EP0263242B1 - Verzweigungszirkulator für Mikrowellen - Google Patents

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EP0263242B1
EP0263242B1 EP87109522A EP87109522A EP0263242B1 EP 0263242 B1 EP0263242 B1 EP 0263242B1 EP 87109522 A EP87109522 A EP 87109522A EP 87109522 A EP87109522 A EP 87109522A EP 0263242 B1 EP0263242 B1 EP 0263242B1
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EP
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junction
ferromagnetic
circulator
dielectric
circulator according
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EP87109522A
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Günter Dr.-Ing. Mörz
Wolfgang Dipl.-Phys. Weiser
Sigmund Dipl.-Ing. Lenz
Erich Dr.-Ing. Pivit
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Bosch Telecom GmbH
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ANT Nachrichtentechnik GmbH
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    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/30—Auxiliary devices for compensation of, or protection against, temperature or moisture effects ; for improving power handling capability
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/32—Non-reciprocal transmission devices
    • H01P1/38—Circulators
    • H01P1/383—Junction circulators, e.g. Y-circulators
    • H01P1/387—Strip line circulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/32—Non-reciprocal transmission devices
    • H01P1/38—Circulators
    • H01P1/383—Junction circulators, e.g. Y-circulators
    • H01P1/39—Hollow waveguide circulators

Definitions

  • the present invention relates to a branching circulator for microwaves which has a waveguide branching zone penetrated by a static magnetic field, in which a ferromagnetic resonator is arranged which consists of different dielectrics, at least one of which has ferromagnetic properties.
  • the ferrite structure consists of a plurality of ferrite disks, separated from one another by air gaps and arranged perpendicular to the static magnetic field, which are attached to metal carriers through which a cooling liquid flows.
  • the invention has for its object to provide a circulator of the type mentioned, which is particularly suitable for operation with very high radio frequency power.
  • the stratification of the ferromagnetic dielectric in the branching zone perpendicular to the static magnetic field has a very disadvantageous effect on the performance compatibility.
  • the E-field lines of the high-frequency field run parallel to the static magnetic field in the ferromagnetic resonator, so that the interfaces of the ferrite layers intersect the E-field vertically, which leads to very strong field strength increases in the air gaps between the ferrite layers .
  • Increasing the air gaps by expanding the resonator height in order to counteract the increase in field strength is only conditionally possible, since otherwise the static magnetic field can no longer be applied with tolerable effort.
  • the circulator according to the invention has a resonator in its branching zone, the ferromagnetic dielectric of which extends over the entire height of the waveguide branching zone and the non-ferromagnetic dielectric which serves for heat dissipation is also extended over the full height of the branching zone.
  • the static magnetic field and the high-frequency electrical field are oriented tangentially to the interfaces between the ferromagnetic and the non-ferromagnetic dielectrics. This avoids excessive field strengths in the ferromagnetic dielectric, so that the dielectric strength of the circulator becomes very high and it is therefore suitable for operation with extremely high powers.
  • the resonator structure designed according to the invention also enables large amounts of heat to be dissipated, which protects the ferromagnetic dielectric from thermal destruction. This applies especially to a finely structured one Configuration of the ferromagnetic dielectric, because then a particularly good heat transfer to the heat-dissipating dielectric is guaranteed.
  • branching circulators can advantageously be implemented both in waveguide technology and in L (Lecher) waveguide technology (for example stripline).
  • the section of a waveguide circulator shown in FIG. 1 shows two mutually opposite waveguide walls 1 and 2 of the circulator branching zone, a resonator structure arranged therein and a magnet system which generates a static magnetic field passing through the branching zone.
  • the magnet system in the embodiment shown in Fig. 1 has two pole shoes 3 and 4 arranged above and below the waveguide branch, a permanent magnet 5 and a yoke 6 which forms the magnetic yoke outside the circulator branching zone and which is on the one hand on the pole shoe 3 and on the other hand on the permanent magnet 5 rests.
  • the resonator structure contains a ferromagnetic dielectric in the form of a plurality of ferrite rods 7, which are located between the two opposite waveguide walls 1, 2 extend parallel to the E-field of the circulator.
