NL8601191A

NL8601191A - Reflectieve faseverschuiver.

Info

Publication number: NL8601191A
Application number: NL8601191A
Authority: NL
Original assignee: Raytheon Co
Priority date: 1985-05-13
Filing date: 1986-05-12
Publication date: 1986-12-01
Also published as: DE3616033A1; GB8611374D0; US4617539A; DE3616033C2; JPS61264802A; GB2175146B; CA1250029A; JPH0466401B2; GB2175146A

Description

* VO 8175

Titel: Reflectieve faseverschuiver.

De uitvinding heeft in het algemeen betrekking op een reflectieve f aseverschuiver en meer in het bijzonder op een digitaal bestuurde reflectieve faseverschuiver voor groot vermogen.

Bij sommige fasestelselradars/ wordt een aantal digitaal be-5 stuurde faseverschuivers met een overeenkomstig aantal antenneëlementen gekoppeld voor het opwekken van een gecollimeerde en gerichte bundel van radiofrequente (RF) energie. Een dergelijke digitaal bestuurde reflectieve faseverschuiver koppelt op een selectieve wijze een van een aantal impedanties met een transmissielijn teneinde aan die transmissie-10 lijn één van een aantal reflectiecoëfficiënten mede te delen, en derhalve wordt RF-energie, welke wordt toegevoerd aan en gereflecteerd door de faseverschuiver, in fase verschoven over een bedrag, dat verband houdt met de ene van een aantal reflectiecoëfficiënten, welke door de gekozen impedantie wordt verschaft. Overeenkomstige PIN-dioden koppelen de 15 impedanties met de transmissielijn. Combinaties van de verschillende impedanties leiden tot verschillende faseverschuivingen doch het energie-verwerkende vermogen van deze faseverschuiver is beperkt tot dat van een enkele impedantiecomponent en de overeenkomstige PIN-dioden. Het energie-verwerkende vermogen wordt derhalve begrensd tot het vermogen van een 20 enkele PIN-diode. Derhalve is voor een werking bij groot vermogen het gebruik van dure dioden voor groot vermogen, of de parallelverbinding van vele dioden voor het delen van de energiedissipatie, nodig.

De uitvinding voorziet in een digitaal bestuurde faseverschuiver van het reflectieve type, waarbij een groterenergieverwerkend vermogen 25 en een geringere demping in een compacte verpakking mogelijk is. Deze-.-faseverschuiver van het reflectieve type deelt een voorafbepaalde fase-verschuiving tussen radiofrequente energie, welke aan de faseverschuiver van het reflectieve type wordt toegevoerd, en daaruit uittreedt nadat de energie daarin is gereflecteerd, mede. De faseverschuiver van het reflec-30 tieve type bezit een coaxiale transmissielijn met een binnengeleider en een buitengeleider, een eerste uiteinde dat voorziet in een ingang voor het toevoeren van de radiofrequente energie en het leveren van een uitgang voor het laten uittreden van de gereflecteerde in fase verschoven -· < o '1 ^ i - Si/ - * * ·» - 2 - radiofrequente energie, een eindgeleider, welke met een tweede uiteinde van de buitengeleider op voorafbepaalde afstand van een tweede uiteinde van de binnengeieider is gekoppeld, en een aantal schakelorganen, welke aanwezig zijn tussen gekozen gedeelten van het eind van de binnengelei-5 der en overeenkomstige gekozen gedeelten van de eindgeleider om de gekozen gedeelten van de binnengeieider elektrisch met de gekozen gedeelten van de eindgeleider volgens overeenkomstige besturingssignalen te koppelen. Verder is volgens de uitvinding een aantal in serie gekoppelde kwartgolflengte-transformatieorganen aanwezig om radiofrequente energie 10 uit een betrekkelijk grote ingangsimpedantie elektrisch naar een betrekkelijk geringe uitgangsimpedantie te transformeren, organen, welke een eerste orgaan van het aantal in serie gekoppelde kwartgolflengte-trans-formatieorganen koppelen voor het daaraan toevoeren en daaruit afvoeren van de radiofrequente energie, en een laatste orgaan van het aantal 15 in serie gekoppelde kwartgolflengte-transformatieorganen met het eerste uiteinde van de coaxiale transmissielijn koppelt, waarbij de coaxiale transmissielijn in hoofdzaak dezelfde karakteristiekimpedantie heeft als de betrekkelijk geringe impedantieuitgang van het laatste orgaan van het aantal in serie gekoppelde kwartgolflengte-transfonnatieorganen.. 20 Voorts voorziet de uitvinding in een faseverschuiver van het reflectieve type om een voorafbepaalde faseverschuiving mede te delen tussen radiofrequente energie, welke de faseverschuiver van het reflectieve type binnentreedt en daaruit uittreedt nadat de energie daarin is gereflecteerd, voorzien van een coaxiale transmissielijn met een 25 binnengeleider en een buitengeleider, een eerste uiteinde, dat voorziet in een ingang voor het toevoeren van radiofrequente energie en het verschaffen van een uitgang voor het laten uittreden van de gereflecteerde in fase verschoven radiofrequente energie, een eindgeleider, welke een tweede uiteinde van de buitengeleider koppelt en op een voorafbepaalde afstand 30 van een tweede uiteinde van de binnengeleider is gelegen, en een aantal schakelorganen, welke zijn aangebracht tussen gekozen gedeelten van het tweede uiteinde van de binnengeleider en overeenkomstige gekozen gedeelten van de eindplaat teneinde de gekozen gedeelten van de binnengeleider elektrisch met de gekozen gedeelten van de eindplaat volgens besturings-35 signalen te koppelen teneinde de genoemde gekozen gedeelten van de - * " .IJ Q 4 - 3 - 9 Λ binnen- en eindgeleiders op in hoofdzaak dezelfde elektrische potentiaal te brengen, terwijl niet-gekozen gedeelten zich op verschillende elektrische potentialen bevinden. Voorts vormt de eindgeleider, welke het tweede uiteinde van de buitengeleider koppelt en op een voorafbepaalde 5 afstand van het tweede uiteinde van de binnengeleider is gelegen, bij de nominale bedrijfsfrequentie van de faseverschuiver een niet-resonante trilholte.

