DE962182C - Einseitig durchlaessiges Mikrowellen-UEbertragungssystem - Google Patents
Einseitig durchlaessiges Mikrowellen-UEbertragungssystemInfo
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- DE962182C DE962182C DEN11452A DEN0011452A DE962182C DE 962182 C DE962182 C DE 962182C DE N11452 A DEN11452 A DE N11452A DE N0011452 A DEN0011452 A DE N0011452A DE 962182 C DE962182 C DE 962182C
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/32—Non-reciprocal transmission devices
- H01P1/36—Isolators
- H01P1/365—Resonance absorption isolators
Landscapes
- Waveguides (AREA)
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
Description
AUSGEGEBEN AM 18. APRIL 1957
Die Erfindung bezieht sich auf ein einseitig durchlässiges Übertragungssystem, d. h. ein Übertragungssystem,
bei dem die elektromagnetischen Wellen in der einen Richtung durchgelassen, und in der entgegengesetzten
Richtung nicht durchgelassen werden.
Es ist bereits eine derartige Vorrichtung bekannt, bei der in einem Hohlleiter an einer Stelle, an der der
magnetische Vektor einer durchzulassenden bzw. zu sperrenden Welle kreisförmig polarisiert ist, ein
Streifen aus hochfrequentem Magnetmaterial, beispielsweise Ferrit, angeordnet ist, welches Material in
der Richtung senkrecht zur Drehebene des erwähnten magnetischen Vektors so stark vorpolarisiert ist, daß
sich ferromagnetische Resonanz ergibt.
Beim Übertragungssystem gemäß der Erfindung ist eine Seite des magnetischen Streifens mit einem dielektrischen
Material überzogen, dessen Dielektrizitätskonstante wenigstens nahezu gleich der Quadratwurzel
aus der Dielektrizitätskonstante des magnetischen Materials ist und dessen Stärke wenigstens
nahezu gleich 1J1 der Wellenlänge im dielektrischen
Material ist.
Versuche haben gezeigt, daß infolge dieser Maßnahme das Verhältnis zwischen dem Sperrkoeffizienten
und dem Durchlaßkoeffizienten vielmals verbessert werden kann.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt den Querschnitt eines rechteckigen Hohlleiters i, dessen Abmessung in der
»-Richtung gleich α ist und in der y-Richtung gleich δ
ist. Im Hohlleiter können sich in der ^-Richtung, d. h. senkrecht zur Zeichenebene, longitudinal magnetische
Wellen vom Typ H10 fortpflanzen. Die magnetischen
Vektorkomponenten Hx und Hz können dabei durch
und
Hx = ± j it B sin -^i ^»'
π α.
= £ cos — e?("i
a
dargestellt werden, während die Komponente Hy
gleich Null ist. Hierbei stellt p die Fortpflanzungskonstante dar, die gleich
P =
ist, wobei ω die Kreisfrequenz der Wellen, c die Lichtgeschwindigkeit
und α die Abmessung des Hohlleiters in Richtung der ^-Achse darstellt, während B eine
Konstante ist. In den Formeln für Hx und Hv gilt
das obere Zeichen für Wellen, die sich in Richtung der positiven z-Achse fortpflanzen, und das untere Zeichen
für Wellen in der entgegengesetzten Richtung. Die Vektorkomponente Hx zeigt überall einen Phasenunterschied
von 900 gegenüber der Komponente Hz. An der Stelle, für die gilt
π*
pa '
sind die Absolutwerte dieser Komponenten einander gleich, und es ergibt sich also ein genau kreisförmig
polarisiertes magnetisches Drehfeld, dessen Drehebene senkrecht zur y-Achse ist, während die Drehrichtung
des magnetischen Vektors für Wellen, die sich in Richtung der positiven 2-Achse fortpflanzen, derjenigen
für Wellen in der entgegengesetzten Richtung entgegengesetzt ist.
An der erwähnten Stelle ist im Hohlleiter 1 ein dünner Streifen 2 aus Ferrit angeordnet, der sich auf
4-5 einem gewissen Abstand in Richtung der Achse des
Hohlleiters erstreckt und vorzugsweise an den Enden abgeschrägt ist, um unerwünschte Reflexionen zu
vermeiden. Der magnetische Streifen 2 ist durch ein Magnetfeld H0 in der y-Richtung vorpolarisiert, d. h.
in der Richtung senkrecht zur Drehebene des magnetischen Vektors. Wenn im Hohlleiter keine Wellen
vorhanden sind, wird der magnetische Spin der Elektronen im Magnetmaterial somit gemäß der
y-Achse gerichtet sein.
