DE1962505C - Mikrowellenvornchtung zum Bilden von Signalen zum Anpeilen eines Fernmeldesate) hten - Google Patents

Description

1 C U Ca U

l-ernmeldeinformationen betrifft, wegen einer Freqiienziilterung zufriedenstellend erfüllt.

Zu diesem Zweck sind die Kopplungsschlitze ein Teil von Filterhohlräumen, die eine Kopplung der Arten H_n und E₀₁ auf der Frequenz der Strahlungsquelle begünstigen und nahezu vollständig die Frequenzen des Bandes unterdrücken, die zur FernmclJeübertragung dienen.

Die Filterwirkung solcher Filter kann aber nicht imbeschränkt verbessert werden, und es zeigt sich, daß eine solche Vorrichtung nur wirkungsvoll ist, wenn die Frequenz der Strahlungsquelle relativ weil entfernt von den Frequenzen des zur Fernmeldeübertragung vervv ■■ 'eten Frequenzbandes liest. Andererseits kann kenn. Frequenzänderung der Strahk'ngsq.ielle vorgenommen werden, ohne daß diese Fiiter- \ Lirrichtungen verstellt werd;n müssen.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung unterscheidet sich von den Vorrichtungen der bisher bekannten An bereits dadurch, daß die Kopplungsquerschlitze durch Schlitze oder Gruppen von Schlitzen ersetzt Nind. weiche passend ausgerichtet sind, damit sie vollständig von der Hauptart H_n der zirku.arpolarisierten Wellen entkoppelt sind, weiche, wie bereits gesagt, im Antennenversorgungshohlleiter die Informationen zur Versorgung des Satelliten leiten

Die dadurch bewirkte Entkoppelung wird von der Wandung des Hohlleiters an wirksam. Weder eine Verzerrung der Ausbreitungs/eit, noch eine mangelnde •\->passung beeinflußt die Ausbreitung der Wellen der Art H_n. Unter anderem könnte die Wiedereinbringung von Geräuschen von der Peileinrichtung her nicht mehr die verwendete Art H_n beeinflussen, weil diese Wiedereingabe teilweise in der Art E₀, und teilweise in der Art /Z₁₁ mit umgekehrter Polarisation erfolgen würde.

Die Art E₀₁ wird im Gegenteil mit der kurz als Peilvorrichtung bezeichneten Antennennachlaufeinnchtung gekoppelt; die Verwendung eines Hohlleiters nahe der Abtrennung dieser Art mit Hohlräumen oder Resonanzschlitzen erlaubt eine Verbesserung dieser Koppelung. Außerdem erlaubt die Anwendung einer Wiedervereinigung durch Symmetrie:

a) die Art E₀₁ von der parasitären Art H_n mit umgekehrter Polarisationseinrichtung zu trennen, was beispielsweise verursacht wird, wenn ein Fehler der Zirkularität der vom Satelliten ausgestrahlten Zirkularpolarisation auftritt (diese parasitäre Art H_n ist dann mit der PeiKorrichtung gfkoppelt);

b) alle Anteile zu eliminieren, welche von einer restlichen Koppelung der Art H_n bei einer für den Empfang verwendeten Zirkularpolarisation stammen.

Die Erdstationen der Fernmeldeübortragung verwenden im aligemeinen die gleiche Antenne zum Senden und Empfangen. Es ist also erforderlich, daß eine solche Vorrichtung ausreichend von den Sendefrequenzen entkoppelt ist, um nicht Fehlanpassungen oder zu große Verzerrungen für die von der Station ausgesandten Signale einzuführen. Eine solche hntkoppelung könnte durch eine Frequenzfilterimg erzielt werden (Wirkung der bereits erwähnten Hohlräume oder Resonanzschlitze zur Verbesserung der Koppelung der Art E₀₁) oder durch eine Zuordnung von Schlitzen oder Schutzsystemen, deren Wirkungen sich auf die Art H_n bei den ausgesandten Frequenzen kompensieren, während sie sich bei den empfangenen Frequenzen für die Art E₀₁ addieren.

