EP1022801A2 - 3dB power divider - Google Patents

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EP1022801A2
EP1022801A2 EP99124376A EP99124376A EP1022801A2 EP 1022801 A2 EP1022801 A2 EP 1022801A2 EP 99124376 A EP99124376 A EP 99124376A EP 99124376 A EP99124376 A EP 99124376A EP 1022801 A2 EP1022801 A2 EP 1022801A2
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waveguide
central
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wave
coupled
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Martin Schneider
Werner Speldrich
Uwe Rosenberg
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Telent GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
    • H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
    • H01P5/19—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port of the junction type
    • H01P5/20—Magic-T junctions

Definitions

  • the present invention relates to a 3dB power divider, consisting of a 4 gates Waveguide branching, one on a broad side central rectangular waveguide a first rectangular waveguide arm coupled on the face side is that its broadside is towards the broadside of the central waveguide, and a second rectangular waveguide arm on the face of another Side wall of the central waveguide is coupled.
  • the invention is therefore based on the object of a 3dB power divider of the type mentioned at the beginning, whose waveguide arms are divided into two different spatial directions lying on one level extend.
  • a first rectangular Waveguide arm on the front side on a broad side rectangular central waveguide is coupled that the broad side of the first waveguide arm is in the direction extends the broad side of the central waveguide.
  • second waveguide arm is on the first waveguide arm opposite broadside of the central waveguide coupled that the broad side of the second waveguide arm perpendicular to the broad side of the central waveguide is oriented, the second waveguide arm with respect the center line of the broad side of the central waveguide is arranged asymmetrically.
  • the 3dB power divider shown in the single figure consists of a central rectangular waveguide 1 with gates T1 and T2 and two at these central ones Waveguide 1 coupled rectangular waveguide arms 2 and 3 with gates T3 and T4.
  • the first waveguide arm 2 is on the end of the central waveguide 1 on one of its two broad sides coupled.
  • the second waveguide arm 3 is on the first Waveguide arm 2 opposite broad side of the central Waveguide 1 coupled on the face.
  • the second is Waveguide arm 3 relative to the first waveguide arm 2 by 90 ° rotated so that the broad side of the second waveguide arm 3 perpendicular to the broad side of the central waveguide 1 is oriented.
  • the second waveguide arm 3 off-center on the broad side of the central waveguide 1 coupled, d. H.
  • the second waveguide arm 3 is with its end face with respect to the midline of the broadside of the central waveguide 1 arranged asymmetrically.
  • all waveguides 1, 2 are located and 3 in one plane, so that the entire waveguide branch can be manufactured using half-shell technology and thus for integration into a waveguide circuit suitable is.
  • the two waveguide arms 2 and 3 are in relation to one Line extending towards the two gates T3 and T4 extends, arranged symmetrically.
  • the central waveguide 1 forms with the first Waveguide arm 2 an E-branch. That means that at reflection-free termination at gates T1 and T2 T3 and T4 are decoupled.
  • One fed in at gate T3 Signal is divided by the waveguide branch so that at the gates T1 and T2 of the central waveguide 1 each half of the input signal power appears.
  • the Gate T4 of the second waveguide arm 3 is decoupled, so that no signal component occurs here.
  • the second waveguide arm 2 couples the in Magnetic longitudinal direction oriented Field component (Hz) of the central waveguide 1.
  • a on Gate T4 signal thus becomes the same Power shares on the T1 and T2 gates of the central Split waveguide 1.
  • Gate T3 of the first Waveguide arm 2 is decoupled, so nothing appears on it Signal component.
  • When feeding a signal to one of the Gates T1 or T2 of the central waveguide 1 occur in the same way large signal components at the gates T3 and T4 while the accordingly opposite gate T2 or T1 decoupled is.
  • the differently drawn arrows in the Drawing make the signal distribution on the different Goals clear when either at gate T3 or at gate T4 Signal is fed.
  • the widest possible frequency band of the 3dB power divider can be achieved under certain circumstances Discontinuities in the area of the coupling points for the two waveguide arms 2 and 3 and in the branching area required.
  • Discontinuities in the area of the coupling points for the two waveguide arms 2 and 3 and in the branching area required.
  • central waveguide 1 and in the first waveguide arm 2 inductive pins 4 and a capacitive acting Coupling panel 5 and a web 6 in the waveguide arm 3 arranged.
  • the type and placement of the discontinuities is aimed at optimizing the useful frequency band selected.
  • the waveguide can also have different cross sections.
  • the waveguides 1, 2, 3 have ideal Rectangular cross sections. If in the registration of rectangular waveguides is talked about meant that waveguide cross sections are also permitted, that deviate from the ideal rectangular shape (e.g. Cross section with rounded edges, elliptical Cross section and the like), but in which there are fields spread, which those of rectangular waveguides in essentially the same.
  • ideal rectangular shape e.g. Cross section with rounded edges, elliptical Cross section and the like

