DE837130C - Kopplungsvorrichtung zur gerichteten UEbertragung von Hochfrequenzenergie - Google Patents

Kopplungsvorrichtung zur gerichteten UEbertragung von Hochfrequenzenergie

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DE837130C
DE837130C DEH5557A DEH0005557A DE837130C DE 837130 C DE837130 C DE 837130C DE H5557 A DEH5557 A DE H5557A DE H0005557 A DEH0005557 A DE H0005557A DE 837130 C DE837130 C DE 837130C
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David Francis Bowman
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BAE Systems Aerospace Inc
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Hazeltine Corp
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12Coupling devices having more than two ports
    • H01P5/16Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
    • H01P5/18Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers

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  • Near-Field Transmission Systems (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Kopplungsvorrichtungen zur gerichteten Übertragung von Hochfrequenzenergie auf Wellenleiter.
Wellenleiter werden häufig 'benutzt, um die Fortpflanzung von Hochfrequenzenergie entlang eines l>egrenzten Pfades zwischen zwei räumlich getrennten Punkten zu leiten, wie z.B. zwischen einem Hochfrequenzsender und dem dazugehörigen Antennensystem oder zwischen einem Empfangsantennensystem und einem Hochfrequenzempfänger. Der Begriff Wellenleiter, wie er in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen gebraucht wird, bezieht sich auf ein System in Längsrichtung leitender Flächen, die als seitliche Begrenzungen einer elektromagnetischen Welle dienen und die die Fähigkeit haben, die Fortpflanzung solcher Wellen zu richten, gerade so wie die feste Wand eines Sprachrohrs benutzt wird, um Töne weiterzuleiten und sie zugleich daran zu hindern, sich im Raum zu zerstreuen. Wellenleiter können die Form eines so Leiterpaares im freien Raum haben oder aus einem in einem zweiten angeordneten, von diesem aber elektrisch isolierten Leiter bestehen, wie dies bei dem üblichen koaxialen Übertragungskabel (Rohrleiter) der Fall ist, oder aus einem einzigen Hohl- as leiter solchen Querschnitts bestehen, daß sich eine elektromagnetische Welle durch sein Inneres fortzupflanzen vermag.
Es l>esteht häufig die Aufgabe, Energie aus einem Wellenleiter in einen zweiten zu koppeln, wobei die Richtung des Energieflusses im zweiten Leiter von der des Energieflusses im ersten abhängig sein soll. Ein System aus zwei oder mehr Wellenleitern mit einer solchen richtungsabhängigen Kopplung untereinander wird im folgenden als Richtungskoppler t>e zeichnet.
Eine bekannte Anordnung zur Herstellung einer,
ίο richtungsabhängigen Kopplung zwischen zwei Leitern besteht aus einer Drahtschleife, die in das elektromagnetische Feld eines Rohrleiters eingeführt wird und sowohl eine magnetische wie eine elektrische Kopplung mit dessen innerem Leiter bewirkt. Diese Schleife ist an ihrem entfernten Ende mit einem Widerstand abgeschlossen, der annähernd den Wert des Wellenwiderstandes des Rohrleiters hat und außerdem mit einem Kondensator, der eine 'konzentrierte Kapazität zwischen
ίο dem Ende der Schleife und dem inneren Leiter des Rohrleiters darstellt und so bemessen ist, daß seine Kapazität die induktiven und kapazitiven Kopplungen zwischen Schleife und Übertragungsleitung ausgleicht. Das kürzere Schlei fen ende führt in den Rohrleiter, in den Energie eingekoppelt werden soll. Da diese Anordnung eine verhältnismäßig lose Richtungskopplung liefert, besitzt sie den schwerwiegenden Nachteil, daß der Betrag der Energie, der in die Schleife gekoppelt wird, sehr rasch mit wachsender Wellenlänge des Übertragungssignals abnimmt, so daß die Anordnung außerordentlich frequenzselektiv ist. Der Grund liegt darin, daß die Schleife weit kürzer als eine Viertelwellenlänge ist, so daß die Kopplung im besten Fall gering ist, da der Koeffizient der magnetischen und elektrischen Kopplung zwischen Schleife und Leitung beträchtlich kleiner als 1 ist. Die Anordnung hat weiter den X ach teil, daß sie eine kritische Ausrichtung der Koppelschleife relativ zur Achse der Leitung nötig macht, um den richtigen Wert der gegeninduktiven Kopplung zu erzielen. Im allgemeinen ist die Kreisanordnung ziemlich kritisch und kann nicht im Voraus errechnet, sondern muß im Versuch durch sehr sorgfältige Einstellung bestimmt werden.
