DE977200C

DE977200C - Gyratoreinrichtung

Info

Publication number: DE977200C
Application number: DES32010A
Authority: DE
Inventors: Joseph Dr Rer Nat Frey; Max Dr-Ing Kornetzki
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1953-02-01
Filing date: 1953-02-01
Publication date: 1965-06-10

Description

Gyratoreinrichtung Neuerdings sind Einrichtungen bekanntgeworden, die als Gyratoren bezeichnet werden. Hierunter wird allgemein ein Vierpol verstanden, bei welchem das Reziprozitätstheorem durchbrochen ist, d. h., dieser Vierpol verhält sich in entgegengesetzten Richtungen verschieden.
Beim Aufbau derartiger Gyratoreinrichtungen findet als wesentlicher Bestandteil ein ferromagnetischer Körper Verwendung, der in bestimmten Anwendungsfällen mittels eines in Wellenfortschreitungsrichtung wirkenden Gleichfeldes vormagnetisiert wird. Man hat beispielsweise vorgeschlagen, innerhalb von Hohlrohrleitungen einen Gyratorkörper einzusetzen, um bestimmte Effekte in dieser Anordnung auszuwerten. Wie in »Bell System Technical Journal«, Januar 1952, beschrieben ist, kann eine derartige Einrichtung beispielsweise dazu dienen, eine polarisierte Welle in der einen Richtung um 18o° zu drehen, in der entgegengesetzten Richtung findet keine Drehung der Polarisationsebene statt. Eine solche Einrichtung kann unter anderem auch zur Modulation oder als Wellensperre in einer Richtung benutzt werden.
Der in die Hohlraumleitung eingesetzte ferromagnetische Gyratorkörper wird mittels einer um die Hohlraumleitung angeordneten Spulenwicklung vormagnetisiert, so daß das durch die Spulenwicklung erzeugte Magnetfeld parallel zur Fortschreitungsrichtung der Hohlleiterwelle wirkt. Um entsprechende Drehwinkel der Polarisationsebene zu erzielen, sind erhebliche Gleichstromleistungen erforderlich, beispielsweise looo Alcm. Da diese an sich bekannten Einrichtungen für verschiedene Anwendungen höchstes Interesse hervorrufen, jedoch die für die Wirkungsweise erforderliche Gleich-. stromleistung stört, war es eine Aufgabe der Erfindung; die bekannte Anordnung in dieser Hinsicht unter Verwendung einfachster Mittel zu verbessern.
Es ist auch eine andere Einrichtung vorgeschlagen worden, bei der auf einem elektrisch schlecht --leitenden Körper' zwei Wicklungen derart - angebracht sind, daß sie den Körper in zwei zueinander senkrechten Richtungen magnetisieren, und bei der der Körper in einer zu den Magnetisierungsrichtungen der beiden Wicklungen senkrechten Richtung durch Dauermagnetisierung des Materials des Körpers magnetisiert ist. Diese Anördnung dient der Erzeugung einer gyromagnetischen Kopplung zwischen den beiden Wicklungen, sieht jedoch keinerlei Möglichkeit zur Beeinflussung des dauermagnetischen Feldes vor.
Zur Verbesserung der beschriebenen Anordnungen ist bei einer Gyratoreinrichtung, bei der ein ferromagnetischer Gyratorkörper, vorzugsweise aus Ferrit, durch ein in Wellenfortschreitungsrichtung wirkendes magnetisches Gleichfeld' vormagnetisiert ist, nach der Erfindung ein Gyratorkörper mit permanentmagnetischen Eigenschaften verwendet und derart magnetisiert, daß das magnetische Gleichfeld teilweise durch die permanente Magnetisierung des Gyratorkörpers ersetzt ist, und außerdem sind zusätzliche, an sich bereits bekannte Mittel, z. B. eine Spulenwicklung, verwendet, mit deren Hilfe ein weiteres zur Änderung des Gleichfeldes dienendes vorübergehendes oder wechselndes magnetisches Feld an den Gyratorkörper angelegt werden kann.
Diese Kombination zwischen dem permanentmagnetischen Gyrätorkörper und der Spulenwicklung ermöglicht es, die Einrichtung beispielsweise in jenen Fällen, in denen die erforderliche Feldenergie von einem Permanentmagneten nicht voll entfernt werden kann oder in jenen Fällen, in denen die Einrichtung als Modulator wirken soll, zu verwenden, ohne daß die Einrichtung einen verhältnismäßig großen Raum einnimmt. Im Zuge der Miniaturisierungen elektrischer Bauelemente ist dieser Vorteil von wesentlicher Bedeutung, außerdem wird die zum Betrieb einer derartigen Einrichtung erforderliche Gleichstromleistung wesentlich herabgesetzt.
