NL8500542A - Fasebestuurd reflectorelement. - Google Patents

Description

ïasebestuurd reflektorelement.

Gebied van de techniek

De uitvinding heeft betrekking op een fasebestuurd reflektorelement, dat kan werken bij mikrogolffrequenties.

Met faseverschuiving werkende reflektorstelsels zijn nuttig voor een breed gebied van toepassingen. Zij vinden toepassing bij bundelvor-ming en bundelsturing - dat wil zeggen gebruikt in kombinatie met een zender, zij kunnen nuttig worden toegepast voor het variëren van ofwel de vorm van de hoofdbundel en de zijlobben of de richting van de hoofdbundel. Dit wordt bereikt door het kiezen en het variëren van de fase ingevoerd door elk stelselelement. Zij kunnen ook worden gebruikt bij bundelselektie - dat wil zeggen zij kunnen worden gebruikt voor direkte stralingsinval vanuit een of meerdere gekozen richtingen op een ontvanger. Zij vinden verder toepassing bij signaalmodulatie. De fase ingevoerd door elk reflektorelement kan koherent worden gevarieerd in een van de tijd afhankelijke wijze voor het verkrijgen van frequentiemodula-tie. Ook kunnen reflektorelementen die in staat zijn tot onafhankelijke polarisatiebesturing worden gebruikt in kombinatie met een analyseer-inrichting voor het tot stand brengen van amplitudemodulatie of signaal-selektie door poortwerking.

Achtergrond van de stand van de techniek

Een bekende, met faseverschuiving werkend stelsel voor frequenties in het gebied van 3 tot 8 GHz omvat een stelsel van door hoorns gevoede ontvangantennes die ruggelings zijn opgesteld met eenzelfde stelsel van zendantennes, elk met een hoornuitgang. Overeenkomstige ontvang- en zendantennes zijn gekoppeld in paren via respektievelijke faseverschuif-netwerken. Dit typische zendstelsel is kostbaar, neemt veel plaatsruimte in beslag en is erg zwaar. Het zou een volume bezitten in het gebied van bijvoorbeeld 1 m·*.

Er is momenteel behoefte aan met faseverschuiving werkende stelsels die kunnen werken bij hoge frequenties, in het bijzonder bij mikrogolf-frequenties in het gebied van 3 tot 100 GHz. Een stelsel volgens de stand van de techniek vormt een zeer onaantrekkelijke optie vanwege zijn prijs en "volume.

Beschrijving van de uitvinding

De uitvinding beoogt fasestuurelementen te verschaffen die robuust zijn, een laag gewicht bezitten, kompakt en relatief goedkoop te vervaardigen zijn. Deze elementen en stelsels zijn bedoeld voor mikrogolf-straling in het frequentiegebied van 3 tot 100 GHz.

De uitvinding verschaft derhalve een fasestuurelement voorzien van: (1) een dipool, (2) een nagenoeg verliesloos diëlektrisch orgaan geplaatst nabij de dipool en zodanig uitgevoerd dat straling er sterk mee wordt gekoppeld, en (3) een variabele reaktantie uitgevoerd als een nagenoeg verliesloze belasting van de dipool, waardoor de straling die op de dipool valt opnieuw wordt uitgezonden met een fasevariabele overeenkomstig het teken en de sterkte van de belastingreaktan-tie.

Het materiaal van het diëlektrische orgaan is zodanig gekozen, dat het lage diëlektrische verliezen bezit omdat het geabsorbeerde mikro-golfvermogen klein is vergeleken met het vermogen dat wordt gekoppeld naar of vanuit de dipool door het diëlektrische orgaan. De aanduiding "nagenoeg verliesloos diëlektrisch orgaan" zal nader worden verklaard.

Een extra weerstandsbijdrage tot de belastingimpedantie vloeit voort uit de niet ideale eigenschappen van de belasting. Een zekere lage weerstandsbijdrage is niet te vermijden. Een vereiste is, dat zoveel mogelijke straling die op de dipool valt wordt gereflekteerd. Vermogen dat door de belasting wordt geabsorbeerd zal laag zijn en derhalve zal het reflektievermogen hoog zijn, vooropgesteld dat ofwel de impedantie van de belasting in sterkte vergelijkbaar is met de impedantie van de dipool en het weerstandsdeel van de belastingimpedantie klein is in vergelijking met het reaktieve deel, of dat de impedantie van de belasting is ofwel zeer hoog ofwel zeer laag in sterkte vergeleken met de dipool-impedantie. In verband hiermee wordt opgemerkt, dat in de mikrogolftheorie open ketens en kortsluitingen meestal worden behandeld als uitersten van reaktanties; de uitdrukking "reaktantie", "reaktief" en soortgelijke aanduidingen zullen dienovereenkomstig nader worden toegelicht om o.a. open ketens en kortsluitingen te omvatten.

Het is van bijzonder voordeel dat de dipool en zijn belasting in planaire vorm kunnen worden gekonstrueerd. Het diëlektrische orgaan kan -3 ‘λ een volume" beslaan van de orde van 10 en de dipool en de belas- -7 o ting 10 m , een kombinatie drie orden van grootte kleiner dan de bekende inrichtingen. Ook is het van voordeel dat de dipool in de straling koppelt in hoofdzaak slechts aan een zijde als gevolg van het sterk koppelende diëlektrische orgaan. Dit vereenvoudigt een efficiënte aanpassing aan een mikrogolfveld.

Het fasestuurelement kan van hybridische konstruktie zijn. De di-pool kan worden gevormd uit metaal aangebracht op het oppervlak van een substraat van isolerend diëlektrisch materiaal. De belasting zou in dit geval diskrete komponenten omvatten gehecht voor het vormen van een met de dipool parallel geschakeld netwerk.

Het fasegestuurde element kan van geïntegreerde konstruktie zijn, dat wil zeggen de dipool kan worden voorzien van een substraat van in hoofdzaak verliesvrij halfgeleidermateriaal. Het substraat kan ook een samengesteld lichaam zijn met een oppervlak van zodanig halfgeleidermateriaal. In geval van het laatste kunnen de impedantiekomponenten worden gevormd als komponenten geïntegreerd met het halfgeleidermateriaal. Ook kan het substraat bestaan uit isolerend diëlektrisch materiaal en kan het fasestuurelement in zijn konstruktie een dragende laag van halfgeleidermateriaal omvatten, waarbij de dipool is gelegen tussen het di-elektrische orgaan en deze laag. In deze gewijzigde uitvoeringsvorm kunnen zonder veel problemen warmte-afvoerorganen worden toegepast. De laag halfgeleidermateriaal kan door metaal worden gesteund of door een dunne laag elektrisch isolerend diëlektrisch materiaal met een metalen bekleding. Deze gewijzigde uitvoeringsvorm verdient dan ook de voorkeur bij toepassingen met hoog vermogen en in dit geval is een efficiënte warmteafvoer van belang.

