EP0518218A1 - Microwave coupler-polariser - Google Patents

Microwave coupler-polariser Download PDF

Info

Publication number
EP0518218A1
EP0518218A1 EP92109474A EP92109474A EP0518218A1 EP 0518218 A1 EP0518218 A1 EP 0518218A1 EP 92109474 A EP92109474 A EP 92109474A EP 92109474 A EP92109474 A EP 92109474A EP 0518218 A1 EP0518218 A1 EP 0518218A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
waveguide
coupler
coaxial
polarization
switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP92109474A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Eberhard Dr.-Ing. Schuegraf
Helmuth Dipl.-Ing. Thiere
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0518218A1 publication Critical patent/EP0518218A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/16—Auxiliary devices for mode selection, e.g. mode suppression or mode promotion; for mode conversion
    • H01P1/161—Auxiliary devices for mode selection, e.g. mode suppression or mode promotion; for mode conversion sustaining two independent orthogonal modes, e.g. orthomode transducer

Definitions

  • the invention relates to a coupler polarizer according to the preamble of claim 1.
  • the so-called coupler polarizer is suitable for generating and / or receiving circularly polarized microwaves.
  • Such a coupler polarizer is shown in a block diagram in FIG. 1. It then consists of a phase-symmetrical polarization switch 1, which separates two orthogonally linearly polarized waves applied to an access A square or circular cross-section and which supplies two orthogonal polarization accesses Z1 and Z2 of rectangular cross-section, and one with the two orthogonal polarization accesses Z1 and Z2 of the polarization switch 1 via two Lines 3 and 4 of the same length connected 3 dB coupler 2.
  • Coupler polarizers have so far been implemented in two, relatively far apart, narrow frequency bands with a two-band 3 dB coupler optimized in waveguide technology only in these bands or with two waveguide 3 dB couplers, each optimized only in one of the narrow bands.
  • E. Schuegraf "A New Wideband Circular Polarizer", International U.R.S.I. Symposium 1980, pages 232 A / 1 to A / 4.
  • the object of the invention is to implement a coupler polarizer for a very broad frequency band without splitting into subbands.
  • waveguide couplers are due to their considerable frequency response, which cannot be compensated for without distortion of their 90 o partial wave phase Coupling attenuation is not suitable because this frequency response is the deviation from pure circular polarization (axis relationships AR 0 dB) significantly determines.
  • a particularly advantageous component of the coupler polarizer according to the invention is the phase-symmetrical polarization filter specified in the claims 3 to 7.
  • a certain coaxial line coupler that is equal in terms of bandwidth can be connected particularly cheaply, the coupling attenuation frequency response of which is minimized over the wideband without disturbing the 90 o phase of its partial waves, which is necessary for pure circular polarization.
  • phase-symmetrical double connection via two lines 3 and 4, which contain two mutually identical waveguide-coaxial line transitions 5.
  • a transition 5 is shown in FIG. 2 in a cut-away side view.
  • the transition 5 consists of a stepped metallic web 8, which is fitted on the inside in the rectangular waveguide 6 on a broad side, which extends in the longitudinal direction of the waveguide and has a width a 'of approximately 1/5 of the broad waveguide dimension a.
  • the waveguide narrow side dimension is b o .
  • the inner conductor 9 of a coaxial line 7 branches off, the outer conductor 10 of which merges into the waveguide 6 in steps.
  • the axis of the coaxial line 7 runs parallel to the longitudinal axis of the rectangular waveguide 6. If these two axes are merged, the spatial symmetry is retained.
  • Switch S1 to S4 are used with the Structure of the location of their accesses 0, 1, 2 according to FIG. 3 is provided.
  • Access 0 as a so-called changer access can be connected to alternative access 1 or 2.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a switchable coupler polarizer according to the invention connected to a grooved horn 20.
  • a switching system consisting of four coaxial switches S1 to S4 is provided.
  • the changer accesses K10 and K30 of two first coaxial changeover switches S1 and S3 are each connected to the end of the coaxial line of one of the two waveguide-coaxial line junctions 5, taking into account the same line lengths.
  • the orthogonal polarization accesses Z1 and Z2 belonging to the phase-symmetrical polarization switch, which are each connected to the waveguide end of a transition 5, are provided for vertical or for horizontal linear polarization.
  • the alternative access K11 of the coaxial changeover switch S1 and the alternative access K31 of the coaxial changeover switch S3 are connected via two coaxial line pieces 12 and 13, taking into account the same line lengths, to the input 11 and to the input 31 of the 3 dB coupler 2, which is designed in coaxial line technology.
  • the other two alternative accesses K12 and K32 of these two coaxial changeover switches S1 and S3 are each connected to an alternative access K22 and K42 of the two other coaxial changeover switches S2 and S4 via two coaxial line pieces 16 and 17, respectively.
  • the two other alternative accesses K21 and K41 of the two coaxial changeover switches S2 and S4 are each connected to an input 21 and 41 of the 3 dB coupler 2 via two coaxial line pieces 14 and 15, respectively.
  • the signals for right-handed and left-handed circular polarization or for horizontal and vertical polarization - depending on the position of the four coaxial switches S1 to S4 - are present at the two changer accesses K20 and K40 of the two coaxial switches S2 and S4.
  • the switches S1 and S3 are suitably inclined to adapt them to the spacing of the coaxial accesses 11 and 31 of the 3 dB coupler 2 without any additional wiring.
  • the 3 dB coupler 2 which is actually arranged perpendicular to the plane of the drawing with the axes of its coaxial accesses 11, 31, 21, 41, is folded into the plane of the drawing.
  • the circular polarizations clockwise rd and counterclockwise ld are available at the coupler accesses 41 and 21 and the linear polarizations horizontally and vertically at the accesses K32 and K12 of the two switches S1 and S3.
  • the exactly symmetrical structure of the paths of the signal components in the coupler polarizer according to the invention over the entire frequency range of e.g. 4.3 to 8.5 GHz achieved a polarization decoupling of at least 25 dB.
  • the 3 dB coupler 2 is followed by the two further switches S2 and S4.
  • the preamplifiers V1 and V2 are connected to their changer accesses K20 and K40 via coaxial line pieces 18, 19, the coupler accesses 21 and 41 for left-hand polarization ld and right-hand polarization rd to the accesses K21 and K41, and to the accesses K22 and K42 the switches S2 and S4 the linear polarizations taken over from the accesses K12 and K32 of the switches S1 and S3.
  • the four switches S1 to S4 of the coaxial switching network for polarization selection can be operated remotely.
  • FIGS. 5 and 6 show two mutually perpendicular cross-sectional side views through a phase-symmetrical polarization switch used advantageously in the coupler polarizer according to the invention, FIG. 5 a section through the switch arm pair which is not designed with mirror image symmetry and FIG. 6 a section through the mirror-symmetrically designed switch arm pair of the switch shows.
  • FIG. 7 shows a perspective view of such a polarization switch, which is otherwise already known per se from European patent application 0 419 892.
  • the polarization switch shown has a symmetrically constructed five-armed double branch D, which contains an arm lying in the double branch longitudinal axis direction L for connecting a further waveguide with a round or square cross section and four identically designed partial arm connections with a rectangular cross section, which are each rotated by 90 o relative to the axis L. are and run at the same angle relative to the double branching longitudinal axis L in the opposite direction to the connecting arm of the further waveguide.
  • two opposing partial arm connections of the double branch D are of total crossover arm sections A1, A2 (FIG. 5) and A3, A4 (FIG.
  • the pair of total crossover arm sections A1 and A2 shown in FIG. 5, which does not have a mirror image symmetry with respect to the double branching longitudinal axis L, has, starting from the double branching D, a short waveguide section B1 or B2 running parallel to the double branching longitudinal axis L in each crossover section A1 or A2.
  • the two short waveguide sections B1 and B2 are followed by a longer waveguide section H1 and H2 each via an E-bend E1 and E2 with an angle + ⁇ .
  • the longer waveguide pieces H1 and H2 in the two switch arm sections A1 and A2 are followed by a short, parallel to the double branching longitudinal axis L, via an E-bend E3 and E4 each with an angle ⁇ relative to the direction of the double branching longitudinal axis L.
  • a longer waveguide section H3 or H4 is connected to the short waveguide sections B3 and B4 via a further E-bend E5 or E6, each with an angle + ⁇ .
  • the switch arm sections A1 and A2 then continue via bends E7 and E8 with an angle ⁇ in short waveguide sections B5 and B6 running parallel to the double branching longitudinal axis L.
  • the short waveguide sections B9 and B10 run parallel to the double branching longitudinal axis L.
  • a longer waveguide section H7 follows in the switch arm section A3 via an E-bend E15 with an angle + ⁇ and in the switch arm section A4 via an E-bend E16 with an angle - ⁇ also a longer one Waveguide section H8.
  • All longer waveguide sections H1 to H8 have the same length in the switch arm sections A1 to A4 of the two pairs of forks.
  • the short waveguide pieces B1, B2, B7 and B8 with the length L S '', the short waveguide pieces B3, B4, B9 and B10 with the length L S and the short waveguide pieces B5, B6, B11 and B12 are also of equal length with the length L S '.
  • All short waveguide pieces B1 to B12 of the four switch arm sections A1 to A4 are dimensioned at least so long that there is sufficient E11 interference field attenuation at the highest operating frequency.
  • the series branches SV1 and SV2 are designed with the correct wave resistance, the partial arms T1 to T4 having an aspect ratio between the broad side a and the narrow side b of approximately 4: 1.
  • the orthogonal polarization input Z1 and Z2 of the two series branches SV1 and SV2 has an aspect ratio between the broad side a and the narrow side b o of approximately 2: 1.
  • All E-bends E1 to E20 are provided with a symmetrical corner flattening F on the outer broad side bend of the waveguide.
  • the clear width w between the switch arm sections A3 and A4 of the mirror-symmetrically designed switch arm pair in FIG. 6 must be dimensioned somewhat larger than the broad side a of all rectangular waveguides, so that the switch arm section pair shown in FIG. 5 between the switch arm sections A3 and A4 of the arrangement shown in Fig. 6 has space.
  • the width w is also adopted for the switch arm sections A1 and A2 of the arrangement shown in FIG. 5. Since all switch arm components are mutually exactly phase-symmetrical, this also applies to the complete switch arm pairs under the conditions mentioned above.
  • the double branch D branches the circular waveguide spatially completely symmetrically into four rectangular waveguides, which are rotated by 90 o with respect to each other around the elongated circular waveguide axis forming the double branch longitudinal axis L. It is of crucial importance here that the double branch D is constructed with exact phase symmetry with respect to both orthogonal linear polarizations, to which a pair of opposing rectangular waveguides is assigned. Since also each a symmetrical waveguide fork feeds these two pairs of rectangular waveguides, both H11 polarizations are electrically completely symmetrical and therefore excited with respect to the higher wave types E01 and H21 without interference waves. This results in the required theoretical uniqueness range of f h / f n ⁇ 2 to cover the operating frequency range.
  • both waveguide forks of the polarization switch according to FIGS. 5 to 7 in addition to the homogeneous intermediate lines, consist only of the same, very broadband, low-reflection E-bends, which are arranged at exactly corresponding line locations of one and the other fork and are exclusively in distinguish the direction of buckling. For this reason, the two waveguide forks are precisely phase-symmetrical to one another over a wide band, and thus also the complete polarization switch according to FIGS. 5 to 7.
  • the polarization switch shown in Figures 5 to 7 can be produced using the proven NC milling technique with the high precision required for phase accuracy. Both forks are divided by one level, which cuts all rectangular waveguides along the center lines of their broad sides - that is, free of cross currents. All waveguide walls are cylindrical with respect to this parting plane and can be produced with a three-dimensionally controlled milling machine with good reproducibility. The construction of massive milled aluminum blocks ensures high mechanical strength and resilience.
  • FIG. 8 shows in a block diagram an antenna feed system in which a coupler polarizer according to the invention with the possibility of switching between linear polarization and circular polarization is used.
  • the broadband antenna feed system has a grooved horn 20, to which the described phase-symmetrical polarization switch 1 with its circular waveguide access is directly connected.
  • the polarization switch 1 supplies at its orthogonal linear polarization accesses Z1, Z2 the reception signals associated with vertical or horizontal linear polarization. These signals are forwarded via lines 3, 4 with waveguide-coaxial line transitions 5 via four remote-controlled coaxial changeover switches S1 to S4 (dotted switching path) to an interface C1.
  • a 3 dB / 90 o coupler 2 which is designed in coaxial line technology, can be interposed for receiving circular polarization.
  • This switching state for circular polarization is currently switched on in Fig. 8 (drawn solid).
  • the signals belonging to right-handed or left-handed polarization are then present at the changer inputs 0 of the coaxial changeover switches S2 and S4. Due to the largely exactly symmetrical structure of the signal paths, a polarization decoupling of at least 25 dB is achieved.
  • Calibration signal devices lie between the interfaces C1 and C in FIG. 8, whereas between the interfaces C and D1 Low-noise preamplifiers V1 and V2 with 30 dB measuring couplers M1 and M2 are arranged.
  • the signals corresponding to the two orthogonal linear polarization accesses Z2 and Z1 of the polarization switch 1 of the vertical and horizontal polarization components arrive via lines 3 and 4 with waveguide-coaxial line transition 5 and the coaxial switches S1, S2 and S3, S4 in the respective switching position 2 in as far as possible Short cable connections to the interface C1 and via the directional coupler R1 or R2 to the interface C.
  • these signals can be processed further in the two-channel receiving system for dynamic polarization measurement.
  • the polarization plane can then be optimally adjusted in connection with the polarization rotation control, so that a simultaneous measurement of co- and cross-polarization is possible.
  • the polarizations "circular-right-turning rd” or “circular-left-turning ld” are formed in the high-frequency plane by recombining the separate polarization components in the 3 dB coupler 2 in switch position 1 of the coaxial switches S1, S2 and S3, S4.
  • the polarization decoupling that can be achieved depends crucially on the amplitude and phase synchronization of this coupler.
  • a polarization decoupling of at least 25 dB is corresponding to a circular polarization-axis ratio of 0.98 dB, reachable.
  • the functioning of the optionally possible polarization measurement depends on the signals involved having a defined phase relationship to one another and that these are maintained under all operating conditions. A The signal paths are therefore calibrated when the frequency band changes, when the frequency within the band changes significantly and at regular intervals. The calibration detects the phase synchronization errors of the input filters, preamplifiers and downconverters not shown in FIG. 8 after the interface D1.
  • the antenna with the grooved horn 20 itself and the feed system up to the feed point EP of the calibration signals are not monitored.
  • These parts of the calibration signal device consisting of a 3 dB power divider 22 and the 20 dB directional couplers R1, R2, R3 are therefore selected so that a continuous wave signal fed in at the entry point EP between the outputs of the 20 dB directional couplers R1 and R2 at the interface C. has only negligibly small differences in amplitude and phase.
  • the coaxial switches S1 to S4 contain an internal 50 ohm terminating resistor W for the signal path that is not switched through. During the calibration process, the coaxial changeover switches S2 and S4 are in switch position 2 and the coaxial changeover switches S1 and S3 in switch position 1.
  • a noise source 23 with a noise power of at least 33 dB is connected to the 20 dB directional coupler R3.
  • a phase shifter P1 or P2 with adjustment possibility is also switched on.