Schließlich erlaubt die erfindungsgemäße Mikrowelienvornchtuns noch die Verwendung einer Peilfrequenz, die so nahe wie man will bei den Frequenzbändern liegt, die zur Übertragung der Nachrichteninformationen mit Hilfe des Satelliten verwendet werden. Sie erlaubt gewünschtenfalls auch die Bildung ίο von Peilvorrichtungen, die nicht verändert werden müssen, wenn die Frequenz der Strahlungsquelle innerhalb des für den Empfang verwendeten Frequenzbandes geändert wird.

In der nachfolgenden Beschreibung sind A. v fiihrungsbeispiele der Erfindung an Hand der Figuren erläutert.

Im einzelnen zeigt

F i g. I eine Station zum Betrieb einei Satelliten und zum Aussenden und Empfangen von Signalen in Richtung auf den und vom Satelliten,

F i g. 2 magnetische Feldkoni'xmenten an zwei einander diametral gegenüberliegenden Stellen eine⁵ Hohlleiters im Falle einer Welle aer Art H_n hei rechts- oder linksgerichteter Zirkularpolarisation. ay F i g. 3 magnetische Feldkomponenten ...n zwei diamet'il gegenüberliegenden Punkten eines Hohlleiters für den Fall einer Welle der Art E₀₁.

F i g. 4a und 4b magnetische Feldkomponenten, welche die Strahlung der in einen Hohlleiter geschnittenen Schlitze xn einander diametral entgege 1-gesetzten Stellen erzeugen,

F i g. 5 und 6 eine Mikrowellen* orrichtung zum Erfassen der Betriebssignale eines Satelliten, F i g. 7 eine Abwandlungsform des Erfindungsgegenstandes,

F i g. 8 eine Darstellung, wie man mit einem System von in gleichmäßigem Abstand angeordneten Schlitzen geeigneter Ausrichtung einen Richtungskoppler verwirklichen kann, der in einer Kopplungsvorrichtung gemäß der Erfindung verwendbar ist.

Die Art /Z₁₁ einer Zirkularpolarisation, die sich aus der Überlagerung von zwei Arten /Z₁₁ mit einer Linearpolarisation mit gleichen Amplituden, senkrecht aufeinanderstellenden Polarisationsrichtungen und Phasenquadratur ergibt, hat longitudinal und transversale Magnetfeldkomponenten in Phase miteinander, deren Amplituden an jeder Stelle der Oberfläche des Hohlleiters und in jedem Augenblick im gleichen Verhältnis stehen. Daraus ergibt sich insbesondere, daß das Magnetfeld der Art //,, der Zikularpolarisation eine Neigung gegenüber der Leiterachse aufweist, die an jeder Stelle der Wandung des Leiters und in jedem Augenblick gleich bleibt.

In F i g. 2 hat man an den Punkten Λ/ und Λ/' der Wandung eines Hohlleiters 1 mit tier Achse z-z', die einander in einer Querschnittsebene des Hohlleiters diametral gegenüberliegen, die magnetischen Feldkomponenten fiir den Fall dargestellt, in welchem die Welle von der Art /Z₁₁ eine rechtsgerichtete Zirkularpolarisation aufweist. Im Punkt M liegt die longitudinale Komponente H₁ in dei FortpHanzungsrichtung, während die Tangenlialkomponente /Z, — Tangente in M ar den Hohlleiterquerschnitt senkrecht zur Hohlleiterachse — in M in der Zeichnung nach oben gerichtet ist. Die Feidwerte Hz und /Z₀, sind so, daß die Resultierende H eine Neigung \ gegenüber der Komponente H- aufweist, die konstant ist und deren Wert von der Wellenlänge A, welche bei der

Betriebsfrequenz auftritt, und von dem Radius R des Leiters 1 abhängt.