De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder verwijzing naar de tekening. Daarbij toont: 10 fig. 1 een faseinstelnetwerk voor 0°-360°, waarbij een bijvoor beeld gekozen faseverschuiver van vier faseverschuivers volgens de uitvinding gedeeltelijk weggesneden is afgeheeld; fig. 2 een schema van een stelsel waarin het faseinstelnetwerk van 0°-360° volgens fig. 1 wordt toegepast; 15 fig. 3 een eindaanzicht van één faseverschuiver van het netwerk volgens fig. 1; fig. 4 een eindaanzicht van de eindplaat 70 van één faseverschuiver van het netwerk volgens fig. 1; fig. 5 een uiteengenomen aanzicht van het bovenste gedeelte van 20 één faseverschuiver van het netwerk volgens fig. 1; fig. 6 een voorstelling van één faseverschuiver van het netwerk volgens fig. 1 met drie kwartgolflengte-transformatoren in tandem en de opstelling van de schakelorganen; en fig.7 een dwarsdoorsnede van het uiteinde met de schakelorganen 25 van de representatieve faseverschuiver volgens fig. 6, waarbij gekozen gedeelten van een binnengeleider en een eindgeleider en modes van hogere orden in de niet-gekozen gedeelten daarvan zijn aangegeven.

Onder verwijzing naar de figuren 1 en 2 omvat een faseinstelnetwerk 10 vier digitaalbestuurde faseverschiiivers 20a-20d. Elk daarvan 30 verschuift de fase van uitgaande (gereflecteerde) radiofrequente (RF) energie ten opzichte van een RF-ingangssignaal met een waarde van 0°-180°.

De eerste twee van de vier digitaalbestuurde faseverschuivers 20a, 20b zijn gekoppeld met een eerste hybride 24 en de tweede twee van de vier digitaalbestuurde faseverschuivers 20c, 20d zijn gekoppeld met een 35 tweede hybride 37. RF-energie, welke in fase moet worden verschoven, t t 4 ► t' c - 4 - wordt aan de ingangsverbindingsinrichting 28 toegevoerd.De verbindingsin-richting 28 bestaat meer in het bijzonder uit een coaxiale verbindingsinrichting met een flens van 2,2 cm, zoals gespecificeerd door de specificatie Mil-F-24044/1. De verbindingsinrichting 28 bezit een geleider 30, welke 5 door een opening in het huis 40 (welk huis 40 is geaard) steekt en ten opzichte daarvan is geïsoleerd door een isolatieafstandsorgaan 32. Er is een van schroefdraad voorziene opening 31 aanwezig voor het opnemen van een van schroefdraad voorziene samenwerkende verbindingsinrichting.