Landscapes

  • Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)

Abstract

Main components of the coupler-polariser according to the invention are a polarisation filter (1) which is constructed in a broadband manner such that it is virtually precisely phase-balanced, and a 3 dB coupler (2), which is connected thereto via waveguides/coaxial lead junctions (5), is designed using coaxial-lead technology and, because of the 90 DEG phase shift of its subwaves, operates as part of a circular polariser. The coupler-polariser can be used for broadband antenna-supply systems in satellite or directional radio. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kopplerpolarisator gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a coupler polarizer according to the preamble of claim 1.

Zur Erzeugung und/oder zum Empfang zirkular polarisierter Mikrowellen ist der sogenannte Kopplerpolarisator geeignet. In Fig. 1 ist ein solcher Kopplerpolarisator in einer Blockschaltbilddarstellung gezeigt. Er besteht danach aus einer phasensymmetrischen Polarisationsweiche 1, die zwei an einem Zugang A quadratischen oder kreisförmigen Querschnitts anliegende orthogonal linearpolarisierte Wellen trennt und diese zwei Orthogonalpolarisationszugängen Z1 und Z2 rechteckförmigen Querschnitts zuführt, und aus einem mit den beiden Orthogonalpolarisationszugängen Z1 und Z2 der Polarisationsweiche 1 über zwei gleich lange Leitungen 3 und 4 verbundenen 3 dB-Koppler 2. Am Ausgang rd des Kopplerpolarisators 2 wird die rechtsdrehende und am Ausgang 1d die linksdrehende Zirkularpolarisation abgenommen. Kopplerpolarisatoren wurden bisher in zwei relativ weit voneinander entfernten, schmalen Frequenzbändern mit einem nur in diesen Bändern optimierten Zweiband-3 dB-Koppler in Hohlleitertechnik oder mit zwei jeweils nur in einem der schmalen Bänder optimierten Hohlleiter-3 dB-Kopplern realisiert. In diesem Zusammenhang wird auf den Beitrag von E. Schuegraf: "A New Wideband Circular Polarizer", International U.R.S.I.-Symposium 1980, Seiten 232 A/1 bis A/4 hingewiesen.The so-called coupler polarizer is suitable for generating and / or receiving circularly polarized microwaves. Such a coupler polarizer is shown in a block diagram in FIG. 1. It then consists of a phase-symmetrical polarization switch 1, which separates two orthogonally linearly polarized waves applied to an access A square or circular cross-section and which supplies two orthogonal polarization accesses Z1 and Z2 of rectangular cross-section, and one with the two orthogonal polarization accesses Z1 and Z2 of the polarization switch 1 via two Lines 3 and 4 of the same length connected 3 dB coupler 2. At the output rd of the coupler polarizer 2, the right-handed circular polarization is taken off and at the output 1d, the left-handed circular polarization. Coupler polarizers have so far been implemented in two, relatively far apart, narrow frequency bands with a two-band 3 dB coupler optimized in waveguide technology only in these bands or with two waveguide 3 dB couplers, each optimized only in one of the narrow bands. In this context, reference is made to the contribution by E. Schuegraf: "A New Wideband Circular Polarizer", International U.R.S.I. Symposium 1980, pages 232 A / 1 to A / 4.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kopplerpolarisator für ein sehr breites Frequenzband ohne Aufspaltung in Teilbänder zu verwirklichen. Für diese Aufgabe sind Hohlleiterkoppler wegen ihres erheblichen und nicht ohne Verzerrungen ihrer 90o-Teilwellenphase kompensierbaren Frequenzganges ihrer Koppeldämpfung nicht geeignet, weil dieser Frequenzgang die Abweichung von reiner Zirkularpolarisation (Achsenverhältnisse AR

Figure imgb0001
0 dB) maßgebend mitbestimmt. Kopplerpolarisatoren oder andere Polarisatorarten, mit denen gemäß den Forderungen über Frequenzbereiche mit Breiten von bis zu 2 : 1 = fh/fn (fh = höchste Frequenz, fn = niedrigste Frequenz) Achsenverhältnisse der Zirkularpolarisation von weniger als 1 dB erreicht werden, sind nicht bekannt.The object of the invention is to implement a coupler polarizer for a very broad frequency band without splitting into subbands. For this task, waveguide couplers are due to their considerable frequency response, which cannot be compensated for without distortion of their 90 o partial wave phase Coupling attenuation is not suitable because this frequency response is the deviation from pure circular polarization (axis relationships AR
Figure imgb0001
0 dB) significantly determines. Coupler polarizers or other types of polarizer with which, according to the requirements over frequency ranges with widths of up to 2: 1 = f h / f n (f h = highest frequency, f n = lowest frequency), axis ratios of the circular polarization of less than 1 dB are achieved, are not known.

Die gestellte Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Kopplerpolarisator durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.The object is achieved in a generic coupler polarizer by the features specified in the characterizing part of claim 1.

Zweckmäßige Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Appropriate further training is specified in the subclaims.

Eine besonders vorteilhafte Komponente des Kopplerpolarisators nach der Erfindung ist dabei die im einzelnen in den Ansprüchen 3 bis 7 angegebene phasensymmetrische Polarisationsweiche. Eine solche Mikrowellen-Polarisationsweiche in Hohlleitertechnik ist für sich aus der europäischen Patentanmeldung 0 419 892 bekannt. Sie hat breitbandig einen sehr kleinen, ausschließlich toleranzbedingten Restphasenfehler, einen sehr großen eindeutigen Frequenzbereich von 2,08 : 1 = fh/fn und breitbandig kleine Durchgangsreflexionen. Mit einer solchen Polarisationsweiche läßt sich ein bestimmter, ihr hinsichtlich Bandbreite ebenbürtiger Koaxialleitungskoppler besonders günstig verbinden, dessen Koppeldämpfungsfrequenzgang breitbandig minimiert ist, ohne die 90o-Phase seiner Teilwellen zu stören, die für reine Zikularpolarisation notwendig ist.A particularly advantageous component of the coupler polarizer according to the invention is the phase-symmetrical polarization filter specified in the claims 3 to 7. Such a microwave polarization switch in waveguide technology is known per se from European patent application 0 419 892. It has a very small, exclusively tolerance-related residual phase error over broadband, a very large, clear frequency range of 2.08: 1 = f h / f n and broadband small through reflections. With such a polarization switch, a certain coaxial line coupler that is equal in terms of bandwidth can be connected particularly cheaply, the coupling attenuation frequency response of which is minimized over the wideband without disturbing the 90 o phase of its partial waves, which is necessary for pure circular polarization.

Die Erfindung wird anhand von acht Figuren erläutert.The invention is explained with reference to eight figures.