Dieser Neigungswinkel ergibt sich aus der Glei- :hung:

Η_φ 3,412

te« = --- —

H_z 2 π λ

[(3,412 Λ)·-λ»]¹'¹» (1)

Im Punkt M' findet man die gleichen Feldkomponenten Ht und H₉' sowie die gleiche Neigung χ ihrer Resultierenden, doch sind ihre Ausrichtungen verschieden. Die Longitudinalkomponcnte H₁' ist umgekehrt zur Fortpflanzungsrichtung gerichtet, und die Tangentialkomponente Η_Ψ' verläuft parallel zu Η_φ. Die Richtung der Resultierenden //' ist also symmetrisch zu der Resultierenden H in Bezug zur Querschnittsebene, in welcher die Punkte M und M' liegen. Die Querschnittsebene verläuft wieder senkrecht zur Längsrichtung des Hohlleiters.

Für eine linksgerichtete Zirkularpolarisation der Welle der Art H_n ist die Komponente H_T entgegengesetzt zu der entsprechenden Komponente H₉ bei einer nach rechts gerichteten Zirkularpolarisation gerichtet, wenn die Komponente H₁ nach Größe und Richtung die gleiche ist. Die Ausrichtung der Resultierenden H ist also smmetrisch in Bezug zu Hz der Resultierenden H, die in F i g. 2 dargestellt ist. In F i g. 3 ist das Feld κ einer Welle der Art E₀₁ in einem Punkt M der Wandung des Hohlleiters 1 dargestellt. Dieses Fell isi ein Tcansversa'feid. Im Punkt M' besteht das gleiche Transversalfeld κ', aber in umgekehrter Richtung zu κ.

Es ist bekann·, daß ein rechteckiger schmaler Schlitz in der Wandung eines Hohlleiters praktisch nur mit einer einzigen magnetischen Komponente gekoppelt ist, die parallel zur Längsseite des Schlitzes verläuft. Es ist also möglich, mit einem Schlitz oder einem System von in die Wandung eines Hohlleiters geschnittenen Schlitzen eine Koppelung zu realisieren, die absolut von einer 7irkularart //], mit einer gegebenen Zirkularpolarisation entkoppelt ist.

In Fig. 4a ist ein Schlitz 10 mit einem Mittelpunkt M dargestellt, der in den Hohlleiter 1 so eingeschnitten ist, daß seine lange Seite senkrecht zur Resultierenden //der F i g. 2 verläuft, welche Resultierende einem Magnetfeld einer Welle W₁, mit einer linksgerichteten Zirkularpolarisation entspricht, mit welcher man keine Koppelung wünscht. In diesen Fällen ist der Schlitz vollständig von der Welle H_n mit einer linksgerichteten Zirkularpolarisation entkoppelt. Im Gegensatz dazu würden senkrecht zu den langen Seiten des Schlitzes IO Linien des elektrischen Feldes E₀ erscheinen, die wegen der Anwesenheit der Komponente H₀ H- sin 2 χ des Magnetfeldes im Punkt M der Welle H_n mit nach rechts gerichteter Zirkularpolarisation geradlinig sind.

Wenn im Hohlleiter 1 gleichzeitig eine zusätzliche Ausbreitung einer Welle E₀₁ stattfindet, erscheint wcgenderin M vorhandenen Komponente*,, *cos \, verursacht durch die Welle E₀,, ein elektrisches Feld F₀, dessen Feldlinien senkrecht zu den Längsseiten des Schlitzes 10 und in gleichem Sinne wie die elektrischen I cldlinien E_n verlaufen.

In Fig. 4b ist ein Schütz 20 dargestellt, dessen !»unkt M' der Mittelpunkt ist. Her Schlitz ist mit gestrichelten Linien dargestellt, weil er von der anderen Stile des Hohlleiters her durch die geschlossene Wn ml des llohlleilers hindurch gesehen wird.