Durch den permanentmagnetischen Gyratorkörper wird bereits eine bestimmte Vormagnetisierung gewährleistet, während die Spulenwicklung von dem Wechselstrom durchflossen wird, der nunmehr die Welle moduliert. Die Einrichtung ist jedoch auch noch in anderer Weise für Modulationseinrichtungen oder auch für zeitweilige Sperrung und Öffnung von Übertragungswegen auf dem Dezimeter- oder Zentimetergebiet anwendbar.
Benutzt man als Gyratorkörper einen ferromagnetischen Werkstoff aus beispielsweise Ferrit, dann kann man denselben in seinem Remanenzpunkt betreiben, wobei durch eine Zusammensetzung und/oder Ausgestaltung für eine gewünschte Drehung der Polarisationsebene und für eine bestimmte Dämpfung bei ausreichender Remanenzhöhe _ gesorgt werden kann. Gegebenenfalls kann durch eine Scherung ein passender Arbeitspunkt eingestellt werden. Gegenüber dem unmagnetischen Zustand wird durch diesen Gyratorkörper eine bestimmte Drehung, beispielsweise um -f-.45°, der Polarisationsebene erzeugt. Gibt man nun über die zusäfzliche Spulenwicklung einen kurzzeitigen Stromimpuls ausreichender Größe, dann läßt sich erreichen, daß der Gyratorkörper aus dem einen Magnetisierungszustand seiner magnetischen Vorzugsrichtung in die andere Magnetisierungsrichtung ummagnetisiert wird, womit die Polarisationsebene im angegebenen Beispiel um -.15° gegenüber dem nichtmagnetischen Zustand verdreht wird. Es ergibt sich dabei eine Drehung um insgesamt 9o° zwischen beiden Arbeitspunkten.
Diese Anordnung l.äßt also Modulationen oder Sperrungen bzw. Öffnungen eines Übertragungsweges ohne dauernden Leistungsaufwand zu.
Es liegt auf der Hand, daß durch die Wahl des verwendeten Gyratorwerkstoffes und seiner Abmessungen beliebige Drehungen zwischen den stabilen Endzuständen erreicht werden können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: r. Gyratoreinrichtung, bei welcher ein ferromagnetischer Gyratorkörper, vorzugsweise aus Ferrit, durch ein in Wellenfortschreitungsrichtung wirkendes magnetisches Gleichfeld vormagnetisiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gyratorkörper permanentmagnetische Eigenschaften aufweist und derart magnetisiert ist, daß das magnetische Gleichfeld teilweise durch die permanente Magnetisierung des Gy ratorkörpers ersetzt ist, und daß zusätzliche an sich bereits bekannte Mittel, z. B. eine Spulenwicklung, verwendet sind, mit deren Hilfe ein weiteres, parallel zur Gleichfeldrichtung wirkendes, vorübergehendes oder wechselndes magnetisches Feld an den Gyratorkörper angelegt werden kann. z. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Gyratorkörper im Remanenzpunkt betrieben ist. 3. Einrichtung nach Anspruch i oder z, dadurch gekennzeichnet, daß der gewünschte Arbeitspunkt durch Scherung des Gyratorkörpers eingestellt ist. q.. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gyratorkörper eine magnetische Vorzugsrichtung aufweist. 5. Verwendung der Einrichtung nach einem der Ansprüche r bis ,4 für Modulationszwecke. 6. Verwendung der Einrichtung nach einem der Ansprüche i bis q. für Schaltzwecke, wie die Verriegelung bzw. Öffnung von Dezimeter-bzw. Zentimeterübertragungswegen. 7. Verfahren zum Schalten einer Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß derartige Stromimpulse über eine als zusätzliches Mittel zur Erzeugung eines .magnetischen Feldes dienende Spulenwicklung geleitet werden, daß der Gyratorkörper ummagnetisiert wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 8240ß4, 9i 633; österreichische Patentschrift Nr. 172,575; schweizerische Patentschrift Nr. 272 407; »Bell System Technical Journal«, Januar 1952, S. i bis 31, besonders 16 bis i9 und 26; Zeitschrift »Funk«, 1936, S. 226.