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  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Gates (AREA)

Abstract

A 3dB power distributor operates as wave-guide branching with four gates (T1-T4). To keep each arm of the wave-guide branching on one level, a first rectangular wave-guide arm (2) is coupled on its front side. The first wave-guide's wide side stretches towards the wide side of a central wave-guide (1). A second wave-guide arm (3) is coupled to the wide side of the central wave-guide opposite the first wave-guide arm, so that the wide side of the second conductor arm is set vertical to the wide side of the central wave-guide.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft einen 3dB-Leistungsteiler, bestehend aus einer 4 Tore aufweisenden Hohlleiter-Verzweigung, wobei an einer Breitseite eines zentralen rechteckförmigen Hohlleiters ein erster rechteckförmiger Hohlleiterarm stirnseitig so angekoppelt ist, daß seine Breitseite sich in Richtung der Breitseite des zenralen Hohlleiters erstreckt, und ein zweiter rechteckförmiger Hohlleiterarm stirnseitig an einer anderen Seitenwand des zentralen Hohlleiters angekoppelt ist.The present invention relates to a 3dB power divider, consisting of a 4 gates Waveguide branching, one on a broad side central rectangular waveguide a first rectangular waveguide arm coupled on the face side is that its broadside is towards the broadside of the central waveguide, and a second rectangular waveguide arm on the face of another Side wall of the central waveguide is coupled.

Ein solcher 3dB-Leistungsteiler für Hochfrequenzsignale, der als 4-torige Hohlleiter-Verzweigung mit jeweils zwei voneinander entkoppelten Toren ausgeführt ist, wird in der Literatur als Magisches T bezeichnet und ist z. B. beschrieben in H. Meinke und F.W. Gundlach: Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, Dritte verbesserte Auflage, 1968, Seite 439. Bei einer als Magisches T ausgeführten Hohlleiter-Verzweigung erstrecken sich die einzelnen Hohlleiterarme in drei verschiedene Raumrichtungen. Diese Bauform von einer 4-torigen Hohlleiter-Verzweigung ist ungeeignet für die Herstellung einer integrierten Hohlleiterschaltung. Denn dazu sollten alle Hohlleiterbauteile möglichst in einer Ebene ausgerichtet sein, so daß eine Realisierung der Hohlleiterbauteile in Halbschalentechnik möglich ist.Such a 3dB power divider for high frequency signals, the 4-port waveguide branch with two each decoupled gates is executed in the Literature called Magic T and is z. B. described in H. Meinke and F.W. Gundlach: Paperback of the High frequency technology, third improved edition, 1968, Page 439. For a version designed as a magic T. Waveguide branching extend the individual Waveguide arms in three different spatial directions. This Design of a 4-port waveguide branch unsuitable for making an integrated Waveguide circuit. Because everyone should Waveguide components aligned in one plane if possible be, so that a realization of the waveguide components in Half-shell technology is possible.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen 3dB-Leistungsteiler der eingangs genannten Art anzugeben, dessen Hohlleiterarme sich ausschließlich in zwei verschiedene, in einer Ebene liegende Raumrichtungen erstrecken.The invention is therefore based on the object of a 3dB power divider of the type mentioned at the beginning, whose waveguide arms are divided into two different spatial directions lying on one level extend.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die genannte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß ein erster rechteckförmiger Hohlleiterarm stirnseitig so an einer Breitseite eines rechteckförmigen zentralen Hohlleiters angekoppelt ist, daß die Breitseite des ersten Hohlleiterarms sich in Richtung der Breitseite des zentralen Hohlleiters erstreckt. Ein zweiter Hohlleiterarm ist an der dem ersten Hohlleiterarm gegenüberliegednen Breitseite des zentralen Hohlleiters so angekoppelt, daß die Breitseite des zweiten Hohlleiterarms senkrecht zur Breitseite des zentralen Hohlleiters orientiert ist, wobei der zweite Hohlleiterarm bezüglich der Mittellinie der Breitseite des zentralen Hohlleiters unsymmetrisch angeordnet ist.This object is achieved with the features of claim 1 solved in that a first rectangular Waveguide arm on the front side on a broad side rectangular central waveguide is coupled that the broad side of the first waveguide arm is in the direction extends the broad side of the central waveguide. On second waveguide arm is on the first waveguide arm opposite broadside of the central waveguide coupled that the broad side of the second waveguide arm perpendicular to the broad side of the central waveguide is oriented, the second waveguide arm with respect the center line of the broad side of the central waveguide is arranged asymmetrically.