Da die Komponente H' des Magnetfeldes der Welle H_n mit einer nach links gerichteten Zirkularpolarisation, die nicht gekoppelt werden soll, in M' nicht die gleiche Ausrichtung wie die Komponente H im Punkt M hat, muß man dem Schlitz 20 eine entsprechende Ausrichtung geben.

Wie im Falle der F i g. 4a ist der Schlitz nicht mit der Welle H_n mit linksgerichteter Zirkularpolarisation gekoppelt, und die Anwesenheit der Komponente ίο H₀ - H' · sin 2 \ bewirkt ein elektrisches Feld E', das senkrecht zu den zwei Längsseiten des Schlitzes 20 in gleichem Sinn wie der Vektor H' (linksgerichtet) verläuft. Die Anwesenheit der Komponente x₀' = x' cos λ führt nun zur Bildung eines elektrischen Feldes ε,', is dessen Feldlinien genau senkrecht zu den Längsseiten des Schlitzes 20, aber in umgekehrter Richtung wie die Linien des Feldes E₀ verlaufen.

Es zeigt sich also, daß, wenn im Falle des Schlitzes 10 die Komponenten der elektrischen Felder E₀' ao und F₀ gleichgerichtet sind, im Falle des Schlitzes 20 die entsprechenden Komponenten E₀' und ε₀' umgekehrt gerichtet sind.

Das gleiche Ergebnis gilt auch für die Komponenten der Welle H_n mit linksgerichteter Zirkularpolarisation, as wenn die Entkopplung wegen der Lage der Schlitze nicht vollständig ist.

Aus den vorstehenden einleitenden Betrachtungen ergibt sich, daß es möglich ist, eine Mikrowellenvorrichtung /um Erfassen der Peilsignale eines Nachri-.hicr.'aicüiten zu bilden, ohrie den Empfang der von diesem Satelliten ausgesandten Nachnchteninformation zu stören.

Wenn man auf der Wandung des Hohlleiters 1 zwei rechteckige Wellenleiter 11 und 21 befestigt, vorzugsweise auflötet oder aufschweißt, deren ebene Endabschnitte Schlitze 10 und 20 tragen (F i g. 4a und 4b), strahlen letztere in diese rechteckigen Leiter ab und bewirken Wellen der Art /Z₁₀.

Wenn die Antennenanordnung nicht passend auf den Satelliten ausgerichtet ist, würde es in jedem rechteckigen Wellenleiter eine Welle H₁₀ geben, die von der Art E_oi, und eine Welle /Z₁₀, die von den Arten H_n erzeugt sind. Wenn die beiden Wellen in einem der rechteckigen Leiter in Phase sind, wurden sie im anderen Leiter in Phasenopposition sein.

Daraus ergibt sich, daß, wenn man entsprechend die beiden rechteckigen Wellenleiter auf zw-t passenden Zweigen eines »magischen T« vereinigt, leicht die Trennung der Wellen H₁₀, lie durch die Anwesenheit der Welle H_n im Hohlleiter 1 erzeugt werden, von den Wellen H₁₀ erhält, die durch die Anwesenheit der Wellen E_n im gleichen Hohlleiter 1 auftreten.

Die durch die Wellen //,, erzeugten Wellen könnten, da sie unbrauchbar sind, mittels einer angepaßten Belastung absorbiert werden, die in dem entsprechenden Zweig des magischen T angeordnet ist.

Dagegen könnten die durch die Anwesenheit der

Wellen E₀, erzeugten Wellen nach einem Amplituden- und Phasenvergleich mit einem Teil der empfangenen Welle /Z₁₁ dazu verwendet werden, einen schnell ansprechenden Servomechanismus einzuschalten, der auf die Motoren der Peilvorrichtung einwirkt und die Einrichtung in passender Weise in die Satellitenrichlung schwenkt, so daß sie die im Zusammenhang mit der I- i g. 1 beschriebene Stellung einnimmt.

