EP0898323A2 - Polarisation branch for two different frequency bands - Google Patents

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EP0898323A2
EP0898323A2 EP98401839A EP98401839A EP0898323A2 EP 0898323 A2 EP0898323 A2 EP 0898323A2 EP 98401839 A EP98401839 A EP 98401839A EP 98401839 A EP98401839 A EP 98401839A EP 0898323 A2 EP0898323 A2 EP 0898323A2
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EP
European Patent Office
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waveguide
section
frequency band
flat
same
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP98401839A
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German (de)
French (fr)
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EP0898323A3 (en
Inventor
Udo Dipl.-Ing. Seewig
Reimer Dr.-Ing. Nagel
Daniel Dr.-Ing. Wojtkowiak
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.)
Alcatel CIT SA
Alcatel Lucent SAS
Original Assignee
Alcatel CIT SA
Alcatel SA
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Publication date
Application filed by Alcatel CIT SA, Alcatel SA filed Critical Alcatel CIT SA
Publication of EP0898323A2 publication Critical patent/EP0898323A2/en
Publication of EP0898323A3 publication Critical patent/EP0898323A3/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/213—Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies
    • H01P1/2131—Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies with combining or separating polarisations

Definitions

  • the invention relates to a polarization switch for two different ones Frequency bands for illuminating an antenna with a parabolic reflector, consisting of a waveguide section, in which two perpendicular to each other per frequency band, linearly polarized waves are feasible, in which two waveguides per frequency band rectangular cross section separated from one another and in the axial direction of the waveguide section offset from one another are connected to the one for the lower one Frequency band for each polarization direction one waveguide directly to the Waveguide section is connected, in which each of the higher frequency band two waveguides from one connection point in two arms with the same rectangular cross-section is divided into two diametrically opposite positions in the Open waveguide section and at which the points where the arms for the two different polarization directions open into the waveguide section by 90 ° in The circumferential direction are offset from one another (EP 0 096 461 B1).
  • Polarization switches are used, for example, to illuminate antennas with a parabolic reflector for directional radio, satellite radio or radio location. They can be used to illuminate the reflector via a subreflector (e.g. Cassegrain principle) or to directly illuminate it. " Illumination" is intended to encompass both directions of transmission of the electromagnetic waves, that is to say both waves to be emitted and waves to be received. In such polarization switches, two linearly polarized, electromagnetic waves of the same frequency band are guided in such a way that their directions of polarization are orthogonal to one another. Then the two waves do not interfere. Polarization switches for one frequency band and for two different frequency bands are known.
  • GB 2,117,980 A1 describes a polarization switch for two different ones Frequency bands. It consists of two axially arranged one behind the other Sections with a circular cross-section and different inner diameters. Two each Waveguides are connected to one of these sections. The section with the larger one Inside diameter also has two different inside diameters, the two waveguides of this section in areas with different Open inside diameters. This polarization switch is only with great effort producible because the two different sized sections individually and under Compliance with the tightest tolerances must be put together.
  • the Waveguide for the higher frequency band is divided into two arms starting at a junction diametrically opposite points open into the waveguide section.
  • the connection point is designed as a T-shaped hybrid coupler and has two connections Mistake. In normal operation, one is connected to the hybrid coupler via a waveguide section connected connection of the respective waveguide coupled in phase. The other, not phase connection is covered by a short circuit plate.
  • the structure of these Polarization switch very much in the part which concerns the higher frequency band complex. These parts also represent additional weights, so that the assembly of the Polarization switch on the reflector of an antenna is difficult.
  • the invention is based, the polarization switch described in the task to simplify their construction.
  • This polarization filter is not only in the range of the lower frequency band, but also simply constructed in its part relating to the higher frequency band. It's pro Polarization direction only one connection available for the respective waveguide, which is also the connection point. At this junction, which also functions as a Power divider has, the two arms are combined in one piece in a flat waveguide directly connected. This makes it simple without additional material ensures that the waves divided in the area of the junction are in phase in the Corresponding waveguide section of the polarization filter can be fed so that they add up smoothly. The weight of this polarization switch is correspondingly low.
  • Flat waveguide in the sense of the invention is to be understood as an electromagnetic waveguide with a rectangular cross section. It can have the same dimensions as the waveguide to be connected at the respective connection point. With an appropriately adapted transition, it can also have smaller or larger dimensions than this waveguide.
  • the waveguides 5 and 6 are provided for the lower band, while in the waveguides 7 and 8 the waves of the upper band are guided.
  • the four waveguides 5 to 8 have one rectangular cross section. For the sake of simplicity, they are not shown in FIG. 2.
  • the soft W is equipped with four flanges 9, 10, 11 and 12, to each of which one of the waveguides 5 to 8 is connected.
  • the feed horn 4 can be attached to the flange 13.
  • the switch W consists of an area 14 for the lower belt and an area 15 for the Upper band.
  • the area 14 is in the illustrated embodiment as a circular waveguide executed. However, a square waveguide could also be used.
  • the waveguide 5 is connected on the face side to the switch W via the flange 9, while the waveguide 6 radially opens into the region 14 via the flange 10. Circles 16 are short-circuit and Tuning elements indicated, which lead to the interference-free propagation of the orthogonally polarized Waves in the turnout W are required.
  • the area 15 of the switch W can also be a circular waveguide or a square one Waveguide to be executed.
  • the switch W could be made in one piece in both cases.
  • the area 14 has a round area and the area 15 a square cross section. Between the areas 14 and 15 of the switch W is a low reflection transition 17 attached. At the area 15 of the waveguide 7 over the Flange 11 and the waveguide 8 connected via the flange 12.
  • the arms 18 and 19 are in part summarized, namely as a flat waveguide F1 with a rectangular cross section. From Flat waveguide F1 protrudes a waveguide piece 20 at a right angle, at the free end of which Flange 11 is attached.
  • the connection point between the waveguide piece 20 and 3 has the shape of a "T".
  • the waveguide piece 20 has the same rectangular cross-section as the flat waveguide F1. It's at the junction in the same plane as the flat waveguide F1 and on one narrow side of the same appropriate. The connection point between flat waveguide F1 and waveguide piece 20 and their "inner life" are explained with reference to FIGS. 4 to 6.
  • an aperture 22 in the wall 21 of the flat waveguide F1 appropriate.
  • This approximately rectangular opening in the wall 21 serves for low reflection Feeding the electromagnetic waves into the flat waveguide F1 or low reflection coupling out of the same.
  • the aperture 22 is symmetrical to the waveguide piece 20, d. H. it is surrounded symmetrically by the same.
  • the clear width of the aperture 22 depends on the frequency of the electromagnetic waves to be transmitted.
  • a metallic pin 23 which acts as an inductive element appropriate. It lies in the extension of the waveguide piece 20 symmetrically to the same and thus also symmetrical to the aperture 22.
  • the pin 23 runs parallel to FIG Narrow sides of the flat waveguide F1 over its entire height. It has a distance A of the wall of the flat waveguide F1 opposite the diaphragm 22, which is equal to one Is a quarter of the mean wavelength of the waves guided by the connected waveguide 7.
  • aperture 22 and pin 23 takes place within the flat waveguide F1 a power division of the waves fed via the waveguide 7 into two equally strong Partial waves instead. They are continued with the same performance in arms 18 and 19 and injected in phase into area 15 of the switch W. There is an addition of the two Partial waves instead.
  • This mode of operation of the two arms 18 and 19 and the flat waveguide F1 with connected waveguide piece 20 as well as pin 23 and aperture 22 also applies analogously to the other direction of transmission.
  • the two arms 24 and 25 extend from the flange 12 to which the waveguide 8 is connected. They are again combined in a flat waveguide F2 to which a waveguide piece 26 projecting at right angles is connected.
  • the flange 12 is located at the free end of the waveguide section 26.
  • the arms 24 and 25 open out at two diametrically opposite points in the area 15 of the switch W. These points are opposite the places where the arms 18 and 19 in the area 15 open in the axial direction of the switch W and offset by 90 ° in the circumferential direction.
  • the operation of the arms 24 and 25 with the associated configuration is the same as described for the arms 18 and 19. Circles 27 and 28 again indicate short-circuit and tuning elements which serve for the undisturbed propagation of the waves.