Schließlich ist es unmöglich, in dieser Anordnung zwei sich in entgegengesetzter Richtung fortpflanzende Wellen gleichzeitig richtungsabhängig zu koppeln. .
Ein anderer bekannter Richtungskoppler verwendet zwei Fortpflanzungsleitungen mit Kopplungsöffnungen oder kapazitiven Kopplungsgliedern, die zwischen ihnen an Punkten, die in jeder Leitung annähernd eine Viertelwellenlänge auseinanderliegen, eine nach Betrag und Phase annähernd gleich große Kopplung erzeugen. Die in eine Leitung eingekoppelte Energie fließt in derselben Richtung wie die Energie in der anderen Leitung. Bezogen auf diese Flußrichtung ist die Auslöschung der in die eine Leitung eingekoppelten Energie in entgegengesetzter Ausbreitungsrichtung abhängig von dem Energieübergang zwischen den Leitungen über ungleiche Weglängen. Da die Weglängen in Wellenlängen ausgedrückt einen Wert haben, der mit der Frequenz des übertragenen Signals variiert, kann die Auslöschung nur für eine Frequenz, aber nicht für ein Frequenzband erreicht werden. Das Verhältnis dieser Vorwärts-zu-Rückwärtskopplung ändert sich infolgedessen mit der Frequenz. Diese Eigenschaft macht die Anordnung unerwünscht frequenzabhängig.
Ein weiterer Richtungskoppler verwendet zwei parallele Wellenleiter mit einer langgestreckten Kopplungsöffnung von annähernd einer Viertelwellenlänge zwischen sich. Diese öffnung ergibt eine gleiche elektrische und magnetische Kopplung zwischen den Leitungen über die Länge der Öffnung. Ein solcher Richtungskoppler kann als Breitbandtyp bezeichnet werden, da die Richtungskopplung nicht wahrnehmbar mit der Frequenz des übertragenen Signals variiert.
Es wäre erwünscht, einen Richtungskoppler ähnlich dem zuletzt beschriebenen zu schaffen, der nicht die auf eine Viertel wellenlänge parallelen Leitungen mit ihren Viertelwellenkopplungsöfrnuiigen benötigt, da eine so lange Öffnung in manchen Anwendungsfällen schwierig herzustellen ist, und in dem der Kopplungsfaktor auf den gewünschten Wert leicht und schnell einstellbar ist und ein Optimum der Richtungswirkung ergibt.
Die erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung besteht aus einem Paar von Wellenleitern, die an einem ersten Punkt längs ihrer Fortpflanzungswege in einer vorbestimmten Größe und Phase miteinander gekoppelt sind und der Größe nach annähernd gleich, aber mit entgegengesetzter Phase an einem zweiten Punkt gekoppelt sind. Der Abstand der beiden Kopplungspunkte ist zweckmäßig in jeder Leitung von Vielfachen einer halben Wellenlänge verschieden und angenähert gleich.
Die folgende Beschreibung dient in Verbindung mit der Zeichnung zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung bedeutet
Fig. ι das Schaltbild einer Ausführungsform des Richtungskopplers,
Fig. 2 eine bildliche Darstellung des Richtungskopplers,
Fig. 2 a in Vergrößerung die Konstruktion einer Kopplungsschleife des Kopplers aus Fig. 2,
Fig. 3 eine weitere Form des erfindungsgemäßen Kopplers, -
Fig. 3 a und 3 b einen Querschnitt in zwei verschiedenen Ebenen der Anordnung nach Fig. 3,
Fig. 4a bis 4e eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kopplers.