De uitvinding maakt gebruik van het volgende principe. Een variabele reaktantie is met de dipool parallel geschakeld. Deze dipool straalt met ongewijzigde polarisatie, maar met een faseverschuiving die wordt gegeven door een komplex reflektievermogen Ry:

waarin G^+jB^ de admittantie van de dipool is als stralingsbron en belastingadmittantie. Ry is het spanningsreflektievermo-gen. Opmerking verdient, dat Ry de eenhedenmodule heeft zolang de belas tingkonduktantie nul is. Dit ideale geval is afhankelijk van het verliesvrij zijn van de impedantiekomponenten en het niet aanwezig zijn van geabsorbeerd vermogen in het dipoolmetaal en het diëlektrische orgaan. De faseverschuiving van het opnieuw uitgestraalde signaal ten opzichte van het invallende signaal is in het algemene geval:

In het verliesloze geval = 0 wordt de faseverschuiving

Indien variabel is over een gebied van een sterke negatieve naar een sterke positieve waarde kan een fasevariatie van bijna -ft tot 1t worden bereikt. Deze mate van fasebesturing vereist een belasting die variabel moet zijn van induktief naar kapacitief.

Waar het fasestuurelement een enkele dipool omvat zal het element slechts worden gekoppeld met straling met een polarisatiekomponent die parallel loopt met de dipool. Door deze dipool opnieuw uitgestraald vermogen zal op zijn beurt alleen parallel met de dipool worden gepolariseerd.

Het netwerk kan bijvoorbeeld meerdere door schakelaars te kiezen impedantiekomponenten omvatten, waarbij elke komponent de kombinatie omvat van een reaktantie en een stuurschakelaar.

Als verder voorbeeld kan het fasestuurelement een gekruist paar orthogonale dipolen omvatten, waarbij een dipoolbelasting ofwel een open keten is ofwel een kortsluiting, terwijl de andere dipoolbelasting een antiparallel geschakeld paar dioden is. In deze konstruktie is de belasting impedantie afhankelijk van het niveau van het invallende stralings-vermogen. Bij lage niveaus is de belastingimpedantie hoog. Bij hoge niveaus gaan de dioden echter geleiden en wordt de belastingimpedantie laag.

Een veelzijdiger uitvoeringsvorm van de uitvinding omvat een gekruist paar orthogonale dipolen, elk voorzien van onafhankelijk stuurbare belastingen. In deze konstruktie is elke dipool gevormd en uitgevoerd om te dienen als induktieve belasting die parallel met de andere is geschakeld. Deze konstruktie laat afzonderlijke faseverschuivingen toe voor elk van de twee orthogonale polarisaties - de polarisatierich-tingen parallel aan elke dipool. Als dus de invallende polarisatie een cirkelvormige polarisatie is (onafhankelijk van de draairichting) of een vlakke polarisatie onder een hoek van 45° ten opzichte van de dipolen, laat de keuze van de faseverschuivingen voor elke dipool toe, dat de polarisatie van de heruitstraling eveneens ofwel cirkelvormig met een van beide draairichtingen ofwel vlak gepolariseerd is met een hoek van +_ 45° - dat wil zeggen dat de polarisatieverandering ook mogelijk is.

Stelsels kunnen worden gekonstrueerd onder gebruikmaking van vele gelijke, enkele of gekruiste dipolen. Er kan ook een gemeenschappelijk diëlektrisch orgaan worden toegepast.

Korte omschrijving van de tekeningen bij deze beschrijving

De fig. 1 en 2 tonen in bovenaanzicht respektievelijk in dwarsdoorsnede een fasebestuurd reflektorelement met een enkele dipool volgens de uitvinding; de fig. 3 en 4 tonen in bovenaanzicht respektievelijk in dwarsdoorsnede een fasestuurelement met gekruiste dipool; de fig. 5 en 6 tonen elk vlakke doorsneden van het stuurelement in de bovengenoemde fig. 3 en 4, en tonen meer gedetailleerd verschillende stuurschakelingkonfiguraties; fig. 7 toont een dwarsdoorsnede van een FM-fasemodulator met een fasestuurelement in de vorm van een enkele gekruiste dipool; fig. 8 toont een dwarsdoorsnede van een stuurinrichting voor het richten van een bundel opgenomen in een stel dipolen; de fig. 9 en 10 tonen in bovenaanzicht twee gewijzigde konstrukties van een fasestuurelement met gekruiste dipool; fig. 11 toont een dwarsdoorsnede van een duplexradarstelsel voorzien van een stel van gekruiste dipolen elk zoals weergegeven in een van de voorgaande fig. 9 en 10; fig. 12 toont een fasestuurelement voorzien van een verkorte trans-missielijn en een reaktieve belasting in de vorm van een varactordiode; fig. 13 toont een gekruiste dipool als fasestuurelement voorzien van varactordioden; en fig. 14 toont een dwarsdoorsnede van een zender met stuurbaar richteffekt.

Beschrijving van uitvoeringsvorm

Thans zullen enkele uitvoeringsvormen van de uitvinding aan de hand van de bijgaande tekeningen, maar uitsluitend als voorbeeld, worden beschreven .