Sämtliche Hohlleiterarme dieser Hohlleiter-Verzweigung liegen in einer Ebene, wodurch diese Hohlleiter-Verzweigung geeignet ist, in einer Hohlleiterschaltung mit anderen in derselben Ebene liegenden Hohlleiterbauteilen integriert zu werden.All waveguide arms of this waveguide branch lie in one plane, causing this waveguide branching is suitable in a waveguide circuit with others in integrated waveguide components on the same level become.

Zur Erzielung eines möglichst breiten Nutzfrequenzbandes für den 3dB-Leistungsteiler ist es zweckmäßig, in den Ankoppelbereichen der beiden Hohlleiterarme im zentralen Hohlleiter und/oder in den Hohlleiterarmen Diskontinuitäten - vorzugsweise Blenden, Stifte, Stege - vorzusehen.To achieve the widest possible frequency band for the 3dB power divider, it is advisable to use the Coupling areas of the two waveguide arms in the central Waveguides and / or discontinuities in the waveguide arms - preferably panels, pins, webs - to be provided.

Beschreibung eines AusführungsbeispielsDescription of an embodiment

Der in der einzigen Figur dargestellte 3dB-Leistungsteiler besteht aus einem zentralen rechteckförmigen Hohlleiter 1 mit den Toren T1 und T2 und zwei an diesen zentralen Hohlleiter 1 angekoppelten rechteckförmigen Hohlleiterarmen 2 und 3 mit den Toren T3 und T4. Der erste Hohlleiterarm 2 ist an den zentralen Hohlleiter 1 stirnseitig an einer von dessen zwei Breitseiten angekoppelt. Dabei ist der Hohlleiterarm 2 so ausgerichtet, daß seine Breitseite sich in Richtung der Breitseite des zentralen Hohlleiters 1 erstreckt. Der zweite Hohlleiterarm 3 ist an der dem ersten Hohlleiterarm 2 gegenüberliegenden Breitseite des zentralen Hohlleiters 1 stirnseitig angekoppelt. Dabei ist der zweite Hohlleiterarm 3 gegenüber dem ersten Hohlleiterarm 2 um 90° gedreht, so daß die Breitseite des zweiten Hohlleiterarms 3 senkrecht zur Breitseite des zentralen Hohlleiters 1 orientiert ist. Außerdem ist der zweite Hohlleiterarm 3 außermittig an der Breitseite des zentralen Hohlleiters 1 angekoppelt, d. h. der zweite Hohlleiterarm 3 ist mit seiner Stirnseite bezüglich der Mittellinie der Breitseite des zentralen Hohlleiters 1 unsymmetrisch angeordnet.The 3dB power divider shown in the single figure consists of a central rectangular waveguide 1 with gates T1 and T2 and two at these central ones Waveguide 1 coupled rectangular waveguide arms 2 and 3 with gates T3 and T4. The first waveguide arm 2 is on the end of the central waveguide 1 on one of its two broad sides coupled. Here is the Waveguide arm 2 aligned so that its broad side towards the broad side of the central waveguide 1 extends. The second waveguide arm 3 is on the first Waveguide arm 2 opposite broad side of the central Waveguide 1 coupled on the face. The second is Waveguide arm 3 relative to the first waveguide arm 2 by 90 ° rotated so that the broad side of the second waveguide arm 3 perpendicular to the broad side of the central waveguide 1 is oriented. In addition, the second waveguide arm 3 off-center on the broad side of the central waveguide 1 coupled, d. H. the second waveguide arm 3 is with its end face with respect to the midline of the broadside of the central waveguide 1 arranged asymmetrically.