  • the E-field is as large as in a non-ferromagnetic dielectric that immediately surrounds the ferrite rods. There is therefore no increase in field strength at any point in the ferrite rods, unlike in conventional resonator structures with air gaps running transversely to the E field.
  • a resonator structure designed according to the invention has an extremely high dielectric strength, which is why a circulator with such a resonator structure is suitable for the transmission of very high powers.
  • the division of the ferromagnetic dielectric into many individual rods 7 arranged at a distance from one another creates a large cooling surface, which provides extremely favorable conditions for dissipating the heat generated in the ferrite rods 7.
  • a coolant flowing around the ferrite rods 7, for example air or another suitable gas or a dielectric liquid very large amounts of heat can be dissipated in a simple manner.
  • all ferrite rods 7 are surrounded by a dielectric cylinder 8, which is inserted into the branching zone and sealed on the inner sides of the waveguide walls and delimits the resonator.
  • a liquid or gaseous coolant is introduced through an influence channel 9 in the pole piece 4 and several holes 10 in the waveguide wall 2 and discharged through holes 11 in the opposite waveguide wall 1 and an outflow channel 12 in the other pole piece 3.
  • the two pole pieces 3 and 4 are sealed on the outer sides of the waveguide walls 1 and 2 against leakage of the coolant.
  • the through holes 10 and 11 in the waveguide walls 1 and 2 are dimensioned such that they are impermeable to the high-frequency field in the circulator.
  • each individual ferrite rod 7 can also be accommodated in a dielectric tube and the coolant can be passed through each tube.
  • the temperature gradient in the ferrite rods is very small in both the longitudinal and transverse directions, so that mechanical destruction of the ferrite rods is not to be feared due to thermal stresses.
  • the ferrite rods 7 are guided through openings 13, 14 in the two waveguide walls 1, 2 that are impermeable to the high-frequency field.
  • this provides a simple holder for the ferrite rods 7.
  • the magnetic resistance for the magnetic circuit is advantageously reduced due to the passage of the ferrite rods 7 through the waveguide walls 1, 2 up to the pole shoes 3, 4. As a result, only a smaller magnetic field strength needs to be applied, which is why a less complex magnet system is required.
  • the reduction in the magnetic resistance between the magnet system and the ferrite rods also has the advantage that the magnetization of the ferrite rods can be increased to such an extent that the circulator can also operate above the previous frequency limit of approximately 2.5 GHz in the above resonance mode. can work. Then there are hardly any spin wave losses in the ferrite rods, which could cause non-linear effects.
  • FIG. 2 shows a section through a planar branching circulator.
  • This circulator has a symmetrical line structure, consisting of two planar outer conductors 15, 16 and an inner conductor 17 arranged therebetween.
  • the resonator structure in the branching zone consists of several spaced apart and parallel to the E field Ferrite rods 17 aligned in the branching zone.
  • the ferrite rods 7 are guided through bores 18, 19 and 20 in the outer conductors 15, 16 and the inner conductor 17, so that the ferrite rods 7 reach as far as the pole shoes 3, 4 of the magnet system.
  • the magnet system corresponds to that described above and is therefore provided with the same reference numerals as in FIG. 1.
  • openings 21, 22 and 23 are provided in the outer conductors 15, 16 and the inner conductor 17.
  • a solid dielectric e.g. beryllium oxide ceramic
  • thermal conductivity can also be used, in which the ferrite rods 7 are embedded.
  • any cross-sectional shape e.g. round, square, star-shaped, hexagonal or the like
  • the cross-section of the rods does not change in the direction of the static magnetic field.
  • FIG. 3 Another form of the ferromagnetic resonator is shown in FIG. 3.
  • the resonator consists of one Ferrite body 24, which extends for example in a waveguide circulator from a waveguide wall 25 to the opposite 26.
  • Holes 27 which run parallel to the static magnetic field and which are filled with a non-ferromagnetic, heat-dissipating dielectric are embedded in this ferrite body 24.