Abstract

The polarisation device has a hollow waveguide section supplied with two linearly polarised waves for two different frequency bands, coupled to two rectangular waveguides for each frequency band. The waveguides are offset from one another in the axial direction of the hollow waveguide section. The rectangular waveguide for the higher frequency band is divided into two flat rectangular arms (18, 19, 24, 25) joined to the hollow waveguide section at diametrically opposing points.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Polarisationsweiche für zwei unterschiedliche Frequenzbänder zur Ausleuchtung einer Antenne mit parabolischem Reflektor, bestehend aus einem Hohlleiterabschnitt, in welchem pro Frequenzband zwei senkrecht aufeinander stehende, linear polarisierte Wellen führbar sind, bei welcher pro Frequenzband zwei Hohlleiter mit rechteckigem Querschnitt getrennt voneinander und in Achsrichtung des Hohlleiterabschnitts gegeneinander versetzt an denselben angeschlossen sind, bei welcher für das niedrigere Frequenzband für jede Polarisationsrichtung jeweils ein Hohlleiter direkt an den Hohlleiterabschnitt angeschlossen ist, bei welcher für das höhere Frequenzband jeder der beiden Hohlleiter ab einer Anschlußstelle in zwei Arme mit gleichem, rechteckigem Querschnitt aufgeteilt ist, die an zwei einander diametral gegenüber liegenden Stellen in den Hohlleiterabschnitt einmünden und bei welcher die Stellen, an denen die Arme für die beiden unterschiedlichen Polarisationsrichtungen in den Hohlleiterabschnitt einmünden, um 90° in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind (EP 0 096 461 B1).The invention relates to a polarization switch for two different ones Frequency bands for illuminating an antenna with a parabolic reflector, consisting of a waveguide section, in which two perpendicular to each other per frequency band, linearly polarized waves are feasible, in which two waveguides per frequency band rectangular cross section separated from one another and in the axial direction of the waveguide section offset from one another are connected to the one for the lower one Frequency band for each polarization direction one waveguide directly to the Waveguide section is connected, in which each of the higher frequency band two waveguides from one connection point in two arms with the same rectangular cross-section is divided into two diametrically opposite positions in the Open waveguide section and at which the points where the arms for the two different polarization directions open into the waveguide section by 90 ° in The circumferential direction are offset from one another (EP 0 096 461 B1).