Fig. ι zeigt das Schaltbild einer besonderen Ausführungsform der Erfindung. Dieser Koppler besteht aus zwei Leitungspaaren 10, 11 und 12, 13 und ist vom Lechertyp. Die Leitung 10, 11 ist über ein Eingangsklemmenpaar 14 mit einer Energiequelle 15 verbunden und über ein Ausgangsklemmenpaar 16 mit einer Belastung 17. Entsprechend ist die Leitung 12, 13 über ein Klemmenpaar 18 mit einem Anzeigeinstrument 19 verbunden, das zur Anzeige des Betrages der aus der Leitung 10, 11 in sie richtungsabhängig eingekoppelten Energie in noch zu beschreibender Weise ver-
wendet wird, und die Leitung 12, 13 ist weiter über ein Klemmenpaar 20 mit einem Widerstand 21 von der Größe des Wellenwiderstandes dieser Leitung gekoppelt.
Die Leitungen 10, n und 12, 13 sind miteinander in einem Punkt A längs des Fortpflanzungsweges mit gegelxMiem Wert des Betrages und der Phase kapazitiv gekoppelt und in einem zweiten Punkt B ül>er Kreuz derart gekoppelt, daß die Kopplung in diesem zweiten Punkt dem Betrage nach angenähert gleich groß, al>er der Phase nach entgegengesetzt ist. Diese Kopplung kann auf kapazitive oder induktive Weise oder mittels Widerständen geschehen, die zwischen den Leitungen liegen. Im Beispiel sind die Leitungen 10, 11 und 12, 13 kapazitiv gekoppelt mittels der Kondensatoren 22, 23 im Punkt A, und der Kondensatoren 24, 25 im Punkt B. Die Leitungen 10, 11 und 12, 13 sind gegeneinander abgeschirmt durch einen Schirm, der der Einfachheit halber nicht dargestellt ist und zwischen ihnen liegt und der geeignete öffnungen besitzt, durch die die Kondensatoren 22 bis 25 oder ihre Leitungen isoliert hindurchgeführt sind. Der Abstand zwischen den Kopplungspuirkten A und B hat, in Wellenlängen ausgedrückt, angenähert denselben Wert in beiden Leitungen; praktisch besteht dieser Abstand vorzugsweise aus einer ungeraden Anzahl von Viertelwellenlängen der mittleren Wellenlänge eines relativ breiten Bandes, in dem der Richtungskoppler arlK'iten soll. Aus Gründen handlicher Abmessung und ihrer optimalen Breitbandcharakteristik ist es vorteilhaft, den Abstand zwischen den 1 'unkten A und B gleich einer Viertelwellenlänge der mittleren Welle zu machen.
Bei der Beschreibung der Wirkungsweise wird die Leitung 10, 11 als Hauptleitung bezeichnet in Anbetracht der Tatsache, daß sie die Energiequelle 15 mit dem Verbraucher 17 verbindet, während die Leitung 12, 13 als Seitenleitung l>ezeichnet wird, da in sie ein bestimmter Betrag der Energie richtungsabhängig eingekoppelt wird. Zunächst sei angenommen, daß der Verbraucher 17 eine Impedanz Z besitzt, die die Hauptleitung mit ihrem charakteristischen Wellenwiderstand genau abschließt, so daß an den Klemmen 16 keine Reflexion auftritt. Mit dieser Annahme fließt die Energie längs der Leitung nur in einer Richtung, und zwar von der Quelle 15 zum Verbraucher 17. Ein l)estimmter F.nergiebetrag wird durch die Kondensatoren 22, 23 Ικ'ί A eingekoppelt und ein gleicher Betrag bei B durch die Kondensatoren 24, 25. Die Phase dieser Energie ist jedoch auf Grund der Überkreuzverbindung der bei A eingekoppelten entgegengesetzt.