Bekanntlich ergibt sich in einem vormagnetisierten hochfrequenten Magnetmaterial, das in einem linear
polarisierten magnetischen Wechselfeld angeordnet wird, senkrecht zur Vormagnetisierungsrichtung eine
Präzession des magnetischen Elektronenspins, und zwar mit einer genau bestimmten Drehrichtung um
die Vormagnetisierungsrichtung. Befindet sich das Magnetmaterial in einem kreisförmig polarisierten
magnetischen Drehfeld, dessen Drehsinn gleich demjenigen der Präzessionsbewegung ist, so unterstützen
sich die zueinander senkrechten Komponenten des Drehfeldes. Weiter ergibt sich bekanntlich bei einer
gewissen Stärke des vormagnetisierenden Feldes, abhängig von der Frequenz des Drehfeldes, eine ferromagnetische
Resonanz, wobei sich eine sehr starke Absorption der elektromagnetischen Welle ergibt.
Wenn der Drehsinn des magnetischen Drehfeldes demjenigen der Präzessionsbewegung entgegengesetzt
ist, wirken zueinander senkrechte Komponenten des Drehfeldes sich entgegen, und es ergibt sich keine
ferromagnetische Absorption. Es bleibt dann insgesamt noch eine geringe Absorption übrig, die beispielsweise
eine Folge dielektrischer Verluste und magnetischer Verluste infolge von Unvollkommenheit des
magnetischen Materials und der endlichen Dicke des Streifens ist. Wellen, die sich im Hohlleiter 1 in einer
Richtung fortpflanzen, für die der Drehsinn des magnetischen Vektors an der Stelle des magnetischen
Streifens 2 demjenigen der Präzessionsbewegung entgegengesetzt
ist, werden somit wenigstens nahezu unbehindert hindurchgelassen werden, während Wellen
in der entgegengesetzten Richtung stark gedämpft werden. Die Abschwächung ist im ersten Fall beispielsweise
gleich 1,5 db und im zweiten Fall gleich 20 db. Versuche haben gezeigt, daß dieses Verhältnis
erheblich verbessert werden kann, indem auf den magnetischen Streifen 2 eine Platte 3 aus dielektischem
Material angebracht wird, dessen Dielektrizitätskonstante gleich der Quadratwurzel aus der Dielektrizitätskonstante
des Materials des Streifens 2 ist und dessen Stärke d angenähert gleich 1J1 der Lichtgeschwindigkeit
dividiert durch die Frequenz der Wellen multipliziert mit der Quadratwurzel aus der Dielektrizitätskonstante
der Platte 3 ist, mit anderen Worten angenähert gleich 1Z4 der Wellenlänge der Wellen in
der Platte 3 ist. Diese Erscheinung ließe sich vielleicht so erklären, daß ohne das Vorhandensein der Platte 3
eine gewisse Reflexion der Wellen an der Oberfläche des magnetischen Streifens 2 auftritt und so eine
gewisse Menge Wellenenergie durch den Raum zwischen der rechten Seitenwand des Streifens 2 und
der rechten Seitenwand des Wellenleiters 1 entweichen kann. Infolge des Vorhandenseins der dielektrischen
Platte 3, die sich als ein ^-^-Transformator verhält,
ergibt sich eine bessere Anpassung zwischen dem erwähnten Raum und dem Streifen 2, wodurch die na
Wellenenergie besser auf den Streifen 2 konzentriert und die Reflexion an dessen Oberfläche stark verringert
wird. Mit Hilfe dieser Vorrichtung ist, wie Versuche gezeigt haben, eine Dämpfung der sich in der
Sperrichtung fortpflanzenden Wellen von mehr als 50 db erzielbar. Weiter stellte sich heraus, daß die
Anordnung einer dielektrischen Platte an der entgegengesetzten Seite des Streifens 2, d. h. an der der
Achse des Hohlleiters abgewendeten Seite, sich wenig auswirkt oder sogar eine entgegengesetzte Wirkung hat.