Die !ig. 5 und (1 betreffen eine Mikrowcllcnvorrichliing gemäß der I rlindung zum Empfang der Peilsign:ile eines Nadirichleiisa'dlilcn.

7 8

In F i g. 5 ist mit der Bezugsziffer ί der Abschnitt Symmetrien verwirklicht wird, weder eine Änderung des Hohlleiters bezeichnet, der zwei schmale recht- der Anpassung noch eine Veränderung der Auseckige Schlitze trägt, die einander diametral gegen- breitiingszeit der Gruppe für die Art der für den Empüberliegend angeordnet und so ausgerichtet sind, wie fang der Nachrichteninformationen verwendeten Zirdies in den F i g. 4a und 4b gezeigt ist. Mit den Be- 5 kularpolarisation mit sich bringt, zugsziffern 11 und 21 sind die beiden rechteckigen Da die Neigung des magnetischen Feldes im

Hohlleiter bezeichnet, die auf die Wandung des Hohl- Leiter 1 unabhängig vom Ausbreitungssinn im Leiter leiters 1 aufgelötet sind. Die Mittelpunkte der ebenen ist, ist die Richtung der entkoppelten Zirkularpolari-Schnitte der rechteckigen Hohlleiter 11 und 21 fallen sation (links oder rechts) die gleiche, unabhängig von mit den Mittelpunkten der Schlitze zusammen, und io der Richtung, in welcher sich die Wellen im Innern die großen Seitenflächen der Leiter 11 und 21 ver- des Hohlleiters 1 fortbewegen.

laufen parallel zu den Längsseiten der Schlitze 10 Wenn ein Kop; ler, passend zu demjenigen, der

und 20, wie dies, aus F i g. 6 ersichtlich ist. Auf dieser Vorrichtung gemäß der Erfindung, vollständig von der Figur ist der Schlitz 10 sichtbar, da in dieser Figur Art H_n mit linksgerichteter Zirkularpolarisation ent- '

der Hohlleiter 11 von seinem Ende her gesehen ent- 15 koppelt ist, liegt in dieser Eigenschaft begründet, daß lang einer ebenen Fläche geschnitten ist. die Wellen sich von links nach rechts oder von rechts

Die Teile der Hohlleiter 11 und 21 haben passende nach links in dem betrachteten Hohlleiter 1 fortbe-Abmessungen, so daß sie Resonanzhohlräume bilden wegen. Daraus ergibt sich umgekehrt, daß diese gleiche ;

Man verbessert so die Koppelung bei der Frequenz Richtung der Zirkularpolarisation (links in F i g. 2) der Strahlungsquelle. Die Abstimmung dieser Hohl- ao nur von Kopplungsschlitzen 10 und 20 aus ausgeführt räume wird mit Hilfe von Tauchschrauben 12 und 22 werden kann, wenn sie zum linken Ende oder zum erhalten. rechten Ende des Hohlleiters 1 hinführt, so daß die 1

Mit den Ziffern 13 und 23 sind Dämpfungs- und Störungsgeräusche aus dem Peilsystem die Art H_n !

Phasenverschiebevorrichtungen in klassischer Bauart der im Empfangsteil verwendeten Zirkularpolarisation i

bezeichnet, mit denen der Abgleich der von den Hohl- 25 nicht beeinflussen. Ein solcher Artenkoppler ist mit I

räumen 11 und 21 gelieferten Wellen vor ihrer Korn- einer Art H_n mit umgekehrter Zirkularpolarisation ;

bination in dem magischen T30 erzielt wird. Diese gekoppelt sowie mit anderen Arten, gemäß welchen ?