De geleider 30 is een eerste geleider van twee geleiders, welke de 10 hybride 24 vormen en koppelt één uitgang van de eerste hybride 24 met de faseverschuiver 20b. De geleider 34, de tweede geleider van de twee geleiders, welke de eerste hybride 24 vormen, de afsluituitgang van de eerste hybride 24, de ingang van de tweede hybride 37 en de eerste geleider van twee geleiders, welke de tweede hybride 37 vormen, koppelt de 15 faseverschuiver 20a met één uitgang van de eerste hybride 24 en één uitgang van de tweede hybride 37 met de faseverschuiver 20d. De geleider 36, de tweede geleider van twee geleiders, welke de tweede hybride 37 vormen, koppelt de faseverschuiver 20c met één uitgang van de tweede hybride 37 en de afsluituitgang van de tweede hybride 37 met de uitgangsverbindings-20 inrichting 38. De uitgangsverbindingsinrichting 38 is in hoofdzaak hetzelfde uitgevoerd als de ingangsverbindingsinrichting 28. Zowel de eerste hybride 24 als de tweede hybride 37 bestaan uit kwartgolflengte-hybriden. In fase verschoven RF-energie wordt door elke faseverschuiver 20a, 20b teruggekaatst uit RF-ingangsenergie en interfereert aan de 25 uitgang van de eerste hybride 24 op een opbouwende wijze, terwijl een destructieve interferentie tussen de twee in fase verschoven RF-energieën optreedt aan de ingang van de eerste hybride 24. Derhalve moeten voor een maximaal rendement de beide faseverschuivers 20a, 20b zo goed mogelijk aan elkaar worden aangepast, dat wil zeggen, dat elke fasever-30 schuiver 20a, 20b dezelfde faseverschuiving moet verschaffen, zodat geen vermogen naar de ingangsverbindinginrichting 28 wordt teruggekaatst en alle vermogen zich vanuit de ingangsverbindingsinrichting 28 naar de afsluituitgang van de eerste hybride 24 beweegt. De bovenstaande toelichting geldt ook voor de tweede hybride 37 en de faseverschuivers 20c, 35 20d. RF-smoorspoelen 35 koppelen de geleiders 30, 34 en 36 met aarde via ; i J i * - 5 - het huis 40, waardoor een eventuele gelijkstroom, welke in deze geleiders naar aarde vloeit, wordt omgeleid, terwijl de RF-energie op deze geleiders niet wordt beïnvloed.

Opnieuw verwijzende naar fig. 2 ontvangen elke twee van de vier 5 digitaalbestuurde faseverschuivers 20a, 20b en 20c, 20d gemeenschappelijke besturingssignalen dat wil zeggen, dat de lijn 42 is gekoppeld met de digitaalbestuurde faseverschuivers 20a, 20b en de lijn 43 is gekoppeld met de digitaalbestuurde faseverschuivers 20c en 20d. De regelaar 44 voert signalen aan de lijn 45 toe, welke overeenkomen met de gewenste 10 faseverschuiving, en is gekoppeld met ROMs 47, 48, die overeenkomstige voorafgekozen besturingssignalen opwekken, welke via lijnen 42, 43 aan de faseverschuivers 20a-2Qd worden toegevoerd.

In fig. 1 is een gedetailleerde dwarsdoorsnede van een bij wijze van voorbeeld gekozen faseverschuiver 20a afgebeeld. Het huis 50 van 15 de faseverschuiver 20a is door schroeven 51 aan de buitenwand 40 bevestigd. Het huis 50 omgeeft twee concentrische cilindrische geleiders 50a, 60b en een ringgeleider 60d met een gemeenschappelijke kortsluitplaat 60c. Een schroef 53 bevestigt de geleider 34 aan de cilindrische geleider 60b. (fig. 3 is een aanzicht van een onderste gedeelte van de faseverschuiver 20 20a-}. De cilindrische geleider 60b is ten opzichte van het huis 50 ge ïsoleerd door een geschikte dielektrische huls 57. Qpeningen 52 nemen schroeven 51 op en een opening 54 houdt een schroef 53 uit de cilindrische geleider 60b vast voor koppeling met de geleider 34 (fig. 1). Er wordt op gewezen, dat de huls 57 (fig. 1) zich langs de cilindrische geleider 23 60b als een dielektricum voor een coaxiale golfgeleider, gevormd door de cilindrische geleider 60b en de binnenwand van de huls 59, uitstrekt.