Die gleiche Maßnahme kann auch bei anderen Wellentypen in einem Hohlleiter mit rechteckigem
oder kreisförmigem Querschnitt Verwendung finden. Im letzten Falle ergibt sich beispielsweise beim
Typ H0 eine Phasenverschiebung von 90° zwischen
der radialen und der axialen Komponente des
Magnetfeldes, und es sind die Absolutwerte dieser Komponenten in zwei bestimmten Abständen von der
Achse des Wellenleiters einander gleich. Hierbei kann in einem der erwähnten Abstände ein Ferritzylinder
angeordnet werden und eine Vormagnetisierung mittels eines Gleichstromes in einem Leiter in der Achse des
Hohlleiters durchgeführt werden, welcher Leiter das Feld nicht stört, weil die axiale Komponente des
elektrischen Vektors vom Wellentyp H0 gleich Null
ίο ist. Die magnetischen Kraftlinien sind hierbei somit
Kreise um die Achse. Dieses einseitig durchlässige Übertragungssystem kann gemäß der Erfindung
dadurch verbessert werden, daß ein Zylinder aus dielektrischem Material vorgesehen wird, dessen
Dielektrizitätskonstante gleich der Quadratwurzel aus der Dielektrizitätskonstante des Ferrits und dessen
Stärke gleich 1J1 der Wellenlänge für Wellen innerhalb
des dielektrischen Materials ist. Dieser dielektrische Zylinder wird innerhalb oder außerhalb des Ferrit-
ao Zylinders angeordnet, je nachdem der Radius des
letzteren den größten oder den geringsten Wert aufweist, wobei die magnetischen Vektoren einander
gleich sind. Es kann beispielsweise ein Zylinder aus Quarzglas Verwendung finden.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH:Einseitig durchlässiges Mikrowellen-Übertragungssystem, bei dem in einem Hohlleiter an einer Stelle, an der der magnetische Vektor einer hindurchlassenden bzw. zu sperrenden Welle kreisförmig polarisiert ist, ein Streifen oder Zylinder aus hochfrequentem Magnetmaterial, beispielsweise Ferrit, angeordnet ist, das in der Richtung senkrecht zur Drehebene des erwähnten magnetischen Vektors so stark vormagnetisiert ist, daß sich ferromagnetische Resonanz ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seite des magnetischen Streifens oder Zylinders mit dielektrischem Material überzogen ist, dessen Dielektrizitätskonstante wenigstens nahezu gleich der Quadratwurzel aus der Dielektrizitätskonstante des magnetischen Materials ist und dessen Stärke wenigstens nahezu gleich 1J4 der Wellenlänge im dielektrischen Material ist.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen© 609 85S/J29· 10.55 (609 863 4. 57)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1028638B (de) * | 1955-07-22 | 1958-04-24 | Philips Nv | Nichtreziprokes UEbertragungssystem mit einer Hochfrequenzuebertragungsleitung mit zwei galvanisch getrennten Leitern |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3004225A (en) * | 1958-06-25 | 1961-10-10 | Bell Telephone Labor Inc | Traveling wave solid state masers |
US3035235A (en) * | 1959-05-06 | 1962-05-15 | Bell Telephone Labor Inc | Field displacement isolator |
NL260120A (de) * | 1960-02-03 | |||
US3056097A (en) * | 1960-07-15 | 1962-09-25 | Ferrotec Inc | Variable attenuator |
US3569868A (en) * | 1969-02-25 | 1971-03-09 | Rca Corp | Nonreciprocal microwave devices using a semiconductor element |
US4651115A (en) * | 1985-01-31 | 1987-03-17 | Rca Corporation | Waveguide-to-microstrip transition |
US5663693A (en) * | 1995-08-31 | 1997-09-02 | Rockwell International | Dielectric waveguide power combiner |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2538771A (en) * | 1944-08-02 | 1951-01-23 | Sperry Corp | High-frequency attenuator |
GB645883A (en) * | 1946-11-02 | 1950-11-08 | Polytechnic Inst Brooklyn | Improvements in electric wave attenuators |
USRE23950E (en) * | 1946-12-23 | 1955-02-22 | Method and means for chemical analysis | |
US2745069A (en) * | 1950-05-17 | 1956-05-08 | Bell Telephone Labor Inc | Microwave magnetized ferrite attenuator |
US2741744A (en) * | 1951-05-08 | 1956-04-10 | Driscoll Clare | Microwave apparatus for circular polarization |
US2787765A (en) * | 1952-08-15 | 1957-04-02 | Bell Telephone Labor Inc | Magnetically controlled ferrite phase shifter having birefringent properties |
US2909738A (en) * | 1953-08-17 | 1959-10-20 | Bell Telephone Labor Inc | Broadband nonreciprocal devices |
US2877144A (en) * | 1954-05-19 | 1959-03-10 | Hughes Aircraft Co | Vitreous coated magnetic material |
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- NL NL91369D patent/NL91369C/xx active
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-
1955
- 1955-11-09 US US545882A patent/US3105946A/en not_active Expired - Lifetime
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- 1955-11-18 FR FR1135664D patent/FR1135664A/fr not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1028638B (de) * | 1955-07-22 | 1958-04-24 | Philips Nv | Nichtreziprokes UEbertragungssystem mit einer Hochfrequenzuebertragungsleitung mit zwei galvanisch getrennten Leitern |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BE542862A (de) | |
US3105946A (en) | 1963-10-01 |
FR1135664A (fr) | 1957-05-02 |
NL91369C (de) | |
GB793164A (en) | 1958-04-09 |
NL192523A (de) |
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