Polarisationsweichen werden beispielsweise für die Ausleuchtung von Antennen mit parabolischem Reflektor für Richtfunk, Satellitenfunk oder Funkortung verwendet. Sie können dabei zur Ausleuchtung des Reflektors über einen Subreflektor (beispielsweise Cassegrainprinzip) oder auch zur direkten Ausleuchtung desselben eingesetzt werden. "Ausleuchtung" soll dabei beide Übertragungsrichtungen der elektromagnetischen Wellen umfassen, also sowohl abzustrahlende als auch zu empfangende Wellen. In solchen Polarisationsweichen werden zwei linear polarisierte, elektromagnetische Wellen des gleichen Frequenzbandes so geführt, daß ihre Polarisationsrichtungen orthogonal zueinander verlaufen. Die beiden Wellen stören sich dann nicht. Es sind Polarisationsweichen für ein Frequenzband und für zwei unterschiedliche Frequenzbänder bekannt.Polarization switches are used, for example, to illuminate antennas with a parabolic reflector for directional radio, satellite radio or radio location. They can be used to illuminate the reflector via a subreflector (e.g. Cassegrain principle) or to directly illuminate it. " Illumination" is intended to encompass both directions of transmission of the electromagnetic waves, that is to say both waves to be emitted and waves to be received. In such polarization switches, two linearly polarized, electromagnetic waves of the same frequency band are guided in such a way that their directions of polarization are orthogonal to one another. Then the two waves do not interfere. Polarization switches for one frequency band and for two different frequency bands are known.

Die GB 2,117,980 A1 beschreibt eine Polarisationsweiche für zwei unterschiedliche Frequenzbänder. Sie besteht aus zwei in axialer Richtung direkt hintereinander angeordneten Abschnitten mit kreisrundem Querschnitt und unterschiedlichen Innendurchmessern. Je zwei Hohlleiter sind an je einen dieser Abschnitte angeschlossen. Der Abschnitt mit dem größeren Innendurchmesser hat in sich außerdem auch noch zwei unterschiedliche Innendurchmesser, wobei die beiden Hohlleiter dieses Abschnitts in Bereiche mit unterschiedlichen Innendurchmessern einmünden. Diese Polarisationsweiche ist nur mit großem Aufwand herstellbar, weil die beiden unterschiedlich bemessenen Abschnitte einzeln und unter Einhaltung engster Toleranzen zusammengefügt werden müssen.GB 2,117,980 A1 describes a polarization switch for two different ones Frequency bands. It consists of two axially arranged one behind the other Sections with a circular cross-section and different inner diameters. Two each Waveguides are connected to one of these sections. The section with the larger one Inside diameter also has two different inside diameters, the two waveguides of this section in areas with different Open inside diameters. This polarization switch is only with great effort producible because the two different sized sections individually and under Compliance with the tightest tolerances must be put together.

Bei der bekannten Polarisationsweiche nach der eingangs erwähnten EP 0 096 461 B1 sind die Hohlleiter für das höhere Frequenzband ab einer Anschlußstelle in zwei Arme aufgeteilt, die an einander diametral gegenüber liegenden Stellen in den Hohlleiterabschnitt einmünden. Die Anschlußstelle ist als T-förmiger Hybridkoppler ausgebildet und mit zwei Anschlüssen versehen. Im Normalbetrieb wird an den einen, über ein Hohlleiterstück mit dem Hybridkoppler verbundenen Anschluß der jeweilige Hohlleiter in Phase liegend angekoppelt. Der andere, nicht in Phase liegende Anschluß ist durch eine Kurzschlußplatte abgedeckt. Durch die beiden Hybridkoppler mit angeschlossenem Hohlleiterstück und die beiden zusätzlichen, beispielsweise durch Kurzschlußplatten abzudeckenden Anschlüsse wird der Aufbau dieser Polarisationsweiche besonders in dem das höhere Frequenzband betreffenden Teil sehr aufwendig. Diese Teile stellen außerdem zusätzliche Gewichte dar, so daß die Montage der Polarisationsweiche am Reflektor einer Antenne erschwert wird.In the known polarization switch according to EP 0 096 461 B1 mentioned at the beginning, the Waveguide for the higher frequency band is divided into two arms starting at a junction diametrically opposite points open into the waveguide section. The The connection point is designed as a T-shaped hybrid coupler and has two connections Mistake. In normal operation, one is connected to the hybrid coupler via a waveguide section connected connection of the respective waveguide coupled in phase. The other, not phase connection is covered by a short circuit plate. Through the two Hybrid coupler with connected waveguide section and the two additional, for example, connections to be covered by short-circuit plates, the structure of these Polarization switch very much in the part which concerns the higher frequency band complex. These parts also represent additional weights, so that the assembly of the Polarization switch on the reflector of an antenna is difficult.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschilderte Polarisationsweiche in ihrem Aufbau zu vereinfachen.The invention is based, the polarization switch described in the task to simplify their construction.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst,

