglicher Polarisation als inneres Selektionsnetzwerk, sondern auch gegenüber der H₂₁-WeIIe wirken. Die Hp₁-WeIIe ist also bei der Weiche nach Fig. 3 nicht nur mit ihrer bloßen Feldselektivität, je nach dem Durchmesser des koaxialen Außenleiters 4, von der koaxialen Wellenleitung entkoppelt, sondern zusätzlich noch mit der Netzwerkselektivität, die den gekreuzten Querblechen 6 und 9 gegenüber der H₂₁-WeIIe zukommt. Diese Hetzwerkselektivität ist bei voller Symmetrie der Anordnung breitbandig beliebig hoch.In addition to full rotational symmetry of the shunt of Figure 2 has opposite to that of Figure 1, the positive characteristic that the crossed cross plates 6 and 9 of this switch not only for H ^ -wave any polarization as an internal selection network, but also to the H _21st - WeII work. The Hp ₁ -WeIIe is decoupled from the coaxial waveguide in the switch according to FIG towards the H ₂₁ -WeIIe. This network selectivity is broadband arbitrarily high with full symmetry of the arrangement.

In Fig. 3 ist in einer perspektivischen Ansicht die Grundform der vorstehend beschriebenen H₁₁- H_Q1-Koaxialwellenweiche dargestellt. Diese Bauweise hat im koaxialen Außenleiter 12 nur einen einzigen Resonanzschlitz 13, der von einem über einen halben Durchmesser reichenden Querblech 14 aus der Koaxialleitung 15,12 mit dem zentralen Innenleiter 15 gespeist wird. Diase Anordnung arbeitet rein feldselektiv, ohne jedes innere Selektionsnetzwerk. Gleichwohl ist von dieser Anordnung unter Berücksichtigung der relativen H -Amplituden eine umso höhere Entkopplung der Hp₁-WeIIe und aller H₁₁-WeIlSn von der Koaxialleitung zu erwarten, je dünner der koaxiale Außenleiter 12 ist, wobei insbesondere die H^-Reflexion sehr klein wird. Dieser einfache Innenschlitzkoppler nach Fig. 3 ist insbesondere für tiefere Frequenzen, etwa 2 GHz, geeignet.In Fig. 3, the basic shape of the above-described H ₁₁ - H _Q1 coaxial wave switch is shown in a perspective view. This design has only a single resonance slot 13 in the coaxial outer conductor 12, which is fed from the coaxial line 15, 12 to the central inner conductor 15 by a transverse plate 14 extending over half a diameter. This arrangement works purely in a field-selective manner, without any internal selection network. Nevertheless, taking into account the relative H amplitudes _{, the thinner the coaxial outer conductor 12, the greater the decoupling of the Hp 1} wave and all H ₁₁ wave from the coaxial line, the H ^ reflection in particular being very small will. This simple internal slot coupler according to FIG. 3 is particularly suitable for lower frequencies, approximately 2 GHz.

3 Figuren3 figures

1o Patentansprüche1o claims

Claims

_ n _ 82δ 2092 DE Protection claims:

1. Wave type switch for the selective decoupling of the H _Q1 wave type from a circular waveguide, characterized in that a coaxial line is attached in a section of the circular waveguide (1), the inner conductor (5) of which runs on the central longitudinal axis of the circular waveguide, and that the outer conductor wall ( 4) the coaxial line has at least one axially running resonance slot (7,8,10,11), one longitudinal side of which is attached to the inside of the outer conductor wall by a conductive sheet metal (6S6 ", 9 ', 9") which is attached to its opposite side is connected to the inner conductor of the coaxial line.

2. Wave type switch according to claim 1,

characterized in that the outer conductor wall several axially extending resonance slots (7,8,10,11), which are evenly distributed around the Perimeter of the outer conductor (4) of the coaxial line are arranged.

3. wave type switch according to claim 2,

characterized in that the outer conductor wall the coaxial line has two axially extending resonance slots (7, 8) which are rotated by 180 ° to one another are arranged offset on the circumference of the outsider (4) of the coaxial line.

4. wave type switch according to claim 2,

characterized in that the outer wall of the coaxial line has four axially extending Has resonance slots (7,8,10,11) which are offset from one another by 90 ° around the circumference of the outer conductor (4) of the Coaxial line are arranged.

_ ₁₂ _ 82 6 2 O 52 DE_ ₁₂ _ 82 6 2 O 52 DE

5. Wave type switch according to one of the preceding claims, characterized in that in the presence of several resonance slots (7,8,10,11) in the outer conductor wall (4) of the coaxial line the conductive sheets (6; 6 ", 9 ^ 9") along the Inner circumference of the coaxial line outer conductor wall (4) always on the same long side of each of the slots (7,8,10,11) are appropriate.

6. Wave type switch according to one of the preceding claims, characterized in that the sheets (6,9) have a longitudinal extension of about Have half the length of a resonance slot (7,8).

7 wave type switch according to one of the preceding claims, characterized in that the resonance slots (7, 8) have a longitudinal extent of approximately half an operating wavelength.

8. Wave type switch according to one of the preceding claims, characterized in that the resonance slots (7, 8) and the conductive sheets (6, 9) are a short distance in front of such a round waveguide area (2) are arranged in which the cross-section of the circular waveguide is conical or abrupt narrowed.

9. Wave type switch according to one of the preceding claims, characterized in that the diameter d of the outer conductor wall (4) of the coaxial line compared to Inside diameter D of the circular waveguide (1) is small, e.g. D / d Λ * 5.

_ _ 82G 2 0 92 QE_ _ 82G 2 0 92 QE

10. Wave type switch according to one of the preceding claims, characterized by a combination with a]>, polarization switch such that the Koaxialleiteraußen- ' wall (4) at one end with a free center
having polarization splitter is connected, and the
Coaxial line with the converted H ₀ ^ -WeIIe by. free center is brought out. fi *