De fig. 1 en 2 tonen een voorbeeld van een fasebestuurd reflektorelement 1 met een enkele dipool volgens de uitvinding. Dit element omvat een enkele dipool 3 gevormd uit metaal aangebracht op het substraat 5 van nagertüeg verliesvrij diëlektrisch materiaal, bijvoorbeeld silicium-halfgeleidermateriaal. In deze uitvoeringsvorm werkt het substraat 5 zowel als een dipooldrager en als diëlektrisch orgaan voor het koppelen van straling naar de dipool 3. De dipool 3 is onderverdeeld in twee benen 3a, 3b van gelijke of nagenoeg gelijke lengte. Een plaatselijk impedantienetwerk 7, gelegen in de nabijheid van het midden van de dipool 3 is aangesloten tussen de twee benen 3a, 3b. Dit netwerk 7 omvat een verkorte transmissielijn 9 die dient als induktieve belasting. Het netwerk 7 omvat ook meerdere met schakelaars te kiezen impedantiekompo-nenten 11, 13, elk waarvan in dit voorbeeld bestaat uit een kondensator 11c, 13c en een PIN-diodeschakelaar lis, 13s. Bij passende waarden van zelfinduktie en kapaciteit levert de werking van de schakelaars lis, 13s een nettobelasting over de dipolen 3 die ofwel induktief ofwel kapaci-tief kan zijn. Elk van de kondensatoren 11c en 13c is wel of niet aangesloten over dipool 3 al naar gelang zijn bijbehorende diodeschakelaar lis od 13s een kortsluiting vormt respektievelijk een open keten. Dit verschaft vier reaktantiemogelijkheden kiesbaar door een twee-bit-in-struktie. De stuurlijnen 15, 17, 19 dienen voor voorspanningsbesturing. De stuurlijn 15 is gemeenschappelijk voor de beide dioden lis en 13s, terwijl de lijnen 17 en 19 met elk van de dioden lis respektievelijk 13s is verbonden. Voorspanningen toegevoerd aan de stuurlijnen 15 en 17, 15 en 19, schakelen de dioden lis en 13s, die op hun beurt de kondensatoren 11c en 13c over de dipool 3 aansluiten. Parasitaire koppeling tussen de dipool 3 en de stuurlijnen 15, 17 en 19 wordt geminimaliseerd door de lijnen te leggen in een richting die loodrecht staat op de dipool 3.

Terwijl het impedantienetwerk 7 een vaste zelfinduktie omvat met schakelbare kondensatoren, kan ook een schakelbare zelfinduktie met een vaste kondensator worden toegepast.

Thans zal aandacht worden besteed aan faktoren die de keuze bepalen van de lengte van de dipool 3. Bij resonantie wordt de lengte " &V van de dipool en de absolute golflengte λν van de straling gegeven door de formule

(1) (Zie Brewitt-Taylor et al "Planar Antennas on a dielectric surface", Electronics Letters Vol. 17, No. 20, blz. 729-731 (oktober 1981)). waarin έ j en ^2 de diëlektrische konstanten zijn van de media aan weerszijden van de dipool. Voor silicium 12 en lucht £ 2 Cf * *

Het symbool X stelt de golflengte voor van de straling gemeten in het diëlektrische substraatmedium. Deze formule neemt de resonantie volgens de laagste modus aan - zogenaamde "halve golflengte"-resonantie, analoog aan de resonantie in een vrijstaande dipool. Bij deze golflengte komt de resonantie van de volgende hogere orde overeen met een lengte die driemaal deze waarde is. De lengte van de dipool € wordt gekozen binnen dit gebied:

(2)

De hierboven gegeven formule (1) is theoretisch in zoverre dat zij een dipoollengte/breedte-aspektverhouding aanneemt die oneindig nadert. Deze formule kan echter ook worden beschouwd als een redelijke benadering voor een dipool met een aspektverhouding 10:1. De formule kan door een eenvoudige geometrische faktor worden gewijzigd teneinde rekening te houden met de dipoolvorm en het aspekt in meer speciale gevallen.

De dempingsverliezen door de specifieke weerstand van het montage-substraat of het diëlektrische orgaan worden bij benadering gegeven door de verhouding (Z/p g) waarin Z de karakteristieke impedantie is en g de specifieke bladweerstand. Voor een siliciumsubstraat (Z l^-100 ohm) van nominale dikte van 400 ^um komt een specifieke weerstand van 100 ohm.cm overeen met een dempingsverlies van bij benadering 5%, een acceptabele waarde. De antennedipoolimpedantie en het polaire stra-lingsdiagram zijn ook gevoelig voor de specifieke substraatweerstand, maar voor de beschreven dipool is dit effekt klein voor specifieke sub-straatweerstanden van 100 ohm.cm en hoger.

De verkorte lengte van de transmissielijun 9 is typisch tussen X /32 en X /8 en is derhalve induktief. eff eff

Een meer veelzijdige variant van het bovenvermelde stuurelement 1 is in bovenaanzicht en dwarsdoorsnede in de fig. 3 en 4 weergegeven. Dit element 1 omvat een paar gekruiste orthogonale dipolen 3 en 3', gevormd als patroon uit een gemeenschappelijke laag metaal aangebracht op het oppervlak van een dunne laag 21 van halfgeleidersilicium - een laag 21 met een dikte van in het bijzonder tussen X/100 en X/4, waarin X de gekozen signaalgolflengte gemeten in het silicium is. Een beschermende oxydelaag 23 is tussen het metaal en het silicium aangebracht, teneinde de vorming van ongewenste intermetallische verbindingen tegen te gaan. De siliciumlaag 21 wördt ondersteund door een dunne bekleding van ber-ryliumoxyde 25 en een metaalbekleding 27 voor het vergemakkelijken van de warmte-afvoer. De dipolen 3 en 3’ zijn gemonteerd naast of vlak boven het oppeïVlak van een diëlektrisch orgaan 5 van isolerend diëlektrisch materiaal. De diëlektrische konstante van dit isolerende materiaal 5 is zodanig gekozen, dat de dipolen in hoofdzaak alleen de straling koppelen die invalt via het materiaal 5.

Elk van de dipoolbenen 3a, 3b, 3'a, 3’b bezit een respektievelijke sleuf 4a, 4b, 4'a, 4'b. Elk van sleuven voorzien dipooldeel dient als een verkorte transmissielijn zoals 9, parallel geschakeld met een res-pektievelijk dipoolbeen 3a, 3b, 3'a of 3'b, waarbij elk been een lengte bezit van bij benadering \/4. De kortere lijnlengte, dat wil zeggen de lengte van elke sleuf, is minder, in het bijzonder in het gebied van >/32 tot λ/8 en aldus biedt elke verkorte lijn een induktieve belasting. Deze parallelle induktieve belastingen over de dipolen 3 en 3' worden gekomplementeerd door met behulp van schakelaars te kiezen impe-dantiekomponenten 11, 13 en 11', 13'. Elk van de door schakelaars te kiezen impedantiekomponenten 11, 11', 13 en 13' omvat een kondensator 11c, ll'c, 13c of 13'c en een PIN-diodeschakelaar lis, U's, 13s respek-tievelijk 13's.