Es zeigen

Fig. 1
das bereits beschriebene prinzipielle Blockschaltbild eines Kopplerpolarisators,
Fig. 2
eine aufgeschnittene Seitenansicht einer Leitung zwischen einer Polarisationsweiche und einem 3 dB-Koppler mit Hohlleiter-Koaxial-Übergang,
Fig. 3
das Schema eines Polarisationsumschalters,
Fig. 4
den Aufbau eines umschaltbaren Kopplerpolarisators nach der Erfindung,
Fig. 5
eine Querschnittsansicht einer beim Kopplerpolarisator nach der Erfindung benutzten Polarisationsweiche,
Fig. 6
eine darauf senkrecht stehende Querschnittsansicht durch diese Polarisationsweiche,
Fig. 7
den Aufbau dieser Polarisationsweiche in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 8
das Blockschaltbild eines Antennenspeisesystems mit einem umschaltbaren Kopplerpolarisator nach der Erfindung.
Show it
Fig. 1
the basic block diagram of a coupler polarizer already described,
Fig. 2
a cut side view of a line between a polarization switch and a 3 dB coupler with waveguide-coaxial transition,
Fig. 3
the scheme of a polarization switch,
Fig. 4
the construction of a switchable coupler polarizer according to the invention,
Fig. 5
2 shows a cross-sectional view of a polarization switch used in the coupler polarizer according to the invention,
Fig. 6
a cross-sectional view perpendicular to this through this polarization switch,
Fig. 7
the structure of this polarization switch in a perspective view,
Fig. 8
the block diagram of an antenna feed system with a switchable coupler polarizer according to the invention.

Zwischen den Orthogonalpolarisationszugängen Z1 und Z2 der phasensymmetrischen Polarisationsweiche 1 und den Koaxialzugängen 11 und 31 des 3 dB-Kopplers 2 (Fig. 1) erfolgt eine phasensymmetrische Doppelverbindung über zwei Leitungen 3 und 4, die zwei untereinander gleiche Hohlleiter-Koaxialleitungs-Übergänge 5 enthalten. Ein solcher Übergang 5 ist in Fig. 2 in einer aufgeschnittenen Seitenansicht dargestellt. Der Übergang 5 besteht aus einem innen im Rechteckhohlleiter 6 auf einer Breitseite angebrachten, gestuften metallischen Steg 8, der sich in Hohlleiterlängsrichtung erstreckt und eine Breite a' von etwa 1/5 der Hohlleiterbreitseitenabmessung a aufweist. Die Hohlleiterschmalseitenabmessung ist bo. An demjenigen Ende des Stegs 8, an dem er seine maximale Höhe erreicht, geht der Innenleiter 9 einer Koaxialleitung 7 ab, deren Außenleiter 10 unter Abstufung in den Hohlleiter 6 übergeht. Die Achse der Koaxialleitung 7 verläuft parallel zur Längsachse des Rechteckhohlleiters 6. Werden diese beiden Achsen zusammengelegt, so bleibt die räumliche Symmetrie erhalten.Between the orthogonal polarization accesses Z1 and Z2 of the phase-symmetrical polarization switch 1 and the coaxial accesses 11 and 31 of the 3 dB coupler 2 (FIG. 1) there is a phase-symmetrical double connection via two lines 3 and 4, which contain two mutually identical waveguide-coaxial line transitions 5. Such a transition 5 is shown in FIG. 2 in a cut-away side view. The transition 5 consists of a stepped metallic web 8, which is fitted on the inside in the rectangular waveguide 6 on a broad side, which extends in the longitudinal direction of the waveguide and has a width a 'of approximately 1/5 of the broad waveguide dimension a. The waveguide narrow side dimension is b o . At that end of the web 8 at which it reaches its maximum height, the inner conductor 9 of a coaxial line 7 branches off, the outer conductor 10 of which merges into the waveguide 6 in steps. The axis of the coaxial line 7 runs parallel to the longitudinal axis of the rectangular waveguide 6. If these two axes are merged, the spatial symmetry is retained.

Wird eine Umschaltung von zirkularer auf lineare Polarisation verlangt, so werden vier gleiche Schalter S1 bis S4 mit der Struktur der Lage ihrer Zugänge 0, 1, 2 entsprechend Fig. 3 vorgesehen. Dabei ist jeweils der Zugang 0 als sogenannter Wechslerzugang wahlweise mit dem Alternativzugang 1 oder 2 verbindbar.If a switch from circular to linear polarization is required, four identical switches S1 to S4 are used with the Structure of the location of their accesses 0, 1, 2 according to FIG. 3 is provided. Access 0 as a so-called changer access can be connected to alternative access 1 or 2.

Fig. 4 zeigt in einer prinzipiellen Darstellung einen umschaltbaren, an einen Rillenhornstrahler 20 angeschlossenen Kopplerpolarisator nach der Erfindung. Zur Umschaltung von zirkularer auf lineare Polarisation ist hierbei ein aus vier Koaxialumschaltern S1 bis S4 bestehendes Schaltsystem vorgesehen. Die Wechslerzugänge K10 und K30 zweier erster Koaxialumschalter S1 und S3 sind jeweils am Koaxialleitungsende eines der beiden Hohlleiter-Koaxialleitungsübergänge 5 unter Berücksichtigung gleicher Leitungslängen angeschlossen. Die zur phasensymmetrischen Polarisationsweiche gehörenden Orthogonalpolarisationszugänge Z1 und Z2, die mit dem Hohlleiterende eines Übergangs 5 jeweils verbunden sind, sind für vertikale bzw. für horizontale Linearpolarisation vorgesehen. Der Alternativzugang K11 des Koaxialumschalters S1 und der Alternativzugang K31 des Koaxialumschalters S3 sind über zwei Koaxialleitungsstücke 12 bzw. 13 unter Berücksichtigung gleicher Leitungslängen an den Eingang 11 bzw. an den Eingang 31 des in Koaxialleitungstechnik ausgebildeten 3 dB-Kopplers 2 angeschlossen. Die anderen beiden Alternativzugänge K12 bzw. K32 dieser beiden Koaxialumschalter S1 und S3 sind mit jeweils einem Alternativzugang K22 bzw. K42 der beiden anderen Koaxialumschalter S2 bzw. S4 über zwei Koaxialleitungsstücke 16 bzw. 17 verbunden. Die beiden anderen Alternativzugänge K21 und K41 der beiden Koaxialumschalter S2 bzw. S4 sind jeweils an einen Eingang 21 bzw. 41 des 3 dB-Kopplers 2 über zwei Koaxialleitungsstücke 14 bzw. 15 angeschlossen. An den beiden Wechslerzugängen K20 bzw. K40 der beiden Koaxialumschalter S2 bzw. S4 liegen die Signale für rechtsdrehende und linksdrehende Zirkularpolarisation bzw. für Horizontal- und Vertikalpolarisation - je nach Stellung der vier Koaxialumschalter S1 bis S4 - an. Durch geeignete Schrägstellung der Schalter S1 und S3 erfolgt eine Anpassung an den Abstand der Koaxialzugänge 11 und 31 des 3 dB-Kopplers 2 ohne weiteren Leitungsaufwand.FIG. 4 shows a schematic representation of a switchable coupler polarizer according to the invention connected to a grooved horn 20. To switch from circular to linear polarization, a switching system consisting of four coaxial switches S1 to S4 is provided. The changer accesses K10 and K30 of two first coaxial changeover switches S1 and S3 are each connected to the end of the coaxial line of one of the two waveguide-coaxial line junctions 5, taking into account the same line lengths. The orthogonal polarization accesses Z1 and Z2 belonging to the phase-symmetrical polarization switch, which are each connected to the waveguide end of a transition 5, are provided for vertical or for horizontal linear polarization. The alternative access K11 of the coaxial changeover switch S1 and the alternative access K31 of the coaxial changeover switch S3 are connected via two coaxial line pieces 12 and 13, taking into account the same line lengths, to the input 11 and to the input 31 of the 3 dB coupler 2, which is designed in coaxial line technology. The other two alternative accesses K12 and K32 of these two coaxial changeover switches S1 and S3 are each connected to an alternative access K22 and K42 of the two other coaxial changeover switches S2 and S4 via two coaxial line pieces 16 and 17, respectively. The two other alternative accesses K21 and K41 of the two coaxial changeover switches S2 and S4 are each connected to an input 21 and 41 of the 3 dB coupler 2 via two coaxial line pieces 14 and 15, respectively. The signals for right-handed and left-handed circular polarization or for horizontal and vertical polarization - depending on the position of the four coaxial switches S1 to S4 - are present at the two changer accesses K20 and K40 of the two coaxial switches S2 and S4. The switches S1 and S3 are suitably inclined to adapt them to the spacing of the coaxial accesses 11 and 31 of the 3 dB coupler 2 without any additional wiring.

In Fig. 4 ist der 3 dB-Koppler 2, der mit den Achsen seiner Koaxialzugänge 11, 31, 21, 41 eigentlich senkrecht auf der Zeichenebene angeordnet ist, in die Zeichenebene geklappt. Mit dieser Schaltung stehen die Zirkularpolarisationen rechtsdrehend rd bzw. linksdrehend ld an den Kopplerzugängen 41 und 21 und die Linearpolarisationen horizontal und vertikal an den Zugängen K32 bzw. K12 der beiden Schalter S1 und S3 zur Verfügung. Bei Zirkularpolarisation wird durch den exakt symmetrischen Aufbau der Wege der Signalkomponenten im Kopplerpolarisator nach der Erfindung über den gesamten Frequenzbereich von z.B. 4,3 bis 8,5 GHz eine Polarisationsentkopplung von mindestens 25 dB erreicht.4, the 3 dB coupler 2, which is actually arranged perpendicular to the plane of the drawing with the axes of its coaxial accesses 11, 31, 21, 41, is folded into the plane of the drawing. With this circuit, the circular polarizations clockwise rd and counterclockwise ld are available at the coupler accesses 41 and 21 and the linear polarizations horizontally and vertically at the accesses K32 and K12 of the two switches S1 and S3. With circular polarization, the exactly symmetrical structure of the paths of the signal components in the coupler polarizer according to the invention over the entire frequency range of e.g. 4.3 to 8.5 GHz achieved a polarization decoupling of at least 25 dB.

Wegen der räumlich invarianten Lage zweier im Empfangsfall verwendeter rauscharmer Vorverstärker V1 und V2 für jeweils beide zueinander orthogonale Polarisationen werden dem 3 dB-Koppler 2 nach Fig. 4 die beiden weiteren Schalter S2 und S4 nachgeschaltet. An ihre Wechslerzugänge K20 und K40 werden über Koaxialleitungsstücke 18, 19 die Vorverstärker V1 bzw. V2 angeschlossen, an die Zugänge K21 bzw. K41 die Kopplerzugänge 21 bzw. 41 für linksdrehende Polarisation ld bzw. rechtsdrehende Polarisation rd und an die Zugänge K22 bzw. K42 der Schalter S2 und S4 die von den Zugängen K12 bzw. K32 der Schalter S1 bzw. S3 übernommenen Linearpolarisationen. Die vier Schalter S1 bis S4 des koaxialen Umschaltnetzwerkes zur Polarisationswahl sind fernbedienbar.Because of the spatially invariant position of two low-noise preamplifiers V1 and V2 used in the reception case, each for both mutually orthogonal polarizations, the 3 dB coupler 2 according to FIG. 4 is followed by the two further switches S2 and S4. The preamplifiers V1 and V2 are connected to their changer accesses K20 and K40 via coaxial line pieces 18, 19, the coupler accesses 21 and 41 for left-hand polarization ld and right-hand polarization rd to the accesses K21 and K41, and to the accesses K22 and K42 the switches S2 and S4 the linear polarizations taken over from the accesses K12 and K32 of the switches S1 and S3. The four switches S1 to S4 of the coaxial switching network for polarization selection can be operated remotely.

