DE891999C

DE891999C - Bandstop for centimeter waves

Info

Publication number: DE891999C
Application number: DENDAT891999D
Authority: DE
Inventors: Paris Jean Dascotte
Original assignee: Societe Francaise Radio Electrique, Paris
Publication date: 1953-08-20
Also published as: BE504642A

Description

Bandsperre für Zentimeterwellen In der Technik der Zentimeterwellen ist die Verwendung von Bandsperren bekannt, d. n. von Einrichtungen, die in eine Übertragungsleitung, insbesondere in einen Wellenhohlleiter, eingeschaltet werden und die Fähigkeit haben, den Durchgang einer Welle, die sich in @diesem Hohlleiter nach einer genau bestimmten Art fortpflanzt und einem bestimmten Frequenzband angehört, zu verhindern oder zu gestatten,- wobei die Betätigung der Umschaltung in einfacher Weise mit Hilfe eines mechanischen Systems vorgenommen wird.Bandstop for centimeter waves In the technique of the centimeter waves the use of bandstop filters is known, i. n. of bodies that are part of a Transmission line, especially in a waveguide, are switched on and have the ability to pass a wave that is in @this waveguide propagates according to a precisely defined species and belongs to a certain frequency band, to prevent or allow, - the actuation of the switch in easier Way is done with the help of a mechanical system.

Die bisher bekannten Einrichtungen dieser Art besitzen häufig den Mangel, daß sie die Anwendung von komplizierten mechanischen Systemen erfordern. Außerdem ist die Herstellung dieser Systeme deshalb heikel, weil sie in der geöffneten Stellung im Innern des Hohlleiters keine Hindernisse bilden dürfen, die unerwünschte Reflexionen hervorrufen können, was bei Zentimeterwellen häufig ein schwieriges Problem ist.The previously known devices of this type often have the Deficiency that they require the use of complicated mechanical systems. In addition, the production of these systems is delicate because they are in the open Position inside the waveguide must not form any obstacles that are undesirable Can cause reflections, which is often difficult with centimeter waves Problem is.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung dieser Art, welche ein besonders einfaches mechanisches Betätigungssystem besitzt. Außerdem hat in der geöffneten Stellung das Hindernis, welches sie in dem Hohlleiter bildet, einen vernachlässigbaren Reflexionskoeffizienten.The invention relates to a device of this type, which has a particularly simple mechanical actuation system. In addition, in the open position the obstacle which it forms in the waveguide, one negligible reflection coefficient.

Wenn in einem rechteckigen Hohlleiter, in welchem sich eine Welle der transversal-elektrischen Art Hol fortpflanzt, zwei leitende Stäbe angebracht sind, von denen der eine an der einen schmalen Wand und der andere an der anderen schmalen Wand auf gleicher Fluchtlinie senkrecht zu diesen Wänden und in gleichem Abstand von den beiden breiten Wänden angeordnet ist, so besitzt bekanntlich das so für die: Wellenausbreitung gebildete Hindernis einen zu, vernachlässigenden Reflexionskoeffizienten. Wenn man hingegen in der Nähe dieser Stäbe eine örtliche Störung des elektrischen Feldes erzeugt, so daß seine Komponente in Richtung der Stäbe nicht mehr Null ist, so verhält sich bekanntlich das System wie eine Bandsperre.If in a rectangular waveguide in which there is a wave of the transverse-electric type Hol, two conductive rods attached of which one is on one narrow wall and the other on the other narrow wall on the same alignment perpendicular to these walls and in the same way Distance from the two wide walls is arranged, so owns as is well known the obstacle thus formed for wave propagation becomes a negligible one Reflection coefficient. If, on the other hand, a local Disturbance of the electric field generated so that its component in the direction of the Bars is no longer zero, the system behaves like a bandstop filter, as is well known.