  • the holes 27 in the ferrite body 24 continue into the bores 28 and 29 passing through the waveguide walls 25 and 26, so that a gaseous or liquid dielectric can flow through the resonator.
  • An advantageous operating mode of the circulator according to the exemplary embodiment according to FIG. 1 or 2 results if the pole shoes 3, 4 and the magnetic yoke 6 are made of ferrite material and the magnet 5 is replaced by a coil wound on the yoke 6. Current surges in the coil can then very quickly reorient the magnetic field and thus the direction of rotation of the circulator, which can be attributed to direct contact of the ferrite rods 7 with the pole shoes 3, 4. In the de-energized state of the coil, the remanent field strength in the yoke 6, the pole pieces 3, 4 and in the ferrite rods 7 maintains the static magnetic field in the resonator.

Landscapes

  • Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verzweigungszirkulator für Mikrowellen der eine von einem statischen Magnetfeld durchsetzte Wellenleiterverzweigungszone aufweist, in der ein ferromagnetischer Resonator angeordnet ist, welcher aus unterschiedlichen Dielektrika besteht, von denen mindestens eines ferromagnetische Eigenschaften hat.
  • Ein derartiger speziell für sehr große Hochfrequenzleistungen ausgelegter Zirkulator ist aus den Druckschriften IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol. MTT-26, No. 5, May 1978, S. 364-369 und IEEE Transactions on Magnetics, Vol. MAG-17, No. 6, Nov. 1981 S. 2957-2960 bekannt. Bei den hier beschriebenen Zirkulatoren besteht die Ferritstruktur aus mehreren durch Luftspalte voneinander getrennten, senkrecht zum statischen Magnetfeld angeordneten Ferritscheiben, welche auf von einer Kühlflüssigkeit durchströmten Metallträgern angebracht sind.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zirkulator der eingangs genannten Art anzugeben, der insbesondere für einen Betrieb mit sehr großer Hochfrequenzleistung geeignet ist.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruch 1 gelöst.
  • Zweckmäßige Ausführungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Bei den bekannten Hochleistungszirkulatoren wirkt sich die Schichtung des ferromagnetischen Dielektrikums in der Verzweigungszone senkrecht sum statischen Magnetfeld sehr nachteilig auf die Leistungsverträglichkeit aus. Beim hier üblichen H-Ebenen-Verzweigungszirkulator verlaufen nämlich im ferromagnetischen Resonator die E-Feldlinien des Hochfrequenzfeldes parallel zum statischen Magnetfeld, so daß also die Grenzflächen der Ferritschichten das E-Feld senkrecht schneiden, was zu sehr starken Feldstärkeüberhöhungen in den Luftspalten zwischen den Ferritschichten führt. Eine Vergrößerung der Luftspalte durch Erweitern der Resonatorhöhe, um der Feldstärkeüberhöhung entgegenzuwirken, ist nur bedlingt möglich, da sonst das statische Magnetfeld nicht mehr mit erträglichem Aufwand aufgebracht werden kann. Der erfindungsgemäße Zirkulator weist dagegen in seiner Verzweigungszone einen Resonator auf, dessen ferromagnetisches Dielektrikum sich über die gesamte Höhe der Wellenleiterverzweigungszone erstreckt und dessen nicht ferromagnetisches Dielektrikum, welches der Wärmeableitung dient, ebenfalls über die volle Höhe der Verzweigungszone ausgedehnt ist. In diesem Fall ist das statische Magnetfeld wie auch das elektrische Hochfrequenzfeld tangential zu den Grenzflächen zwischen den ferromagnetischen und den nicht ferromagnetischen Dielektrika orientiert. Dadurch werden Feldstärkeüberhöhungen im ferromagnetischen Dielektrikum vermieden, so daß die Durchschlagsfestigkeit des Zirkulators sehr groß wird und er deshalb für einen Betrieb mit äußerst hohen Leistungen geeignet ist.
