DE1541396A1

DE1541396A1 - Kopplungsvorrichtung fuer Leiter elektromagnetischer Wellen

Info

Publication number: DE1541396A1
Application number: DE19661541396
Authority: DE
Inventors: Epprecht Georg Walter
Original assignee: HERRMANN ROLAND ALBERT
Current assignee: HERRMANN ROLAND ALBERT
Priority date: 1965-07-02
Filing date: 1966-12-21
Publication date: 1969-10-23
Also published as: CH440396A; FR1505067A; DE1499699C3; NL149313B; DE1499699A1; SE349882B; GB1139207A; NL6609290A; US3414880A; DE1499699B2; FR1485068A; CH440376A

Description

21. Dezember 1966

Roland Albert HBHRMANN Saint Germain en Laye / Frankreioh

Kopplungsvorrichtung für Leiter elektromagnetischer Wellen.

In der Technik der Leitungsbaueleuiente, eine Technik, die insbesondere verwendet wird, wenn die frequenz über mehrere hundert Megahertz hinausgeht, werden häufig Kopplungseinrichtungen oder Koppler benutzt, deren Aufgabe es unter anderem ist, die von einer Welle stammende Energie zu verschiedenen Stellen und in verschiedenen Mengen weiterzuleiten, diese Energie zu reflektieren oder auch zu absorbieren.

Zu diesem Zweck ist es eine allgemeine Aufgabe der Erfindung, eine Kopplungsvorrichtung für Wellenleiter, wie metallische Systeme, dielektrische Systeme oder

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kombinierte mit einem oder mehreren Leitern zu schaffen, die dazu bestimmt ist, elektromagnetische Wellen in mindestens zwei TeilWellen aufzuspalter, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dai3 sio am die Teilung der elektromagnetischen Wellen zu erzeugen, mindestens eine Widerstandsschicht aufweist, die entlang; der Fortpflanzungsrichtung der Wellen angeordnet ist, die in die Vorrichtung eintreten, was es jestattet, besondere Phasenverhältriisse zwischen den gekoppelten Wellen zu ψ erzielen, damit beispielsweise diese Kopplung von der Frequenz unabhängig werden kann.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung ist die Vorrichtung so angeordnet, daß sie einen Leistungsteiler oder einen Richtkoppler darstellt, der eine durch einen ersten Arm eintretende Welle zumindestens zwei Ausgangsarmen führt und zwar in einer Art und Weise, die vor der Frequenz unabhängig ist und in einem ganz bestimmten Verhältnis, wobei die Widerstandsschicht so angeordnet ist, daß mindestens zwei Ausgangsarme genügend voneinander entkoppelt sind, ohne daß in der normalen Übertragungsrichtung der Wellen ein Leistungsverlust eintritt.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist die Vor richtung so ausgebildet, daß sie eine nicht-richtende Abzweigung darstellt mit einem geringen Reflexionsfaktor und worin Widerstandsschichten so angeordnet sind, daß die durch die Ableitung reflektierten Wellen stark

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gedämpft werden.

Die Erflnuurj. erstreckt nich auch auf die nachstehenden Merkmale und ihre verschiedenen möglichen Korabinationen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus del¹ nachstehenden Beschreibung mehrerer in den beigefügt ei schoi.iatischeh Zeichnungen dargestellter nusführungsbeispjele.

Fig. 1 zeigt ir schematischer Ansicht eine Vorrichtung mit mehreren Abzweigungen,

Fig. 2 zeigt eine AusfUhrungsform mit mehreren tfiderstandsschichten,

Fig. '■} und 4 zeigen zwei Anwendungsgebiete der Vorrichtung, die homopolare und antipolare wellen herstellt,

Fig. 5 zeigt eine Alisführungsform in der Technik der Hohlleiter,

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform in der Technik der koaxialen Leiter,

Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform in der Technik von bandförmigen Leitern,

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Pig. ο stellt eine Ausführungsform mit mehreren

Abzweigungen dar, deren Funktion ähnlich der Vorrichtung nach Fig. 2 ist,

Fig. 9 zeigt eine Vorrichtung nach der Erfindung mit "T"-fb'rmiger Abzweigung,

Fig.10 zeigt eine Vorrichtung mit vier Abzweigungen,

. Fig.11 zeigt eine Vorrichtung, die insbesondere al?