De belaste dipolen 3 en 3' koppelen onafhankelijk naar hun eigen polarisatie. De faseverschuivingen geïntroduceerd in de opnieuw uitgestraalde velden worden gestuurd door impedantiekomponenten 11, 13, 11' en 13' en zijn onafhankelijk.

Beschouwd wordt thans een invallend stralingsvlak gepolariseerd bij 45° voor de dipolen 3 en 3', die stromen in fase induceren. De opnieuw uitgestraalde velden zijn onderworpen aan f aseverschuivingen en Θ voor de horizontale en de vertikale dipolen 3' respektievelijk 3. Als Θ = Cp is de resulterende straling vlak gepolariseerd bij 45° (dat wil zeggen parallel met het invallende veld). Als anderzijds 0 = ^+1¾^ is het opnieuw uitgestraalde veld dan vlak gepolariseerd bij -45° (dat wil zeggen loodrecht op het invallende veld). Als Θ = _+ ‘Ttï/2 wordt cirkelvormige polarisatie van een van de draairichtingen opnieuw uitgestraald. In elk geval is het opnieuw uitgestraalde veld in fase verschoven over φ ten opzichte van het invallende veld. Dit demonstreert de onafhankelijke besturing van de fase en de polarisatie.

De stuurlijnverbinding met de PIN-dioden lis, 11's, 13s en 13's kan worden uitgevoerd via uit weerstandslagen bestaande verbindingen. Ook is het mogelijk laagfrequente halfgeleiderinrichtingen onder het antenne-metaal te plaatsen, voor het verschaffen van logische funkties of voor het aandrijven van de PIN-dioden lis, U's, 13s en 13's. Hier kan elektrisch vermogen worden geleverd ofwel door verdere transmissielijnen of via weerstandsverbindingen.

Als Sterke mikrogolfvermogens door de relaiselementen moeten worden gestuurd zal de stroomtoevoer nodig voor de PIN-dioden lis tot 13's worden vergroot (in het bijzonder tot ongeveer 10 mA voor een diode die 10 W mikrogolfveraogen kan sturen). Voor de gekruiste dipolen 3, 3', kan het van nut zijn de stroom voor alle stuurdioden vanwege de energiedis-sipatie toe te voeren door weerstandsverbindingen. Een wijze om dit probleem te vermijden is het gelijkrichten van een kleine hoeveelheid invallend mikrogolfvermogen voor het leveren van de gelijkstroom voor de dioden lis tot 13's en voor alle aanwezige logische en stuurtransisto-ren. Alleen stuursignalen met laag niveau behoeven dan door de weer-standsverbindingen te worden toegevoerd. Als HF-DS vermogensomzetters zijn Schottky-barrierediodes geschikt. In de schakeling die in fig. 5 is weergegeven zijn een metaallijn llm en twee Schottky-barrieregelijk-richtdioden llr in serie geschakeld over een dipoolsleuf 4'a. De dioden llr zijn met het mikrogolfveld gekoppeld via de lijn llm en door een kondensator C aangesloten bij 10'a met het dipoolbeen 3'a. De gelijkgerichte uitgang van de dioden llr wordt gevoerd naar de PIN-diode lis via transistorschakelaar lit en voorspanningsweerstand R. Een basis-emitter-stuurstroom wordt aan transistor lit toegevoerd via de weerstanden 12b en 12e. Als een sterk stralingsveld op de antenne valt wordt een mikro-golfspanning over de diode llr tot stand gebracht en de als gevolg hiervan gelijk gerichte stroom laadt de kondensator C. Dit levert een stuur-stroom voor de diode lis via basisweerstand R en transistor lit. Transistor lit versterkt de stuurstroora, die derhalve klein is vergeleken met de stroom opgenomen door de diode lis als deze zich in geleidende toestand bevindt.

Een andere wijze om de gelijkspanning en de stuursignalen toe te voeren is via metalen sporen, bijvoorbeeld spoor 29 zoals aangegeven in fig. 6, Deze metalen sporen kunnen op verschillende plaatsen rondom het antennemetaal 3, 3' worden geplaatst. Aangezien zij kapacitief met het antennemetaal zijn gekoppeld zullen zij steeds een deel van de antenne-stroom afleiden, met het gevolg dat het gewenste opnieuw uitgestraalde vermogen wordt verstoord of in zekere mate wordt gedissipeerd. De mikro-golfimpedantie van de sporen 29 kan echter worden verhoogd, tenminste over een smalle bandbreedte, door het opnemen van bijvoorbeeld meanders 31 en kondensatoren 33 als resonantiestoppen. Een toename van de impedantie reduceert de mikrogolfstromen in de sporen en heeft derhalve tot gevolg dat het rendementsverlies wordt gereduceerd.

Een FM-fasemodulator met een enkele gekruiste dipoolreflektor 3 is in fig. 7 weergegeven. Deze modulator bestaat uit een diëlektrische lens 41 op het^achteroppervlak waarvan de gekruiste dipool 3 is gemonteerd. De lens 41 omvat binnen zijn konstruktie een selektieve polarisatiespie-gel 43. Een zenddipool 45 grenst aan de zijde van de lens 41 en verlicht in samenwerking met de spiegel 43 het element 1. De gekruiste dipool 3 bezit in het bijzonder een reaktieve belasting bestaande uit een aantal met behulp van schakelaars te kiezen impedanties, in kombinatie met een samenwerkende logische funktieschakeling teneinde een drie-bit-fasever-schuifselektie mogelijk te maken. De gekruiste dipool 3 is met zijn samengestelde dipolen samengevoegd onder een helling van 45° met het polarisatievlak van de invallende straling gericht vanuit de zenddipool 45. De belastingimpedanties zijn zodanig gekozen, dat het opnieuw uitgestraalde veld loodrecht is gepolariseerd. De straling gericht vanuit het fasestuurelement passeert derhalve de spiegel 31 zonder dat er een merkbare reflektie optreedt. Faseverschuivingen van 0, 'ft/4, 7£/2, 3 fë*/4, TC, 51C/U, 3K/3, 7'K /4 kunnen worden gekozen en tussengevoegd onder de drie-bit-logische besturing teneinde een stapsgewijze diskrete fasemodu-latie te verschaffen. Deze faseverschuivingen kunnen tenminste bij benadering worden verschaft door drie schakelbare diode-kondensatorserie-schakelingen (lls/llc in fig. 1). Aangezien de fase geen lineaire funk-tie is van de kapaciteit zullen de hiervoor genoemde faseverschuifintervallen It* /4 niet exakt worden gereproduceerd. Indien exakte faseverschuif intervallen van TC/4 noodzakelijk zijn zouden zeven dioden-konden-satorkombinaties nodig zijn, waarbij ten minste een diode telkens in geleidende toestand is.