  • Die nach der Erfindung ausgeführte Resonatorstruktur ermöglicht außerdem die Ableitung großer Wärmemengen, was das ferromagnetische Dielektrikum vor thermischer Zerstörung schützt. Dies gilt vornehmlich bei einer feinstrukturierten Konfiguration des ferromagnetischen Dielektrikums, weil dann ein besonders guter Wärmeübergang auf das wärmeabführende Dielektrikum gewährleistet ist. Mit den Maßnahmen der Erfindung lassen sich vorteilhafterweise Verzweigungszirkulatoren sowohl in Hohlleitertechnik als auch in L(Lecher)-Wellenleitertechnik (z.B. Streifenleiter) realisieren.
  • Anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen wird nun die Erfindung näher erläutert.
    • Figur 1
    zeigt einen Querschnitt durch die mit einer Resonatorstruktur versehene Verzweigungszone eines Hohlleiterzirkulators,
    Figur 2
    zeigt einen Querschnitt durch die mit einer Resonatorstruktur versehene Verzweigungszone eines Zirkulators in Streifenleitungstechnik
    Figur 3
    zeigt eine weitere Resonatorstruktur.
  • Dem in Figur 1 dargestellten Ausschnitt eines Hohlleiterzirkulators sind zwei einander gegenüberliegende Hohlleiterwände 1 und 2 der Zirkulatorverzweigungszone eine darin angeordnete Resonatorstruktur und ein Magnetsystem zu entnehmen, welches ein die Verzweigungszone durchsetzendes statisches Magnetfeld erzeugt.
  • Das Magnetsystem bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel hat zwei ober- und unterhalb der Hohlleiterverzweigung angeordnete Polschuhe 3 und 4, einen Permanentmagneten 5 und ein den magnetischen Rückschluß außerhalb der Zirkulatorverzweigungszone bildendes Joch 6, welches einerseits auf dem Polschuh 3 und andererseits auf dem Permanentmagneten 5 aufliegt.
  • Die Resonatorstruktur enthält ein ferromagnetisches Dielektrikum in Form mehrerer Ferritstäbe 7, die sich zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Hohlleiterwänden 1, 2 parallel zum E-Feld des Zirkulators erstrecken. In diesen parallel zum E-Feld verlaufenden, sich von einer Hohlleiterwand zur gegenüberliegenden ohne Querschnittsänderungen erstreckenden Ferritstäben 7 ist das E-Feld genauso groß wie in einem die Ferritstäbe umgehendem nicht ferromagnetischen Dielektrikum. Es gibt also an keiner Stelle in den Ferritstäben Feldstärkeüberhöhungen, anders als bei herkömmlichen Resonatorstrukturen mit quer zum E-Feld verlaufenden Luftspalten.
  • Dies hat zur Folge, daß eine gemäß der Erfindung beschaffene Resonatorstruktur eine extrem hohe Durchschlagsfestigkeit besitzt, weshalb ein Zirkulator mit einer solchen Resonatorstruktur für die Übertragung sehr hoher Leistungen geeignet ist.
  • Durch die Aufteilung des ferromagnetischen Dielektrikums in viele einzelne im Abstand zueinander angeordnete Stäbe 7 entsteht eine große Kühlfläche, womit äußerst günstige Voraussetzungen gegeben sind für die Ableitung der in den Ferritstäben 7 entstehenden Wärme. Mit Hilfe eines die Ferritstäben 7 umströmenden Kühlmittels, z.B. Luft oder eines anderen geeigneten Gases oder einer dielektrischen Flüssigkeit, können auf einfache Weise sehr große Wärmemengen abgeführt werden. Zu diesem Zweck sind alle Ferritstäbe 7 von einem in die Verzweigungszone eingesetzten und an den Innenseiten der Hohlleiterwände abgedichteten dielektrischen Zylinder 8 umgeben, der den Resonator begrenzt. In diesen dielektrischen Zylinder 8 wird durch einen Einflußkanal 9 in dem Polschuh 4 und mehrere Löcher 10 in der Hohlleiterwand 2 ein flüssiges oder gasförmiges Kühlmittel eingeführt und durch Löcher 11 in der gegenüberliegenden Hohlleiterwand 1 und einem Ausflußkanal 12 in dem anderen Polschuh 3 abgeführt. Die beiden Polschuhe 3 und 4 sind auf den Außenseiten der Hohlleiterwände 1 und 2 gegen Austritt des Kühlmittels abgedichtet.