Die Figuren 5 und 6 zeigen zwei aufeinander senkrechte Querschnittsseitenansichten durch eine beim Kopplerpolarisator in nach der Erfindung vorteilhafter Weise verwendete phasensymmetrische Polarisationsweiche, wobei Fig. 5 einen Schnitt durch das nicht spiegelbildsymmetrisch ausgebildete Weichenarmpaar und Fig. 6 einen Schnitt durch das spiegelbildsymmetrisch ausgebildete Weichenarmpaar der Weiche zeigt.FIGS. 5 and 6 show two mutually perpendicular cross-sectional side views through a phase-symmetrical polarization switch used advantageously in the coupler polarizer according to the invention, FIG. 5 a section through the switch arm pair which is not designed with mirror image symmetry and FIG. 6 a section through the mirror-symmetrically designed switch arm pair of the switch shows.

In Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht einer solchen Polarisationsweiche, die im übrigen für sich bereits aus der europäischen Patentanmeldung 0 419 892 bekannt ist, gezeigt. Die dargestellte Polarisationsweiche weist eine symmetrisch aufgebaute fünfarmige Doppelverzweigung D auf, die einen in Doppelverzweigungslängsachsrichtung L liegenden Arm zum Anschluß eines weiterführenden Hohlleiters runden oder auch quadratischen Querschnitts und vier gleichartig ausgebildete Teilarmanschlüsse rechteckigen Querschnitts enthält, die um jeweils 90o gegeneinander um die Achse L gedreht angeordnet sind und unter jeweils gleichem Winkel gegenüber der Doppelverzweigungslängsachse L in zum Anschlußarm des weiterführenden Hohlleiters entgegengesetzter Richtung verlaufen. Jeweils zwei gegenüberliegende Teilarmanschlüsse der Doppelverzweigung D sind über untereinander gleich lange, jeweils ein Paar bildende Gesamtweichenarmabschnitte A1, A2 (Fig. 5) und A3, A4 (Fig. 6) mit den zwei Teilarmen T1, T2 (Fig. 5) bzw. T3, T4 (Fig. 6) jeweils einer von zwei gleichartig ausgebildeten, symmetrischen und mit ihren Anschlußflanschen in ein und derselben Ebene liegenden Serienverzweigungen SV1 (Fig. 5) bzw. SV2 (Fig. 6) verbunden.FIG. 7 shows a perspective view of such a polarization switch, which is otherwise already known per se from European patent application 0 419 892. The polarization switch shown has a symmetrically constructed five-armed double branch D, which contains an arm lying in the double branch longitudinal axis direction L for connecting a further waveguide with a round or square cross section and four identically designed partial arm connections with a rectangular cross section, which are each rotated by 90 o relative to the axis L. are and run at the same angle relative to the double branching longitudinal axis L in the opposite direction to the connecting arm of the further waveguide. In each case two opposing partial arm connections of the double branch D are of total crossover arm sections A1, A2 (FIG. 5) and A3, A4 (FIG. 6) with the two partial arms T1, T2 (FIG. 5) and T3, each of the same length and forming a pair , T4 (Fig. 6) each one of two identically designed, symmetrical and with their connecting flanges in one and the same plane serial branches SV1 (Fig. 5) or SV2 (Fig. 6) connected.

Das in Fig. 5 dargestellte, nicht spiegelbildsymmetrisch zur Doppelverzweigungslängsachse L verlaufende Paar der Gesamtweichenarmabschnitte A1 und A2 weist ausgehend von der Doppelverzweigung D zunächst in jedem Weichenarmabschnitt A1 bzw. A2 ein parallel zur Doppelverzweigungslängsachse L verlaufendes kurzes Hohlleiterstück B1 bzw. B2 auf. An die beiden kurzen Hohlleiterstücke B1 und B2 folgt über je einen E-Knick E1 bzw. E2 mit einem Winkel + α je ein längeres Hohlleiterstück H1 bzw. H2. Über Je einen E-Knick E3 bzw. E4 jeweils mit einem Winkel - α gegenüber der Richtung der Doppelverzweigungslängsachse L folgt den längeren Hohlleiterstücken H1 bzw. H2 in den beiden Weichenarmabschnitten A1 bzw. A2 ein parallel zur Doppelverzweigungslängsachse L verlaufendes, kurzes Hohlleiterstück B3 bzw. B4. Über einen weiteren E-Knick E5 bzw. E6 jeweils mit einem Winkel + α ist an die kurzen Hohlleiterstücke B3 und B4 je ein längeres Hohlleiterstück H3 bzw. H4 angeschlossen. Die Weichenarmabschnitte A1 und A2 setzen sich danach über Knicke E7 bzw. E8 jeweils mit einem Winkel - α in zur Doppelverzweigungslängsachse L parallel verlaufende kurze Hohlleiterstücke B5 bzw. B6 fort. An das kurze Hohlleiterstück B5 schließt sich über einen E-Knick E9 mit einem Winkel + α' = + α der eine Teilarm T1 der Serienverzweigung SV1 an, wogegen der andere Teilarm T2 dieser Serienverzweigung SV1 über einen E-Knick E10 vom Winkel - α' = - α mit dem kurzen Hohlleiterstück B6 verbunden ist.The pair of total crossover arm sections A1 and A2 shown in FIG. 5, which does not have a mirror image symmetry with respect to the double branching longitudinal axis L, has, starting from the double branching D, a short waveguide section B1 or B2 running parallel to the double branching longitudinal axis L in each crossover section A1 or A2. The two short waveguide sections B1 and B2 are followed by a longer waveguide section H1 and H2 each via an E-bend E1 and E2 with an angle + α. The longer waveguide pieces H1 and H2 in the two switch arm sections A1 and A2 are followed by a short, parallel to the double branching longitudinal axis L, via an E-bend E3 and E4 each with an angle α relative to the direction of the double branching longitudinal axis L. Waveguide section B3 or B4. A longer waveguide section H3 or H4 is connected to the short waveguide sections B3 and B4 via a further E-bend E5 or E6, each with an angle + α. The switch arm sections A1 and A2 then continue via bends E7 and E8 with an angle α in short waveguide sections B5 and B6 running parallel to the double branching longitudinal axis L. The short waveguide section B5 is connected via an E-bend E9 with an angle + α '= + α to one arm T1 of the series branch SV1, whereas the other arm T2 of this series branch SV1 is connected via an E-bend E10 from the angle - α' = - α is connected to the short waveguide section B6.

Das in Fig. 6 dargestellte, spiegelbildsymmetrisch zur Doppelverzweigungslängsachse L verlaufende Paar der Weichenarmabschnitte A3 und A4 weist ausgehend von der Doppelverzweigung D zunächst in jedem Gesamtweichenarmabschnitt A3 bzw. A4 ebenfalls ein zur Doppelverzweigungslängsachse L parallel verlaufendes, kurzes Hohlleiterstück B7 bzw. B8 auf. Danach folgt im Weichenarmabschnitt A3 über einen E-Knick E11 mit einem Winkel - α gegenüber der Richtung der Achse L ein längeres Hohlleiterstück H5 und im Gesamtweichenarmabschnitt A4 über einen E-Knick E12 mit einem Winkel + α gegenüber der Achse L ebenfalls ein längeres Hohlleiterstück H6. Danach schließt sich im Weichenarmabschnitt A3 über einen E-Knick E13 mit dem Winkel + α ein kurzes Hohlleiterstück B9 und im Weichenarmabschnitt A4 über einen E-Knick E14 mit dem Winkel - α ebenfalls ein kurzes Hohlleiterstück B10 an. Die kurzen Hohlleiterstücke B9 und B10 verlaufen parallel zur Doppelverzweigungslängsachse L. Danach folgt im Weichenarmabschnitt A3 über einen E-Knick E15 mit einem Winkel + α ein längeres Hohlleiterstück H7 und im Weichenarmabschnitt A4 über einen E-Knick E16 mit einem Winkel - α ebenfalls ein längeres Hohlleiterstück H8. Im Anschluß daran folgt im Weichenarmabschnitt A3 über einen E-Knick E17 mit einem Winkel - α ein kurzes Hohlleiterstück B11 und im Weichenarmabschnitt A4 über einen E-Knick E18 mit einem Winkel + α ebenfalls ein kurzes Hohlleiterstück B12. Die beiden kurzen Hohlleiterstücke B11 und B12 verlaufen parallel zur Doppelverzweigungslängsachse L. Danach schließt sich im Weichenarmabschnitt A3 über einen E-Knick E19 mit einem Winkel + α' = + α der eine Teilarm T3 der Serienverzweigung SV2 an, wogegen im anderen Weichenarmabschnitt A4 über einen E-Knick E20 mit einem Winkel - α' = - α der Teilarm T4 der Serienverzweigung SV2 folgt.The pair of switch arm sections A3 and A4 shown in FIG. 6, mirror image symmetrical to the double branching longitudinal axis L, has a short waveguide section B7 and B8 running parallel to the double branching longitudinal axis L, starting from the double branching D in each total switch arm section A3 or A4. This is followed by a longer waveguide section H5 in the switch arm section A3 via an E-bend E11 with an angle - α with respect to the direction of the axis L and in the total switch arm section A4 via an E-bend E12 with an angle + α with respect to the axis L also a longer waveguide section H6 . This is followed by a short waveguide section B9 in the switch arm section A3 via an E-bend E13 with the angle + α and in the switch arm section A4 via an E-bend E14 with the angle - α also a short waveguide section B10. The short waveguide sections B9 and B10 run parallel to the double branching longitudinal axis L. Then a longer waveguide section H7 follows in the switch arm section A3 via an E-bend E15 with an angle + α and in the switch arm section A4 via an E-bend E16 with an angle - α also a longer one Waveguide section H8. This is followed by a short waveguide section B11 in the switch arm section A3 via an E-bend E17 with an angle α and in the switch arm section A4 via an E-Knick E18 with an angle + α also a short waveguide section B12. The two short waveguide sections B11 and B12 run parallel to the double branching longitudinal axis L. Then, in the switch arm section A3, an arm T3 of the series branch SV2 is connected via an E-bend E19 with an angle + α '= + α, whereas in the other switch arm section A4 there is one E-bend E20 with an angle - α '= - α the partial arm T4 follows the series branch SV2.

