DE1466350A1

DE1466350A1 - Anordnung zur Leiterkopplung fuer Mikrowellen

Info

Publication number: DE1466350A1
Application number: DE19651466350
Authority: DE
Inventors: Saad Theodore Shafick
Original assignee: SAGE LABORATORIES
Current assignee: SAGE LABORATORIES
Priority date: 1964-07-22
Filing date: 1965-07-20
Publication date: 1969-05-29
Also published as: SE312592B; US3358248A; GB1107242A; JPS5142455B1

Description

Sagse Laboratories Inc.. 3 Huron Drive, Natiok. Mass.« UBA

Anordnung zur Leiterkopplung für Mikrowellen

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf gekoppelte HF-Leiter-Anordnungen, insbesondere eine hybriden-Anordnung von hoher elektrischer Leistung und gedrungener Form, die leicht und billig in größeren und kleinen Mengen herzustellen ist bei hohem Grade von Wiederholbarkeit bezüglich der elektrischen Leistung und bequemer Anbringung von Außenansohlüesen·

Bei einer bekannten Hybriden-Anordnung mit vier Anschluß-* paaren sind zwei Leiter in einem. Außenleiter mit Präiisionsträgera zentriert, die Viertelwellenlängensegmente der beiden Leiter in genauem festgesetzten Lageverhältnis halten. Jedes Ende der beiden Leiter ist mit dem inneren Anschluß zweier koaxialer Anschlüsse verbunden, so daß, wenn die Anschlüsse passend abgeschlossen sind, Energie, die einem Paar der Anschlüsse zugeführt wird, sich' gleichmäßig und in Phasenquadratur auf die näohsten

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awe! Anschlußpaare verteilt, während zu dem entfernteren Anschlußpaar im wesentlichen keine Energie gelangt· Während diese Hybriden zufriedenstellend arbeiten, ist eine genaue maschinelle Herstellung und Zusammensetzung erforderlich, um eine gute Arbeitsleistung zu erhalten. Früher wurden außerdem im allgemeinen große Leiter verwendet, mit dem Ergebnis, daß die Abmessung der Hybride nicht selten größer war als erwünscht. Außerdem arbeiten große Leiter mit einem Außenleiter so zusammen, daß die elektrischen Eigenschaften verändert werden und besondere Ausgleichselemente in den Hohlraum eingeführt werden müssen. Die Geometrie der bekannten Konstruktion begrenzt weiterhin die Verfügbarkeit der Anbringung von Ausgangsanschlüssen·

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hochwertige Miniatur-Leiter-Kupplung zu schaffen, die leicht und billig herzustellen ist.

Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung ist, eine Hybride zu schaffen, die eine leichte Anbringung der Anschlüsse zur Verbindung mit Außenapparaturen gewährleistet.

Geaäß der Erfindung liegen ein erster und ein zweiter Innenleiter, mit Isolierkörpern verbunden, unteren und oberen Innenkonduktoren parallel in einem dagegen

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isolierten Außenleiter nebeneinander über eine Viertelwellenlänge und sind durch die Isolierschicht vom Außenleiter getrennt. Die Enden der Innenleiter sind mit einem Signalanschluß eines Anschlußpaares gekoppelt, während der andere Anschluß jedes Paares einen Bezugsanschluß bildet, der durch den Außenleiter mit dem anderen Bezugsanschluß verbunden ist.

Weitere Zwecke und Vorteile sind aus der folgenden Beispielsbeschreibung und Zeichnung zu ersehen.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt und

Fig. 2 ein Querschnitt einer Ausführungsform mit zwei über eine Viertelwellenlänge in einem kreisförmigen Zylinder dicht nebeneinander geführten isolierten Drähten.

Fig. 1 der vorliegenden Erfindung zeigt einen Längsschnitt einer Ausführung, bei der die vier Anschlußpaare A, B, C, D der Hybride schematisch dargestellt sind. Wenn diese Ansctilußpaare in ihrem bezüglichen Wellenwiderstand abgeschlossen werden, verteilt sich die in das eine Anschlußpaar gelieferte Energie gleichmäßig auf die nahen zwei Anschlußpaare, während vernachlässigbar wenig Energie zu dem entfernteren Anschlußpaar gelangt.