  • Die Durchtrittslöcher 10 und 11 in den Hohlleiterwänden 1 und 2 sind so dimensioniert, daß sie für das Hochfrequenzfeld im Zirkulator undurchlässig sind.
  • Anstelle der in Fig. 1 dargestellten Kühlvorrichtung kann auch jeder einzelne Ferritstab 7 in einem dielektrischen Röhrchen untergebracht und durch jedes Röhrchen das Kühlmittel geleitet werden.
  • In den Ferritstäben ist sowohl in Längs- als auch in Querrichtung der Temperaturgradient sehr klein, so daß eine mechanische Zerstörung der Ferritstäbe wegen thermischer Spannungen nicht zu befürchten ist.
  • Wie Figur 1 zeigt, sind die Ferritstäbe 7 durch für das Hochfrequenzfeld undurchlässige Öffnungen 13, 14 in den beiden Hohlleiterwänden 1, 2 geführt. Zum einen ist dadurch eine einfache Halterung für die Ferritstäbe 7 gegeben. Zum anderen wird vorteilhafterweise auf Grund der Durchführung der Ferritstäbe 7 durch die Hohlleiterwände 1, 2 bis zu den Polschuhen 3, 4 der magnetische Widerstand für den magnetischen Kreis verringert. Als Folge davon braucht auch nur eine kleinere Magnetfeldstärke aufgebracht zu werden, weshalb ein weniger aufwendiges Magnetsystem benötigt wird. Die Verringerung des magnetischen Widerstandes zwischen dem Magn etsystem und den Ferritstäben hat außerdem den Vorteil, daß die Magnetisierung der Ferritstäbe soweit erhöht werden kann, daß der Zirkulator auch oberhalb der bisherigen Frequenzgrenze von etwa 2,5 GHz, im Oberresonanzbetrieb ("above resonance") arbeiten kann. Dann treten nämlich in den Ferritstäben kaum noch Spinwellenverluste auf, welche nichtlineare Effekte hervorrufen könnten.
  • In der Fig. 2 ist ein Schnitt durch einen planaren Verzweigungszirkulator dargestellt. Dieser Zirkulator besitzt eine symmetrische Leitungsstruktur, bestehend aus zwei planaren Außenleitern 15, 16 und einem dazwischen angeordneten Innenleiter 17. Auch hier besteht wie beim Hohlleiterzirkulator (Fig. 1) die Resonatorstruktur in der Verzweigungszone aus mehreren im Abstand zueinander angeordneten und parallel zum E-Feld in der Verzweigungszone ausgerichteten Ferritstäben 17. Die Ferritstäbe 7 sind durch Bohrungen 18, 19 und 20 in den Außenleitern 15, 16 und dem Innenleiter 17 geführt, so daß die Ferritstäbe 7 bis an die Polschuhe 3, 4 des Magnetsystems heranreichen. Das Magnetsystem entspricht dem oben beschriebenen und ist daher mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in Figur 1.
  • Damit den ferromagnetischen Resonator ein flüssiges oder gasförmiges Kühlmittel durchströmen kann, sind in den Außenleitern 15, 16 und dem Innenleiter 17 Öffnungen 21, 22 und 23 vorgesehen.
  • Anstatt die ferromagnetischen Resonatoren bei beiden in den Fig. 1 und 2 dargestellten Zirkulatorausführungen mittels eines flüssigen oder gasförmigen Dielektrikums zu kühlen, kann auch ein festes Dielektrikum (z.B. Berylliumoxid-Keramik) mit guter Wärmeleitfähigkeit verwendet werden, in das die Ferritstäbe 7 eingebettet sind.
  • Für die in den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen erwähnten Ferritstäbe 7 kann jede beliebige Querschnitts form (z.B. rund, quadratisch, sternförmig, hexogonal o.dgl.) gewählt werden. Dabei ist nur zu beachten, daß sich der Querschnitt der Stäbe in Richtung des statischen Magnetfeldes nicht ändern.