Stelsels kunnen worden gekonstrueerd voorzien van meerdere enkele of gekruiste dipolen en met toepassing van een gemeenschappelijk substraat. De fase die bij elke dipoolpositie is geïntroduceerd kan dan voor uiteenlopende toepassingen worden gestuurd, bijvoorbeeld voor bun-delrichtingbesturing. Een voorbeeld van een dergelijke toepassing is in fig. 8 weergegeven. Hier is een stelsel 47 bestaande uit vier enkele of gekruiste dipolen 48 opgesteld op het achteroppervlak van een diëlek-trische lens 49. Straling wordt op het stelsel gericht vanuit een dipoolzender 45. Mikrogolfvermogen wordt opnieuw uitgestraald door het stelsel en gefokusseerd volgens een bundel door lens 49. De positie van het virtuele beeld I van de zenddipool 45 kan worden gevarieerd en aldus kan de bundelrichting worden bestuurd door passende fasetussenvoeging in elk van de dipolen 48.

Een andere vorm van een fasestuurelement 1 met gekruiste dipool is in fig. 9 weergegeven. In deze konstruktievorm kan de belastingimpedan-tie over een van de twee dipolen 3, 3' worden gevarieerd door het stra-lingsvertmrgensniveau, in plaats van door het toevoeren van een voorspanning vanuit een externe schakeling, zoals hierboven is besproken. De polarisatie van de door dit fasestuurelement 1 gereflekteerde straling verschilt voor stralingsniveaus met hoog vermogen en laag vermogen. Het impedantienetwerk 7, aangesloten tussen de twee samenstellende benen 3a, 3b van een van de dipolen 3, omvat een antiparallel paar dioden lis en 13s, dat wil zeggen dat deze dioden parallel zijn aangesloten over de spleet tussen de twee benen 3a en 3b en zodanig zijn aangesloten, dat de polariteit van een van de dioden lis het tegengestelde is van die van de andere diode 13s. De dioden lis en 13s kunnen van hetzelfde type zijn, bijvoorbeeld beide kunnen Schottky-barrieredioden zijn.

Ook kunnen de dioden lis en 13s van verschillend type zijn, bijvoorbeeld de ene diode lis kan een Schottky-barrierediode zijn en de andere diode 13s een PIN-diode. Als het vermogensniveau van de invallende straling laag is zijn beide dioden lis en 13s niet geleidend en stelt het netwerk 7 een hoge impedantiebelasting voor de dipool 3 voor. Als echter het vermogensniveau van de invallende straling hoog is zijn beide dioden lis en 13s geleidend, zodat de belastingimpedantie van het netwerk 7 daalt tot een lage waarde vergeleken met de dipoolimpedantie. De fase van de straling gereflekteerd door deze dipool 3 verschilt dus bij benadering 11 voor lage en hoge vermogensniveaus van de straling. De tweede dipool 3's heeft een open ketenbelasting en staat loodrecht op de eerste dipool 3. Bij laag vermogensniveau worden de twee dipolen 3, 3' overeenkomstig belast. Het stralingsvlak dat gepolariseerd is bij TC/4 voor de twee dipolen 3, 3’ wordt met ongewijzigde polarisatie gereflekteerd. Bij hoge vermogensniveaus zullen de dipoolbelastingen echter verschillen en in de ideale situatie zal de straling die door een dipool 3 wordt gereflekteerd TT? uit fase zijn met die door de andere dipool 3' wordt gereflekteerd. In de praktische situatie zal het faseverschil echter bij benadering gelijk zijn aan 1C . Het vlak van de invallende straling parallel gepolariseerd ten opzichte van de weergegeven assen X of Y bekrachtigt beide dipolen 3, 3' gelijk omdat de dipolen 3, 3' volgens /4 of -IC/4 ten opzichte van de assen X, Y zijn gericht. De gere-flekteerde straling is vlak gepolariseerd, maar parallel met de loodrechte assen Y respektievelijk X, vanwege de faseverschuiving.

Een variatie van deze laatste konstruktievorm is in fig. 10 weergegeven. Hier is een belasting 7' met lage impedantie, bijvoorbeeld een kortsluiting, aangesloten tussen de benen 3'a, 3'b van de tweede dipool 3'. In dit geval wordt de gereflekteerde straling gepolariseerd in een richting die loodrecht staat op de invallende straling bij lage vermo-gensniveatns als de diodenimpedantie hoog is, en parallel met de invallende straling als de diodenimpedantie laag is. Zoals bij mikrogolftheorie gebruikelijk worden open ketens en kortsluitingen behandeld en beschouwd als extreme gevallen van reaktieve belastingen.

Een stelsel van dergelijke gekruiste dipolen volgens de fig. 9 of 10 kan worden gebruikt in een radarinstallatie voor het koppelen van een zenderbron en een of meer ontvangers aan een gemeenschappelijke apertuur. Een voorbeeld van een duplexradar is in fig. 11 weergegeven. Deze radar omvat een lichaam van diëlektrisch materiaal 5 met een frontvlak 5a gevormd als een diëlektrische lens. Deze radar omvat ook een stelsel 1 van gekruiste dipolen zoals in fig. 9 is weergegeven en ontvanger Rx en een zender Tx, geplaatst naast de respektievelijke oppervlakken 5b, 5c en 5d van het diëlektrische lichaam 5. De oppervlakken 5c en 5d staan onderling loodrecht en beide hellen onder een hoek van 1£/4 ten opzichte van het oppervlak 5b. Het lichaam 5 omvat een gekantelde selektieve polarisatiespiegel 43. De spiegel 43 wordt gevormd door opgedampte parallelle metalen stroken op een (niet weergegeven) bloot liggend oppervlak van het lichaam 5, waarbij de hartlijnen tussen de strips minder bedraagt dan tlf/4 en de stripbreedte minder bedraagt dan de spleet tussen de strips. Het is noodzakelijk dat het lichaam oorspronkelijk wordt geproduceerd volgens twee aparte delen (niet weergegeven) teneinde voor het samenvoegen de spiegel aan te kunnen brengen. Straling van laag vermogensniveau die op het oppervlak 5a valt wordt naar de ontvanger Rx gefokusseerd. Deze straling wordt echter eerst gekonvergeerd naar en ge-reflekteerd bij het stel stuurelementen 1 en vervolgens een tweede maal gereflekteerd bij de selektieve polarisatiespiegel 43. De polarisatie van de signaalstraling blijft ongewijzigd. De zenderbron Tx is zodanig gericht, dat straling in het diëlektrische lichaam 5 wordt gezonden met een zodanige polarisatie, dat deze de spiegel 43 kan passeren. (De uit-gangsstraling van de zender en de gereflekteerde invallende straling bezitten bij spiegel 43 een onderling loodrechte polarisatie). De zender-uitgangsstraling is van hoog vermogensniveau. Als de zenderuitgangsstraling wordt gereflekteerd door het stelsel 1 van gekruiste dipolen weergegeven in fig. 9, wordt de polarisatie over ^/2 geroteerd. De uit-gangsstraling die het oppervlak 5a verlaat is derhalve parallel gepolariseerd ten opzichte van de inkomende signaalstraling.