De huls 59 is gekoppeld met het huis 50. De lengte van deze coaxiale golfgeleider bedraagt bij benadering een kwartgolflengte bij de nominale bedrijfsgolflengte en heeft een kleinere karakteristiekimpedantie dan 30 de impedantie van de ingangsgeleider 34 en is derhalve een kwartgolf-lengte-transformator, die een ingang met betrekkelijk grote impedantie transformeert naar een uitgang met betrekkelijk lage impedantie, hier een eerste kwartgolflengte-transformator. De cilindrische geleider 60a, die elektrisch met de cilindrische geleider 60b door de kortsluitplaat 35 60c is gekoppeld, vormt de tweede kwartgolflengte-transformator tussen 4 ' 5 v - 6 - de binnenwand van de cilindrische geleider 60b en de buitenwand van de huls 59 via dielektricum 61. Een derde kwartgolflengte-transformator wordt gevormd door een buitenwand van de cilindrische geleider 60b en een binnenwand van het huis 50. Voor de duidelijkheid is een E-veld van bij 5 wijze van voorbeeld gekozen RF-energie met elektrische dwarsmodes (TEM-modes) in de faseverschuiver 20a aangegeven door de representatieve pijlen 63, 64 en 65. Het E-veld van de invallende RF-energie van het TEM-type uit de geleider 34 wordt langs de cilindrische geleider 60b voortgeplant, zoals aangegeven door de pijl 63. Deze RF-energie wordt 10 voortgeplant totdat de energie een vrij uiteinde van de huls 59 bereikt, waar de RF-energie van richting omkeert naar de tweede kwartgolflengte-transformator. Het E-veld 64 van de RF-energie in de tweede kwartgolf-lengte-transformator plant zich voort totdat de energie het vrije uiteinde van de cilindrische geleider 60a bereikt, waar de RF-energie op-15 nieuw van richting omkeert en zich via de derde kwartgolflengte-trans- formator voortplant. Het E-veld 65 van de RF-energie in de derde kwart-golflengte-transformator plant zich voort totdat de energie het uiteinde van de cilindrische geleider 60a bereikt. Derhalve zijn de drie kwartgolf lengte- transformatoren zodanig tezamen gevouwen, dat de lengte van 20 de drie kwartgolflengte-transformatoren bij benadering overeenkomt met die van een enkele kwartgolflengte-transformator. Een aantal dioden 68 hier'élf PIN-dioden in de holte 69 (welke holte een niet-resonante holte is om redenen, welke later zullen worden besproken), koppelt op een elektrische wijze verschillende gedeelten van de ringgeleider 60d met 25 de elektrisch geleidende eindplaat 70, waarbij de ringgeleider 60d met de cilindrische geleider 60a is gekoppeld door de kortsluitplaat 60c en wel selectief overeenkomstig besturingssignalen, die via de geleider 74 en het laagdoorlaatfilter 76 aan de diode 68 worden toegevoerd. De elektrisch geleidende eindplaat 70, die tezamen met het huis 50 de 30 buitengeleider van de derde kwartgolflengte-transformator vormt, is door schroeven 72 aan het huis 50 bevestigd. Er wordt op gewezen, dat RF-smoorspoelen 35 (fig. 1, 2) voorzien in een gelijkstroomterugleiding naar aarde voor besturingssignalen, die zich door de dioden 68 bewegen.

De omtrek van de binnenwand van het huis 50 van de niet-resonante tril-35 holte 69 is kleiner dan een halve golflengte (Dir<X/2), zodat modes van w „ _‘ i i- ί - 7 - hogere orde, geëxciteerd door de selectieve koppeling van verschillende gedeelten van de geleider 60 met de elektrisch geleidende eindplaat 70 in de niet-resonante trilholte 69 door RF-ingangsenergie, 2ich niet uit de faseverschuiver 20a zullen voortplanten. Door derhalve de omtrek tot 5 minder dan een halve golflengte te beperken, bevindt de niet-resonante trilholte 69 zich in de "voorbij afknjjp-toestand" voor deze modes van hogere orde. De modus met de laagste orde (d.w.z. de grondmodus) is die waarbij alle PIN-dioden 68 zijn uitgeschakeld en het E-veld van de RF-energie in de niet-resonante trilholte 69 op een uniforme wijze is ver-10 deeld. Fig. 4 toont de dekplaat 70. Schroeven 72 bevestigen de eindplaat 70 aan het huis 50 (fig. 1), waardoor het niet-afgesloten uiteinde van de ringgeleider 60d wordt bedekt, en elf laagdoorlaatfilters 76 zijn symmetrisch langs een cirkel opgesteld, welke cirkel een diameter heeft, welke bij benadering gelijk is aan die van de ringgeleider 60d (fig.1) 15 en in axiale richting gecentreerd met de overeenkomstige dioden 68.

Fig. 5 toont een uiteengenomen aanzicht van het bovenste gedeelte van een faseverschuiver 20. De dioden 68 zijn axiaal en symmetrisch langs de omtrek van de ringgeleider 60d opgesteld, waarbij de anoden van de dioden 68 met de ringgeleider 60d zijn gekoppeld. De kathoden van de 20 dioden 68 zijn gekoppeld met de overeenkomstige laagdoorlaatfilters 76, die op de eindplaat 70 zijn gemonteerd. Besturingssignalen, welke individuele dioden 68 besturen, worden aan de geleider 74 toegevoerd.