Abgleichung wird durch eine Betätigung der Regel- die elektromagnetische Energie sich in dem betrach- \

schrauben 14 und 24 erzielt, welche die absorbierenden teten Leiter fortbewegen kann. }

und dielektrischen, iii den Teilen 13 und 23 enthaltenen 30 Es wird darauf hingewiesen, daß die Fntkoppclur 3 ;

Lamellen verstellen. Der Teil 13 ist einerseits mit dem von Wellen nur bei einer einzigen Frequenz theore-Hohlraum 11 über ein T-Stück 15 und anderseits mit tisch unendlich sein kann.

dem Zweig 301 des magischen T30 über die abge- Wenn man die erfindungsgemäß ausgebildete Vorwinkelte Leitung 16 verbunden. In gleicher Weise ist · richtung für Frequenzen benutzt, die in der Nähe der Teil '23 mit dem Hohlraum 21 über das T-Stück 35 der maximalen Entkopplungsfrequenz liegen, ergibt \

25 und mit einem Teil 302 des magischen T 30 über die vorstehend genannte Gleichung (1) folgende den abgewinkelten Leiter 26 verbunden. Beziehung:

Wenn die obenerwähnten Abgleichungen vorgenommen worden sind, breiten sich die Wellen H₁₀, d(tg^ d\ 1 dA die in Folge einer schlechten Ausrichtung der Mikro- 40 ~ΰ[χ~ ⁼ shv2~ ⁼ I X \* ' "T~

wellvorrichtung durch die Wellen E₀₁ erzeugt worden ⁸ * 1—[ ] :;

sind, in den Zweigen 301 und 302 des magischen T30 \ 3,412 R /

so aus, daß die Wellen in dem Leiter 301 eine ent- (2)

gegengesetzte Phase zu der Phase der We'len im

Leiter 302 haben. Daraus ergibt sich, daß sich diese 45 Die Restkoppelung eines Schlitzes 10, senkrecht

beiden Wellensysteme in dem Zweig 303 des magischen zur Richtung, die mit der Hohlleiterachse einen

T30 kombinieren. Winkel \ einschließt, wird proportional zu

Der Zweig 303 des magischen T30 ist durch eine sin (d\) % dt.

Übertragungsvorrichtung 31 klassischer Art geschlos- Wenn also die Wlleenlänge vollständig entkoppelt %

sen. Man kann so über ein Koaxialkabel 32 die 50 ist, ergibt dis Wellenlänge (A -f άλ) eine Koppelung: §

Betriebssignale auf den Betriebsempfänger über- 1

tragen, wie er in F i g. 1 dargestellt ist. 1 IdA I

Die Wellen H₁₀. die durch die Wellen H_n erzeugt ^{d Λ} = ~ ^{sin 2} * τ ' — , |

werden und die sich ebenfalls in den Zweigen 301 1 — [ \ · \ 1

und 302 des magischen T30 ausbreiten, kombinieren 55 \ 3,412 R j '■

sich im Zweig 304 (in F i g. 5 von dessen Ende aus |

gesehen), weil diese beiden Wellensysteme in Phase was einer zusätzlichen Entkopplung in der Leistung I

miteinander sind. von mindestens 26 Dezibel in einem relativen Fre-

Der Zweig 304 weist ein angepaßtes Endstück auf, quenzband von ±6% um die Zentral frequenz herum i

welches die Energie dieser unbrauchbaren Wellen H₁₀ 60 bei Leiterdimensionen, die nachstehend genannt |

absorbiert. werden, entspricht. 1

Eine Kopplungseinrichtung der Art, wie sie in Diese zusätzliche minimale Entkopplung von 26 De- 1

einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung ver- zibel kennzeichnet die maximale Störung, die bei der. 1

wendet wird, eliminiert eine Art von Zirkularpolari- Ausbreitung der Welle /Z_n auftritt, die durch den \

sation von der Wandung des Hohlleiters 1 an, was 65 Nachrichtenempfänger verwendet wird, welche aber 1

wegen des Art-Kopplers im Gegensatz zu den Vor- durch die Anwendung einer Rekombination durch \

richtuneen bekannter Art, bei denen diese Aufhebung Symmetrie diese Elimination für das auf der Art E_n j

der Kopplung mit Hilfe von Symmetrien und Anti- vorgesehene Betriebssignal beträchtlich verstärkt. !