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Infolgedessen verteilt sich auf das Anschlußpaar A gegebene Energie gleichmäßig in Phasenquadratur auf die Anachlußpaare B und C, während Anschlußpaar D_nicht mit Energie gespeist wird. Ein Leiter 11 verbindet den Signalanschluß 12 des Anschlußpaares A mit dem Signalansohluß 13 de« Anschlußpaares 0. Ein Leiter 13 verbindet Signalanschluß 14 des Ansohlußpaares D mit Signalanschluß 15 des Anschlußpaares B* Die Leiter 11 und sind mit dünnen Isolierschichten 16 und 17 versehen. Diese" Isolierschichten liegen längs der Linie 21 mit Berühung nebeneinander über eine Viertelwellenlänge der Mittenfrequen«, so daß die Leiter 11 und 13 durch die Ieolierschichtenstärken voneinander getrennt sind· Eine Isolierung 22 hält die isolierten Leiter 11 und 13 symmetrisch innerhalb des stromleitenden zylindrischen Gehäuses 23, das den Außenleiter bildet. Dieser verbindet ferner die Anschlüsse 24, 25, 26 und 27 der Anschlußpaare A, B, C, D.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt au Fig. 1 und zeigt?, wie der Isolierring 22 die Leiter 11 und 13 im Raum, der von dem etromleitenden Gehäuse 23 gebildet wird, zentriert.

Bei einer Ausführungsform der beschriebenen Anordnung wurde beispielsweise der Leiterdraht mit einer Teflonschicht von 0,004 Zoll Dicke in einem zylindrischen Hohlraum vom 1,460 Zoll Länge und einem Durchmesser

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von 0,234 Zoll angeordnet und die Sahtenden wurden mit TNC-Koaxanschlüssen verbunden, um eine Kopplung mit 3 db + 0,4· db und einer Isolierung von 29 db über ein Frequenzbereich von 1 bis 2 Gigacycles zu schaffen. Der Isolierring bestand aus Teflon (Polytetrafluorethylen) und hatte einen Innendurchmesser von 0,067 Zoll.

Ein wichtiger Zweck der vorliegenden Erfindung ist, die Konstruktion zur Verbindung mit inschlußpaaren an verschiedenen Punkten geeignet zu maohen. Fig. 1 zeigt Anschlußpaare an diametral entgegengesetzten Punkten im zylindrischen Außenleiter. Die Erfindung arbeitet aber auch zufriedenstellend mit Anschlußpaaren in Quadrantabstand. Andererseits können Anschlußpaare auch durch die Stirnkappen des Hohlraumes geführt werden· Schließlich können die Drähte innen bis zu 180° gegeneinander verdreht werden, ohne die Wirksamkeit zu beeinträchtigen.

Die obigen Ausführungsbeispiele zeigen Anordnungen mit einzelnen Drähten von kreisförmigem Querschnitt in einem kreiszylindrischen Hohlraum. Der Hohlraum ι '

kann auch rechtwinkligen Querschnitt haben oder eine andere Form. Die Drähte könnten rechtwinkligen Querschnitt haben und mit einem gemeinsamen Isolieretreifen verbunden sein

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Claims

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1. Anordnung zur Mikrowellenleiterkopplung mit einem normalerweise auf Bezugspotential gehaltenen flächenhaften Leiter, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Leiter, vorzugsweise flexible Drahtleiter (11, 13)» isoliert gegeneinander und gegen den Flächenleiter (23) über eine gemeinsame Länge in gleichbleibender Lage zueinander und zum Flächenleiter angeordnet sind, derart, daß sie die Ausbreitung der Mikrowellenenergie über die gemeinsame Strecke tragen und sich zwischen ihnen ein elektrische» Feld bildet und daß wenigstens ein Anschlußpaar (12, 24) mit einem Signalanschluß (12), der mit wenigstens einem der flexiblen Drahtleiter verbunden ist, und einem gemeinsamen Anschluß (24), der mit

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dem Flacher/verbunden ist, vorgesehen ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch eine öffnung im Flächenleiter (23) gehendes Kopplungsglied zur Kopplung des Signalanschlusses (12) mit dem flexiblen Drahtleiter (11) vorgesehen ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2,' dadurch gekennzeichnet, daß der Flächenleiter (23) die flexiblen Drahtleiter (11, 13) längs der gemeinsamen Strecke umschließt.