Een duplexradar kan afwijkend worden gekonstrueerd onder toepassing van fasestuurelementeh die in fig. 10 zijn weergegeven. In dit geval worden ofwel Rx en Tx van positie verwisseld vergeleken met de uitvoering volgens fig. 11, of wordt de selektieve polarisatiespiegel 43 zodanig gericht, dat zijn' metalen stroken loodrecht gericht zijn op die van fig. 11. De polarisatie van de zenderuitgangsstraling blijft dan ongewijzigd, terwijl de polarisatie van de invallende signaalstraling bij reflektie door het stelsel verandert. Zoals in het voorgaande voorbeeld wordt de uitgaande straling parallel gepolariseerd met de inkomende straling.

In fig. 12 is een verder fasestuurelement 50 volgens de uitvinding weergegeven. Het element 50 bezit twee dipoolbenen 51a en 51b verbonden met respektievelijk de armen 52a en 52b van een korte transmissielijn 52. Een varaktordiode 53 verbindt de dipoolbenen 51a en 51b over de breedte van de armen 52a en 52b, terwijl een kondensator 54 de transmissielijn 52 afsluit. Een tweede transmissielijn 55 met armen 55a en 55b en voorzien van weerstanden 56a en 56b is verbonden met de korte transmissielijn 52 en zorgt voor de voorspanning die aan varaktor 53 moet worden toegevoerd. De weerstanden 56a en 56b voorkomen mikrogolfvermo-gensverlies in lijn 55.

De inrichting volgens fig. 12 werkt als volgt. De susceptantie van de varaktordiode 53 bij de mikrogolffrequentie hangt af van de voorspanning over deze diode en ook van de sterkte van de mikrogolfspanning. De fase van de opnieuw door het element 50 uitgezonden straling wordt derhalve gestuurd door de voorspanning over de varaktor 53 om de hierboven vermelde reden. De fase zal tot op zekere hoogte afhangen van de sterkte van het invallende mikrogolfvermogen omdat de varaktorsusceptantie varieert met de mikrogolf spanning. De fase zal onder twee omstandigheden volledig door de voorspanning worden bepaald: ofwel (a) de mikrogolf-spanning is zeer klein zoals wanneer het fasestuurelement 50 wordt gebruikt in een mikrogolfontvanger, of (b) het mikrogolfvermogensniveau is een vaste grootheid wat het geval is als het fasestuurelement 50 in een zender wordt gebruikt. Voor praktische toepassingen wordt de fase derhalve gestuurd door de voorspanning over de varaktor.

Thans wordt verwezen naar fig- 13 waar een fasestuurelement 60 met gekruiste dipool is weergegeven. Dit is het equivalent van een paar gekruiste elementen 50 en bevat dipolen 61 en 61' met de benen 61a, 61b, 61'a en 6l'b. Deze benen bezitten de respektievelijke sleuven 62a, 62b, 62'a en 62'b voor het verschaffen van transmissielijnen, welke laatste worden bepaald door kondensatoren gevormd door bovenliggende plaatjes 63a, 63b, 63'a en 63'b. Vier varaktordioden 64a, 64b, 64'a en 64'b zijn zoals weergegeven aangesloten tussen de dipoolbenen, waardoor de sleuven 62a, 62b, 62'a respektievelijk 62'b worden overbrugd. De polariteiten van de varaktordioden korresponderen met een bruggelijkrichtschakeling. De diodevrrorspanningsaansluitingen 65a, 65b, 65'a en 65'b worden toegepast en omvatten respektievelijk weerstanden 66a, 66b, 66'a en 66'b voor het reduceren van mikrogolfvermogensverlies.

Het fasestuurelement 60 met gekruiste dipool werkt als volgt. De belasting die aan de dipool 61 wordt aangeboden omvat de afgesloten transmissielijnen gevormd door van sleuven voorziene dipoolbenen 61'a en 61'b, samen met varaktoren 64’a en 64'b. De varaktoren 64'a en 64'b zijn bij voorkeur gelijk in die zin dat zij dezelfde afhankelijkheid bezitten van de kapaciteit op de spanning. Het verdient de voorkeur bovendien de voorspanningen over de varaktoren 64'a en 64'b gelijk te houden. Dientengevolge zullen de mikrogolfstromen door deze twee varaktoren hetzelfe zijn als de mikrogolfspanningen hierover gelijk zijn. De straling die invalt op en parallel gepolariseerd is met de dipool 61 veroorzaakt hierin stromen en deze zullen gelijk verdeeld zijn tussen de varaktoren 64'a en 64'b. Er zal geen mikrogolf spanning worden opgewekt over de varaktoren 64a en 64b. Om hiervoor beschreven redenen bij de schakeling volgens fig. 12 stuurt derhalve de voorspanning over de varaktoren 64'a en 64'b de fase van de straling heruitgezonden door dipool 61 ten opzichte van die van de invallende straling. De varaktoren 64a en 64b zijn bij voorkeur eveneens gelijk en hun voorspanningen zijn bij voorkeur ook gelijk. De voorspanning over deze varaktoren stuurt dus de fase van de heruitstraling door dipool 61', ten opzichte van die van de invallende straling die parallel gepolariseerd is met dipool 61'. Als de voorspanning toegevoerd aan de voorspanningsverbindingen 65a, 65b, 65'a en 65'b respektieveli jk gelijk zijn aan Vj+V2, 0, V2 en is de gelijkspanning over varaktoren 64a en 64b gelijk aan V2 en over varaktoren 64'a en 64'b gelijk aan V^. De toevoer van de voorspanningen aan deze voorspanningsverbindingen levert dus onafhankelijke besturing van de fase van de heruitgezonden straling voor de twee polarisaties.