  • Eine weitere Form des ferromagnetischen Resonators ist in Fig. 3 dargestellt. Hier besteht der Resonator aus einem Ferritkörper 24, der sich z.B. in einem Hohlleiterzirkulator von einer Hohlleiterwand 25 zur gegenüberliegenden 26 erstreckt. In diesen Ferritkörper 24 sind parallel zum statischen Magnetfeld verlaufende Löcher 27 eingelassen, die von einem nicht ferromagnetischen wärmeabführenden Dielektrikum ausgefüllt sind. Die Löcher 27 im Ferritkörper 24 setzen sich fort in die Hohlleiterwände 25 und 26 durchsetzenden Bohrungen 28 und 29, so daß der Resonator von einem gasförmigen oder flüssigen Dielektrikum durchströmt werden kann.
  • Eine vorteilhafte Betriebsart des Zirkulators gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 oder 2 ergibt sich, wenn die Polschuhe 3, 4 und das Magnetjoch 6 aus Ferritmaterial hergestellt sind und der Magnet 5 durch eine auf das Joch 6 gewickelten Spule ersetzt wird. Durch Stromstöße in der Spule kann dann das Magnetfeld und damit die Drehrichtung des Zirkulators sehr schnell umorientiert werden, was auf einen direkten Kontakt der Ferritstäbe 7 mit den Polschuhen 3, 4 zurückzuführen ist. Im stromlosen Zustand der Spule erhält die Remanenzfeldstärke im Joch 6, den Polschuhen 3, 4 und in den Ferritstäben 7 das statische Magnetfeld im Resonator aufrecht.

Claims (12)

  1. Verzweigungszirkulator für Mikrowellen, der eine von einem statischen Magnetfeld durchsetzte Wellenleiterverzweigungszone aufweist, in der ein ferromagnetischer Resonator angeordnet ist, welcher aus unterschiedlichen Dielektrika besteht, von denen mindestens eines ferromagnetische Eigenschaften hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzflächen der verschiedenen Dielektrika Raumkörper (7, 27) bilden, die sich über die gesamte Höhe der Verzweigungszone erstrecken und deren Querschnitte sich in Richtung des statischen Magnetfeldes nicht ändern.
  2. Verzweigungszirkulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ferromagnetische Dielektrikum in Form von mehreren parallel zum statischen Magnetfeld ausgerichteten Stäben (7) in einem anderen Dielektrikum eingebettet ist.
  3. Verzweigungszirkulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Hohlleiterzirkulator die ferromagnetischen Stäbe (7) durch Öffnungen (13, 14) in den gegenüberliegenden Hohlleiterwänden (1, 2) geführt sind und daß diese Öffnungen (13, 14) so dimensioniert sind, daß sie für das Hochfrequenzfeld im Zirkulator undurchlässig sind.
  4. Verzweigungszirkulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Zirkulator, dessen Wellenleiterverzweigung als planare Leitungsstruktur (15, 16, 17) ausgebildet ist, die ferromagnetischen Stäbe (7) durch Bohrungen (18, 19, 20), welche die Leitungsstruktur (15, 16, 17) durchsetzen, geführt sind.
  5. Verzweigungszirkulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einen die Verzweigungszone ausfüllenden ferromagnetischen Körper (24) parallel zum statischen Magnetfeld verlaufende Durchgangsbohrungen (27) eingebracht sind, die mit einem anderen Dielektrikum gefüllt sind.
  6. Verzweigungszirkulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Dielektrika aus gut wärmeleitendem Keramik besteht.
  7. Verzweigungszirkulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Dielektrika eine Flüssigkeit ist, die zum Abtransport der Verlustwärme durch den ferromagnetischen Resonator strömt.
  8. Verzweigungszirkulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Dielektrika ein Gas ist, das zum Abtransport der Verlustwärme durch den ferromagnetischen Resonator strömt.
  9. Verzweigungszirkulator nach einem der Ansprüche 2, 3, 4, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß alle ferromagnetischen Stäbe (7) in einem dielektrischen Zylinder (8) angeordnet sind, durch den eine Flüssigkeit oder ein Gas strömt.