De diameter D van de binnenwand van het huis 50 is, zoals aangegeven, kleiner dan een halve golflengte over pi (λ/(2nj) , zodat de omtrek van 25 de binnenwand van het huis 50 kleiner is dan een halve golflengte, zoals boven is beschreven. Een dergelijke constructie maakt vier bits van nauwkeurigheid voor een faseverschuiving van 0°-180° voor elk paar fase-verschuivers 20a, 20b en 20c, 20d mogelijk, waardoor een stapgrootte vein 11,25° wordt verkregen, waarbij de dioden 68 in staat worden gesteld 30 de gewenste faseverschuiving te verschaffen, hetgeen langs empirische weg geschiedt door op een selectieve wijze gekozen dioden 68 in werking te stellen om de gewenste faseverschuiving met een minimale demping te verkrijgen, welke informatie in de ROMs 47, 48 (fig. 2) wordt opgeslagen.

Voor een minimale energiedissipatie in elke faseverschuiver 20a-20d en 35 voor een bepaalde faseverschuiving, bijvoorbeeld 180°, worden van elke

^ “V I

jr J _ „ - 8 - faseverschuiving 20a-20d gekozen dioden 68 in werking gesteld teneinde in elke faseverschuiving 20a-20d een faseverschuiving van 90° te verschaffen, waardoor uit de eerste hybride 24 een faseverschuiving van 90° en uit de tweede hybride 37 een faseverschuiving van 90° wordt verkregen, 5 hetgeen leidt tot een faseverschuiving van 180°. Aangezien er twee paren faseverschuivers 20a, 20b en 20c, 20d zijn, elk paar met vier nauwkeurig-heidsbits, leidt een combinatie daarvan tot een faseverschuiving van 0°-360° met vijf nauwkeurigheidsbits. Om beter te begrijpen op welke wijze de faseverschuiving 20 werkt en is opgebouwd, toont fig. 6 de fasever-10 schuiver 20 met drie kwartgolflengte-transformatoren, die eind aan eind zijn opgesteld, in tegenstelling met tezamen te zijn gevouwen, waarbij de dioden 68 (fig. 1) zijn voorgesteld door schakelaars 80. RF-ingangs-signalen naar de ingangspoort 82 van 50 ohm planten zich langs de coaxiale transformator 86 voort, welke overeenkomt met de eerste kwart-15 golflengte-transformator, gevormd door de cilindrische geleider 60b en cfe binnenwand van de huls 59 (fig. 1) , gevormd door de buitengeleider 84 en de binnengeleider 85) . De elektrische lengte van de coaxiale transformator 86 bedraagt hier 0,260 golflengte, bij benadering een kwartgolf-lengte, en de transformator heeft een karakteristiekimpedantie van 20 29,6 ohm. Een tweede coaxiale transformator 88, overeenkomende met de tweede kwartgolflengte-transformator,gevormd door de binnenwand van de cilindrische geleider 60a en de buitenwand van de huls 59 (fig. 1) , bezit een elektrische lengte van 0,254 golflengte, bij benadering een kwartgolflengte, en heeft een karakteristiekimpedantie van 8,8 ohm.

25 Een derde coaxiale transformator 89, overeenkomende met de derde kwartgolflengte-transformator, gevormd door de buitenwand van de cilindrische geleider 60a en de binnenwand van het huis 50 (fig. 1) bezit een elektrische lengte van 0,198 golflengte, bij benadering één kwartgolflengte, en heeft een karakteristiekimpedantie van 2,7 ohm. De uitgang van de 30 coaxiale transformator 86 is gekoppeld met de ingang van de coaxiale transformator 88, en de uitgang van de coaxiale transformator 88 is gekoppeld met de ingang van de coaxiale transformator 89 onder gebruik van een gemeenschappelijke binnengeleider 85 en een gemeenschappelijke buitengeleider 84. Een eindgeleider 87, equivalent aan de elektrisch 35 geleidende eindplaat 70 (fig. 1), is met het uiteinde van de buitenge- 0 ·' ’ · ) S -j - . * s 1 - 9 - leider 84 op een afstand van de binnengeleider 85 gekoppeld voor het vormen van een trilholte 90. Deze trilholte 90 is equivalent aan de niet-resonante trilholte 69 (fig. 1) en is eveneens niet-resonant doordat de omtrek van de binnenwand van de buitengeleider 84 kleiner is dan een 5 halve golflengte. Signalen op de besturingslijn 42 stellen de schakel-organen 80, welke zich in de trilholte 90 bevinden, selectief in werking teneinde gekozen gedeelten van de binnengeleider 85 elektrisch met gekozen gedeelten van de buitengeleider 84 te koppelen. Pig. 7 toont een dwarsdoorsnede van het uiteinde met schakelorganen van een fase-10 verschuiver 20 volgens fig. 6, waarbij de schakelorganen 80a, 80b en de gekozen gedeelten 92a, 92b van de binnengeleider 85 en de eindgeleider 87 met modes van hogere orde in niet-gekozen gedeelten daarvan zijn aangegeven. Een E-veld 95, voorgesteld door pijlen, uit RF-energie, welke naar en vanuit de trilholte 90 wordt voortgeplant, bevindt zich, als 15 aangegeven, tussen de binnengeleider 85 en de buitengeleider 84. De eindgeleider 87 is met de buitengeleider 84 gekoppeld en bevindt zich op een afstand van de binnengeleider 85 voor het vormen van de trilholte 90.

