DE969969C

DE969969C - Coupling device for microwaves

Info

Publication number: DE969969C
Application number: DES42293A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ulrich V Kienlin; Dipl-Ing Albert Kuerzl; Walter Wild
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1955-01-14
Filing date: 1955-01-14
Publication date: 1958-08-14

Description

AUSGEGEBEN AM 14. AUGUST 1958ISSUED AUGUST 14, 1958

5 422P3 FIIIa/21 a* 5 422P3 FIIIa / 21 a *

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kopplungsvorrichtung für Mikrowellen, bestehend aus emetin einer Trennwand . vorgesehenen, vorzugsweise kreisförmigen KopplungsSffnung, in deren OfF-nungsebene ein Stiff, insbesondere radial verlaufend, angeordnet ist.The invention relates to a coupling device for microwaves, consisting of emetin a partition. provided, preferably circular coupling opening, in the opening plane a pin, in particular extending radially, is arranged.

In zahlreichen Geräten der Mikfowellentechnik werden Koppelelemente verschiedener Ausführung benutzt. Je nach der gestellten Aufgabe wird zwischen Schwingungskreisen oder auch zu Meßzwecken -elektrische Energie aus- oder eingekoppelt. Dementsprechend wird eine.bestimmte Köpplungsart gewählt, die durch die Vorrichtung, die die Kopplung bewirkt, gegeben ist. Der Kopplungsgrad solcher Anordnungen ist von der geome- trischen Lage des Koppelelementes im elektrischen bzw. magnetischen Felde abhängig und kann durch verschiedene Maßnahmen veränderbar gemacht werden.Coupling elements of various designs are used in numerous devices in microfiber technology used. Depending on the task at hand, it is used between oscillation circles or for measuring purposes -electrical energy coupled out or coupled in. A certain type of coupling is accordingly chosen, which is given by the device that effects the coupling. The degree of coupling of such arrangements depends on the geometric tric position of the coupling element in the electric or magnetic field and can be through various measures can be made changeable.

Sehr häufig wird die in ihrer Ausführung ver- ao hältnismäßig einfache Lochkopplung benutzt* bei der die Kopplung zwischen den verschiedenen Systemen durch eine Unterbrechung der Trennwand erfolgt. Diese Ausführungsform hat den Nächteil, daß sich mit ihr nur kleine Leistungen »5 aus- oder einkoppeln lassen. Die Kopplung ist vonThe hole coupling, which is relatively simple in its design, is used very often * in which the coupling between the various systems is carried out through an interruption in the partition. This embodiment has that turn the Nächteil with her only small benefits "5 or can inject. The coupling is from

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der Größe und der Lage des Koppelloches abhängig; ihr Kopplungsgrad ist nicht veränderbar. Es ist auch bekannt, zwei Systeme mittels eines durch eine öffnung in der Abschirmung hindurchgreifenden Kopplungsstiftes miteinender zu koppeln. Diese öffnung in der Abschirmwand wird aber durch den Kopplungsstift so weit ausgefüllt, daß die bei einem Kopplungsloch an sich vorhandene magnetische Kopplung praktisch zu Null gemacht wird, so daß nur mehr der elektrisch wirksame Kopplungsstift zwischen den Systemen koppelnd wirkt. Durch eine verschiedene Eintauchtiefe des Kopplungsstiftes wird eine Einstellung der Kopplungsgröße erzielt. Die Wirkung des Kopplungsloches selbst dagegen bleibt bei dieser Anordnung praktisch bedeutungslos.depending on the size and position of the coupling hole; their degree of coupling cannot be changed. It is also known to have two systems by means of one that extends through an opening in the shield Coupling pin to couple with one another. This opening in the shielding wall is but so far filled by the coupling pin that the existing in a coupling hole magnetic coupling is made practically to zero, so that only the electrically effective Coupling pin has a coupling effect between the systems. Through a different immersion depth of the coupling pin an adjustment of the coupling size is achieved. The effect of the coupling hole even on the other hand remains practically meaningless with this arrangement.