Gemäß der Erfindung besitzt ein Wellenhohlleiter mit rechteckigem Querschnitt zwei leitende Stäbe, die einander gegenüberliegend an je einer schmalen Wand des Hohlleiters senkrecht zu der Wand und in gleichem Abstand von. den beiden breiten Wänden angebracht sind. Der erste Stab besitzt einen an seinem Ende angebrachten leitenden Arm, ,velcher die Rolle der Störanordnung spielt, wobei mechanische Mittel vorgesehen sind, um einerseits diesen Arm durch Umdrehung dieses ersten Stabes um sich selbst auszurichten und andererseits den zweiten Stab in den Hohlleiter mehr oder weniger tief eintreten zu lassen.According to the invention has a waveguide with a rectangular Cross-section of two conductive rods, which are opposite one another on each one narrow Wall of the waveguide perpendicular to the wall and equidistant from. the two wide walls are attached. The first rod has one attached to its end conductive arm,, velcher plays the role of perturbation arrangement, being mechanical means are provided, on the one hand, this arm by rotating this first rod around align itself and on the other hand the second rod in the waveguide more or let it enter less deeply.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen Fig. i und 2 ein vereinfachtes Schema der Erfindung, Fig. 3 und d. eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung in der geöffneten bzw. geschlossenen Stellung, Fig.5 das Schema eines Umschaltsystems mit zwei Zweigen, welches die erfindungsgemäße Einrichtung verwendet.Further details and advantages of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawing. In the drawing Figures i and 2 show a simplified scheme of the invention, Figures 3 and d. a perspective View of an embodiment of the invention in the open or closed Position, Figure 5 shows the scheme of a switching system with two branches, which the invention Facility used.

Fig. i und 2 zeigen perspektivisch einen rechteckigen Wellenhohlleiter, in welchem sich eine Hol-Welle der transversäl-elektrischen Art ausbreitet. Die Bandsperre besteht aus zwei Metallstäben a und b mit vernachlässigbarem Durchmesser. Die beiden Stäbe sind in je einer schmalen Wand senkrecht zur Wand auf gleicher Fluchtlinie und mit gleichem Abstand von den beiden breiten Wänden angebracht. Eine Einrichtung dieser Art verhält sich, wenn sie allein vorgesehen ist, wie ein Hindernis mit einem zu vernachlässigenden Reflexionskoeffizienten. Wenn hingegen in ihrer Nähe eine Deformation des von der Welle erzeugten elektrischen Feldes hervorgerufen wird, durch welche es eine örtliche Komponente nach der gemeinsamen Richtung der beiden Stäbe erhält, verhält sich die Einrichtung immer wie ein Hindernis, das einen zu vernachlässigenden Reflexionskoeffizienten besitzt, außer für Hoi Wellen; deren Frequenz einer bevorzugten Frequenz nahe kommt. Diese bevorzugte Frequenz hängt von den Abmessungen des Hohlleiters und den Längen der Stäbe a und b ab, und bei ihr nimmt der Reflexionskoeffizient einen endlichen Wert an, der um so höher und um so näher der Einheit ist, je größer" die Kopplung des Systems an die geführte Welle ist.FIGS. I and 2 show in perspective a rectangular wave waveguide in which a Hol wave of the transversal electrical type propagates. The bandstop filter consists of two metal rods a and b with a negligible diameter. The two bars are each attached in a narrow wall perpendicular to the wall on the same alignment line and at the same distance from the two wide walls. A device of this type, if it is provided on its own, behaves like an obstacle with a negligible reflection coefficient. If, on the other hand, a deformation of the electric field generated by the wave is caused in its vicinity, through which it receives a local component in the common direction of the two rods, the device always behaves like an obstacle with a negligible reflection coefficient, except for Hoi waves; whose frequency is close to a preferred frequency. This preferred frequency depends on the dimensions of the waveguide and the lengths of the rods a and b , and at it the reflection coefficient assumes a finite value which is the higher and the closer to the unit, the greater the coupling of the system is the guided wave.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird die örtliche Deformation des elektrischen Feldes durch einen geraden, am Ende des Stabes a angelöteten Metallarm c hervorgerufen, wobei dieser Arm mit diesem Stab einen Winkel von 9o° bildet. Der Stab ca mit dem Arm c kann um den Stab frei gedreht werden. Die Kopplung kann dann von dem Wert Null (wenn der Arm c nach Fig. i parallel zu der Achse des Hohlleiters G liegt) auf einen vorbestimmten Wert gebracht werden, der von der Länge des Armes abhängt, wenn der Arm c senkrecht zu dieser Achse steht (Fig. 2) und die größtmögliche örtliche Deformation 'hervorruft. Der Stab b kann gemäß der Erfindung in den Hohlleiter mehr oder weniger tief eintreten und ermöglicht so die Einstellung der Sperrfrequenz bei konstant bleibender Länge des Stabes a.In the arrangement according to the invention, the local deformation of the electric field through a straight metal arm soldered to the end of the rod a c, with this arm forming an angle of 90 ° with this rod. Of the Rod ca with arm c can be rotated freely around the rod. The coupling can then from the value zero (if the arm c according to FIG. i parallel to the axis of the waveguide G lies) to be brought to a predetermined value, which is the length of the arm depends when the arm c is perpendicular to this axis (Fig. 2) and the largest possible local deformation 'causes. The rod b can according to the invention in the waveguide enter more or less deeply, thus enabling the blocking frequency to be set with the length of the rod remaining constant a.