In fig. 14 is een reflekterende inrichting 70 weergegeven voor het sturen van de richting van de uitgezonden straling. De inrichting 70 bevat een uit meerdere elementen bestaand stelsels 71 van fasestuurelemen-ten 72a tot 72d van vier ofwel enkele ofwel (bij voorkeur) gekruiste di-polen, gemonteerd op een plat achteroppervlak 73 van een plankonvexe eerste diëlektrische lens 74. Het aantal elementen 72 is niet kritisch. De lens 74 deelt een sferisch tussenvlak 75 met een konkaaf-konvexe tweede diëlektrische lens 76 met een buitenvlak 77. Deze inrichting vormt een samengestelde lens. Als de diëlektrische konstanten van de eerste en de tweede lens 6 j respektieveli jk &· 2 zijn, is ^ 1 groter dan 6.2 en zijn beide hoog vergeleken met die van de vrije ruimte, zoals zal-worden beschreven. Een zender 78 is gemonteerd op een derde oppervlak 79 van de eerste lens 74 en is zodanig uitgevoerd, dat het stelsel 71 na reflektie aan een selektieve polarisatiespiegel 80 heruit-straalt. De dipolen 72 veranderen de stralingspolarisatie in die uitge- zonden door de spiegel 80. De straling wordt opnieuw gebroken bij het sferische oppervlak 75 tussen de lenzen 74 en 76. De kromming van het tussenvlak 75 is zodanig, dat elk van de dipolen 72a tot 72d de daarop vallende straling reflekteert via een respektievelijk gebied 81a tot 81d van de tweede lens die het buitenoppervlak 77 vormt. De gebieden 81a tot 81d zijn zodanig uitgevoerd, dat zij in hoofdzaak zoals weergegeven in elkaar overgaan. De stralingswegen 82b en 82c zijn respektievelijk aangegeven als pijlstippellijnen en onderbroken lijnen voor de inwendige dipolen 72b en 72c. Opmerking verdient, dat de straling die uitgaat van het oppervlak 77 van de buitenlens geïnverteerd is ten opzichte van de dipoolpositie in het stelsel 71.

De straling gereflekteerd door het stelsel 71 produceert een golffront in de vrije ruimte (niet weergegeven) die het oppervlak 77 van de buitenlens verlaat, waarbij de richting van het golffront wordt bepaald door de relatieve fasen van de bijdragende straling die de oppervlakte-gebieden 81a tot 81d van de buitenlens doorloopt.

Elke bijdrage zal een fase bezitten bestaande uit een vaste kompo-nent bepaald door die van de uitgang van de zender 78 en een variabele komponent bepaald door de operationele toestand (bijvoorbeeld de voor-instelling met voorspanning) van de bijbehorende dipool 72. Dienovereenkomstig kan bundelvorming van de straling van het oppervlak 77 van de buitenlens worden uitgevoerd door passende keuze van de dipoolbelastin-gen, bijvoorbeeld het inschakelen van passende kondertsatoren of het instellen van passende varaktorvoorinstelgrootheden zoals beschreven aan de hand van de fig. 1 respektievelijk 12.

Deze bundelvormtechniek vereist dat £ 2 (tweede lens 76) hoog is vergeleken met die van de vrije ruimte omdat twee toestanden noodzakelijk zijn die de afmetingen van de gebieden 81a tot 81d beheersen. Ten eerste moet de scheiding tussen de centra van deze gebieden minder bedragen dan \ q/2, waarin λ q de stralingsgolflengte in de vrije ruimte is. Ten tweede moet de afstand niet minder bedragen dan de optische resolutie verschaft door de eerste en de tweede lenzen 74 en 76. Deze resolutie is kAj/2 sinGj, waarin k een getal is dicht bij 1,2, de golflengte is in de tweede lens 76, dat wil zeggen

en de halve hoek is van de konus van de omzetstraling die een oppervlaktegebied 98 van een buitenlens verlicht.

Om aan bovengenoemde voorwaarden te voldoen moet de brekingsindex n2 van het diëlektrische materiaal dat de tweede lens 76 vormt groter zijn dan n bepaald door: n * ^Ο^λ-l = k/sinGj^ kan bijvoorbeeld ongeveer 25° zijn, in welk geval n = 2,8 en n^ 8*> n2 moet derhalve groter zijn dan 2,8 en £-2 = n^ moet groter zijn dan 8. Bovendien moet β ^ groter zijn dan 12 zoals eerder is vermeld. Het is niet moeilijk om aan deze kriteria in de praktijk bij mikrogolffrequenties te voldoen. Zo bezit keramisch aluminiumoxide een diëlektrische konstante (€ 2^ 10 en zirconiumtitanaatstannaat (ZTS) een diëlektrische konstante (É j) van ^-*36.

Teneinde de aanpassing te verbeteren van het fasestuurstelsel 71 aan de kombinatie van lenzen 74 en 76 kan elk van de dipolen 72a tot 72d worden voorzien van een betrekkelijk kleine konvergerende lens. Elke kleine lens kan gemakkelijk in het achteroppervlak 73 van de eerste lens 74 worden ingezet. De kleine lenzen zullen konkaaf of konvex zijn al naar gelang hun lensmaterialen diëlektrische konstanten bezitten die kleiner of groter zijn dan ε ^.

De kleine of afzonderlijke lenzen voor het fasestuurelement wijzigen het polaire diagram van hun respektievelijke dipolen. Het samengestelde polaire diagram van het stelsel 71 kan dienovereenkomstig fijn worden ingesteld op een gewenste konfiguratie door passende variatie van de afzonderlijke fokusseringseigenschappen van de kleine lenzen. Het opnemen van deze lenzen verschaft een extra mate van vrijheid voor het optimaliseren van de bundelkonfiguratie van het fasestuurstelsel. Het optische ontwerp is in de optika op zichzelf bekend en zal niet nader in detail worden beschreven.