Dämpfer verwendet werden kann,

Fig.12 zeigt eine andere ηusführungsform eines Dämpfers, und

Fig. IJ> zeigt eine Kopplervorrichtung, die es gestattet, einen von der Frequenz unabhängigen Reflexionskoeffizienten zu erzielen.

Demgemäß bezieht sich die Erfindung auf Kopplungsvorrichtungen für Wellenführungen, die aus metallischen, dielektrischen oder kombinierten Systemen mit einem oder mehreren Leitern bestehen und dazu dienen., eine elektromagnetische Welle in mindestens zwei Teilwellen aufzuteilen, Bei dieser Art von Kopplungsvorrichtungen kann es sich um Ableiter, Leistungsteiler, Richtkoppler, Dämpfer, Reflektoren oder Wellentypfilter handeln. Im Gegensatz

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zu den bekannten reaktiven Koppe!vorrichtungen, deren Koppelelemente aus öffnungen, Membranen, Leiterabschnitten usw. bestehen und die verlustlose aufbauten anwenden, umfassen die resistiven Kopplungsvorrichtungen nach der beschriebenen Erfindung dünne Widerstandsschichten. Daher ergeben sich im Verhältnis zu den Richtkopplern andere Phasenverhältnisse zwischen den gekoppelten Wellen, die beispielsweise so verwendet werden können, daß die Kopplung unabhängig von der Frequenz wird, was wesentlich ist. Sie weisen auch noch den Vorteil auf, daß die elektromagnetischen Wellen, die sich in den Willenleitern fortpflanzen, in ihrer Geometrie weniger durch geeignete Elemente in Form einer Oberfläche beeinflußt werden als durch einzelstehende reaktive Kopplungselemente. Die gekoppelten Wellenleiter können von jeder beliebigen Art sein, nämlieh Systemen mit einem oder mehreren Leitern, homogenen oder heterogenen Hohlleitern oder dielektrischen Leitern. Insbesondere sind die Kopplungsvorrichtungen nach der Erfindung durch die Tatsache gekennzeichnet, daß die Verteilung der Wellen durch geeignete geometrische Anordnungen von Schichten aus Widerstandsmaterial geeigneter Leitfühigkeit hervorgerufen wird, die auf Oberflächen angeordnet sind, die entlang der Fortpflanzungsrichtung der hereinkommenden Wallen liegen und / oder durch die Tatsache, daß diese Schichten aus resistiven Materialien vollständig oder teilweise Wellen unterdrücken, die in der Vorrichtung selbst entstehen oder von außen eindringen,

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indem die Tatsache ausgenutzt wird, daß die Weneugestalten, in denen die Vektoren des elektrischen Feldes senkrecht zu den beiden Seiten der Widerstandsschicht liegen, im absoluten Wert gleich sind und die gleiche Richtung haben, nicho von dieser Schicht beeinflußt werden, und daß die Wollengestalten, bei denen die Vektoren des Elektrofeldes nicht den gleichen absoluten l/ert haben und/ oder eiiu Richtung haben, die nicht die gleiche ist und / oder nicht senkrecht zu der Schicht liegen, die Energie der Schicht

" abtreten und gedämpft werden. Vorricht iir^en mit Wiierstandsschichten wie denen nach der hier beschriebenen Erfindung körnen für alle Wellengestalten gebaut werden, bei der.en Oberflächen vorhanden sind, die parallel zur Portpflanzungsrichtung der Wellen liegen, überflächen, die überall senkrecht zum elektrischen FeId-Vektor liegen. Im Falle der Weller II und L (TEM) ist immer eine Vielzahl derartiger Oberflächen vorhanden, während im Falle der Wellen E (oder E H) im allgemeinen nur wenige Oberflächen vorhanden sind, bei denen die Komponente E entlang der Fortpflanztmgsrichtung verschwindet.