Vêin gekozen gedeelten 92b van de binnengeleider 85 en de eindgeleider 87 zijn de schakelorganen 80b geactiveerd, waardoor een gekozen gedeelte 20 van de binnengeleider 85 elektrisch met een gekozen gedeelte van de buitengeleider wordt gekoppeld. Tussen de gekozen gedeelten 92b zal geen significant elektrische potentiaal aanwezig zijn en derhalve is tussen deze gekozen gedeelten 92b geen E-veld aangegeven. Waar echter de schakelorganen 80a niet worden geactiveerd, zullen de niet-gekozen 25 gedeelten 92a van de binnengeleider 85 en de eindgeleider 87 verschillende potentialen hebben en derhalve is een E-veld 95 aangegeven. Doordat in deze niet-gekozen gedeelten 92a RF-energie aanwezig is, bestaan modes van hogere orde, en zal in de faseverschuiver 20 een voorafbepaalde reflectiecoëfficiënt aanwezig zijn en zal een voorafbepaalde fasever-30 schuiving, welke verband houdt met de voorafbepaalde reflectiecoëfficiënt, worden medegedeeld aan RF-energie, welke de faseverschuiver 20 binnentreedt en verlaat. De modus van de laagste orde is die, waarbij alle gedeeltenniet zijn gekozen, zodat het E-veld 95 op een uniforme wijze over alle gedeelten van de binnengeleider 85 en de eindplaat 87 wordt verdeeld. 35 Door de schakelorganen 80 (fig. 6) selectief in werking te stellen, kan - 10 - een bepaalde faseverschuiving van een aantal voorafbepaalde fasever-schuivingen worden gegeven aan RF-energie, welke de faseverschuiver 20 binnentreedt en gereflecteerde .·. radiofrequente energie, welke de faseverschuiver 20 verlaat, doordat gekozen gedeelten van de binnengeleider 5 85 door de schakelorganen 80b elektrisch met gekozen gedeelten van de eindgeleider 87 worden gekoppeld, waardoor de gekozen gedeelten 92b in hoofdzaak dezelfde elektrische potentiaal hebben, terwijl niet-gekozen gedeelten 92a verschillende elektrische potentialen bezitten. Door het kiezen van verschillende gedeelten treden verschillende modes van hogere 10 orde op, welke in de faseverschuiver 20 verschillende reflectiecoëffi-ciënten verschaffen en derhalve verschillende voorafbepaalde fasever-schuivingen tussen RF-energie, welke de faseverschuiver 20 binnentreedt, en deze verlaat, veroorzaken.

Claims

1. Faseverschuiver, waarin radiofrequente energie wordt toege voerd aan een ingangs/uitgangspoort van deze faseverschuiver en daarna vanuit deze faseverschuiver bij de ingangs/uitgangspoort wordt gekoppeld, welke faseverschuiver voorziet in één van een aantal voorafbepaalde fase-5 verschuivingen tussen de toegevoerde energie en de gekoppelde energie en wel op een selectieve wijze overeenkomstig een besturingssignaal, gekenmerkt door een coaxiale transmissiënjn met een binnengeleider en een buitengeleider, waarbij een eerste uiteinde van de binnengeleider en een eerste uiteinde van de buitengeleider voorzien in de ingangs/uitgangs-10 poort van de faseverschuiver, een geleider, die met het tweede uiteinde van de buitengeleider is verbonden, welke geleider dielektrisch van een tweede uiteinde van de binnengeleider is gescheiden, en een aantal scha-kelorganen, welke tussen verschillende gedeelten van het tweede uiteinde van de binnengeleider en de geleider in responsie op een besturingssignaal 15 worden ingeschakeld voor het elektrisch verbinden van een gekozen gedeelte of gekozen gedeelten van de verschillende gedeelten van het tweede uiteinde van de binnengeleider met de geleider, terwijl niet-gekozen gedeelten van de genoemde verschillende gedeelten van het tweede uiteinde van de binnengeleider dielektrisch ten opzichte van de geleider 20 gescheiden blijven.

2. Faseverschuiver volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat elk van het aantal schakelorganen bestaat uit een PIN-diode.