Fig. 3 und, q. zeigen :ein Beispiel einer mechanischen Ausführungsform der Erfindung, wobei dieselben Bezugszeichen verwendet sind wie in Fig. a und 2.Fig. 3 and, q. show: an example of a mechanical embodiment of the invention, the same reference numerals being used as in FIGS.

Der .Stab a ist mit Hilfe einer flachen Scheibe d befestigt, die in dem Höhlleiter angeordnet ist und gegen die Wand des Hohlleiters so anliegt, daß sie einen zu vernachlässigenden Reflexionskoeffizienten und einen guten Kontakt mit dem Hohlteiter aufweist. Der- Stab bist mit Gewinde versehen, so daß er mit Hilfe einer Rändelscheibe M mehr oder weniger tief in den Hohlleiter eingeführt und so die Sperrfrequenz des Filters eingestellt werden kann. Der Pfeil E stellt die Richtung des elektrischen Feldes dar.The rod a is fastened with the help of a flat disk d, which is inserted in the hollow conductor is arranged and rests against the wall of the waveguide so that they have a negligible reflection coefficient and good contact having with the waveguide. The rod is threaded so that it fits with Using a knurled washer M inserted more or less deep into the waveguide and so the cut-off frequency of the filter can be adjusted. The arrow E represents represents the direction of the electric field.

Fig. 3 und q. zeigen die Einrichtung in der geöffneten bzw. geschlossenen Stellung.Fig. 3 and q. show the facility in the open or closed Position.

Die Längen der Stäbe a und c werden durch Versuch so bestimmt, daß bei der gewünschten Sperrfrequenz das Dämpfungsmaximüm erzielt wird. Man geht in folgender Weise vor: Am Eingang des Hohlleiters wird ein Sender angeordnet, der mit einer Sonde gekoppelt ist, und diese wird so angebracht, daß der Hohlleiter nach der Hoi Schwingungsar t erregt wird, wobei man den Sender auf die gewünschte Frequenz regelt. Am Ausgang wird eine Kristallsonde angeordnet, die ein Milliamperem,eter speist. Man verändert dann die Längen der Stäbe a und c bei gleichbleibender Länge von b, so daß man das Dämpfungsmaximum erhält und die Anordnung bei der gewünschten Frequenz und einer festen Länge des Armes c geschlossen ist.The lengths of the rods a and c are determined by experiment so that the maximum attenuation is achieved at the desired blocking frequency. The procedure is as follows: At the entrance of the waveguide, a transmitter is placed which is coupled to a probe, and this is attached in such a way that the waveguide is excited according to the Hoi oscillation type, whereby the transmitter is regulated to the desired frequency. A crystal probe is placed at the exit, which feeds one milliampeter. The lengths of the rods a and c are then changed while the length of b remains the same, so that the maximum attenuation is obtained and the arrangement is closed at the desired frequency and a fixed length of the arm c.