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4· Anordnung nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein zweites Anschlußpaar (14, 25) mit einem Signalanschluß (14),. da mit wenigstens einem anderen der flexiblen Drahtleiter (13) verbunden ist, und einem gemeinsamen Anschluß (25), der mit dem Flächenleiter (23) verbunden ist, vorgesehen ist.

5· Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster, durch eine Öffnung im Flächenleiter (23) gehendes Kopplungsglied zur Kopplung des ersten Signalanschlussee (12) mit dem einen flexiblen Drahtleiter (11) und ein zweites, durch eine Öffnung im Flächenleiter (23) gehendes Kopplungs glied zur KcppLung des zweiten Signalansohlusses (14) mit dem anderen flexiblen Drahtleiter (13) vorgesehen ist.

6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5t dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Strecke eine Länge gleich einem wesentlichen Teil der Wellenlänge einer vorgegebenen Mikrowellenarbeitsfrequenz hat.

7. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein drittes Anschlußpaar (33» 26) mit einem Signalan-Schluß (33)ι der mit dem einen flexiblen Leiter (11) verbunden ist, und einem gemeinsamen Anschluß (26), der mit dem Flächenleiter (23) verbunden ist, νοφβηβη ist,

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und daß ein drittes, durch eine öffnung im Flächenleiter (23) gehendes Kopplungsglied zur Kopplung des dritten Signalanschlusses (33) mit dem einen flexiblen Drahtleiter (11) an einer Stelle, die ; vom ersten Kopplungsglied um im wesentlichen die gemeinsame Strecke entfernt ist, vorgesehen ist.

8. Anordnung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß ein viertes Anschlußpaar (15, 27) mit einem Signalanschluß (15)» der mit dem anderen flexiblen Drahtleiter (13) verbunden ist, und einem gemeinsamen Anschluß (27)ϊ der mit dem Flächenleiter (23) verbunden ist, vorgesehen ist, und daß ein viertes, durch eine öffnung im Flächenleiter (23) gehendes Kopplungsglied zur Kopplung des vierten Signalanschlusses (15) mit dem anderen flexiblen Drahtleiter (13) an einer Stelle, die vom zweiten Kopplungsglied um im wesentlichen die gemeinsame Strecke entfernt ist, vorgesehen ist.

9· Anordnung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Strecke eine Länge gleich einem ungeraden vielfachen einer Viertelwellenlänge der vorgegebenen Mikrowellenarbeitsfrequenz hat.

10. Anordnung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußpaare, flexiblen Drahtleiter und der •Flächenleiter eine Hybrideneigenschaften aufweisende Mikrowellen-Anordnung bilden.

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11. Anordnung nach Anspruch 1 bis 1O₁ dadurch gekennzeichnet, daß die flexiblen Drahtleiter (11, 13) mit einer Isolation (16, 17) versehen sind, durch die sie über eine Länge von im wesentlichen einer Viertelwellenlänge der Mittenfrequenz um die Sicke der Isolation voneinander getrennt sind und daß die Dicke der trennenden Isolation kleiner als die Dicke jede» Leiters ist.

12. Anordnung nach Anspruch 1 bis 11, gekennzeichnet durch einen Halter (22), der die flexiblen Drahtleiter (11, 13) symmetrisch zur Achse des Flächenleiters (23) hält, so daß die Innenleiter (11, 13) viel näher zur Achse als zum Außenleiter (23) liegen.

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