309620/358 I

9 10

Die obigen theoretischen Betrachtungen werden wenn man di: Frequenz der Strahlenquelle durch eine

durch die Praxis gut bestätigt. Bemessung der Schlitze 10 und 20 oder 100 und 200

Eine Auffangvorrichtung für Peilsignale, die er- ändert, dergestalt, daß sie in Resonanz kommen,

findungsgemäß ausgebildet ist und sich als zufrieden- Anderen Resonanzschlitzen zugeordnet, die in den

stellend herausgestellt hat, zeigt im gesamten Fre- 5 Ausgangsleitern 11 und 21 angeordnet sind, erlauben

quenzband (3700 bis 4200 MHz) folgende Wirkungen· sie, Bandpaßfilter mit einem Resonanzbereich zu

1. Koppelung der Art E_n: besser als 4 Dezibel; realisieren, der beispielsweise das Frequenzband von

2. Entkopplung der Art H₁₁ mit linksgerichteter 3700 bis 4200 MHz umfaßt.
Zirkularpolarisation: größer als 30 Dezibel; Man kann auch mehrere Schlitze der in den F i g. 4a

3. relative Entkopplung am Ausgang des Zweiges io und 4b gezeigten und in diesem Zusammenhang be-303 des magischen T14 zwischen Wellen/Z₁₀, schriebenen Art zuordnen, damit zu der Wirkung der geliefert von Wellen E₀₁, und Wellen H₁₀, ab- Nichtkoppelung in einer gegebenen Polarisationsrichgeleitet von links- oder rechtsgerichteten Zirku- tung ein Effekt der »Richtwirkung« hinzutritt, analog larwellen H_n: größer als 50Dezibel. der Wirkung, wie sie in Mikrowellenvorrichtungen

Diese Ergebnisse sind mit Schlitzen mit einer Länge 15 auftritt, die unter der Bezeichnung »Richtungskoppler«

von 20 mm und einer Breite von 2 mm erzielt worden, bekannt sind.

die in einen Hohlleiter mit einem Durchmesser von F i g. 8 zeigt einen Richtungskoppler zwischen der

66,5 mm mit einer Neigung gegenüber der Horizon- Art £_m, die sich in dem Hohlleiter 1 ausbreitet, und

talen von 90° — λ = 58° eingeschnitten worden sind. der Art //,„ eines gegebenen rechteckigen Leiters 110.

Die Hohlräume 11 und 21 hatten folgende Ab- ao Dieser Leiter 110 spielt die Rolle des Leiters 11 in

tnessungen: ebene Schnittfläche: 57 χ 22 mm; Länge F i g. 5.

41,8 mm. In diesem Fall ist der rechteckige Wellenleiter 110

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung läßt sich auf dem Hohlleiter 1 mit seiner kleinen Fläche 111 aufftbwandeln. Beispielsweise kann eine Koppelung geklebt, und auf dieser den beiden Leitern gemeingemäß F i g. 7 mit einem Längsschlitz 100, der 35 samen Fläche sind Schlitze 101, 102 geschnitten, wenn parallel zur Achse z' des Hohlleiters 1 verläuft, und die Schlitze 101, 102 in gleichem Abstand von λ „/4 in einem Querschlitz 200 erzielt werden. Die Leiter 11 den beiden Leitern angeordnet sind (λ_β ist die in den Und 21 spielen nun die Rolle eines »Polarisations- beiden Leitern gemeinsame Wellenlänge, die der Frnanalysators«. quenz der Strahlungsquelle entspricht), was für die

nie Wierter7iisamtnenset7ung der longitudinalen 30 große Seite α des ebenen Schnittes des rechtecki"cn

und transversalen Magnetfelder, die über die Schlitze Leiter 110 bedeutet:
100, 200 gekoppelt sind, ergibt ein Magnetfeld mit

fester Richtung, dessen Neigung gegenüber der Achse α «* 1,3 Ä .

t-z' nicht nur von den relativen Werten der Längs- Hierbei bedeutet R den Radius des Hohlleiters 1.