  • daß für beide Polarisationsebenen des höheren Frequenzbandes jeweils die beiden Arme durch einen einteiligen Flachhohlleiter mit rechteckigem Querschnitt gebildet sind, der an beiden Enden an die Polarisationsweiche angeschlossen ist,
  • daß mit gleicher Entfernung zu den Enden des Flachhohlleiters jeweils ein geradliniges Hohlleiterstück mit gleichem rechteckigem Querschnitt wie der Flachhohlleiter mit seiner einen Stirnseite an einer Schmalseite desselben befestigt ist, das in der gleichen Ebene wie der Flachhohlleiter rechtwinklig von demselben absteht und an dessen freiem Ende der jeweilige Hohlleiter anschließbar ist,
  • daß in der Wandung des Flachhohlleiters jeweils eine der reflexionsarmen Anpassung dienende Blende angebracht ist, die vom Hohlleiterstück symmetrisch umschlossen ist und
  • daß in der Verlängerung des Hohlleiterstückes symmetrisch zur Blende jeweils ein metallischer Stift im Flachhohlleiter angebracht ist, der parallel zu den Schmalseiten desselben über seine ganze Höhe verläuft und einen Abstand von der der Blende gegenüber liegenden Wandung des Flachhohlleiters hat, der gleich einem Viertel der Wellenlänge der vom angeschlossenen Hohlleiter geführten Welle ist.
According to the invention, this object is achieved by
  • that for both polarization planes of the higher frequency band, the two arms are formed by a one-piece flat waveguide with a rectangular cross section, which is connected to the polarization switch at both ends,
  • that with the same distance to the ends of the flat waveguide a rectilinear waveguide piece with the same rectangular cross section as the flat waveguide is attached with its one end face to a narrow side thereof, which projects at right angles from the same in the same plane as the flat waveguide and at the free end of which the respective one Waveguide can be connected,
  • that in the wall of the flat waveguide one of the low-reflection adjustment aperture is attached, which is symmetrically enclosed by the waveguide piece and
  • that in the extension of the waveguide piece symmetrical to the aperture, a metallic pin is attached in the flat waveguide, which runs parallel to the narrow sides of the same over its entire height and is at a distance from the opposite wall of the flat waveguide, which is equal to a quarter of the wavelength of the from the connected waveguide.

Diese Polarisationsweiche ist nicht nur im Bereich des niedrigeren Frequenzbandes, sondern auch in ihrem das höhere Frequenzband betreffenden Teil einfach aufgebaut. Es ist pro Polarisationsrichtung nur ein Anschluß für den jeweiligen Hohlleiter vorhanden, welcher gleichzeitig Anschlußstelle ist. An diese Anschlußstelle, die auch die Funktion eines Leistungsteilers hat, sind die beiden in einem Flachhohlleiter einteilig zusammengefaßten Arme direkt angeschlossen. Es ist dadurch ohne zusätzlichen Materialaufwand auf einfache Weise sichergestellt, daß die im Bereich der Anschlußstelle geteilten Wellen phasengleich in den entsprechenden Hohlleiterabschnitt der Polarisationsweiche eingespeist werden, so daß sie sich störungsfrei addieren. Das Gewicht dieser Polarisationsweiche ist entsprechend gering.This polarization filter is not only in the range of the lower frequency band, but also simply constructed in its part relating to the higher frequency band. It's pro Polarization direction only one connection available for the respective waveguide, which is also the connection point. At this junction, which also functions as a Power divider has, the two arms are combined in one piece in a flat waveguide directly connected. This makes it simple without additional material ensures that the waves divided in the area of the junction are in phase in the Corresponding waveguide section of the polarization filter can be fed so that they add up smoothly. The weight of this polarization switch is correspondingly low.

Unter "Flachhohlleiter" im Sinne der Erfindung ist ein elektromagnetischer Hohlleiter mit rechteckigem Querschnitt zu verstehen. Er kann die gleichen Abmessungen wie der an der jeweiligen Anschlußstelle anzuschließende Hohlleiter haben. Er kann mit entsprechend angepaßtem Übergang aber auch kleinere oder größere Abmessungen als dieser Hohlleiter haben. " Flat waveguide" in the sense of the invention is to be understood as an electromagnetic waveguide with a rectangular cross section. It can have the same dimensions as the waveguide to be connected at the respective connection point. With an appropriately adapted transition, it can also have smaller or larger dimensions than this waveguide.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen dargestellt.An embodiment of the subject of the invention is shown in the drawings.