Beträgt nun weiter der Abstand der Punkte A und B in jeder Leitung eine Viertelwellenlänge des in der Quelle 15 erzeugten Signals, so erfährt die in der Hauptleitung fließende Energie zwischen den Kopplungspunkten A und B unter dieser Bedingung eine Phasendrehung von 900 und weiterhin eine Phasendrehung von i8o° auf Grund derüberkreuzkopplung zwischen den Leitungen im Punkt B, insgesamt also eine Phasendrehung von 2700. Die in die Seitenleitung l>ei B eingekoppelte Energie erfährt bei der Fortpflanzung bis zum Kopplungspunkt A eine weitere Phasendrehung von 900, so daß dieser Energiebetrag bei der Fortpflanzung von A nach B durch den Hauptleiter und von B nach A zurück durch den Seitenleiter insgesamt eine Phasendrehung von 360° erfährt und also in Phase mit der bei A in die Seitenleitung direkt eingekoppelten Energie ist. Diese 'beiden Beträge addieren sich in Phase und pflanzen sich zu dem Anzeigeinstrument 19 fort, welches beispielsweise den Betrag dieser Energie anzeigen möge.
Andererseits erfährt der Enengiebetrag, der bei A in die Seitenleitung eingekoppelt ist, bei der Fortpflanzung bis B eine Phasendreihung von 900, ist also bei B dem dort eingekoppelten Betrag um i8o° in der Phase entgegengesetzt, so daß diese l>eiden Beträge einander ausgleichen und keine Energie in den Widerstand 21 gelangt.
Es ergibt sich, daß die Energie, die in der Hauptleitung fließt, richtungsabhängig in die Seitenleitung eingekoppelt wird und in dieser neuen Richtung an das Anzeigeinstrument 19 gelangt. Diese Fortpflanzungsrichtung in der Seitenleitung wird als Vorwärtsrichtung der Kopplung oder einfach Vorwärtskopplung bezeichnet, und die Richtung des Energieflusses in der Seitenleitung gegen den Widerstand 21 sinngemäß als Rückwärtskopplung, go Es kann leicht gezeigt werden, daß, wenn der Verbraucher 17 einen Widerstand hat, der nicht gleich dem Wellenwiderstand der Hauptleitung ist und also eine Energiereflexion hervorruft, durch die ein Energiebetrag längs der Hauptleitung in Richtung auf die Energiequelle 15 fließt, ein Teil dieser reflektierten Energie ebenfalls in die Seitenleitung eingekoppelt wird und in dieser nur in Richtung auf den Widerstand 21 fließt. Wenn dieser die Seitenleitung mit ihrem Wellenwiderstand abschließt, wird diese eingekoppelte, reflektierte Energie in dem Widerstand 21 verbraucht und vom Alizeigeinstrument 19 nicht angezeigt.
Es ist bei solcher Richtungskopplung erwünscht, daß sie ein hohes Verhältnis der Vorwärts-zu-Rückwärtskopplung hat und daß dieses Verhältnis über ein breites Wellenband konstant bleibt. Die Gründe hierfür sind gut bekannt. Daß der erfindungsgemäße Koppler diese Charakteristik besitzt, wird sich aus der folgenden Überlegung seiner Wirkungsweise nc unter der Annahme, daß die von der Quelle 15 ausgehende Welle eine Wellenlänge hat, auf die bezogen der Abstand zwischen A und B kleiner als eine Viertelwellenlänge ist, ergeben. Unter dieser Annahme erfährt die sich in der Hauptleitung wie in der Seitenleitung in Richtung von A nach B ausbreitende Energie in gleicher Weise dieselbe Phasendrehung. Infolgedessen sind die Energien in der Seitenleitung in dem Kopplungspunkt B immer exakt in Gegenphase auf Grund der Kreuzkopplung in B und löschen einander aus, also ist die Rückwärtskopplung immer Null oder fast Null, unabhängig von der Wellenlänge des Ubertragungssignals.