Es sind auch sogenannte induktive Kopplungsschleifen bekannt, die, über eine Öffnung in der Schirmung verbunden, in die miteinander zu kopao pelnden Systeme ragen und so eine induktive Kopplung bewirken. Durch Verdrehen der Koppelschleifen kann die Größe der Kopplung eingestellt werden. Da die Koppelschleifen in den felderfüllten Raum ragen müssen, ist es nicht möglich, über diese Kopplungsstelle hinweg z. B. einen Kurzschlußschieber zu verschieben. Außerdem verzerren die in den felderfüllten Raum ragenden Koppelelemente, z. B. Koppelstift oder -schleife, das elektromagnetische Feld.There are also so-called inductive coupling loops known which, via an opening in the Shielding connected, protrude into the systems to be copied and so an inductive Effect coupling. The size of the coupling can be adjusted by turning the coupling loops will. Since the coupling loops must protrude into the field-filled space, it is not possible to go over this coupling point away z. B. to move a short circuit slide. Also distort the coupling elements protruding into the field-filled space, e.g. B. coupling pin or loop, the electromagnetic field.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kopplungsglied zu schaffen, bei dem die den bekannten Kopplungsanordnungen anhaftenden Nachteile beseitigt sind. Es soll mechanisch sehr leicht herstellbar und in elektrischer Hinsicht sehr gut wirksam und einstellbar sein.The invention has for its object to provide a coupling member in which the known coupling arrangements inherent disadvantages are eliminated. It is supposed to be very mechanical easy to manufacture and very effective and adjustable from an electrical point of view.

Ausgehend von einer Kopplungsvorrichtung der einleitend beschriebenen Art, bei der also in einer Kopplungsöffnung ein Stift, vorzugsweise radial, angeordnet ist, wird gemäß der Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagen, daß der Stift in der Ebene der Kopplungsöffnung schwenkbar gelagert ist. Die hierdurch erzielbare Kopplungsverstärkung ist von der Winkelstellung des schwenkbaren Stiftes und von den Abmessungen des Stiftes abhängig. Eine Kopplungsverstärkung tritt aber nur dann ein, wenn die Länge des Stiftes kleiner ist als der Durchmesser des Kopplungsloches. Überbrückt der Stift jedoch das Loch, so wird die Kopplung geringer als die der unbelasteten Lochkopplung. Durch Schwenken des Stiftes in der Ebene des Loches um einen Winkel von ο bis 90⁰ können alle Kopplungsgrade innerhalb des möglichen Bereichs stetig eingestellt werden. In der. Nullstellung ist die Kopplung in allen Fällen gleich der des unbelasteten Loches.Starting from a coupling device of the type described in the introduction, in which a pin is arranged, preferably radially, in a coupling opening, it is proposed according to the invention to solve this problem that the pin is pivotably mounted in the plane of the coupling opening. The coupling reinforcement that can be achieved in this way is dependent on the angular position of the pivotable pin and on the dimensions of the pin. Coupling reinforcement only occurs when the length of the pin is smaller than the diameter of the coupling hole. However, if the pin bridges the hole, the coupling becomes less than that of the unloaded hole coupling. By swiveling the pin in the plane of the hole by an angle from ο to 90 ⁰ , all degrees of coupling can be continuously set within the possible range. In the. In all cases, the coupling is the same as that of the unloaded hole.