  10. Verzweigungszirkulator nach einem der Ansprüche 2, 3, 4, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder einzelne ferromagnetische Stab in einem dielektrischen Röhrchen steckt, durch das eine Flüssigkeit oder ein Gas strömt.
  11. Verzweigungszirkulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch seine Verwendung als ein in seiner Drehrichtung umschaltbarer Zirkulator, wobei das statische Magnetfeld im Resonator einer außerhalb der Wellenleiterverzweigungszone angeordneten stromdurchflossenen Spule umorientiert wird.
  12. Verzweigungszirkulator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule auf ein außerhalb der Verzweigungszone angeordnetes ferromagnetisches Joch (6) gewikkelt ist, welches einen magnetischen Kreis mit dem ferromagnetischen Dielektrikum (7) in der Verzweigungszone bildet und daß im stromlosen Zustand der Spule die Remanenzfeldstärke im Joch (6) und im Dielektrikum (7) das statische Magnetfeld im Resonator aufrecht erhält.
EP87109522A 1986-10-04 1987-07-02 Verzweigungszirkulator für Mikrowellen Expired - Lifetime EP0263242B1 (de)

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DE19863633908 DE3633908A1 (de) 1986-10-04 1986-10-04 Verzweigungszirkulator fuer mikrowellen

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EP0263242A1 EP0263242A1 (de) 1988-04-13
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CA (1) CA1277727C (de)
DE (2) DE3633908A1 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5384556A (en) * 1993-09-30 1995-01-24 Raytheon Company Microwave circulator apparatus and method
US7683731B2 (en) * 2005-12-20 2010-03-23 Ems Technologies, Inc. Ferrite waveguide circulator with thermally-conductive dielectric attachments
US7561003B2 (en) 2007-10-31 2009-07-14 Ems Technologies, Inc. Multi-junction waveguide circulator with overlapping quarter-wave transformers
CN101771183A (zh) * 2009-07-20 2010-07-07 世达普(苏州)通信设备有限公司 多结带线微波环行结隔离器
US9136572B2 (en) 2013-07-26 2015-09-15 Raytheon Company Dual stripline tile circulator utilizing thick film post-fired substrate stacking
US9899717B2 (en) 2015-10-13 2018-02-20 Raytheon Company Stacked low loss stripline circulator
US20230155269A1 (en) * 2021-11-18 2023-05-18 Admotech Co., Ltd. High power isolator having cooling channel structure

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB781024A (en) * 1955-06-01 1957-08-14 Hughes Aircraft Co Microwave unidirectional coupling device
DE1069233B (de) * 1955-12-08 1959-11-19
US3089101A (en) * 1959-02-27 1963-05-07 Herman N Chait Field displacement circulator
DE1117183B (de) * 1960-09-30 1961-11-16 Siemens Ag Richtungsleitung fuer sehr kurze elektromagnetische Wellen
DE1165695B (de) * 1962-05-22 1964-03-19 Telefunken Patent Breitbandiger Y-Zirkulator in Hohlrohrbauweise
US3434076A (en) * 1963-10-17 1969-03-18 Varian Associates Waveguide window having circulating fluid of critical loss tangent for dampening unwanted mode
US3466571A (en) * 1968-02-28 1969-09-09 Motorola Inc High peak power waveguide junction circulators having inductive posts in each port for tuning circulator
US3662291A (en) * 1970-06-19 1972-05-09 E & M Lab Waveguide ferrite circulator having conductive side of dielectric disc in contact with ferrite
US4122418A (en) * 1975-05-10 1978-10-24 Tsukasa Nagao Composite resonator
FR2443750A1 (fr) * 1978-12-08 1980-07-04 Lignes Telegraph Telephon Circulateur de puissance a faible perte d'insertion
SU1107198A1 (ru) * 1983-04-07 1984-08-07 Предприятие П/Я В-2749 @ -Циркул тор с диэлектрическим заполнением
US4605915A (en) * 1984-07-09 1986-08-12 Cubic Corporation Stripline circuits isolated by adjacent decoupling strip portions

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