Es zeigen:

  • Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Antenne mit Subreflektor und Polarisationsweiche.
  • Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Polarisationsweiche nach der Erfindung in vergrößerter Darstellung.
  • Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 2 in weiter vergrößerter Darstellung.
  • Fig. 4 einen Schnitt durch Fig. 3 längs der Linie IV - IV.
  • Fig. 5 den Ausschnitt nach Fig. 3 aufgeschnitten.
  • Fig. 6 einen Schnitt durch Fig. 3 längs der Linie VI - VI
    • Im folgenden wird der Einfachheit halber statt des Wortes "Polarisationsweiche" das kürzere Wort "Weiche" verwendet. Die Weiche kann sowohl für von einer Antenne abzustrahlende als auch für zu empfangende Wellen verwendet werden. Sie ist beispielsweise zur getrennten Führung von Wellen des Frequenzbandes 3,6 bis 4,2 GHz einerseits und des Frequenzbandes 6.425 bis 7,125 GHz andererseits geeignet. Von den beiden unterschiedlichen Frequenzbändern wird im folgenden das mit den niedrigeren Frequenzen als ,,Unterband" und das mit den höheren Frequenzen als "Oberband" bezeichnet. In Fig. 1 ist eine Antenne mit Subreflektor dargestellt. Die Weiche W kann aber auch zur direkten Ausleuchtung einer Antenne eingesetzt werden.Show it:
  • Fig. 1 shows a schematic representation of an antenna with subreflector and polarization switch.
  • Fig. 2 is a perspective view of the polarization switch according to the invention in an enlarged view.
  • Fig. 3 shows a detail of Fig. 2 in a further enlarged view.
  • Fig. 4 shows a section through Fig. 3 along the line IV - IV.
  • Fig. 5 cut the section of FIG. 3.
  • Fig. 6 shows a section through Fig. 3 along the line VI - VI
    • In the following, for the sake of simplicity, the shorter word " switch" is used instead of the word " polarization switch". The switch can be used for waves to be emitted by an antenna as well as for waves to be received. It is suitable, for example, for separately guiding waves of the frequency band 3.6 to 4.2 GHz on the one hand and the frequency band 6,425 to 7.125 GHz on the other hand. Of the two different frequency bands, the one with the lower frequencies is referred to below as "sub-band" and the one with the higher frequencies as " upper band". An antenna with a sub-reflector is shown in Fig. 1. The crossover W can also be used for direct illumination an antenna can be used.

    Mit 1 ist der parabolische Reflektor einer Antenne bezeichnet, an dem über Haltelemente 2 ein Subreflektor 3 befestigt ist. Zentral im Reflektor 1 ist eine Weiche W angebracht, die als Hohlleiterabschnitt ausgebildet ist. Auf der dem Reflektor 1 zugewandten Seite ist an dem Hohlleiterabschnitt ein Speisehorn 4 angebracht. An den Hohlleiterabschnitt sind vier Hohlleiter 5, 6, 7 und 8 angeschlossen. Montage und Anordnung der Einzelteile der Antenne sind bekannter Stand der Technik. Es wird daher nicht genauer darauf eingegangen.With 1 the parabolic reflector of an antenna is referred to, on the holding elements 2 Subreflector 3 is attached. In the center of the reflector 1 a switch W is attached, which as Waveguide section is formed. On the side facing the reflector 1 is on the Waveguide section attached a feed horn 4. There are four on the waveguide section Waveguide 5, 6, 7 and 8 connected. Assembly and arrangement of the individual parts of the antenna are known prior art. It is therefore not discussed in more detail.

    Die Hohlleiter 5 und 6 sind für das Unterband vorgesehen, während in den Hohlleitern 7 und 8 die Wellen des Oberbandes geführt werden. Die vier Hohlleiter 5 bis 8 haben einen rechteckigen Querschnitt. Sie sind in Fig. 2 der Einfachheit halber nicht dargestellt. Die Weiche W ist mit vier Flanschen 9, 10, 11 und 12 ausgerüstet, an welche jeweils einer der Hohlleiter 5 bis 8 angeschlossen wird. Am Flansch 13 kann das Speisehorn 4 angebracht werden.The waveguides 5 and 6 are provided for the lower band, while in the waveguides 7 and 8 the waves of the upper band are guided. The four waveguides 5 to 8 have one rectangular cross section. For the sake of simplicity, they are not shown in FIG. 2. The soft W is equipped with four flanges 9, 10, 11 and 12, to each of which one of the waveguides 5 to 8 is connected. The feed horn 4 can be attached to the flange 13.