Die Erfindung wird mit Hilfe einiger Spezialausführungsbeispiele beschrieben. Fig. 1 zeigt eine Vorricht .ng mit mehreren Abzweigungen. Sie besteht aus einem Kopplungsraum (20) mit mehreren Abzweigungen A, B, C, D und E, mit denen im Betrieb normalerweise entsprechende elektromagnetische Wellenleiter verbunden sird. './as diese Leiter

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anbetrifft, muß gesagt v/erden, daß es sieh um gewöhnliche Wellenleiter handeln kann, horaogei.e oder nicht homogene Systeme mit einem oder mehreren Leitern, und solche, die mit einem Dielektrikum gefüllt sind. Es kann sich demgemäß um Hohlleiter, koaxiale Leiter, Leiter aus Bändern und auch rein dielektrischen Leitern oder um Kombinationen von Leitern dieser verschiedenen Arten handeln. Die verschiedenen Abzweigungen der Vorrichtung körnen mit Leitern der gleichen Art zusammenarbeiten und im Gegensatz dazu mit Leitern verschiedener Art.

Ein Merkmal der Erfindung ist, daß der Kopplungsraum (20) resistive Schichten (22), die in geeigneter Art und Weise flach oder gewölbt sind, aufweist und entlang der Fortpflanzungsrichtung der elektrischen Wellen angeordnet sind, die durch diesen Raum hindurchlaufen. Bei diesen Schichten (22), die einen geeigneten Oberflächenwiderstand haben, (gemäß ihrer Geometrie haben sie am häufigsten beispielsweise 0,1 bis 1000 0hm je Quadrat) wird Energie absorbiert. Diese stammt von Wellen, die zu einigen oder zu allen Abzweigungen kommen. Die Menge absorbierter Energie hängt von den Phasenverhaltnissen und der Geometrie der Wellen (Typen) ab, die bei diesen Abzweigungen ankommen.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung wird mit Hilfe der Vorrichtung mit drei Abzweigungen nach Fig. 2 beschrieben. Diese, die als ein Schnitt durch ein Leitungssystem mit Bändern oder Hohlleitern angesehen werden kann, kann auch

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. in- allgemeiner Art und Weise beliebige Wellenleiter dar«teIlen. Die Widerstandsschicht 22 ist in einer solchen .Art und Weise angeordnet, daß die Vektoren des elektrischen Feldes einer Welle, die von der Zweigleitung A kommen, senk-• recht dazu sind und daß sie den Wellentyp, der in zwei Teilen hereinkommt, und hier Typenpaar genannt wird, aufteilt. In diesem Falle hat die Widerstandsechicht keinerlei Einfluß auf die bei A hereinkommende Welle, die praktisch ohne Verluste die Koppelvorrichtung durchläuft und sich in den Zweigleitungen B und C verteilt. Das Ver«. hältnis der Wellenleistungen, die bei B und C austreten, hängt von der Geometrie des Kopplers ab, beispielsweise vom Verhältnis der Querabmessungen (h^ und hg* siehe Fig..5). Im Kopplungsraum 20 ist in diesem Falle ein Paar als homopolar bezeichneter Typen vorhanden. Dieses Paar ist durch die Tatsache gekennzeichnet, daß die Intensit&t des elektrischen Feldes an jedem Punkt der Widerstandsschicht unter beiden Seiten derselben in Größe und Richtung gleich ist. Das Paar homopolarer Typen wird nicht durch das Vorhandensein der resistiven Schicht beeinflußt.

Jede allgemeine Art, die Kopplungsvorrichtung wie dargestellt zu verwenden, kann als die Überlagerung von drei Typenarten betrachtet werden, nämlich einem der Paare homopolarer Typen wie in Fig. 2 und 5 in jeder Richtung dargestellt, und einem Paar antipolarer Typen.

Die Kopplungsvorrichtung verhält sich gegenüber homopolaren Typpaaren wie eine gewöhnliche Ableitung.