3. Faseverschuiver van het reflectieve type voor het mededelen van een voorafbepaalde faseverschuiving tussen radiofrequente energie, welke 25 de faseverschuiver van het reflectieve type binnentreedt, en daaruit uittreedt na daarin te zijn gereflecteerd, gekenmerkt door een coaxiale transmissielijn met een binnengeleider en een buitengeleider, een eerste uiteinde, dat voorziet in een ingang voor het toevoeren van radiofrequente energie en voorziet in een uitgang voor het afvoeren van de gereflecteerde 30 in fase verschoven radiofrequente energie, een eindgeleider, welke met het tweede uiteinde van de buitengeleider is gekoppeld en ten opzichte van een tweede uiteinde van de binnengeleider over een voorafbepaalde afstand is gescheiden, en een aantal schakelorganen, die tussen gekozen .¾. _ i - 12 - gedeelten van het uiteinde van de binnengeleider en overeenkomstige gekozen gedeelten van de eindgeleider zijn opgesteld om de gekozen gedeelten van de binnengeleider elektrisch met de gekozen gedeelten van de eindgeleider overeenkomstig overeenkomstige besturingssignalen te koppe-5 len.

4. Faseverschuiver van het reflectieve type volgens conclusie 3, gekenmerkt door een aantal in serie gekoppelde kwartgolflengte-transfor-matieorganen om radiofrequente energie vanuit een ingang met relatief grote impedantie naar een uitgang met relatief kleine impedantie elek- 10 trisch te transformeren, organen, welke met een eerste van het aantal in serie gekoppelde kwartgolflengte-transformatieorganen zijn gekoppeld teneinde daaraan radiofrequente energie toe te voeren en daaruit te laten uittreden, waarbij een laatste van het aantal in serie gekoppelde kwart-golflengte-transformatieorganen is gekoppeld met het eerste uiteinde 15 van de coaxiale transmissiënjn, en waarbij de coaxiale transmissielijn in hoofdzaak dezelfde karakteristieke impedantie heeft als de uitgang met relatief geringe impedantie van het laatste van het aantal in serie gekoppelde kwartgolflengte-transformatieorganen.

5. Faseverschuiver van het reflectieve type volgens conclusie 4 met 20 het kenmerk, dat het aantal in serie gekoppelde kwartgolflengte-transformatieorganen bestaat uit drie in serie gekoppelde kwartgolflengte-transformatoren, waarbij een eerste van de drie in serie gekoppelde kwartgolflengte-transformatoren concentrisch is met een tweede van de drie in serie gekoppelde kwartgolflengte-transformatoren en een buiten- 25 geleider van de eerste van de drie in serie gekoppelde kwartgolflengte-transformatoren gemeenschappelijk is met een binnengeleider van de tweede van de drie in serie gekoppelde kwartgolflengte-transformatoren, waarbij de eerste en tweede van de drie in serie gekoppelde kwartgolf -lengte-transformatoren concentrisch zijn met een derde van de drie in 30 serie gekoppelde kwartgolflengte-transformatoren en een binnengeleider van de derde van de drie in serie gekoppelde kwartgolflengte-transformatoren gemeenschappelijk is met een buitengeleider van de tweede van de drie in serie gekoppelde kwartgolflengte-transformatoren.

6. Faseverschuiver van het reflectieve type volgens conclusie 3 35 met het kenmerk, dat het aantal schakelorganen bestaat uit een aantal PIN-dioden. f* · & y T . .· - 13 -

7. Faseverschuiver van het reflectieve type volgens conclusie 3 met het kenmerk, dat de binnenomtrek van het tweede uiteinde van de buitengeleider kleiner is dan een halve golflengte.

8. Faseverschuiver volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de 5 coaxiale transmissielijn en de drie in serie gekoppelde kwartgolflengte-transformatoren cilindrisch zijn, en het aantal schakelorganen axiaal en symmetrisch tussen een buitenomtrek van het tweede uiteinde van de binnengeleider en overeenkomstige gedeelten van de eindgeleider is opgesteld.

9. Faseverschuiver van het reflectieve type voor het mededelen van een voorafbepaalde faseverschuiving tussen radiofrequente energie, welke de faseverschuiver van het reflectieve type binnentreedt en deze verlaat na daarin te zijn gereflecteerd, gekenmerkt door een coaxiale transmissie-lijn met een binnengeleider en een buitengeleider, waarbij een eerste 15 uiteinde voorziet in een ingang voor het toevoeren van de radiofrequente energie en voorziet in een uitgang voor het laten uittreden van de gereflecteerde in fase verschoven radiofrequente energie, een eindgeleider, welke met een tweede uiteinde van de buitengeleider is gekoppeld en over een voorafbepaalde afstand van een tweede uiteinde van de binnen-20 geleider is gelegen, en een aantal schakelorganen, die tussen gekozen gedeelten van het tweede uiteinde van de binnengeleider en overeenkomstige gekozen gedeelten van de eindplaat zijn opgesteld teneinde de gekozen gedeelten van de binnengeleider elektrisch met de gekozen gedeelten van de eindplaat te koppelen overeenkomstig besturingssignalen, teneinde 25 deze gekozen gedeelten van de binnengeleider en de gekozen gedeelten van de eindplaat op in hoofdzaak dezelfde elektrische potentiaal te brengen, terwijl niet-gekozen gedeelten zich op verschillende elektrische potentialen bevinden.