    Die Weiche W besteht aus einem Bereich 14 für das Unterband und einem Bereich 15 für das Oberband. Der Bereich 14 ist im dargestellten Ausführungsbeipiel als Rundhohlleiter ausgeführt. Es könnte aber auch ein quadratischer Hohlleiter eingesetzt werden. Der Hohlleiter 5 ist über den Flansch 9 stirnseitig an die Weiche W angeschlossen, während der Hohlleiter 6 über den Flansch 10 radial in den Bereich 14 einmündet. Durch Kreise 16 sind Kurzschluß- und Abstimmelemente angedeutet, die zur störungsfreien Ausbreitung der orthogonal polarisierten Wellen in der Weiche W erforderlich sind.The switch W consists of an area 14 for the lower belt and an area 15 for the Upper band. The area 14 is in the illustrated embodiment as a circular waveguide executed. However, a square waveguide could also be used. The waveguide 5 is connected on the face side to the switch W via the flange 9, while the waveguide 6 radially opens into the region 14 via the flange 10. Circles 16 are short-circuit and Tuning elements indicated, which lead to the interference-free propagation of the orthogonally polarized Waves in the turnout W are required.

    Der Bereich 15 der Weiche W kann ebenfalls als Rundhohlleiter oder als quadratischer Hohlleiter ausgeführt sein. Die Weiche W könnte in beiden Fällen einteilig ausgeführt sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel haben der Bereich 14 einen runden und der Bereich 15 einen quadratischen Querschnitt. Zwischen den Bereichen 14 und 15 der Weiche W ist ein reflexionsarmer Übergang 17 angebracht. An den Bereich 15 sind der Hohlleiter 7 über den Flansch 11 und der Hohlleiter 8 über den Flansch 12 angeschlossen.The area 15 of the switch W can also be a circular waveguide or a square one Waveguide to be executed. The switch W could be made in one piece in both cases. in the In the illustrated embodiment, the area 14 has a round area and the area 15 a square cross section. Between the areas 14 and 15 of the switch W is a low reflection transition 17 attached. At the area 15 of the waveguide 7 over the Flange 11 and the waveguide 8 connected via the flange 12.

    Da auch im Bereich 15 der Weiche W die Wellen des Unterbandes geführt werden müssen, hat derselbe entsprechend große lichte Abmessungen. Für die Wellen des Oberbandes ist daher ein symmetrischer Anschluß erforderlich, damit keine höheren Moden angeregt werden. Von der durch den Flansch 11 gebildeten Anschlußstelle für den Hohlleiter 7 gehen daher zwei Arme 18 und 19 aus, die an zwei einander diametral gegenüber liegenden Stellen in den Bereich 15 der Weiche W einmünden. Die Arme 18 und 19 sind zu einem Teil zusammengefaßt, und zwar als Flachhohlleiter F1 mit rechteckigem Querschnitt. Vom Flachhohlleiter F1 steht ein Hohlleiterstück 20 rechtwinklig ab, an dessen freiem Ende der Flansch 11 angebracht ist. Die Verbindungsstelle zwischen Hohlleiterstück 20 und Flachhohlleiter F1 hat damit gemäß Fig. 3 die Form eines "T". Das Hohlleiterstück 20 hat den gleichen rechteckigen Querschnitt wie der Flachhohlleiter F1. Es liegt an der Verbindungsstelle in der gleichen Ebene wie der Flachhohlleiter F1 und ist an einer Schmalseite desselben angebracht. Die Verbindungsstelle zwischen Flachhohlleiter F1 und Hohlleiterstück 20 sowie deren "Innenleben" werden anhand der Fig. 4 bis 6 erläutert.Since the waves of the lower belt must also be guided in area 15 of the switch W the same correspondingly large clear dimensions. For the waves of the upper band is therefore a symmetrical connection is required so that no higher modes are excited. From the connection point formed by the flange 11 for the waveguide 7 therefore go two Arms 18 and 19, the diametrically opposite positions in the two Open area 15 of the turnout W. The arms 18 and 19 are in part summarized, namely as a flat waveguide F1 with a rectangular cross section. From Flat waveguide F1 protrudes a waveguide piece 20 at a right angle, at the free end of which Flange 11 is attached. The connection point between the waveguide piece 20 and 3 has the shape of a "T". The waveguide piece 20 has the same rectangular cross-section as the flat waveguide F1. It's at the junction in the same plane as the flat waveguide F1 and on one narrow side of the same appropriate. The connection point between flat waveguide F1 and waveguide piece 20 and their "inner life" are explained with reference to FIGS. 4 to 6.

    In der Wandung 21 des Flachhohlleiters F1 ist gemäß den Fig. 4 und 5 eine Blende 22 angebracht. Diese etwa rechteckige Durchbrechung der Wandung 21 dient der reflexionsarmen Einspeisung der elektromagnetischen Wellen in den Flachhohlleiter F1 bzw. der reflexionsarmen Auskopplung derselben. Die Blende 22 liegt symmetrisch zum Hohlleiterstück 20, d. h. sie wird von demselben symmetrisch umgeben. Die lichte Weite der Blende 22 hängt von der Frequenz der zu übertragenden elektromagnetischen Wellen ab.4 and 5 there is an aperture 22 in the wall 21 of the flat waveguide F1 appropriate. This approximately rectangular opening in the wall 21 serves for low reflection Feeding the electromagnetic waves into the flat waveguide F1 or low reflection coupling out of the same. The aperture 22 is symmetrical to the waveguide piece 20, d. H. it is surrounded symmetrically by the same. The clear width of the aperture 22 depends on the frequency of the electromagnetic waves to be transmitted.