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Xm sogenannten antipolaren FaIl₄ wie in Pig. 4 dargestellt, sind die Fortpflanzungsrichtungen und das Verhältnis der Leistungen wie im homopolaren Fall der FIg, 3» aber im Gegensatz dazu haben die Wellen in den Abzweigungen B und C einen Phasenuntersohied von 18O°. Bei dieser Aue« nutzungsweiae hat dl· Wlderstandssohicht eine Dämpfungswirkung, so daß ein Paar antipolarer Typen entlang dem Kopplungsraum 20 eine Amplitude hat, die entlang der Fort« Pflanzungsrichtung abnimmt. Es entsteht außerdem ein neues Paar homopolarer Typen, das sich in seiner Amplitude in der Fortpflungsrichtung vergrößert. Für diese stellt das Ende der Widerstandsschicht keine Diskontinuität dar. Jedoch kann die antipolare Komponente nicht außerhalb des KopplungsraunwB bestehen, wo sich die Widerstands« schioht befindet und daher wird ale vollständig am Ende der Schicht reflektiert und tsrotut geschwächt. Wenn der

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Kopplungsraum genügend lang itt_r ist an seinem Ende dl· ■ antipolare Komponente praktisch veracüwunden und es bleibt nur noch die homopolare Komponente. Wenn die Widerstands« schicht so angeordnet ist, daß 41· Teilwellen die gleichen Leistungen haben, wird, wenn die Widerstandsschicht eine genügende Länge hat« das Paar antipolarer Typen voll· ständig gedämpft und dies, ohne dal irgendeine homo«

polare Komponente erzeugt wird. Als heteropolarer Armv&dung-*

fall wird ein Zustand bezeiohnet, bei dem an den Armen B und C verschiedene Wellentype» eintreten mit beispielsweise anderen Polarisationen oder anderen Grenz-

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frequenzen. Dies ist möglich, wenn die Arme B und C mit Leitungen verbunden sind, in denen mehrere Wellen zirkulieren. Die heteropolaren Typen werden ebenfalls von der Widerstandsschicht gedämpft.

Die bezüglich der verschiedenen Anwendungszustände gegebenen Erläuterungen, die für einen Koppler mit drei Armen gegeben wurden, können im Falle von Kopplern mit

vier oder mehr Abzweigungen verwendet werden. Im allgemeinen Falle einer Kopplungsvorrichtung mit η-Abzweigungen (Fig.l) kann der Zustand des Kopplungsraumes durch ein Paar homopolarer Arten in jeder Richtung und durch η - 2 anti« ι polare Arten gekennzeichnet werden, wenn Paare von antipolaren (und homopolaren) Typen vorhanden sind, unterscheidet sich die Kopplungsvorrichtung nach der Erfindung sehr stark von den gewöhnlichen Abzweigungen. Die Widerstandssohioht absorbiert mindestens teilweise die Energie dieser Typenpaare. Der Verwendungsfall, in dem beispielsweise nur eine Welle vorhanden ist, die in den Swelg B oder C eintritt oder den von Eingangswellen verschiedener Amplituden, kann von der Überlagerung einer homopolaren Mofponent« und einer antipolaren Konponente erzielt werden. Bl|.st eof ort zu sehen, dafl ein Teil der Leistung (zum gjHfy|te]* Teil aus der homopolaren Konponente bestehend) il| dir Zweigleitung A ankommt, während es gerade der Teil (di· antipplar« Komponente) ist, die in Abwesenheit einer Wi^trstjandaachicht iu den Abzweigungen B und C abgeleitet . absorbiert wird. Die Zweigleitungen B und C sind demgemäß gut», ▼qft^nander abgekoppelt und dl· von A 1st teilweise

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•von der nach C bezw. von der nach B abgekoppelt. Piß· 5# 6 und 7 zeigen praktische AusfUhrungsbeispiele der Vorrichtung nach Fig. 2, Genauer gesagt, stellt Fig. 2 eine Ausführungsform dar, die in der Technik der Hohlleiter durchgeführt wird, Fig. 5 eine Ausführungsform in der Technik der koaxialen Leiter, während Fig. 7 eine AusfÜhrungsform der Technik zeigt, bei der die Leiter aus Bändern bestehen.

Eine Vorrichtung mit mehreren Abzweigungen, die in ähnlicher Art wie die einfache Vorrichtung nach Fig. 2 arbeitet, ist in schematisoher Art und Weise in Fig. 8 dargestellt.