Alle längeren Hohlleiterstücke H1 bis H8 sind in den Weichenarmabschnitten A1 bis A4 der beiden Gabelpaare gleich lang bemessen. Untereinander gleich lang bemessen sind ebenfalls die kurzen Hohlleiterstücke B1, B2, B7 und B8 mit der Länge LS'', die kurzen Hohlleiterstücke B3, B4, B9 und B10 mit der Länge LS und die kurzen Hohlleiterstücke B5, B6, B11 und B12 mit der Länge LS'. Sämtliche kurzen Hohlleiterstücke B1 bis B12 der vier Weichenarmabschnitte A1 bis A4 sind zumindest so lang bemessen, daß sich eine ausreichende E₁₁-Störfelddämpfung bei der höchsten Betriebsfrequenz ergibt.All longer waveguide sections H1 to H8 have the same length in the switch arm sections A1 to A4 of the two pairs of forks. The short waveguide pieces B1, B2, B7 and B8 with the length L S '', the short waveguide pieces B3, B4, B9 and B10 with the length L S and the short waveguide pieces B5, B6, B11 and B12 are also of equal length with the length L S '. All short waveguide pieces B1 to B12 of the four switch arm sections A1 to A4 are dimensioned at least so long that there is sufficient E₁₁ interference field attenuation at the highest operating frequency.

Die Serienverzweigungen SV1 und SV2 sind wellenwiderstandsrichtig ausgebildet, wobei die Teilarme T1 bis T4 ein Seitenverhältnis zwischen der Breitseite a und der Schmalseite b von etwa 4 : 1 aufweisen. Der Orthogonalpolarisationseingang Z1 bzw. Z2 der beiden Serienverzweigungen SV1 udn SV2 weist ein Seitenverhältnis zwischen der Breitseite a und der Schmalseite bo von etwa 2 : 1 auf.The series branches SV1 and SV2 are designed with the correct wave resistance, the partial arms T1 to T4 having an aspect ratio between the broad side a and the narrow side b of approximately 4: 1. The orthogonal polarization input Z1 and Z2 of the two series branches SV1 and SV2 has an aspect ratio between the broad side a and the narrow side b o of approximately 2: 1.

Sämtliche E-Knicke E1 bis E20 sind mit einer symmetrischen Eckenabflachung F an der äußeren Breitseitenabknickung des Hohlleiters versehen.All E-bends E1 to E20 are provided with a symmetrical corner flattening F on the outer broad side bend of the waveguide.

Die lichte Weite w zwischen den Weichenarmabschnitten A3 und A4 des spiegelbildsymmetrisch ausgebildeten Weichenarmpaares in Fig. 6 muß etwas größer bemessen sein als die Breitseite a aller Rechteckhohlleiter, damit das in Fig. 5 dargestellte Weichenarmabschnittspaar zwischen den Weichenarmabschnitten A3 und A4 der in Fig. 6 dargestellten Anordnung Platz hat. Aus Gründen gleich langer Teilarme T1 und T2 bzw. T3 und T4 der Serienverzweigungen SV1 und SV2 wird die Weite w auch für die Weichenarmabschnitte A1 und A2 der in Fig. 5 dargestellten Anordnung übernommen. Da alle Weichenarmkomponenten wechselseitig exakt phasensymmetrisch sind, gilt dies unter den oben genannten Bedingungen auch für die kompletten Weichenarmpaare untereinander. Sodann stellt die Zusammenschaltung mit der ebenfalls exakt symmetrisch ausgebildeten Doppelverzweigung D eine exakt phasensymmetrische Polarisationsweiche dar. Die Doppelverzweigung D verzweigt den Rundhohlleiter räumlich völlig symmetrisch in vier Rechteckhohlleiter, die um jeweils 90o gegeneinander gedreht um die die Doppelverzweigungslängsachse L bildende, verlängerte Rundhohlleiterachse angeordnet sind. Von entscheidender Bedeutung ist dabei, daß die Doppelverzweigung D bezüglich beider orthogonalen Linearpolarisationen, denen je ein Paar von einander gegenüberliegenden Rechteckhohlleitern zugeordnet ist, exakt phasensymmetrisch aufgebaut ist. Da außerdem je eine in sich symmetrische Hohlleitergabel diese beiden Rechteckhohlleiterpaare speist, werden beide H₁₁-Polarisationen elektrisch völlig symmetrisch und daher in bezug auf die höheren Wellentypen E₀₁ und H₂₁ störwellenfrei angeregt. Daraus resultiert der erforderliche theoretische Eindeutigkeitsbereich von fh/fn ≈ 2 zur Abdeckung des Betriebsfrequenzbereiches.The clear width w between the switch arm sections A3 and A4 of the mirror-symmetrically designed switch arm pair in FIG. 6 must be dimensioned somewhat larger than the broad side a of all rectangular waveguides, so that the switch arm section pair shown in FIG. 5 between the switch arm sections A3 and A4 of the arrangement shown in Fig. 6 has space. For reasons of the same length of partial arms T1 and T2 or T3 and T4 of the series branches SV1 and SV2, the width w is also adopted for the switch arm sections A1 and A2 of the arrangement shown in FIG. 5. Since all switch arm components are mutually exactly phase-symmetrical, this also applies to the complete switch arm pairs under the conditions mentioned above. Then the interconnection with the likewise exactly symmetrical double branch D represents an exactly phase-symmetrical polarization switch. The double branch D branches the circular waveguide spatially completely symmetrically into four rectangular waveguides, which are rotated by 90 o with respect to each other around the elongated circular waveguide axis forming the double branch longitudinal axis L. It is of crucial importance here that the double branch D is constructed with exact phase symmetry with respect to both orthogonal linear polarizations, to which a pair of opposing rectangular waveguides is assigned. Since also each a symmetrical waveguide fork feeds these two pairs of rectangular waveguides, both H₁₁ polarizations are electrically completely symmetrical and therefore excited with respect to the higher wave types E₀₁ and H₂₁ without interference waves. This results in the required theoretical uniqueness range of f h / f n ≈ 2 to cover the operating frequency range.

Ferner ist sehr wichtig, daß beide Hohlleitergabeln der Polarisationsweiche nach den Figuren 5 bis 7 neben den homogenen Zwischenleitungen nur aus gleichen, sehr breitbandigen reflexionsarmen E-Knicken bestehen, die an genau korrespondierenden Leitungsorten der einen und der anderen Gabel angeordnet sind und sich hier ausschließlich in der Knickrichtung unterscheiden. Daher sind die beiden Hohlleitergabeln untereinander breitbandig exakt phasensymmetrisch und somit auch die komplette Polarisationsweiche nach den Figuren 5 bis 7.Furthermore, it is very important that both waveguide forks of the polarization switch according to FIGS. 5 to 7, in addition to the homogeneous intermediate lines, consist only of the same, very broadband, low-reflection E-bends, which are arranged at exactly corresponding line locations of one and the other fork and are exclusively in distinguish the direction of buckling. For this reason, the two waveguide forks are precisely phase-symmetrical to one another over a wide band, and thus also the complete polarization switch according to FIGS. 5 to 7.

Die in den Figuren 5 bis 7 dargestellte Polarisationsweiche läßt sich nach bewährtem Verfahren in NC-Frästechnik mit der für die Phasengenauigkeiten erforderlichen hohen Präzision anfertigen. Beide Gabeln werden von je einer Ebene geteilt, die alle Rechteckhohlleiter entlang den Mittellinien ihrer Breitseiten - also querstromfrei - schneidet. Alle Hohlleiterwände sind bezüglich dieser Teilungsebene zylindrisch und können mit einem dreidimensional gesteuerten Fräsautomaten mit guter Reproduziergenauigkeit hergestellt werden. Durch den Aufbau aus massiven gefrästen Aluminiumblöcken ist eine hohe mechanische Festigkeit und Belastbarkeit gegeben.The polarization switch shown in Figures 5 to 7 can be produced using the proven NC milling technique with the high precision required for phase accuracy. Both forks are divided by one level, which cuts all rectangular waveguides along the center lines of their broad sides - that is, free of cross currents. All waveguide walls are cylindrical with respect to this parting plane and can be produced with a three-dimensionally controlled milling machine with good reproducibility. The construction of massive milled aluminum blocks ensures high mechanical strength and resilience.

Fig. 8 zeigt in einem Blockschaltbild ein Antennenspeisesystem, in welchem ein Kopplerpolarisator nach der Erfindung mit Umschaltmöglichkeit zwischen Linearpolarisation und Zirkularpolarisation Anwendung findet. Das breitbandige Antennenspeisesysteme weist einen Rillenhornerreger 20 auf, an den die beschriebene phasensymmetrische Polarisationsweiche 1 mit ihrem Rundhohlleiterzugang unmittelbar angeschlossen ist. Die Polarisationsweiche 1 liefert an ihren Orthogonallinearpolarisationszugängen Z1, Z2 die zu vertikaler bzw. horizontaler Linearpolarisation gehörigen Empfangssignale. Diese Signale werden über Leitungen 3, 4 mit Hohlleiter-Koaxialleitungs-Übergängen 5 über vier fernbedienbare Koaxialumschalter S1 bis S4 (punktierter Schaltweg) bis an eine Schnittstelle C1 weitergeleitet. Durch Umschalten der Koaxialumschalter S1 bis S4 kann zum Empfang zirkularer Polarisation ein 3 dB/90o-Koppler 2, der in Koaxialleitungstechnik ausgeführt ist, zwischengeschaltet werden. Dieser Schaltzustand für zirkulare Polarisation ist in Fig. 8 gerade eingeschaltet (durchgezogen gezeichnet). An den Wechslerzugängen 0 der Koaxialumschalter S2 bzw. S4 liegen dann die zu rechts- bzw. linksdrehender Polarisation gehörenden Signale an. Durch den weitgehend exakt symmetrischen Aufbau der Signalwege wird dabei eine Polarisationsentkopplung von mindestens 25 dB erreicht. Zwischen den Schnittstellen C1 und C in Fig. 8 liegen Eichsignaleinrichtungen, wogegen zwischen den Schnittstellen C und D1 rauscharme Vorverstärker V1 und V2 mit 30 dB-Meßkopplern M1 und M2 angeordnet sind.8 shows in a block diagram an antenna feed system in which a coupler polarizer according to the invention with the possibility of switching between linear polarization and circular polarization is used. The broadband antenna feed system has a grooved horn 20, to which the described phase-symmetrical polarization switch 1 with its circular waveguide access is directly connected. The polarization switch 1 supplies at its orthogonal linear polarization accesses Z1, Z2 the reception signals associated with vertical or horizontal linear polarization. These signals are forwarded via lines 3, 4 with waveguide-coaxial line transitions 5 via four remote-controlled coaxial changeover switches S1 to S4 (dotted switching path) to an interface C1. By switching the coaxial switches S1 to S4, a 3 dB / 90 o coupler 2, which is designed in coaxial line technology, can be interposed for receiving circular polarization. This switching state for circular polarization is currently switched on in Fig. 8 (drawn solid). The signals belonging to right-handed or left-handed polarization are then present at the changer inputs 0 of the coaxial changeover switches S2 and S4. Due to the largely exactly symmetrical structure of the signal paths, a polarization decoupling of at least 25 dB is achieved. Calibration signal devices lie between the interfaces C1 and C in FIG. 8, whereas between the interfaces C and D1 Low-noise preamplifiers V1 and V2 with 30 dB measuring couplers M1 and M2 are arranged.