10. Faseverschuiver van het reflectieve type volgens conclusie 9, 30 met het kenmerk, dat de eindgeleider, welke met het tweede uiteinde van de buitengeleider is gekoppeld en zich op een voorafbepaalde afstand van het tweede uiteinde van de binnengeleider bevindt, een trilholte vormt die niet resonant is bij een nominale bedrijfsfrequentie van de faseverschuiver^ - 14 -

11. Faseverschuiver van het’reflectieve type volgens conclusie 10 met het kenmerk, dat elk van het aantal schakelorganen bestaat uit een PIN-diode.

12. Faseinstelnetwerk gekenmerkt door een aantal paren faseverschui-5 vers van het reflectieve type en een overeenkomstig aantal achtereenvolgens gekoppelde koppelorganen, waarbij elk van het aantal achtereenvolgens gekoppelde koppelorganen is voorzien van een ingangspoort, een paar uitgangspoorten en een afsluitpoort, waarbij de ingangspoort van een eerste van het aantal koppelorganen is gekoppeld met een ingang van 10 het netwerk, een ingangspoort van een volgende van het aantal achtereen-. volgens gekoppelde koppelorganen is gekoppeld met een afsluitpoort van een voorafgaande van het aantal opeenvolgend gekoppelde koppelorganen, een afsluituitgangspoort van een laatste van het achtereenvolgens gekoppelde aantal koppelorganen is gekoppeld met een uitgang van het net-15 werk en de faseverschuivers van het reflectieve type van elk paar daarvan zijn gekoppeld met het paar uitgangspoorten van een overeenkomstige van het aantal koppelorganen teneinde de radiofrequente energie in het aantal reflectieve faseverschuivers in fase te verschuiven wanneer deze energie vanuit de ingang van het netwerk naar de uitgang van het netwerk 20 wordt gevoerd, waarbij elk van de faseverschuivers van het reflectieve type is voorzien van een aantal in serie gekoppelde kwartgolflengte-transformatoren om de radiofrequente energie vanuit een ingang met een relatief grote impedantie naar een uitgang met een relatief kleine impedantie elektrisch te transformeren, waarbij een eerste van het aantal 25 in serie gekoppelde kwartgolflengte-transformatoren is gekoppeld met een overeenkomstige van het paar uitgangspoorten van een overeenkomstig orgaan van het aantal koppelorganen, een coaxiale transmissielijn met cilindrische binnen- en buitengeleiders, waarbij een eerste uiteinde met de uitgang met relatief kleine impedantie van een laatste van het 30 aantal in serie gekoppelde kwartgolflengte-transformatoren is gekoppeld en in hoofdzaak dezelfde karakteristieke impedantie bezit als de uitgang met relatief kleine impedantie van de laatste van de drie in serie gekoppelde kwartgolflengte-transformatoren, een eindplaat, welke is gekoppeld met een tweede uiteinde van de buitengeleider en op een voor-35 afbepaalde afstand van een tweede uiteinde van de binnengeleider is * ., ^ . ' i 4 - 15 - gelegen, waarbij de binnenomtrek van de buitengeleider van een tweede uiteinde van de coaxiale transmissielijn kleiner is dan een halve golflengte, en een aantal schakelorganen, opgesteld tussen gekozen gedeelten van het tweede uiteinde van de binnengeleider en een overeenkomstige 5 gekozen gedeelte van de eindplaat in de niet-resonante trilholte om de gekozen gedeelten van de binnengeleider elektrisch met de gekozen gedeelten van de eindplaat overeenkomstig besturingssignalen te koppelen teneinde deze gekozen gedeelten van de binnengeleider en de gekozen gedeelten van de eindplaat op in hoofdzaak dezelfde elektrische poten-10 tiaal te brengen, terwijl niet-gekozen gedeelten zich op verschillende elektrische potentialen bevinden.

13. Faseinstelnetwerk volgens conclusie 12 met het kenmerk, dat het aantal paren faseverschuivers van het reflectieve type bestaat uit twee paren faseverschuivers van het reflectieve type, het aantal koppelorganen 15 bestaat uit twee hybriden, en elk van het aantal schakelorganen bestaat uit PIN-dioden.

14. Faseinstelnetwerk volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat elk paar faseverschuivers van het reflectieve type gemeenschappelijke besturingssignalen ontvangt.