Fig. 9 aeigt eine andere AusfUhrungsform einer Vorrichtung mit drei Abzweigungen, Wenn die Widerstandteohloht 22 nicht vorhanden wäre , würde es eioh um eine normale T-förmige Einrichtung handeln oder um eine Ableitungs« einrichtung, die beispielsweise von der Welle A einen Teil der Leistung abnimmt, um sie nach B zu führen und die einen Teil nach C führen und einen Teil nach A reflektieren würde. In diesem Falle geschieht es häufig, daß die Reflextion, die an der Mündung der Leitung B entsteht, störend wird. Die Wideretandaechleht 22, die nach der Erfindung hlnitugefügt wird, wirkt so, daß die reflektierte Welle sowie all« Wellen, die bei B ankommen, stark gedämpft werden. Die bti B austretenden wellen können insbesondere als die Überlagerung eines homopolaren

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Zustandes und eines antipolaren Zustandes angesehen werden. Durch eine geeignete Dimensionierung wird der antipolare Zustand vollständig gedämpft.

Fig. 10 zeigt die Verwendung von Widerstandsschichten 22a, 22b in einer Vorrichtung mit vier Abzweigungen. Solch eine .Vorrichtung weist Eigenschaften auf, die ähnlich denen eines reaktiven Richtkopplers der früheren Technik sind. Die Arbeitsweise erfolgt durch Kombination der Zustände W wie bezüglich Fig. 2 beschrieben. Im Gegensatz zu den bekannten Richtkopplern kann ein resistiver Richtkoppler nach der Erfindung erstens verschiedene Kopplungsfaktoren in den beiden Fortpflanzungsrichtungen haben, zweitens der Kopplungsmechanismus ist grundlegend von der Frequenz unabhängig, was im Falle von reaktiven Kopplern nur ungefähr und unter beträchtlichen Kosten erzielt werden kann, drittens die beiden austretenden Wellen liegen in Phase, während sie bei den reaktiven Kopplern um 90° verschoben Bind. Die Richtkoppler mit Widerstandsechloht eröffnen demgemäß neue Anwendungsmöglichkeiten in der Technik.

Die resistiven Richtkoppler können selbstverständlich so ausgeführt werden, daß sie symmetrisch sind, so daß die Teilungsverhältnisse an den Zweigen A- und B, bezw. C und D gleich sind. Demgemäß kann anstelle der beiden Kopplungsräume 20a und 20b die im übrigen so ausgeführt sein können, daß sie einander decken, nur einer vorgesehen werden, der

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eine einzige Widerstandsschicht aufweist. Ohne Zweifel weist ein Widerstandskoppler auch Verluste auf, aber seine Durchgangsschwäehung von der gewünschten Kopplungsschwächung ab. Es muß hier bemerkt werden, daß die charakteristischen Impedanzen der Abzweigungen bei den beschriebenen Formen im allgemeinen verschieden sind. Selbstverständlich können diese Abzweigungen auch charakteristische Impedanzen aufweisen, die gleich den bekannten Vorrichtungen von Impedanztransformation sind oder mit diesen zusammenwirken, um charakteristische Standardimpedanzen oder Standardquerschnitte zu erzielen.

Andererseits ergeben die beschriebenen Vorrichtunger; die Möglichkeit, sie als Anpassungsvorrichtungen mit geringem BeflexionPkoeffizienten zu verwenden und zwar zwischen Vorrichtungen, die verschiedene charakteristische Impe« danzen darstellen. Die Anpassung ist dann nicht ohne Verluste, aber sie ist im Prinzip von der Frequenz unabhängig. Wenn insbesondere eine der Teilwellen im Inneren der Vorrichtung absorbiert wird, ohne zu einem Zweig geführt zu werden, der nach außen führt, kann diese Vorrichtung entweder als ein Anpassungsorgan oder als ein D-impfer betrachtet werden. Eine solche Ausführungsform mit zwei Brücken, die ganz besonders geeignet ist, um einen Dälmpfer darzustellen, der symmetrisch ist, ist s,-hematisoh in Fig.il dargestellt. Es handelt sich dabei um eine Vorrichtung mit vier Abzweigungen im Sinne

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der Beschreibung der Fig. 2, eine Vorrichtung, bei der die Abzweigungen C und D außen nicht vorhanden sind. Die bei C und D ankommenden Teilwellen werden durch entsprechende Elemente 24 entweder absorbiert oder reflektiert.