Claims (21)

1. Fasebestuurd reflektorelement voor mikrogolfstraling, welk element voorzien is van een dipool (3), met het kenmerk, dat het element tevens voorzien is van: (1) een nagenoeg verliesloos diëlektrisch orgaan (5) geplaatst naast de dipool (3) en zodanig uitgevoerd dat er een sterke straling mee wordt gekoppeld, en (2) een variabele reaktantie (7) uitgevoerd als een in hoofdzaak verliesvrije belasting voor de dipool (3), waardoor straling die op de dipool (3) invalt opnieuw wordt uitgestraald met een fasevariabele overeenkomstig het teken en de grootte van de verliesreaktantie.

2. Reflektorelement volgens conclusie l,met het kenmerk, dat de dipool (3) en de variabele reaktantie (7) van planaire konstruktie zijn.

3. Reflektorelement volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de variabele reaktantie (7) een sterkte bezit die gestuurd kan worden door een gelijkstroomsignaal dat daaraan wordt toegevoerd .

4. Reflektorelement volgens conclusie 3,met het ken merk, dat de variabele reaktantie ten minste een varaktordiode (53) bevat met voorinstelaansluitingen (55a, 55b) voor kapaciteitsvariatie.

5. Reflektorelement volgens conclusie 3,met het ken merk, dat de variabele reaktantie (7) ten minste een schakelbare reaktantie omvat (11c, 13c).

6. Reflektorelement volgens conclusie 4 of 5, waarin de variabele reaktantie (11c, lis) kapacitief is en parallel geschakeld is met een zelfinduktie (9). i

7. Reflektorelement volgens conclusie 8,met het ken-m e r k,—dat de zelfinduktie een van sleuven voorziene tweede dipool (3') is die dwars op het reflektordipoolelement (3) is opgesteld.

8. Reflektorelement volgens conclusie l,met het ken- merk, dat de dipool een eerste dipool (3) is geplaatst dwars op een tweede dipool (3') die een kombinatie verschaft voor koppeling met verschillende stralingspolarisaties via het diëlektrische orgaan (5).

9. Reflektorelement volgens conclusie 8,met het kenmerk, dat de variabele reaktieve belasting van de eerste dipool (3) een antiparallel paar dioden (lis, 13s) bevat die een variabele impedantie vertonen van hoog naar laag bij verandering van het energieniveau van de invallende straling van laag naar hoog.

10. Reflektorelement volgens conclusie 8,met het kenmerk, dat de tweede dipool (3') een respektievelijke nagenoeg ver-liesvrije belasting bezit voorzien van een tweede variabele reaktantie (7', 11', 13').

11. Reflektorelement volgens conclusie 10,met het kenmerk, dat de eerste en de tweede dipool (3, 3') elk van sleuven zijn voorzien voor het verschaffen van een respektievelijke induktieve bijdrage aan de andere variabele reaktantie, waarbij elke variabele reaktantie tevens een respektievelijk variabel kapacitief element omvat (11, 13, 1Γ, 13').

12. Reflektorelement volgens conclusie 11, waarin de kapacitieve elementen (11, 13, 11', 13') door schakelaars kunnen worden gekozen.

13. Reflektorelement volgens conclusie l,met het kenmerk, dat de dipool (3'a, 3'b) is geplaatst tussen een laag nagenoeg verliesvrij halfgeleidermateriaal (21) en het diëlektrische orgaan (5).

14. Reflektorelement volgens conclusie 13,met het kenmerk, dat de laag halfgeleidermateriaal (21) een bijbehorende metaal-laag (22) bezit die op afstand van het diëlektrische orgaan (5) is opgesteld.

15. Reflektorelement volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de dipool (44) is uitgevoerd als een orgaan van een s"tel (47) van soortgelijke dipolen (44).

16. Reflektorelement volgens conclusie 15,met het kenmerk, dat het stelsel (47) is uitgevoerd voor het reflekteren van straling van een bron (45) door een lens (49).

17. Reflektorelement volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de dipool (3) wordt gekruisd door een tweede dipool en is opgesteld voor het ontvangen van straling van een bron (45) na reflektie door een polarisatieselektieve spiegel (43), waarbij de dipool (3) en de tweede dipool zodanig zijn uitgevoerd dat de polarisatie van de invallende straling verandert en deze reflekteert voor transmissie door de spiegel (43).

18. Reflektorelement volgens conclusie 1, waarin de dipool (3) wordt gekruisd door een tweede dipool (3') en is uitgevoerd voor het ontvangen van straling ofwel vanuit de vrije ruimte ofwel vanuit een bron (Tx) na transmissie door een polarisatieselektieve spiegel (43), waarbij de dipool (3) en de tweede dipool (3') zodanig zijn uitgevoerd, dat de polarisatie verandert van de invallende straling en deze reflekteert ofwel voor reflektie door een polarisatieselektieve spiegel (43) of naar een ontvanger (Rx) of naar de vrije ruimte.

19. Reflektorelement volgens conclusie l,met het kenmerk, dat (1) de dipool (72) is uitgevoerd als een orgaan van een stelsel (71) van dipolen (72a tot 72d), elk met een respektievelijke variabele reaktieve belasting waarvan de sterkte door een toegevoerde voorspanning kan worden gestuurd, (2) waarbij het diëlektrische orgaan is uitgevoerd als een lens (74), voorzien van een polarisatieselektieve spiegel (80) en samenwerkt met een tweede lens (76) met lagere diëlektrische konstante, die groot is vergeleken met die van de vrije ruimte, (3) een zender (78) zodanig is uitgevoerd, dat straling wordt gericht naar de spiegel (80) voor reflektie naar het stelsel (71), (4) het stelsel (71), de spiegel (80) en de lenzen (74, 76) zodanig zijn uitgevoerd, dat de door het stelsel (71) gereflekteerde straling door de spiegel (80) wordt uitgezonden en de lenzen (74, 76) passeert, waarbij elke dipool (72) de straling reflek--teert door een respektievelijk buitenoppervlaktegebied (81) van de tweede lens (76).

20. Reflektorelement volgens conclusie 19,met het ken- merk, dat elke dipool in het stelsel wordt gekruisd door een respek-tievelijke tweede dipool.

21. Reflektorelement volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de dipool (61) wordt gekruisd door een tweede soortgelijke dipool (61') waarbij elk van de dipolen (61, 61') van een sleuf is voorzien en is uitgevoerd voor het vormen van een induktieve belasting voor de andere, en waarin de dipolen (61, 61') variabele reaktieve belastingen bezitten die bestaan uit respektievelijke varaktordioden (64a, 64b, 64'a, 64'b).