Wie die Zeichnung verdeutlicht, liegen alle Hohlleiter 1, 2 und 3 in einer Ebene, so daß die gesamte Hohlleiter-Verzweigung in Halbschalentechnik hergestellt werden kann und damit für eine Integration in eine Hohlleiterschaltung geeignet ist.As the drawing shows, all waveguides 1, 2 are located and 3 in one plane, so that the entire waveguide branch can be manufactured using half-shell technology and thus for integration into a waveguide circuit suitable is.

Die beiden Hohlleiterarme 2 und 3 sind bezüglich einer Linie, die sich in Richtung der beiden Tore T3 und T4 erstreckt, symmetrisch angeordnet. The two waveguide arms 2 and 3 are in relation to one Line extending towards the two gates T3 and T4 extends, arranged symmetrically.

Der zentrale Hohlleiter 1 bildet mit dem ersten Hohlleiterarm 2 eine E-Verzweigung. Das bedeutet, daß bei reflexionsfreiem Abschluß an den Toren T1 und T2 die Tore T3 und T4 entkoppelt sind. Ein am Tor T3 eingespeistes Signal wird durch die Hohlleiter-Verzweigung so aufgeteilt, daß an den Toren T1 und T2 des zentralen Hohlleiters 1 je die Hälfte der eingespeisten Signalleistung erscheint. Das Tor T4 des zweiten Hohlleiterarms 3 ist entkoppelt, so daß hier kein Signalanteil auftritt.The central waveguide 1 forms with the first Waveguide arm 2 an E-branch. That means that at reflection-free termination at gates T1 and T2 T3 and T4 are decoupled. One fed in at gate T3 Signal is divided by the waveguide branch so that at the gates T1 and T2 of the central waveguide 1 each half of the input signal power appears. The Gate T4 of the second waveguide arm 3 is decoupled, so that no signal component occurs here.

Der zweite Hohlleiterarm 2 koppelt die in Hohlleiterlängsrichtung orientierte magnetische Feldkomponente (Hz) des zentralen Hohlleiters 1 an. Ein am Tor T4 eingespeistes Signal wird somit zu gleichen Leistungsanteilen auf die Tore T1 und T2 des zentralen Hohlleiters 1 aufgeteilt. Das Tor T3 des ersten Hohlleiterarms 2 ist entkoppelt, an ihm erscheint also kein Signalanteil. Bei Einspeisung eines Signals an einem der Tore T1 oder T2 des zentralen Hohlleiters 1 treten gleich große Signalanteile an den Toren T3 und T4 auf, während das entsprechend gegenüberliegende Tor T2 oder T1 entkoppelt ist. Die unterschiedlich gezeichneten Pfeile in der Zeichnung machen die Signalaufteilung auf die verschiedenen Tore deutlich, wenn entweder am Tor T3 oder am Tor T4 ein Signal eingespeist wird.The second waveguide arm 2 couples the in Magnetic longitudinal direction oriented Field component (Hz) of the central waveguide 1. A on Gate T4 signal thus becomes the same Power shares on the T1 and T2 gates of the central Split waveguide 1. Gate T3 of the first Waveguide arm 2 is decoupled, so nothing appears on it Signal component. When feeding a signal to one of the Gates T1 or T2 of the central waveguide 1 occur in the same way large signal components at the gates T3 and T4 while the accordingly opposite gate T2 or T1 decoupled is. The differently drawn arrows in the Drawing make the signal distribution on the different Goals clear when either at gate T3 or at gate T4 Signal is fed.

Um ein möglichst breites Nutzfrequenzband des 3dB-Leistungsteilers zu erzielen, sind unter Umständen Diskontinuitäten im Bereich der Ankoppelstellen für die beiden Hohlleiterarme 2 und 3 sowie im Verzweigungsbereich erforderlich. In der Zeichnung sind beispielsweise im zentralen Hohlleiter 1 und im ersten Hohlleiterarm 2 induktiv wirkende Stifte 4 und eine kapazitiv wirkende Koppelblende 5 und im Hohlleiterarm 3 ein Steg 6 angeordnet. Die Art und Plazierung der Diskontinuitäten wird mit dem Ziel einer Optimierung des Nutzfrequenzbandes ausgewählt.The widest possible frequency band of the 3dB power divider can be achieved under certain circumstances Discontinuities in the area of the coupling points for the two waveguide arms 2 and 3 and in the branching area required. For example, in the drawing central waveguide 1 and in the first waveguide arm 2 inductive pins 4 and a capacitive acting Coupling panel 5 and a web 6 in the waveguide arm 3 arranged. The type and placement of the discontinuities is aimed at optimizing the useful frequency band selected.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weisen alle Hohlleiter 1, 2, 3 gleiche Querschnitte auf. Die Hohlleiter können aber auch unterschiedliche Querschnitte haben.In the illustrated embodiment, all have Waveguide 1, 2, 3 same cross sections. The waveguide can also have different cross sections.