Im ersten Falle, in dem die Elemente 24 starke Reflexionen erzeugen, absorbieren die Widerstaiidsschichten 22 den größten Teil der Leistung, der bei C und D reflektierten Wellen. Diese Lösung bietet den Vorteiln, sehr einfach zu k sein. Im zweiten Falle, in dem die Elemente 24 Endwiderstar.de sind, wird eine große Leistungskapazität der Vorrichtur._e erzielt und eine geringere Reflexion an den Abzweigungen A und B, denn die gewäohten Wellen, die noch von den Elementen reflektiert werden, werden noch durch die Widerstandsschichten 22 absorbiert. In dem Falle, in dem der Dämpfer lediglich Wellen amortisieren muß, die durch A ankommer, spielt die Art des Elementes 24 bei D keinerlei Rolle. Ks kann auch nur eine Hälfte der Vorrichtung nach Fig. Ii als Dämpfer (oder als Anpassungsvorrichtung) verwendet werden.

Alle diese Dämpfungs- und Anpassungsorgane unterscheiden sich von den Ausführungsformen mit Widerstanassc ..iehteri., wie sie bis heute bekannt waren, durch die Tatsache, da",-, die Widerstandsschicht im wesentlichen senkrecht zum elektrischen Feld ist, während bei aer bekanntet Vorrichtungen die Komponente des elektrischen -bildes targe: ti al zur Widerstandsschicht ist, die aktiv ist.

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Anstatt die tangentielle Komponente zu verwenden, um Verlustströme zu erzeugen, ist es in der beschriebenen Vorrichtung der Unterschied zwischen den normalen Komponente!; dieses Feldes bestimmend, wobei diese Komponenten hüben und drüber, vor. der Widerstandsschicht liegen.

Eine andere Ausführungsform eines Dämpfers nach der Erfindung ist sehematisch in Fig. 12 dargestellt. Eine durch die Abzweigungen A und D hereinkommende Welle wird durch eine Widerstandsschicht 22 in zwei Teilwellen C und B unterteilt. Für eine der Teilwellen C (oder für beide) wird die Wellenführung an einer Stelle 26 des Kopplungsraumes 20 verändert, beispielsweise mit Hilfe eines Dielektrikums JO oder durch eine entsprechende Abwandlung des Querschnittes oder der Wandungen, so daß die Fortpflanzungsgeschwindigkeiten der Wellen bei B und C verschieden sind. Deswegen wird am Eingang des abgewandelten Teiles 28 der homopolare Zustand der Teilwellen ständig verändert, so daß ein Teil des entstehenden Paares antipolarer Typen durch die Widerstandsschicht gedämpft wird. Mit Hilfe von Teilen 26 des Kopplungsraumes 20, die an den absorbierenden Teil 28 angrenzen, können Reflexionsreste, die sich am Übergang zwischen der abgewandelten und nicht abgewandelten Linie bilden, noch mehr verringert werden.

Bei einfachen üusführungsformen von Ableitungen, Dämpfungen oder von Kopplern, werden gewissermaßen homogene WiderstaMdsschiehten verwendet. In diesem Zusammenhang kann

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gesagt werden, daß in den meisten Fällen keine zu großen Forderungen bezüglich der Homogenität dieser Widerstandsschichten gestellt werden, so daß ihre Fertigung nach den üblichen Verfahren durchgeführt werden kann. Bei sorgfältigeren Ausführungsformeri und wenn größere Forderungen bezüglich der Gesamtabmessungen oder der Reflexions-, faktoren gestellt werden, können Widerstandsschichten, die Oberflächenwiderstände haben, die progressiv oder schrittweise schwanken, noch bessere Ergebnisse ergeben. An