    Innerhalb des Flachhohlleiters F1 ist ein als induktives Element wirkender, metallischer Stift 23 angebracht. Er liegt in der Verlängerung des Hohlleiterstückes 20 symmetrisch zu demselben und damit auch symmetrisch zur Blende 22. Der Stift 23 verläuft gemäß Fig. 6 parallel zu den Schmalseiten des Flachhohlleiters F1 über dessen gesamte Höhe. Er hat einen Abstand A von der der Blende 22 gegenüberliegenden Wandung des Flachhohlleiters F1, der gleich einem Viertel der mittleren Wellenlänge der vom angeschlossenen Hohlleiter 7 geführten Wellen ist.Inside the flat waveguide F1 is a metallic pin 23 which acts as an inductive element appropriate. It lies in the extension of the waveguide piece 20 symmetrically to the same and thus also symmetrical to the aperture 22. The pin 23 runs parallel to FIG Narrow sides of the flat waveguide F1 over its entire height. It has a distance A of the wall of the flat waveguide F1 opposite the diaphragm 22, which is equal to one Is a quarter of the mean wavelength of the waves guided by the connected waveguide 7.

    Innerhalb des Flachhohlleiters F1 findet durch das Zusammenwirken von Blende 22 und Stift 23 eine Leistungsaufteilung der über den Hohlleiter 7 zugeführten Wellen in zwei gleichstarke Teilwellen statt. Sie werden mit gleicher Leistung in den Armen 18 und 19 weitergeführt und phasengleich in den Bereich 15 der Weiche W eingespeist. Dort findet eine Addition der beiden Teilwellen statt. Diese Wirkungsweise der beiden Arme 18 und 19 bzw. des Flachhohlleiters F1 mit angeschlossenem Hohlleiterstück 20 sowie Stift 23 und Blende 22 gilt analog auch für die andere Übertragungsrichtung.The interaction of aperture 22 and pin 23 takes place within the flat waveguide F1 a power division of the waves fed via the waveguide 7 into two equally strong Partial waves instead. They are continued with the same performance in arms 18 and 19 and injected in phase into area 15 of the switch W. There is an addition of the two Partial waves instead. This mode of operation of the two arms 18 and 19 and the flat waveguide F1 with connected waveguide piece 20 as well as pin 23 and aperture 22 also applies analogously to the other direction of transmission.

    Vom Flansch 12, an den der Hohlleiter 8 angeschlossen wird, gehen die beiden Arme 24 und 25 aus. Sie sind wieder in einem Flachhohlleiter F2 zusammengefaßt, an den ein rechtwinklig abstehendes Hohlleiterstück 26 angeschlossen ist. Der Flansch 12 befindet sich am freien Ende des Hohlleiterstücks 26. Die Arme 24 und 25 münden an zwei einander diametral gegenüber liegenden Stellen in den Bereich 15 der Weiche W. Diese Stellen sind gegenüber den Stellen, an denen die Arme 18 und 19 in den Bereich 15 einmünden, in Achsrichtung der Weiche W und um 90° in Umfangsrichtung versetzt. Die Wirkungsweise der Arme 24 und 25 mit zugehöriger Ausgestaltung ist die gleiche wie für die Arme 18 und 19 beschrieben.
    Durch die Kreise 27 und 28 sind wieder der störungsfreien Ausbreitung der Wellen dienende Kurzschluß- und Abstimmelemente angedeutet.    The two arms 24 and 25 extend from the flange 12 to which the waveguide 8 is connected. They are again combined in a flat waveguide F2 to which a waveguide piece 26 projecting at right angles is connected. The flange 12 is located at the free end of the waveguide section 26. The arms 24 and 25 open out at two diametrically opposite points in the area 15 of the switch W. These points are opposite the places where the arms 18 and 19 in the area 15 open in the axial direction of the switch W and offset by 90 ° in the circumferential direction. The operation of the arms 24 and 25 with the associated configuration is the same as described for the arms 18 and 19.
    Circles 27 and 28 again indicate short-circuit and tuning elements which serve for the undisturbed propagation of the waves.