Die von den beiden Orthogonallinearpolarisationszugängen Z2 und Z1 der Polarisationsweiche 1 der vertikalen bzw. horizontalen Polarisationskomponente entsprechenden Signale gelangen über die Leitungen 3 bzw. 4 mit Hohlleiter-Koaxialleitungsübergang 5 und die Koaxialumschalter S1, S2 bzw. S3, S4 in der jeweiligen Schaltposition 2 in möglichst kurzen Kabelverbindungen an die Schnittstelle C1 und über die Richtkoppler R1 bzw. R2 an die Schnittstelle C. Nach Verstärkung durch die beiden ungekühlten rauscharmen Vorverstärker V1 bzw. V2 können diese Signale im zweikanaligen Empfangssystem der dynamischen Polarisationsmessung weiter verarbeitet werden. Da das Speisesystem mit den rauscharmen Vorverstärkern V1, V2 insgesamt gedreht werden kann, läßt sich dann in Verbindung mit der Polarisationsdrehsteuerung die Polarisationsebene optimal einstellen, so daß eine simultane Messung von Ko- und Kreuzpolarisation möglich ist. Die Polarisationen "zirkular-rechtsdrehend rd" bzw. "zirkular-linksdrehend ld" werden in der Hochfrequenzebene gebildet, indem in Schaltstellung 1 der Koaxialumschalter S1, S2 und S3, S4 die getrennten Polarisations-Komponenten im 3 dB-Koppler 2 rekombiniert werden. Die erreichbare Polarisationsentkopplung hängt dabei entscheidend vom Amplituden- und Phasengleichlauf dieses Kopplers ab. Bei entsprechender Auswahl dieses 3 dB-Kopplers 2 und Sorgfalt bei den Kabelverbindungen hinsichtlich ihres Abgleichs auf genauen Phasengleichlauf bis zu den 3 dB-Koppler- Eingängen ist eine Polarisationsentkopplung von mindestens 25 dB, entsprechend einem Zirkular-Polarisations-Achsenverhältnis von 0,98 dB, erreichbar. Das Funktionieren der optional möglichen Polarisationsmessung ist davon abhängig, daß die beteiligten Signale eine definierte Phasenbeziehung zueinander haben und diese auch unter allen Betriebsumständen beibehalten werden. Eine Eichung der Signalwege erfolgt daher bei Wechsel des Frequenzbandes, bei erheblicher Änderung der Frequenz innerhalb des Bandes und in regelmäßigen Zeitabständen. Die Eichung erfaßt die Phasengleichlauffehler der in Fig. 8 nicht gezeichneten Eingangsfilter, Vorverstärker und Abwärtsumsetzer nach der Schnittstelle D1. Nicht überwacht werden dabei die Antenne mit dem Rillenhornerreger 20 selbst und das Speisesystem bis zum Einspeisepunkt EP der Eichsignale. Diese aus einem 3 dB-Leistungsteiler 22 und den 20 dB-Richtkopplern R1, R2, R3 bestehenden Teile der Eichsignaleinrichtung sind daher so ausgewählt, daß ein am Einspeisepunkt EP eingespeistes Dauerstrichsignal zwischen den Ausgängen der 20 dB-Richtkoppler R1 und R2 an der Schnittstelle C nur vernachlässigbar geringe Amplituden- und Phasendifferenzen aufweist. Die Koaxialumschalter S1 bis S4 enthalten einen internen 50 Ohm Abschlußwiderstand W für den jeweils nicht durchgeschalteten Signalweg. Beim Eichvorgang stehen die Koaxialumschalter S2 und S4 in Schalterstellung 2 und die Koaxialumschalter S1 und S3 in Schalterstellung 1. Damit kann ungestört von den Nutzsignalen der Antenne geeicht werden, da diese in den Koaxialumschaltern S2 und S4 auf den Abschlußwiderstand W umgeschaltet sind. Zur Überprüfung der Rauscheigenschaften des Empfangsweges wird am 20 dB-Richtkoppler R3 eine Rauschquelle 23 mit einer Rauschleistung von mindestens 33 dB angeschlossen. In die Eichabzweigungsleitungen von den beiden Richtkopplern R1 und R2 ist noch jeweils ein Phasenschieber P1 bzw. P2 mit Justiermöglichkeit eingeschaltet.The signals corresponding to the two orthogonal linear polarization accesses Z2 and Z1 of the polarization switch 1 of the vertical and horizontal polarization components arrive via lines 3 and 4 with waveguide-coaxial line transition 5 and the coaxial switches S1, S2 and S3, S4 in the respective switching position 2 in as far as possible Short cable connections to the interface C1 and via the directional coupler R1 or R2 to the interface C. After amplification by the two uncooled low-noise preamplifiers V1 and V2, these signals can be processed further in the two-channel receiving system for dynamic polarization measurement. Since the feed system can be rotated with the low-noise preamplifiers V1, V2 as a whole, the polarization plane can then be optimally adjusted in connection with the polarization rotation control, so that a simultaneous measurement of co- and cross-polarization is possible. The polarizations "circular-right-turning rd" or "circular-left-turning ld" are formed in the high-frequency plane by recombining the separate polarization components in the 3 dB coupler 2 in switch position 1 of the coaxial switches S1, S2 and S3, S4. The polarization decoupling that can be achieved depends crucially on the amplitude and phase synchronization of this coupler. With appropriate selection of this 3 dB coupler 2 and care in the cable connections with regard to their adjustment to exact phase synchronization up to the 3 dB coupler inputs, a polarization decoupling of at least 25 dB is corresponding to a circular polarization-axis ratio of 0.98 dB, reachable. The functioning of the optionally possible polarization measurement depends on the signals involved having a defined phase relationship to one another and that these are maintained under all operating conditions. A The signal paths are therefore calibrated when the frequency band changes, when the frequency within the band changes significantly and at regular intervals. The calibration detects the phase synchronization errors of the input filters, preamplifiers and downconverters not shown in FIG. 8 after the interface D1. The antenna with the grooved horn 20 itself and the feed system up to the feed point EP of the calibration signals are not monitored. These parts of the calibration signal device consisting of a 3 dB power divider 22 and the 20 dB directional couplers R1, R2, R3 are therefore selected so that a continuous wave signal fed in at the entry point EP between the outputs of the 20 dB directional couplers R1 and R2 at the interface C. has only negligibly small differences in amplitude and phase. The coaxial switches S1 to S4 contain an internal 50 ohm terminating resistor W for the signal path that is not switched through. During the calibration process, the coaxial changeover switches S2 and S4 are in switch position 2 and the coaxial changeover switches S1 and S3 in switch position 1. This means that the useful signals of the antenna can be calibrated undisturbed, since these are switched over to the terminating resistor W in the coaxial changeover switches S2 and S4. To check the noise characteristics of the reception path, a noise source 23 with a noise power of at least 33 dB is connected to the 20 dB directional coupler R3. In the calibration branch lines from the two directional couplers R1 and R2, a phase shifter P1 or P2 with adjustment possibility is also switched on.

Claims (13)