Unter derselben Annahme erfährt der Energie- iss anteil, der vom Kopplungspunkt A über die Haupt-
leitung nach B fließt und in die' Seitenleitung eingekoppelt wird und dann längs der letzteren von B nach A zurückfließt, keine Phasendrehung auf ] 3600. Infolgedessen setzt er sich nicht mit dem bei A direkt eingekuppelten Energieanteil phasengleich zusammen. Die Phasendifferenz zwischen beiden Energien ist jedoch so gering, daß die resultierende Energie fast gleich ihrer Summe ist, das tedeutet, daß die Größe der Vorwärtskopplung weitgehend konstant bleibt bei Änderung der Wellenlänge des tvl>ertragungssignals, mit anderen Worten das Verhältnis von Vorwärts-zu-Rüc'kwärtskopplung bleibt hoch und ziemlich konstant in einem breiten Welleirband.
Die Kopplung zwischen Hauptleitung und Seitenleitung in den Punkten A und B kann den Wellenwiderstand der Hauptleitung in diesen Punkten geringfügig verändern und so zwei Stoßstellen hervorrufen mit dem Ergebnis einer Reflexion an jeder von beiden. Der erfindungsgemäße Richtungskoppler hat jedoch den Vorteil, daß diese Stoßstellen über eine Viertelwellenlänge der mittleren Wellenlänge des Bereichs voneinander entfernt sind. Infolgedessen hat die bei B reflektierte Energie entgegengesetzte Phase und löscht die bei A reflektierte Energie aus, jedenfalls bei der mittleren Wellenlänge. Diese Auslöschung der reflektierten Signale ist jedoch in hohem Maße in dem ganzen Band wirksam.
Fig. 2 zeigt die Konstruktion eines Richtungskoppler, der dem nach Fig. 1 bis auf einige Abänderungen weitgehend ähnelt. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Ein leitendes Gehäuse 26 umschließt die Leiter 10 und 12 der Hauptleitung und der Seitenleitung und enthält eine Membran 27, die zwischen diesen Leitern angeordnet ist und mit dem Gehäuse die äußeren Mäntel n und 13 der Rohrleitungen darstellt und die Leitungen voneinander abschirmt. Der KoppJer enthält weiter ein paar Kopplungsschleifen 28, 29. Von jeder Schleife befindet sich eine Hälfte in jedem der Rohrleiter 10, 11 und 12. 13. Eine der Schleifen 28, 29 koppelt nach vorgegebenem Wert des Betrages und der Phase induktiv in einem ersten Punkt längs der Übertragungswege. Die andere Kopplungsschleife liefert eine dem Betrag nach angenähert gleich große Energie, hat al>er entgegengesetzte induktive Kopplung an dem zweiten Punkt B, der vom ersten Punkt A um eine Strecke !
entfernt ist, die in jedem Rohrleiter angenähert j densel-ben Wert, gemessen in Wellenlängen, vor- I zugsweise angenähert eine Viertelwellenlänge wie ! im Fall der Fig. 1, besitzt. Die Phasenumkehr im j Punkt B wird durch eine Drehung um i8o° zwischen dem oberen und unteren Schleifenteil der '. Schleife 29 bewirkt. Wenigstens eine der l>eiden Schleifen ist drehbar einstellbar um eine Achse senkrecht zur Achse der Rohrleitungen, um die ] Größe der Kopplungen in den Punkten A und B \ einstellen zu können.
Die Art der Einstellung zeigt die vergrößerte Darstellung in Fig. 2a. Die Kopplungsschleife 29 läuft durch öffnungen 30 und 31 in einer Scheibe 32, die auf der Trennwand 27 des Gehäuses 26 angeordnet ist. Die Scheibe hat bogenförmige Schlitze 33, durch welche Schrauben hindurchreichen und sie mit der Trennwand 27 verbinden, während sie gleichzeitig eine begrenzte Drehbewegung der Scheibe um ihre Achse erlauben. Äußerlich hat die Trennwand 27 eine (nicht dargestellte) öffnung von einem Durchmesser, der größer als der Abstand der öffnung 30, 31 in der Scheibe 32 ist. Sind beide Kopplungsschleifen 28 und 29 in der Ixischriebenen Weise einstellbar, so können sie beide gemeinsam gedreht werden, um den Betrag der induktiven Kopplung zwischen den Rohrleitern 10, 11 und 12, 13 einzustellen.