Zur reflexionsfreien Anpassung am Anschlußhohlleiter können die Hohlleiter 1, 2, 3 an ihren Toren mit Transformationselementen versehen werden.For reflection-free adaptation to the connecting waveguide the waveguide 1, 2, 3 at their gates Transformation elements are provided.

In der Zeichnung weisen die Hohlleiter 1, 2, 3 ideale Rechteckquerschnitte auf. Wenn in der Anmeldung von rechteckförmigen Hohlleitern die Rede ist, ist damit gemeint, daß auch Hohlleiterquerschnitte zugelassen sind, die von der idealen Rechteckform abweichen (z. B. Querschnitt mit abgerundeten Kanten, elliptischer Querschnitt und dgl.), in denen sich aber Felder ausbreiten, die denen von Rechteckhohlleitern im wesentlichen gleichen.In the drawing, the waveguides 1, 2, 3 have ideal Rectangular cross sections. If in the registration of rectangular waveguides is talked about meant that waveguide cross sections are also permitted, that deviate from the ideal rectangular shape (e.g. Cross section with rounded edges, elliptical Cross section and the like), but in which there are fields spread, which those of rectangular waveguides in essentially the same.

Claims (2)

3dB-Leistungsteiler, bestehend aus einer 4-Tore (T1, T2, T3, T4) aufweisenden Hohlleiter-Verzweigung, wobei an einer Breitseite eines zentralen rechteckförmigen Hohlleiters (1) ein erster rechteckförmiger Hohlleiter (2) stirnseitig so angekoppelt ist, daß seine Breitseite sich in Richtung der Breitseite des zentralen Hohlleiters (1) erstreckt, und ein zweiter rechteckförmiger Hohlleiterarm (3) stirnseitig an einer anderen Seitenwand des zentralen Hohlleiters (1) angekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hohlleiterarm (3) an der dem ersten Hohlleiterarm (2) gegenüberliegenden Breitseite des zentralen Hohlleiters (1) so angekoppelt ist, daß die Breitseite des zweiten Hohlleiterarms (3) senkrecht zur Breitseite des zentralen Hohlleiters (1) orientiert ist, und daß der zweite Hohlleiterarm (3) bezüglich der Mittellinie der Breitseite des zentralen Hohlleiters (1) unsymmetrisch angekoppelt ist.3dB power divider, consisting of a 4-port (T1, T2, T3, T4) having waveguide branching, with one Broad side of a central rectangular waveguide (1) a first rectangular waveguide (2) on the face side is coupled that its broad side in the direction of Broad side of the central waveguide (1) extends, and a second rectangular waveguide arm (3) on the front another side wall of the central waveguide (1) is coupled, characterized in that the second Waveguide arm (3) on the first waveguide arm (2) opposite broad side of the central waveguide (1) is coupled so that the broadside of the second Waveguide arm (3) perpendicular to the broad side of the central Waveguide (1) is oriented, and that the second Waveguide arm (3) with respect to the center line of the broadside of the central waveguide (1) coupled asymmetrically is. 3dB-Leistungsteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ankoppelbereichen der beiden Hohlleiterarme (2, 3) im zentralen Hohlleiter (1) und/oder in den Hohlleiterarmen (2, 3) Diskontinuitäten (4, 5, 6) - vorzugsweise Blenden, Stifte, Stege - vorgesehen sind.3dB power divider according to claim 1, characterized characterized in that in the coupling areas of the two Waveguide arms (2, 3) in the central waveguide (1) and / or in the waveguide arms (2, 3) discontinuities (4, 5, 6) - preferably panels, pins, webs - are provided.
EP99124376A 1999-01-19 1999-12-07 3dB power divider Withdrawn EP1022801A3 (en)

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