Kopplerpolarisator zur Erzeugung und/oder zum Empfang zirkularpolarisierter Mikrowellen, bestehend aus einer in Hohlleitertechnik ausgeführten phasensymmetrischen Polarisationsweiche, die zwei an einem Zugang quadratischen oder kreisförmigen Querschnitts anliegende orthogonal linearpolarisierte Wellen trennt und diese zwei Orthogonallinearpolarisationszugängen rechteckförmigen Querschnitts zuführt, und aus einem mit den beiden Orthogonallinearpolarisationszugängen der Polarisationsweiche über zwei gleich lange Leitungen verbundenen 3 dB-Koppler, der die für Zirkularpolarisation notwendige 90o-Phasenverschiebung seiner Teilwellen bewirkt,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Polarisationsweiche (1) eine breitbandig so gut wie exakt phasensymmetrisch ausgebildete Polarisationsweiche vorgesehen ist, daß der 3 dB-Koppler (2) als Koaxialleitungskoppler ausgebildet ist, dessen Koppeldämpfungsfrequenzgang ohne Störung der 90o-Teilwellenphasen breitbandig minimiert ist, und daß die beiden gleich langen Leitungen (3, 4) jeweils einen übereinstimmend ausgebildeten Übergang (5) von einem Rechteckhohlleiter (6) auf eine Koaxialleitung (7) enthalten, wobei das Rechteckhohlleiterende jeweils an einen der Orthogonallinearpolarisationszugänge (Z1, Z2) der Polarisationsweiche und das Koaxialleitungsende jeweils an einen Eingang des in Koaxialleitungstechnik ausgebildeten 3 dB-Kopplers (2) angeschlossen ist, und daß der Koaxialteil der beiden Leitungen unter Einhaltung räumlicher Symmetrie parallel zu den Achsen der Rechteckhohlleiter verläuft, oder daß diese Achse mit der Koaxialleitungsachse identisch ist.Coupler polarizer for generating and / or receiving circularly polarized microwaves, consisting of a phase-symmetrical polarization switch, which is implemented in waveguide technology, which separates two orthogonally linearly polarized waves applied to a square or circular cross-section access and feeds these two orthogonal linear polarization accesses of rectangular cross-section, and one with the two orthogonally linear polarization inputs Polarization switch via two 3 dB couplers of equal length, which causes the 90 o phase shift of its partial waves necessary for circular polarization,
characterized,
that the polarization switch (1) is a broadband polarization switch which is almost exactly phase-symmetrical, that the 3 dB coupler (2) is designed as a coaxial line coupler, the coupling attenuation frequency response of which is minimized without interference to the 90 o partial wave phases, and that the two are the same long lines (3, 4) each contain a matching transition (5) from a rectangular waveguide (6) to a coaxial line (7), the rectangular waveguide end each connected to one of the orthogonal linear polarization access points (Z1, Z2) of the polarization switch and the coaxial line end to each Input of the 3 dB coupler (2) designed in coaxial line technology is connected, and that the coaxial part of the two lines runs parallel to the axes of the rectangular waveguide while maintaining spatial symmetry, or that this axis is identical to the coaxial line axis. Kopplerpolarisator nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hohlleiter-Koaxialleitungs-Übergang (5) einen innen im Rechteckhohlleiter (6) auf einer Breitseite angebrachten, gestuften metallischen Steg (8) aufweist, der sich in Hohlleiterlängsrichtung erstreckt und eine Breite von etwa einem Fünftel der Hohlleiterbreitseitenabmessung (bo) aufweist, und daß an demjenigen Ende des Stegs, an dem er seine maximale Höhe erreicht, der Innenleiter (9) der Koaxialleitung (7) mit seiner Achse in Richtung der Rechteckhohlleiterachse abgeht, wobei der Außenleiter (10) der Koaxialleitung unter Abstufung in den Hohlleiter übergeht.Coupler polarizer according to claim 1,
characterized,
that the waveguide-coaxial line transition (5) an inside in the rectangular waveguide (6) on a broad side attached, stepped metallic web (8) which extends in the longitudinal direction of the waveguide and has a width of about one fifth of the waveguide broadside dimension (b o ), and that at that end of the web at which it reaches its maximum height, the inner conductor (9 ) of the coaxial line (7) with its axis in the direction of the rectangular waveguide axis, the outer conductor (10) of the coaxial line merging into the waveguide. Kopplerpolarisator nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die phasensymmetrische Polarisationsweiche (1) eine symmetrisch aufgebaute fünfarmige Doppelverzweigung (D) aufweist, die einen in Doppelverzweigungslängsachsrichtung (L) liegenden Arm zum Anschluß eines weiterführenden Hohlleiters runden oder quadratischen Querschnitts und vier gleichartig ausgebildete Teilarmanschlüsse rechteckigen Querschnitts enthält, die um jeweils 90o gegeneinander um die Längsachse gedreht angeordnet sind und unter jeweils gleichem Winkel gegenüber der Doppelverzweigungslängsachse hin zum Anschlußarm des in entgegengesetzter Richtung weiterführenden Hohlleiters verlaufen und von denen jeweils zwei gegenüberliegende Teilarmanschlüsse über untereinander gleich lange, jeweils ein Paar bildende und ausschließlich mit Knicken über die Hohlleiterbreitseiten (E-Knicke) versehene Gesamtweichenarmabschnitte (A1 bis A4) mit den zwei Teilarmen jeweils einer von zwei gleichartig ausgebildeten, symmetrischen und mit ihren Anschlußflanschen in ein und derselben Ebene liegenden Serienverzweigungen (SV1, SV2) verbunden sind, wobei das eine Paar (A3, A4) der Weichenarmabschnitte ausschließlich entgegengesetzt verlaufende E-Knicke gleicher Lage aufweist, die einen spiegelsymmetrischen Verlauf dieses Paares zur Doppelverzweigungslängsachse ergeben, und wobei das andere, nicht spiegelsymmetrisch zur Doppelverzweigungslängsachse verlaufende Paar (A1, A2) der Weichenarmabschnitte parallel verlaufende E-Knicke gleicher Lage aufweist, die einen Versatz der zugeordneten Serienverzweigung in bezug zur Doppelverzweigungslängsachse von zumindest solcher Länge ergibt, daß ein durchdringungsfreies Ineinandergreifen beider Paare der Weichenarmabschnitte ermöglicht ist, daß das nicht spiegelbildsymmetrisch zur Doppelverzweigungslängsachse (L) verlaufende Paar der Weichenarmabschnitte (A1, A2) ausgehend von der Doppelverzweigung (D) zunächst in jedem Weichenarmabschnitt ein parallel zur Doppelverzweigungslängsachse verlaufendes, kurzes Hohlleiterstück (B1, B2) und daran der Reihe nach anschließend jeweils einen E-Knick (E1, E2) mit einem Winkel + α (+ α ist der im Uhrzeigersinn gerichtete und - α der entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn gerichtete Winkel zwischen der verlängerten Hohlleiterachse vor dem jeweiligen E-Knick und der Hohlleiterachse nach diesem E-Knick), ein längeres Hohlleiterstück (H1, H2), einen E-Knick (E3, E4) mit einem Winkel - α, ein weiteres parallel zur Doppelverzweigungslängsachse verlaufendes, kurzes Hohlleiterstück (B3, B4), einen E-Knick (E5, E6) mit einem Winkel + α, ein weiteres längeres Hohlleiterstück (H3, H4), einen E-Knick (E7, E8) mit einem Winkel - α und ein weiteres zur Doppelverzweigungslängsachse parallel verlaufendes kurzes Hohlleiterstück (B5, B6) aufweist, an das sich über einen E-Knick (E9, E10) mit einem Winkel + α' bzw. - α' (Richtungsdefinition von α gilt auch für α') jeweils ein Teilarm (T1, T2) der zugeordneten Serienverzweigung (SV1) anschließt, daß das spiegelbildsymmetrisch zur Doppelverzweigungslängsachse verlaufende Paar der Weichenarmabschnitte (A3, A4) ausgehend von der Doppelverzweigung zunächst in jedem Weichenarmabschnitt ebenfalls ein zur Doppelverzweigungslängsachse parallel verlaufendes, kurzes Hohlleiterstück (B7, B8) und danach der Reihe nachfolgend die beiden Weichenarmabschnitte auseinanderspreizende E-Knicke (E11, E12) mit einem Winkel - α bzw. + α, ein längeres Hohlleiterstück (H5, H6), einen E-Knick (E13, E14) mit einem Winkel + α bzw. - α, ein weiteres zur Doppelverzweigungslängsachse parallel verlaufendes, kurzes Hohlleiterstück (B9, B10), einen E-Knick (E15, E16) mit einem Winkel + α bzw. - α, ein weiteres längeres Hohlleiterstück (H7, H8), einen E-Knick (E17, E18) mit einem Winkel - α bzw. + α und ein weiteres zur Doppelverzweigungslängsachse parallel verlaufendes, kurzes Hohlleiterstück (B11, B12) aufweist, an das sich über einen E-Knick (E19, E20) mit einem Winkel + α'bzw. - α' jeweils ein Teilarm (T3, T4) der zugeordneten Serienverzweigung (SV2) anschließt, daß die längeren Hohlleiterstücke (H1 bis H8) in beiden Weichenarmabschnittpaaren gleich lang bemessen sind und zwar so, daß sich im nicht spiegelsymmetrisch ausgebildeten Weichenarmabschnittpaar eine Seitenversatzstrecke (v) ergibt, die etwas größer als die Breitseite (a) der verwendeten Rechteckhohlleiter ist, und daß die kurzen Hohlleiterstücke (B1 bis B12) zumindest so lang sind, daß sich eine ausreichende E₁₁-Störfelddämpfung bei der höchsten Betriebsfrequenz ergibt, wobei zumindest alle diejenigen kurzen Hohlleiterstücke untereinander gleich lang bemessen sind, die jeweils gleichen Abstand zur Doppelverzweigung aufweisen.Coupler polarizer according to claim 1 or 2,
characterized,
that the phase symmetric polarizer (1) having a symmetrically designed five-arm double junction (D), the round a lying in Doppelverzweigungslängsachsrichtung (L) arm for connecting a further waveguide or contains square cross section and four identically designed partial beam terminals rectangular cross-section, against each other by 90 o are arranged rotated about the longitudinal axis and run at the same angle with respect to the double branching longitudinal axis towards the connecting arm of the waveguide continuing in the opposite direction, and of which two opposing partial arm connections each have the same length with one another, each forming a pair and exclusively with kinks over the broad waveguide sides (E- Kink) provided total switch arm sections (A1 to A4) with the two partial arms each one of two identical, symmetrical and with their connecting flanges in one and d Series branches (SV1, SV2) lying on the same plane are connected, the one pair (A3, A4) of the switch arm sections exclusively having opposite E-bends of the same position, which result in a mirror-symmetrical profile of this pair with respect to the double branching longitudinal axis, and the other, not mirror-symmetrical pair (A1, A2) of the switch arm sections running parallel to the double branching longitudinal axis has parallel e-bends of the same position, which offset the assigned one Series branching with respect to the double branching longitudinal axis of at least such length means that a penetration-free intermeshing of both pairs of the switch arm sections enables the pair of the switch arm sections (A1, A2) which is not mirror-symmetrical to the double branching longitudinal axis (L), starting from the double branching (D) initially in each Turnout arm section a short waveguide section (B1, B2) running parallel to the double branching longitudinal axis and then an E-bend (E1, E2) with an angle + α (+ α is the clockwise direction and - α the counterclockwise direction) directed angle between the extended waveguide axis before the respective E-bend and the waveguide axis after this E-bend), a longer waveguide section (H1, H2), an E-bend (E3, E4) with an angle - α, another parallel to Double waveguide section running along the longitudinal axis (B3 , B4), an E-bend (E5, E6) with an angle + α, another longer waveguide section (H3, H4), an E-bend (E7, E8) with an angle - α and another one parallel to the double branching longitudinal axis has a short waveguide section (B5, B6) to which a partial arm (T1, T2.) is attached via an E-bend (E9, E10) with an angle + α 'or - α' (directional definition of α also applies to α ') ) of the assigned series branch (SV1) that the pair of switch arm sections (A3, A4) running symmetrically with respect to the double branching longitudinal axis, starting from the double branching, also first in each switch arm section also a short waveguide section (B7, B8) running parallel to the double branching longitudinal axis and then following the row E-kinks (E11, E12) spreading apart the two switch arm sections with an angle - α or + α, a longer waveguide section (H5, H6), an E-kink (E13, E14) with an angle + α or - α, another short waveguide section (B9, B10) running parallel to the double branching longitudinal axis, an E-bend (E15, E16) with an angle + α or - α, another longer waveguide section (H7, H8), an E-bend (E17, E18) with an angle - α or + α and another short waveguide piece (B11, B12) running parallel to the double branching longitudinal axis, to which an E-bend ( E19, E20) with an angle + α'or. - α 'each a partial arm (T3, T4) of the associated series branch (SV2) connects that the longer waveguide pieces (H1 to H8) are dimensioned to be the same length in both pairs of switch arms and in such a way that a side offset distance (v ) results, which is slightly larger than the broad side (a) of the rectangular waveguide used, and that the short waveguide pieces (B1 to B12) are at least so long that there is sufficient E₁₁ interference field attenuation at the highest operating frequency, with at least all those short Waveguide pieces are dimensioned the same length among themselves, each having the same distance from the double branch. Kopplerpolarisator nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Seitenverhältnis zwischen der Breitseite (a) und der Schmalseite (b) der rechteckförmigen Hohlleiter der Weichenarmabschnitte (A1 bis A4) etwa 4 : 1 beträgt.Coupler polarizer according to claim 3,
characterized,
that the aspect ratio between the broad side (a) and the narrow side (b) of the rectangular waveguide of the switch arm sections (A1 to A4) is approximately 4: 1. Kopplerpolarisator nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Serienverzweigungen (SV1, SV2) wellenwiderstandsrichtig ausgebildet sind mit Teilarmen (T1 bis T4) des Seitenverhältnisses zwischen der Breitseite (a) und der Schmalseite (b) von etwa 4 : 1, ausgehend von einem Orthogonalpolarisationseingang (Z1, Z2) mit einem Seitenverhältnis von etwa 2 : 1 zwischen der Breitseite (a) und der Schmalseite (bo).Coupler polarizer according to claim 3 or 4,
characterized,
that the series branches (SV1, SV2) are designed with correct wave resistance with partial arms (T1 to T4) of the aspect ratio between the broad side (a) and the narrow side (b) of approximately 4: 1, starting from an orthogonal polarization input (Z1, Z2) with an aspect ratio of about 2: 1 between the broad side (a) and the narrow side (b o ). Kopplerpolarisator nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die E-Knicke (E1 bis E20) mit einer symmetrischen Eckenabflachung (F) an der jeweils äußeren Breitseitenabknickung versehen sind.Coupler polarizer according to one of claims 3 to 5,
characterized,
that the E-kinks (E1 to E20) with a symmetrical Corner flattening (F) are provided on the outer broad side bend. Kopplerpolarisator nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Winkel α' mit dem Winkel α übereinstimmt.Coupler polarizer according to one of claims 3 to 6,
characterized,
that the angle α 'coincides with the angle α. Kopplerpolarisator nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Umschaltung von zirkularer auf lineare Polarisation ein aus vier Koaxialumschaltern (S1 bis S4) bestehendes Schaltsystem vorgesehen ist, daß der Wechslerzugang (K10, K30) zweier erster Koaxialumschalter (S1, S3) jeweils am Koaxialleitungsende eines der beiden Hohlleiter-Koaxialleitungs-Übergänge (5) unter Berücksichtigung gleicher Leitungslängen angeschlossen ist, daß einer (K11, K31) der beiden Alternativzugänge jedes dieser beiden ersten Koaxialumschalter an jeweils einen Eingang (11, 31) des in Koaxialleitungstechnik ausgebildeten 3 dB-Kopplers (2) über zwei Koaxialleitungsstücke (12, 13) unter Berücksichtigung gleicher Leitungslängen angeschlossen ist, daß die anderen beiden Alternativzugänge (K12, K32) dieser beiden ersten Koaxialumschalter (S1, S3) mit jeweils einem Alternativzugang (K22, K42) der beiden zweiten Koaxialumschalter (S2, S4) über zwei Koaxialleitungsstücke (16, 17) verbunden sind, daß die beiden anderen Alternativzugänge (K21, K41) der beiden zweiten Koaxialumschalter (S2, S4) an jeweils einen Eingang (21, 41) des 3 dB-Kopplers (2) über zwei Koaxialleitungsstücke (14, 15) angeschlossen sind, und daß an den beiden Wechslerzugängen (K20, K40) der beiden zweiten Koaxialumschalter (S2, S4) die Signale für rechtsdrehende und linksdrehende Zirkularpolarisation bzw. für Horizontal- und Vertikalpolarisation - je nach Stellung der vier Koaxialumschalter (S1 bis S4) - anliegen.Coupler polarizer according to one of the preceding claims,
characterized,
that a switching system consisting of four coaxial switches (S1 to S4) is provided for switching over from circular to linear polarization, that the changeover access (K10, K30) of two first coaxial switches (S1, S3) each at the coaxial line end of one of the two waveguide-coaxial line transitions ( 5), taking into account the same cable lengths, that one (K11, K31) of the two alternative accesses of each of these two first coaxial change-over switches is connected to an input (11, 31) of the 3 dB coupler (2) designed in coaxial line technology via two coaxial line pieces (12, 13) is connected taking into account the same cable lengths that the other two alternative accesses (K12, K32) of these two first coaxial changeover switches (S1, S3) each have an alternative access (K22, K42) of the two second coaxial changeover switches (S2, S4) via two coaxial line sections ( 16, 17) that the other two alternative accesses (K21, K41) of the two en second coaxial switch (S2, S4) are connected to one input (21, 41) of the 3 dB coupler (2) via two coaxial line sections (14, 15), and that to the two changer inputs (K20, K40) of the two second Coaxial switch (S2, S4) the signals for right-handed and left-handed circular polarization or for horizontal and vertical polarization - depending on the position of the four coaxial switches (S1 to S4) - are present. Kopplerpolarisator nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur räumlichen Anpassung zwischen den koaxialen Eingängen (11, 21, 31, 41) des 3 dB-Kopplers (2) einerseits und den Orthogonallinearpolarisationseingängen (Z1, Z2) der Polarisationsweiche (1) sowie den dem 3 dB-Koppler nachfolgenden Hochfrequenzschaltungen andererseits die Koaxialumschalter (S1 bis S4) in Schrägstellung zueinander angeordnet sind.Coupler polarizer according to claim 8,
characterized,
that for spatial adaptation between the coaxial inputs (11, 21, 31, 41) of the 3 dB coupler (2) on the one hand and the orthogonal linear polarization inputs (Z1, Z2) of the polarization filter (1) and the high frequency circuits following the 3 dB coupler on the other Coaxial switch (S1 to S4) are arranged in an inclined position to each other. Kopplerpolarisator nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die vier Koaxialumschalter (S1 bis S4) fernbedienbar ausgebildet sind.Coupler polarizer according to claim 8,
characterized,
that the four coaxial switches (S1 to S4) are designed to be remotely controllable. Kopplerpolarisator nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei Verwendung im Empfangsfall an die beiden Wechslerzugänge (K20, K40) der beiden zweiten Koaxialumschalter (S2, S4) über zwei Koaxialleitungsstücke (18, 19) zwei rauscharme Vorverstärker (V1, V2) angeschlossen sind.Coupler polarizer according to one of the preceding claims,
characterized,
that when used in the case of reception, two low-noise preamplifiers (V1, V2) are connected to the two changer accesses (K20, K40) of the two second coaxial changeover switches (S2, S4) via two coaxial line sections (18, 19). Kopplerpolarisator nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Wege zwischen den beiden zweiten Koaxialumschaltern (S2, S4) und den beiden Vorverstärkern (V1, V2) jeweils ein Richtkoppler (R1, R2) angeordnet ist und daß aus den Richtkopplern für eine Eichung zu verwendende Signale ausgekoppelt werden.Coupler polarizer according to claim 11,
characterized,
that a directional coupler (R1, R2) is arranged in the way between the two second coaxial switches (S2, S4) and the two preamplifiers (V1, V2) and that signals to be used for calibration are decoupled from the directional couplers. Kopplerpolarisator nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Anschluß an die beiden Hohlleiter-Koaxialleitungs-Übergänge (5) je eine von zwei in exakten Phasengleichlauf gebrachte Koaxialverbindungsleitungen zum 3 dB-Koppler (2) angeordnet ist.Coupler polarizer according to one of the preceding claims,
characterized,
that after the two waveguide-coaxial line transitions (5) one of two coaxial connection lines brought into exact phase synchronization to the 3 dB coupler (2) is arranged.
EP92109474A 1991-06-11 1992-06-04 Microwave coupler-polariser Ceased EP0518218A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE9107191U 1991-06-11
DE9107191U DE9107191U1 (en) 1991-06-11 1991-06-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0518218A1 true EP0518218A1 (en) 1992-12-16

Family

ID=6868204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP92109474A Ceased EP0518218A1 (en) 1991-06-11 1992-06-04 Microwave coupler-polariser

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0518218A1 (en)
DE (1) DE9107191U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0880193A1 (en) * 1997-05-21 1998-11-25 Alcatel Antenna source for the transmission and reception of microwaves
US6046655A (en) * 1997-11-10 2000-04-04 Datron/Transco Inc. Antenna feed system
CN1074587C (en) * 1995-03-25 2001-11-07 皇家菲利浦电子有限公司 Circuit arrangement for processing first or second high-frequency signal

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB803626A (en) * 1955-10-25 1958-10-29 Polytechnic Res And Dev Co Inc Improvements relating to thermistor mounts
US4158183A (en) * 1976-12-22 1979-06-12 Hughes Aircraft Company Compact, in-plane orthogonal mode launcher
EP0285879A1 (en) * 1987-03-24 1988-10-12 Siemens Aktiengesellschaft Broad-band polarizing junction
EP0419892A2 (en) * 1989-09-28 1991-04-03 Siemens Aktiengesellschaft Microwave polarisation filter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB803626A (en) * 1955-10-25 1958-10-29 Polytechnic Res And Dev Co Inc Improvements relating to thermistor mounts
US4158183A (en) * 1976-12-22 1979-06-12 Hughes Aircraft Company Compact, in-plane orthogonal mode launcher
EP0285879A1 (en) * 1987-03-24 1988-10-12 Siemens Aktiengesellschaft Broad-band polarizing junction
EP0419892A2 (en) * 1989-09-28 1991-04-03 Siemens Aktiengesellschaft Microwave polarisation filter

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1074587C (en) * 1995-03-25 2001-11-07 皇家菲利浦电子有限公司 Circuit arrangement for processing first or second high-frequency signal
EP0880193A1 (en) * 1997-05-21 1998-11-25 Alcatel Antenna source for the transmission and reception of microwaves
FR2763749A1 (en) * 1997-05-21 1998-11-27 Alsthom Cge Alcatel ANTENNA SOURCE FOR THE TRANSMISSION AND RECEPTION OF POLARIZED MICROWAVE WAVES
US6166699A (en) * 1997-05-21 2000-12-26 Alcatel Antenna source for transmitting and receiving microwaves
US6046655A (en) * 1997-11-10 2000-04-04 Datron/Transco Inc. Antenna feed system

Also Published As

Publication number Publication date
DE9107191U1 (en) 1991-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69936903T2 (en) Antenna for two frequencies for radio communication in the form of a microstrip antenna
DE1002828B (en) Directional coupler in the microwave range for asymmetrical ribbon cables
DE2726799C2 (en) Crossover
EP0059927A1 (en) Microwave receiving arrangement
DE2443166B2 (en) SYSTEM SWITCH FOR THE SEPARATION OF TWO SIGNALS, EACH OF TWO DOUBLE POLARIZED FREQUENCY BANDS
DE10012809A1 (en) Dual polarized dipole array antenna has supply cable fed to supply point on one of two opposing parallel dipoles, connecting cable to supply point on opposing dipole
EP2830156A1 (en) Waveguide radiator, group antenna radiator and synthetic aperture radar radiator
DE3241890C2 (en)
EP0196065B1 (en) Polarization filter for hf devices
DE10195823B3 (en) Antenna element, transceiver and method of operating a transceiver
EP0154692A1 (en) Polarisation-selective circuit for two frequency bands
DE19629277A1 (en) Outdoor converter for the reception of satellite broadcasting
DE2607116A1 (en) MIXER WITH A TUNING ELEMENT IN ITTRIUM IRON GARNET
EP0518218A1 (en) Microwave coupler-polariser
DE2719283C2 (en) Antenna feed system for double polarization
EP0284911B1 (en) Broad-band polarizing junction
DE2842576A1 (en) POLARIZATION SOFT
EP0419892B1 (en) Microwave polarisation filter
DE2708271C2 (en) Polarization switch
EP0285879B1 (en) Broad-band polarizing junction
EP0280151B1 (en) Microwave polarisation filter
DE3010360C2 (en) Polarization switch
DE4303755C2 (en) Waveguide gas laser
DE2366445C2 (en)
DE4326824C2 (en) Waveguide circuit with two polarization switches

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BE DE IT NL

17P Request for examination filed

Effective date: 19930604

17Q First examination report despatched

Effective date: 19950704

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN REFUSED

18R Application refused

Effective date: 19951223