* jeder Stelle plötzlicher Veränderung des Oberflächenwiderstandes entsteht eine gewisse Reflexion in dem Paar antipolarer Typen. Ein solcher Sprung findet sich beispielsweise in der Ausführungsform nach Fig. 2 an der Stelle J52 des Überganges zwischen der Widerstandsschicht und den gut leitenden Wänden y\, die zwischen den Leitungen angeordnet sind, die zu den Abzweigungen B und C führen. Die Reflexion, die an der Übergangsstelle j52 auftritt, kann durch eine zweite Reflexionsstelle J56 verringert werden, die in einem geeigneten Abstand von der ersten Re flexions stelle J52 liegt, bei der der Oberflächenwiderstand eine Unterbrechung aufweist. Mit Hilfe von mehreren Unterbrechungen dieser Art oder, allgemeiner ausgedrückt, mit Hilfe ein·» schrittweisen Überganges der Widerstandsschicht in der Fortpflanzungsrichtung der Wellen können Einrichtungen hergestellt werden oder solche, die wenig Reflexion bieten.

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Eiriö Kopplungsvorrichtung, die so gebaut ist, daß sie . einen Reflexionsfaktor erzielt, der unabhängig von der Frequenz ist, ist als Beispiel gegenüber Fig. 13 beschrieben. Eine bei A. hereinkommende Welle wird durch eine Widerstandsschicht 22 in ein Paar homopolarer Typen unterteilt. An den Stellen B und C werden die Teilwellen dieser Welle reflektiert, und zwar im Falle dieses Beispiels mit Phasen, die um ldO° abweichen. Dies wird im .orliegenden Falle durch die Tatsache erreicht, daß eine Teilwelle bei C auf einen Kurzschluß (der Reflexionsfaktor ist gleich -1) trifft und die andere Teilwelle bei B auf eine offene Leitung (der entsprechende Reflexionsfaktor ist gleich +1). Dieser letztere Ladungszustand kann beispielsweise erzielt werden, indem so vorgegangen wird, daß die bei B ankörnende Welle auf eine Leitung D trifft, deren Or er. ζ frequenz höher ist als die Frequenz tier Welle A-. Durch eine solche Anordnung oder eine gleichartige Anordnung wird das Ergebnis erzielt, daß das Paar reflektierter Typen antipolar ist und in einem Ausmaß gedämpft wird, das in sehr genauer Art und Weise berechnet werden kann. Es ergibt sich außerdem, wenn die Schicht 22 eine geeignete Länge hat, daß ein Teil des homopolaren Typenpaares von der Frequenz unabhängig ist. Die Teilwellen kovibirieren pich zu eii.er einziger, reflektierten Welle, dio zum Einsang α verläuft.

In analoger Art und Weise können auih Pilter resist!ver Arten gebaut werden. Es sind dies Vorrichtungen, die in

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selektiver Art und Weise gewisse V/ellentyper. absorbieren, * Filter gewöhnlicher Typen benutzen solche Widerstandsschichten, daß die Intensität des elektrischen Feldes mindestens Komponenten aufweist, die tangential zur Oberfläche liegen. Im Gegensatz dazu, können nach dein Prinzip der Erfindung auch Widerstandsoberflächen verwendet werden, die überall senkrecht zum elektrischen Feld angeordnet sind. Durch Kombination dieser beider. Prinzipien können mehrere nicht gewünschte W llentypen in der gleichen Absorptionsschicht gedämpft werden. In diesem Fülle absorbiert diese letztere eine oder mehrere Typen ir. der üblichen Art und Waise, indem sie die tangentielle elektrische Komponente beeinflußt und eine oder mehrere andere Typen nach dem Prinzip der Erfindung durch Dämpfung des Paares antipolarer Typen, Dieser Fall ist möglich, wenn es möglich ist, die ^nergie der normalen (homopolarer.) Type in Energie eines entsprechenden Paares von Typen, aber antipolarer Art zu verwandeln. Derartige Verwandlungen können erzielt werden, sei es unter Verwendung der Reflexionen, die mifc verschiedenen Phasen erfolgen, oder sei es durch verschiedene Verzögerungen der beider; Komponenten eines Paares homopolarer Typen mit Hilfe geeigneter Aufbauten.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt,

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•von denen ausgehend andere Formen vorgesehen werden könnten, ohne dadurch den Rahmen der Erfindung zu verlassen,

Insbesondere dürfen alle beschriebenen Vorrichtungen nur als Ausführungsforraen betrachtet werden. Was die Art der Leitungen und der Typen anbetrifft, sowie auch der Anordnung der Zahl der Widerstandsschichten und der Abzweigungen, £Lbt es sehr viele andere Möglichkeiten.