(Es ist an sich eine Resonanziris bekannt, die, über eine Viertelwellenlänge lange Hohlleiterabschnitte mit weiteren, gleichartigen Resonanz blenden gekoppelt, als Schmalbandnlter dient. In der Iris ist dabei jeweils ein Radialstift angeordnet. Bei dieser Anordnung dient aber die Resonanziris als Resonanzkreis, dessen Kopplungseigenschaften einzig durch Wahl der Eintauchtiefe des in Umfangsrichtung festliegenden Stiftes veränderbar sind und der zugleich die Resonanzfrequenz ändert. Es handelt sich demnach um eine im Vergleich zum Erfindungsgegenstand gänzlich andereAnordnung.) Der Stift besteht beim Erfindungsgegenstand zweckmäßig aus leitendem Material oder dielektrischem Material, vorzugsweise kleinen Verlustwinkels, und kann vorteilhafterweise in einem Ring befestigt werden, der in der Ebene des Loches drehbar ist. Ein nichtleitender Stift aus einem geeigneten Dielektrikum hat die Eigenschaft, das durch das Loch hindurchtretende elektrische Feld zu konzentrieren. Dagegen laufen die elektrischen Feldlinien auf einem metallischen Stift zusammen, wodurch der Stift ein bestimmtes Potential erhält und zum Erregerzentrum für den angekoppelten Kreis wird. Zur Vermeidung von Kontaktschwierigkeiten kann der Ring im Kopplungsloch konisch gelagert sein. Um eine Anzeige der Winkelstellung des Stiftes zu einer festgelegten Bezugsrichtung zu ermöglichen, kann der den Stift tragende Ring mit Markierungen oder Anzeigevorrichtungen versehen sein.(A resonance iris is known per se, which has waveguide sections long over a quarter wavelength Coupled with other, similar resonance screens, serves as a narrow band filter. In a radial pin is arranged in each case on the iris. In this arrangement, however, the resonance iris serves as a resonance circuit, its coupling properties can only be changed by selecting the immersion depth of the pin, which is fixed in the circumferential direction and which at the same time changes the resonance frequency. It is therefore a compared to the Subject of the invention completely different arrangement.) The pen exists in the subject of the invention expediently made of conductive material or dielectric material, preferably small loss angle, and can advantageously be fastened in a ring which is in the plane of the Hole is rotatable. A non-conductive pin made from a suitable dielectric has the property to concentrate the electric field passing through the hole. On the other hand, the electric ones run Field lines on a metallic pen together, giving the pen a definite Retains potential and becomes the excitation center for the coupled circuit. To avoid Contact difficulties, the ring can be tapered in the coupling hole. To an ad to enable the angular position of the pen to a fixed reference direction, the the ring carrying the pen may be provided with markings or indicators.

Ein Ausführungsibeispiel gemäß der Erfindung ist in der Abbildung dargestellt. . Der Hohlleiter 1, aus dem beispielsweise elektrische Energie ausgekoppelt werden soll, hat in seiner Wandung eine Unterbrechung in Form eines kreisrunden Loches 2. In der Ebene dieses Loches ist zur Vergrößerung der Kopplung in einem bestimmten Winkel zu einer Bezugsrichtung ein Stift 3 aus leitendem oder nichtleitendem Material angeordnet. Der Stift kann beispielsweise in dieser Ebene schwenkbar angeordnet werden, indem er in einem Ring befestigt ist, der in der Ebene des Loches drehbar ist. Um aus der Stellung des Stiftes zu einer Bezugsrichtung den Kopplungs- _1Oo grad zu erkennen, kann der drehbar gelagerte Ring mit Markierungen oder anderen Anzeigevorrichtungen versehen werden.An exemplary embodiment according to the invention is shown in the figure. . The waveguide 1, from which electrical energy is to be decoupled, for example, has an interruption in the form of a circular hole 2 in its wall Material arranged. The pin can, for example, be arranged pivotably in this plane by being fastened in a ring which is rotatable in the plane of the hole. _{In order to recognize the coupling 10 degrees} from the position of the pen in relation to a reference direction, the rotatably mounted ring can be provided with markings or other display devices.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS:

i. Coupling device for microwaves, consisting of a preferably circular coupling opening provided in a partition wall, in the opening plane of which a pin, in particular radially extending, is arranged, characterized in that the pin is pivotably mounted in the plane of the coupling opening. H ₅

2. Coupling device according to claim 1, characterized in that the pin made of conductive Material consists.

3. Coupling device according to claim 1, characterized in that the pin consists of _i2 a dielectric material, preferably a small loss angle.

4. Coupling device according to one of the preceding claims, characterized in that that the pin is fastened in a ring rotatable in the plane of the coupling hole.

5 coupling device according to claim 4, characterized in that the ring is mounted conically in the coupling hole.

6. Coupling device according to one of claims ι to S, characterized in that the ring is provided with markings or devices to indicate the angular position.

Considered publications:

German Patent No. 818,384; British Patent No. 708,833; U.S. Patent No. 2,284,405; Ragan: "Microware Transmission Circuits", 1948, New York, pp. 690 and 691.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings