DE19544260C1

DE19544260C1 - Richtkoppler

Info

Publication number: DE19544260C1
Application number: DE1995144260
Authority: DE
Inventors: Werner Speldrich; Uwe Dipl Ing Rosenberg
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Telent GmbH
Priority date: 1995-11-28
Filing date: 1995-11-28
Publication date: 1997-05-07
Anticipated expiration: 2015-11-29

Description

Die Erfindung betrifft einen Richtkoppler mit vier in einem Koppelraum mündenden Wellenleitertoren. Aus dem Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, H. Meinke und F. W. Gundlach, dritte verbesserte Auflage, Springer-Verlag, 1968, Seiten 441 bis 443 sind Richtkoppler bekannt, die aus zwei über ihre Schmal- oder ihre Breitseiten miteinander gekoppelten Rechteckhohlleitern bestehen. Der Koppelraum besteht dabei aus ein oder mehreren in der Trennwand zwischen beiden Hohlleitern eingelassenen Koppelöffnungen oder aus zwischen den beiden Hohlleitern angeordneten Rechteckhohlleiterabschnitten.

Aus der DE-AS 10 16 783 ist ein Richtkoppler bekannt, dessen Koppelraum ein Rundhohlleiter ist, der nur für die Ausbreitung des Grundwellentyps H11 dimensioniert ist. Die Ankoppelorte für vier Rechteckhohlleitertore und insbesondere die Formen der Koppelöffnungen zwischen den Rechteckhohlleitertoren und dem Rundhohlleiter sind so gewählt, daß die an einem ersten Tor in den Koppelraum eingekoppelte Feldenergie ausschließlich an zwei Toren angekoppelt wird und am Ort des vierten Tores kein Feld existiert.

Ein Richtkoppler, dessen Koppelraum ein Rechteckhohlleiter ist, ist aus der DE-AS 11 26 461 bekannt. In diesem Koppelraum sind zwei Wellentypen mit verschiedenen Phasengeschwindigkeiten existent, aufgrund dessen es an einem der vier Tore zu einer Feldauslöschung kommt.

Vorteile der Erfindung

Gemäß Anspruch 1 besitzt der Richtkoppler einen Koppelraum, der mindestens einen Hohlleiterabschnitt aufweist, in dem die Wellentypen H11 und E01 ausbreitungsfähig sind. Die ein- und auskoppelnden Wellenleitertore sind an solchen Orten an den Koppelraum angekoppelt, daß die an einem ersten Tor in den Koppelraum eingekoppelte Feldenergie ausschließlich an zwei Toren ausgekoppelt wird und am Ort des vierten Tores kein Feld existiert. Die Wellentypen H11 und E01 sind in einem runden oder nahezu runden Hohlleiterabschnitt ausbreitungsfähig. Ein solcher runder Hohlleiterabschnitt als Koppelraum ermöglicht es, in ein oder beide Stirnseiten Abgleichstifte einzusetzen, mit denen die Koppeldämpfung variabel einstellbar ist. Die Wellenleitertore können entweder stirnseitig oder am Umfang des Rundhohlleiterabschnitts angekoppelt sein. Als Wellenleitertore kommen Rechteckhohlleiter oder Koaxialleitungen in Frage. Die Frequenzabhängigkeit der Kopplungen kann durch ein oder mehrere im Koppelraum und/oder in den Wellenleitertoren angeordnete Diskontinuitäten (z. B. Querschnittssprünge) in gewünschter Weise beeinflußt werden. Der Koppelraum kann zusätzlich zu mindestens einem Rundhohlleiterabschnitt auch noch mindestens einen Rechteckhohlleiterabschnitt aufweisen, die stirnseitig miteinander gekoppelt sind.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen

Anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Rundhohlleiter mit vier daran stirnseitig angekoppelten Hohlleitertoren,

Fig. 2 einen Rundhohlleiter mit vier an seinem Umfang angekoppelten Hohlleitertoren und

Fig. 3 einen Ausschnitt aus einem Rundhohlleiter, an den Koaxialleitungstore angekoppelt sind.

Der in Fig. 1 dargestellte Richtkoppler weist vier Wellenleitertore T1, T2, T3 und T4 in Form von Rechteckhohlleitern auf, die über einen Koppelraum K1 miteinander gekoppelt sind. Der Koppelraum K1 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einem Rundhohlleiterabschnitt, an dessen Stirnseiten paarweise die Rechteckhohlleitertore T1, T2 und T3, T4 angekoppelt sind. Der Rundhohlleiter K1 besitzt einen solchen Durchmesser, daß darin der Grundwellentyp H11 und der höhere Wellentyp E01 ausbreitungsfähig sind. Wird beispielsweise über das Hohlleitertor T1 eine Welle vom Typ H10 in den Rundhohlleiter K1 eingekoppelt, so werden dadurch die beiden Rundhohlleiter-Wellentypen H11 und E01 angeregt. Diese beiden Wellentypen überlagern sich am Ort des zweiten Hohlleitertores T2 so, daß es zu einer Feldauslöschung kommt und daher in das Hohlleitertor T2 keine Feldenergie eingekoppelt wird. Die gesamte Feldenergie in dem Rundhohlleiter K1 wird also von den beiden Hohlleitertoren T3 und T4 an der gegenüberliegenden Stirnseite des Rundhohlleiters K1 ausgekoppelt. Da die beiden Wellentypen H11 und E01 in dem Rundhohlleiter K1 unterschiedliche Ausbreitungskonstanten haben, hängt es von der Länge des Rundhohlleiters K1 ab, in welchem Verhältnis sich die ausgekoppelte Feldenergie auf die beiden Hohlleitertore T3 und T4 aufteilt; das heißt der Koppelfaktor des Richtkopplers läßt sich über die Länge des Koppelraumes K1 einstellen.