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Claims

Patentansprüche .

1.) Kopplungsvorrichtung für Wellenleiter wie etwa metallische, dielektrische oder kombinierte Systeme mit ν einem oder mehreren Leitern zum Teilen von elektromagnetischen Wellen in mindestens zwei Teilwellen, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen der Teilung w. der elektromagnetischen Wellen mindestens eine Widerstandsschicht vorhanden ist, die entlang der Fortpflanzungsrichtung der Wellen angeordnet ist, die in die Vorrichtung eintreten, was gestattet, besondere Phasenverhältnisse zwischen den gekoppelten Wellen zu erzielen, damit beispielsweise diese Kopplung von der Frequenz unabhängig werden kann.

2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie so ausgebildet ist, daß sie einen Leistungsteller > oder einen Richtkoppler darstellt, der zu mindestens zwei Ausgangszweigen führt, wobei eine Welle durch einen ersten Zweig eintritt und zwar unabhängig von der Frequenz und in einem ganz bestimmten Verhältnis, wobei die Widerstandsschicht so angeordnet ist, daß mindestens zwei Ausgangszweige genügend voneinander entkoppelt sind, ohne daß in der normalen Übertragungsrichtung der Wellen ein Leistungsverlust eintritt.

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3·) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ' daß sie so ausgebildet ist, daß sie eine nicht richtende Abzweigung darstellt, die einen geringen Reflexionsfaktor hat und worin die Widerstandsschichten so angeordnet sind, daß die von der Ableitung reflektierten Wellen stark gedämpft werden.

4.) Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß sie so ausgebildet ist, daß sie ein Dämpfungs- oder Anpassungsorgan darstellt, in dem mindestens eine der Teil« wellen entweder in der Widerstandsschicht oder in einem anderen Element absorbiert wird, wobei das Ganze so angeordnet ist, daß von einem Eingangszweig bis zu einem Aus-,_tjangszweig eine Dämpfung erfolgt, die unabhängig von der Frequenz ist und dies innerhalb weiter Grenzen,

5.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie so gebaut ist, daß sie einen Typenfilter darstellt, bei dem in den Linien, die der Sitz mehrer Wellen sind, ein oder mehrere Typen absorbiert werden, nachdem sie in geeigneter Art und Weise in Teilwellen unterteilt wurden, die verschieden durch Zusatzelemente zerstreut sind und zwar mit verschiedenen Phasen oder in verschiedenen Richtungen.

6.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie so angeordnet ist, daß ein bestimmter Teil einer eintretenden Welle in von der Frequenz unabhängiger Art und Weise zu dem Singangszweig reflektiert wird und die

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anderen Teile der Wellen entweder absorbiert oder zu einem anderen Zweig geleitet werden.

7.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie so angeordnet ist, daß ein Vektorenunterschied, der die Intensität des elektrischen Feldes darstellt, auf jeder Seite der Widerstandsschicht erzeugt wird, und zwar deswegen weil die Linien, wo die Teilwellen verlaufen und die durch die Schicht selbst getrennt sind, verschiedene Fortpflanzungskonstante aufweisen, sei es infolge ihrer besonderen Geometrie und/oder infolge des Vorhandenseins von verschiedenen dielektrischen Milieus.

8.) Vorrichtung nach Anspruch 1 und einem beliebigen der Ansprüche 2 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenleiter hohl sind.

9») Vorrichtung nach Anspruch 1 und einem beliebigen der Ansprüche 2 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenleiter koaxial sind oder andere Systeme mit zwei Leitern darstellen.

10.) Vorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß sie denen entsprechen, wie sie vorstehend beschrieben wurden und wie sie in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt sind.

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