    Claims (3)

    Polarisationsweiche für zwei unterschiedliche Frequenzbänder zur Ausleuchtung einer Antenne mit parabolischem Reflektor, bestehend aus einem Hohlleiterabschnitt, in welchem pro Frequenzband zwei senkrecht aufeinander stehende, linear polarisierte Wellen führbar sind, bei welcher pro Frequenzband zwei Hohlleiter mit rechteckigem Querschnitt getrennt voneinander und in Achsrichtung des Hohlleiterabschnitts gegeneinander versetzt an denselben angeschlossen sind, bei welcher für das niedrigere Frequenzband für jede Polarisationsrichtung jeweils ein Hohlleiter direkt an den Hohlleiterabschnitt angeschlossen ist, bei welcher für das höhere Frequenzband jeder der beiden Hohlleiter ab einer Anschlußstelle in zwei Arme mit gleichem, rechteckigem Querschnitt aufgeteilt ist, die an zwei einander diametral gegenüber liegenden Stellen in den Hohlleiterabschnitt einmünden und bei welcher die Stellen, an denen die Arme für die beiden unterschiedlichen Polarisationsrichtungen in den Hohlleiterabschnitt einmünden, um 90° in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß für beide Polarisationsebenen des höheren Frequenzbandes jeweils die beiden Arme (18, 19, 24, 25) durch einen einteiligen Flachhohlleiter (F1, F2) mit rechteckigem Querschnitt gebildet sind, der an beiden Enden an die Polarisationsweiche (W) angeschlossen ist, daß mit gleicher Entfernung zu den Enden des Flachhohlleiters (F1, F2) jeweils ein geradliniges Hohlleiterstück (20, 26) mit gleichem rechteckigem Querschnitt wie der Flachhohlleiter (F1, F2) mit seiner einen Stirnseite an einer Schmalseite desselben befestigt ist, das in der gleichen Ebene wie der Flachhohlleiter (F1, F2) rechtwinklig von demselben absteht und an dessen freiem Ende der jeweilige Hohlleiter (7, 8) anschließbar ist, daß in der Wandung des Flachhohlleiters (F1, F2) jeweils eine der reflexionsarmen Anpassung dienende Blende (22) angebracht ist, die vorn Hohlleiterstück (20, 26) symmetrisch umschlossen ist und daß in der Verlängerung des Hohlleiterstückes (20, 26) symmetrisch zur Blende (22) jeweils ein metallischer Stift (23) im Flachhohlleiter (F1, F2) angebracht ist, der parallel zu den Schmalseiten desselben über seine ganze Höhe verläuft und einen Abstand (A) von der der Blende (22) gegenüber liegenden Wandung des Flachhohlleiters (F1, F2) hat, der gleich einem Viertel der mittleren Wellenlänge der vom angeschlossenen Hohlleiter (7,8) geführten Wellen ist. Polarization switch for two different frequency bands for illuminating an antenna with a parabolic reflector, consisting of a waveguide section in which two perpendicular, linearly polarized waves can be guided per frequency band, in which two waveguides with a rectangular cross-section are separated from each other and in the axial direction of the waveguide section against each other are connected to the same, in which a waveguide is connected directly to the waveguide section for the lower frequency band for each polarization direction, and in which for the higher frequency band each of the two waveguides is divided into two arms with the same rectangular cross-section from a connection point, which open into the waveguide section at two diametrically opposite locations and at which the locations where the arms for the two different polarization directions in the hollow core merge into the third section, are offset by 90 ° in the circumferential direction, characterized in that that for both polarization planes of the higher frequency band the two arms (18, 19, 24, 25) are formed by a one-piece flat waveguide (F1, F2) with a rectangular cross section, which is connected to the polarization switch (W) at both ends, that with the same distance to the ends of the flat waveguide (F1, F2) a rectilinear waveguide piece (20, 26) with the same rectangular cross-section as the flat waveguide (F1, F2) is attached with its one end face to a narrow side of the same, which in the same Plane as the flat waveguide (F1, F2) protrudes from it at right angles and the free waveguide (7, 8) can be connected to its free end, that in the wall of the flat waveguide (F1, F2) one of the low-reflection adjustment aperture (22) is attached, which is symmetrically enclosed in front of the waveguide section (20, 26) and that in the extension of the waveguide piece (20, 26) symmetrically to the diaphragm (22) a metallic pin (23) is attached in the flat waveguide (F1, F2), which runs parallel to the narrow sides of the same over its entire height and a distance (A ) from the wall of the flat waveguide (F1, F2) opposite the diaphragm (22), which is equal to a quarter of the average wavelength of the waves guided by the connected waveguide (7,8). Polarisationsweiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlleiterabschnitt durchgehend einen kreisrunden Querschnitt hat.Polarization switch according to claim 1, characterized in that the waveguide section has a circular cross-section throughout. Polarisationsweiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlleiterabschnitt im Bereich des niedrigeren Frequenzbandes einen kreisrunden und im Bereich des höheren Frequenzbandes einen quadratischen Querschnitt hat, mit einem reflexionsarmen Übergang (17) zwischen den beiden unterschiedlichen Querschnittsformen.Polarization switch according to Claim 1, characterized in that the waveguide section has a circular cross section in the region of the lower frequency band and a square cross section in the region of the higher frequency band, with a low-reflection transition (17) between the two different cross-sectional shapes.
    EP98401839A 1997-08-16 1998-07-20 Polarisation branch for two different frequency bands Withdrawn EP0898323A3 (en)

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