Wie die Fig. 2 zeigt, können die Hohlleitertore T1, T2, T3 und T4 auch am Umfang des als Rundhohlleiter ausgebildeten Koppelraumes K2 angekoppelt sein. Wird beispielsweise durch das Hohlleitertor T1 eine Welle in den Rundhohlleiter K2 eingekoppelt, so bewirken die angeregten Rundhohlleiter- Wellentypen H11 und E01, daß in das in der gleichen Querschnittsebene liegende Hohlleitertor T2 keine Feldenergie eingekoppelt wird und sich die gesamte Feldenergie auf die beiden Hohlleitertore T3 und T4 aufteilt. Der Abstand zwischen dem die Energie in den Koppelraum K2 einkoppelnden Hohlleitertor T1 und der Koppelebene fuhr die Hohlleitertore T2 und T4 ist maßgebend für die Aufteilung der Energie auf die Tore T3 und T4. Dadurch, daß bei diesem Ausführungsbeispiel des Richtkopplers die Stirnseiten des als Koppelraum dienenden Rundhohlleiters K2 frei sind, können diese ausgenutzt werden, um ein oder mehrere Abstimmstifte AS in den Koppelraum K2 eintauchen zu lassen, womit auf einfache Weise die Koppeldämpfung auf einen gewünschten Wert abgeglichen werden kann. Zweckmäßigerweise ist ein Abstimmstift AS zentral in der Stirnseite des Rundhohlleiters K2 angeordnet, so daß dieser auf die E01-Welle einwirkt.

Anstelle von Hohlleitertoren können auch, wie ein Ausschnitt aus einem Koppelraum K3 in Fig. 3 zeigt, Koaxialleitungstore T11, T31 vorgesehen werden.

Um den Kopplungen eine gewünschte (breitbandige) Abhängigkeit von der Frequenz zu verleihen, bzw. um einen breitbandigen Betriebsbereich für den Koppler zu schaffen, können der Koppelraum und/oder die Wellenleitertore mit ein oder mehreren Diskontinuitäten versehen werden. Solche Diskontinitäten können in bekannter Weise Stifte oder Querschnittssprünge sein.

In den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen besteht der Koppelraum K1, K2, K3 aus einem einzigen Rundhohlleiterabschnitt. Der Koppelraum kann aber auch aus mehreren stirnseitig miteinander gekoppelten runden und rechteckigen Hohlleiterabschnitten bestehen. So könnte z. B. das Eingangstor T1 an eine Stirnseite eines Rundhohlleiters angekoppelt sein, in dem die Wellentypen H10, H11 und E01 ausbreitungsfähig sind. An der gegenüberliegenden Stirnseite des Rundhohlleiters kann ein Rechteckhohlleiter folgen, in dem die Wellentypen H11 und E11 ausbreitungsfähig sind, und an dessen freier Stirnseite wären dann die Ausgangstore T3 und T4 anzukoppeln. Auch könnte der Rechteckhohlleiterabschnitt wieder auf einen Rundhohlleiterabschnitt übergehen, an den die Ausgangstore T3 und T4 angekoppelt sind.

Claims

1. Richtkoppler mit vier in einen Koppelraum mündenden Wellenleitertoren, wobei der Koppelraum (K1, K2) mindestens einen Rundhohlleiterabschnitt (K1, K2) aufweist, in dem neben dem Grundwellentyp H11 auch der höhere Wellentyp E01 ausbreitungsfähig ist, und die Ankoppelorte der Wellenleitertore (T1, T2, T3, T4) am Koppelraum (K1, K2) so gewählt sind, daß die an einem ersten Tor (T1) in den Koppelraum (K1, K2) eingekoppelte Feldenergie ausschließlich an zwei Toren (T3, T4) ausgekoppelt wird und am Ort des vierten Tores (T2) sich die beiden Wellentypen H11 und E01 gegenseitig auslöschen.

2. Richtkoppler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vier Wellenleitertore (T1, T2, T3, T4) paarweise an den beiden Stirnseiten des Rundhohlleiterabschnitts (K1) angekoppelt sind.

3. Richtkoppler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vier Wellenleitertore (T1, T2, T3, T4) am Umfang des Rundhohlleiterabschnitts (K2) angekoppelt sind.

4. Richtkoppler nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenleitertore Rechteckhohlleiter (T1, T2, T3, T4) sind.

5. Richtkoppler nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenleitertore Koaxialleitungen (T11, T31) sind.

6. Richtkoppler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Koppelraum und/oder in den Wellenleitertoren ein oder mehrere Diskontinuitäten vorhanden sind, die so angeordnet und dimensioniert sind, daß die Kopplungen eine gewünschte Abhängigkeit von der Frequenz aufweisen.

7. Richtkoppler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Diskontinuitäten Querschnittssprunge sind.

8. Richtkoppler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einer oder beiden Stirnseiten des Rundhohlleiters (K2) ein Stift (AS) zum Abgleichen der Koppeldämpfung eintaucht.

9. Richtkoppler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Koppelraum aus mindestens einem Rundhohlleiterabschnitt und mindestens einem Reckteckhohlleiterabschnitt besteht, die stirnseitig miteinander gekoppelt sind.