Jede kapazitive Kopplung zwischen den Rohrleitern über die Kopplungsschleifen vermindert das Verhältnis der Vorwärts-zu-Rückwärtskopplung, das möglichst hoch und konstant sein soll. Die Anordnung enthält Mittel zur Verminderung einer solchen kapazitiven Kopplung zwischen den Rohrleitern in den Kopplungspunkten A und B. Diese Mittel bestehen, wie Fig. 2 a deutlich zeigt, aus einem geerdeten leitenden Glied oder Stift 34, welcher elektrisch und mechanisch mit der Scheibe 32 verbunden und elektrisch und mechanisch an seinen Enden mit den Mitten der oberen und unteren Teilschleifen der Kopplungsschleife 29 verbunden ist. Der Stift 34 hält so die beiden Schleifenteile wirksam auf Massepotential und verhindert oder vermindert doch weitgehend eine kapazitive Kopplung zwischen den Rohrleitern. Im übrigen entspricht die Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 2 und nach Fig. 1.
Eine abgewandelte Ausführungsform des Richtungskopplers nach der Erfindung ist in Fig. 3 beschrieben. Wie die Querschnitte Fig. 3 a und 3 b zeigen, umschließt ein leitendes Gehäuse 35 die inneren Leiter 10 und 12 und bildet mit einer Trennwand 36 zwischen ihnen die äußeren Leiter 11 und 13 der Rohrleitungen. Die Leiter 10 und 12 laufen im Punkt A parallel, und die Trennwand 36 besitzt eine öffnung 37 in diesem Punkt, durch die eine bestimmte Größe und Phase der induktiven Kopplung zwischen den Rohrleitern bewirkt wird. Hinter dem Punkt A verlaufen die Leiter 10 und 12 gegenläufig im Bogen, so daß sie im Kopplungspunkt B wiederum parallel sind, sich aber in ent- gegengesetzter Richtung erstrecken. In B besitzt die Trennwand wiederum eine öffnung 38, durch welche die Rohrleiter mit angenähert derselben Größe induktiv gekoppelt sind wie in A. Die Phase der Kopplung ist in B jedoch entgegengesetzt zu A infolge der gegenläufigen Richtung der Leiter 10 und 12. In den Kopplungspunkten ist je ein Faradayscher Schirm über die Kopplungsöffnung 37 und 38 gelegt, wie in der Zeichnung mit gestrichelter Linie angedeutet ist, um die kapazitive Kopplung zwischen den Rohrleitern zu verringern. Im übrigen ist die Wirkung der Anordnung die gleiche, wie zuvor beschrieben.
Fig. 4a bis 4e stellt schematisch eine weitere Ausführungsform der Erfindung dar, 'bei der einer von zwei Hohlleitern oder Höh !resonatoren 40, 41
sein elektromagnetisches Feld zwischen dem ersten und zweiten Kopplungspunkt um angenähert i8o° gedreht hat, so daß sich die Phase der Kopplung in einem Punkt relativ zu der im anderen umgekehrt hat. Fig. 4a zeigt einen Querschnitt durch die beiden Hohlleiter 40 und 41 in einem ersten Kopplungspunkt A. öffnungen 42 und 43 zwischen ihnen liefern eine nach Betrag und "Phase vorgegebene Kopplung in diesem Punkt. Fig. 4b, 4c, 4d sind Querschnitte durch die Hohlleiter in aufeindeifolgenden Abständen längs des Übertragungsweges und zeigen, wie der untere Hohlleiter 41 um seine Längsachse gedreht wird. Im zweiten Kopplungspunkt ist das elektromagnetische Feld des Hohl- leiters also relativ zu dem Feld im ersten Kopplungspunkt entgegengesetzt, infolgedessen entsteht durch die Kopplungsöffnung 44 und 45 des zweiten Punktes eine dem Betrag nach angenähert gleiche, der Phase nach aber entgegengesetzte Kopplung.