Als Anwendungsbeispiel zeigt die Fig. 5 schematisch eine Y-Verzweigung von rechteckigen Hohlleitern mit drei Zweigen (i, 2, 3; die schematisch durch zwei parallele Linien angedeutet sind. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Anordnung kann auf einen Wellenstrahler R, der durch den Zweig 3 gespeist wird, der eine oder andere der beiden Sender El und E2 umgeschaltet werden, welche an die Zweige i bzw. 2 angeschlossen und auf dieselbe Frequenz eingestellt sind. Diese beiden Sender sind so angebracht, daß sie die Zweige i bzw. 2 nach der Schwingungsart Hol erregen, und der -eine der beiden Sender soll beim Ausfallen des anderen eingesetzt werden. Die Zweige i und 2 sind mit den erfindungsgemäßen Einrichtungen Dl bzw. Dz versehen, welche auf idie Frequenz F abgestimmt sind. Diese beiden Einrichtungen sind so angebracht, daß die eine Einrichtung Dl ständig in der geöffneten Stellung ist, wenn die andere D2 sich in der geschlossenen Stellung befindet, und umgekehrt. Beispielsweise sei Dl in ider geöffneten Stellung angenommen und ermöglicht daher die Verbindung zwischen dem Sender Ei und dem Strahler R; D2 ist in der geschlossenen Stellung und verhält sich gegenüber E2 fast wie ein Kurzschluß. Wenn die Anordnung so ausgebildet wurde, daß Dl und D2 in ihrer geschlossenen Stellung in den Eingang des Zweiges 3 eine unendliche Parallelimpedanz einführen, so wird in dem behandelten Fall die ganze Energie von Ei von dem Zweig i in den Zweig 3 ohne merkliche Reflexion übergehen. Man kann leicht eine einzige Betätigungseinrichtung vorsehen, welche es gestattet, Dl zu schließen und gleichzeitig D2 zu öffnen und so einen der beiden Sender abzutrennen, während der andere in Betrieb ist.As an application example, FIG. 5 schematically shows a Y-branch of rectangular waveguides with three branches (i, 2, 3; which are shown schematically by two parallel lines are indicated. With the help of the arrangement according to the invention can on a wave radiator R, which is fed through branch 3, one or the other of the two transmitters E1 and E2, which are connected to branches i and 2, respectively and tuned to the same frequency. These two transmitters are installed in such a way that that they excite the branches i and 2 according to the mode of oscillation Hol, and one of the both transmitters should be used if the other fails. The branches i and 2 are provided with the inventive devices Dl and Dz, which on idie Frequency F are matched. These two devices are attached so that the a facility Dl constantly in the open position is when the other D2 is in the closed position and vice versa. For example Assume that Dl is in the open position and therefore enables the connection between the transmitter Ei and the radiator R; D2 is in the closed position and behaves almost like a short circuit towards E2. When the arrangement is so formed was that Dl and D2 in their closed position in the entrance of the branch 3 introduce an infinite parallel impedance, the entire energy of Ei pass from branch i to branch 3 without noticeable reflection. One can easily provide a single control device which allows Dl to close and at the same time to open D2 and so disconnect one of the two transmitters, while the other is in operation.

Die praktische Bedeutung der Erfindung ergibt sich aus der Einfachheit der Mittel, die zur Ausführung dieser Maßnahmen benutzt werden, und ferner daraus, daß es leicht ist, die guten Kontakte zu gewährleisten, die bei jedem Organ unerläßlich sind, welches bewegliche Teile in einem Höchstfrequenzfeld aufweist.The practical importance of the invention arises from its simplicity the means used to carry out these measures and, furthermore, from them, that it is easy to ensure the good contacts that are indispensable in every organ which have moving parts in a high frequency field.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Band stop for centimeter waves that propagate in a rectangular waveguide according to the transverse electrical wave type Hol, characterized in that two thin metal rods are attached in the same alignment to a narrow wall of the waveguide and perpendicular to this wall, one of which is fixed Assumes position and the other carries at its end a conductive arm extending at right angles and is arranged freely rotatable about itself so that the device acts as a band stop when this arm is perpendicular to the axis of the waveguide, and that they are for the same Wave has a negligible reflection coefficient when the arm 'is parallel to the waveguide axis. z. Band stop filter according to Claim i, characterized in that the rod, which is in a fixed position, is provided with means for regulating its penetration depth into the waveguide and thus the blocking frequency of the filter. 3. Device according to claim 2, characterized in that the freely rotatable rod is held with the help of a Seheibe which is arranged inside the waveguide and rests against the wall so that it has a negligible reflection coefficient for the shaft and good contact with the waveguide. q .. Arrangement according to claim 2, characterized in that the rod occupying a fixed position is provided with a thread and z. B. can be screwed more or less deep into the waveguide by means of a knurled washer. Arrangement for switching two wave generators with the same ultra-high frequency to a load, in which a Y-branch of rectangular waveguides is connected with a branch to the load and with one branch each to the wave generator, which the branch concerned with a. Excite transverse-electric Hol-wave, characterized in that a band-stop filter according to claim i is arranged in each of the branches connected to the wave generators, and means are provided to simultaneously put one of these locks into operation and the other out of operation.