Der erste und zweite Kopplungspunkt dieser Anordnung sind vorzugsweise um eine Viertelwellenlänge der mittleren Wellenlänge des Bandes getrennt. Damit diesem Abstand, der ein elektrischer Abstand, gemessen innerhalb der Hohlleiter 40 und 41, ist, eine genügend große räumliche Entfernung entspricht, innerhalb deren der untere Hohlleiter 41 einen Drall erhalten kann, werden die Hohlleiter mit Vorteil so dimensioniert, daß die Phasengeschwindigkeit in ihnen weit höher als im freien Raum ist. Zu diesem Zweck werden die Abmessungen der Hohlleiter so gewählt, daß ihre Grenzwellenlänge wenig größer als die maximale Wellenlänge des zu übertragenden Bandes ist. Im übrigen ist die Wirkungsweise der Anordnung die gleiche, vvie zuvor beschrieben.
Der erfindungsgemäße Richtungskoppler ist durch ein hohes und konstantes Verhältnis der Vorwärtszu-Rückwärtskopplung über ein verhältnismäßig breites Frequenzband gekennzeichnet. Er bietet darüber hinaus den Vorteil einer einfachen und billigen und dennoch robusten Konstruktion. Der Betrag der Kopplung ist leicht und sicher auf jeden gewünschten Wert einstellbar. Diese Vorteile sichern ihm zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten.

Claims (13)

  1. Patentansprüche:
    i. Kopplungsvorrichtung zur gerichteten Übertragung von Hochfrequenzenergie, bestehend aus einem Wellenleiterpaar mit einer dem Betrag und der Phase nach vorbestimmten gegenseitigen Kopplung an einem ersten Punkt längs ihrer Übertragungswege, dadurch gekennzeichnet, daß das Wellenleiterpaar eine dem Betrag nach angenähert gleiche, aber der Phase nach entgegengesetzte Kopplung an einem zweiten Punkt längs des Übertragungsweges aufweist.
  2. 2. Kopplungsvorrichtung nach Aifspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den beiden Punkten, in Wellenlängen gemessen, in jedem Wellenleiter von Vielfachen ihrer halben Wellenlänge verschieden und annähernd gleich ist.
  3. 3. Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand angenähert gleich einer Viertelwellenlänge ist.
  4. 4. Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung entweder induktiv oder kapazitiv oder .ohmisch ist.
  5. 5. Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung über Kopplungsöffnungen erfolgt.
  6. 6. Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung über ein Paar von Kopplungsschleifen erfolgt, von der jede in beide Wellenleiter hineinreicht.
  7. 7. Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Kopplungsschleifen drehbar einstellbar um eine Achse senkrecht zur Achse 'der Wellenleiter ist.
  8. 8. Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Mittel zur Verringerung der durch die Kopplungsschleifen verursachten kapazitiven Kopplung.
  9. 9. Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Mittel, die aus geerdeten leitenden Teilen bestehen, die elektrisch und mechanisch mit den Mitten der oberen und unteren Teile einer Kopplungsschleife verbunden sind.
  10. 10. Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das elektromagnetische Feld eines der beiden Wellenleiter zwischen den beiden Kopplungspunkten um annähernd i8o° gedreht ist.
  11. 11. Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Hohlleiter, von denen das Stück des einen zwischen den beiden Kopplungspunkten einen Drall von i8o° besitzt.
  12. 12. Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenleiter in einem Kopplungspunkt gegenläufig angeordnet sind.
  13. 13. Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenleiter an den Kopplungspunkten mit Faradayschen Schirmen versehen sind.
    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
    © 5139 4.52
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1115798B (de) * 1958-05-13 1961-10-26 Nippon Telegraph & Telephone Kopplungsanordnung mit einem Phasenrichtkoppler und Anwendung fuer Messzwecke

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1115798B (de) * 1958-05-13 1961-10-26 Nippon Telegraph & Telephone Kopplungsanordnung mit einem Phasenrichtkoppler und Anwendung fuer Messzwecke

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