Und Querkomponenten des Magnetfeldes im Hohl- 35 Man erhält so einen Richtungskoppler zwischen der

leiter 1 abhängt, sondern auch von den relativen Ab- Art E₀₁ am Ausgang I₁ des Leiters 1 und der Art /Z₁₀

messungen der beiden Schlitze 100 und 200. Man am Ausgang 112 des Leiters· 110

kann so durch eine Veränderung der relativen Ab- Die Art W₁₁ mit linksgerichteter Zirkularpolarisation

tnessungen der Schlitze &e Neigung des resultierenden durchläuft einen solchen Koppler ohne jede Störung

Magnetfeldes nach der Koppelung ändern und es 40 in den beiden Ausbreitungsrichtungen

beispielsweise auf 45° richten. In F i g. 1 ist ein Nachrichtensatellit 52 dargestellt,

Ein-solches Schlitzsystem 100 und 200 erlaubt also der eine Markierungswelle und eine Nachrichtenwelle

die Umformung der beiden Zirkularpolarisationen von aussendet. Diese beiden Wellen werden über die ko-

Umgekehrter Richtung des Hohlleiters 1 in zwei nische Hornantenne 51 erfaßt, die mit dem Hohlleiter 1

tymmetrische Linerarpolarisationen (senkrecht, wenn .15 verbunden ist. In diesem Wellenleiter sind die Vorrich-

man die Abmessungen der Schlitze so ändert, daß diese tung zur selektiven Artkoppelung 50, die im Zusam-

Neigungen ±45° betragen). menhang mit F i g. 5 beschrieben worden ist, und ein

Wenn die Abmessungen eines rechteckigen Leiters, Umformer 53 von Zirkularpolarisation auf gerad-

beispielsweise des Leiters 11, so gewählt sind, daß er ltnige Polarisation eingefügt. Der Wellenleiter am Aus-

nur die Ausbreitung einer einzigen Art H₁₀ erlaubt, 50 gang von 53, in welchem sich zwei Wellen, eine Emp-

ist dieser Leiter nur mit der Komponente des trans- fangswelle und eine Sendewelle der Art TE_n mit ge-

versalen Magnetfeldes gekoppelt, das parallel zu kreuzten geradlinigen Polarisationen fortpflanzen, ist

seiner großen Längsseite verläuft. Er kann so als einerseits mit einem Sender 55 und anderseits mit

»geradliniger Polarisationsanalysator« verwendet wer- einem Empfangsverstärker 5 verbunden. Dieser Ver-

den und folglich die resultierende geradlinige magne- 55 stärker ist mit dem Empfänger 57 und einem auf die

tische Komponente vollständig auslöschen, die einer Frequenz der Markierungsquelle oder Strahlenquelle

gegebenen Zirkularpolarisationsrichtung in dem Hohl- abgestimmten Filter 58 verbunden

leiter 1 entspricht. Das Koaxialkabel 32, das von dem Artkoppler 50

Um dies zu bewirken, genügt es, einen rechteckigen ausgeht, ist mit dem Peilverstärker 59 verbunden und Leiter 11 mit einer Achse senkrecht zu derjenigen des 60 die Ausgänge des Filters 58 und des Verstärkers 59 Hohlleiters 1 und mit der Längsseite senkrecht zum führen zu einer Amplituden- und Phasenvergleichsresultierenden Magnetfeld entsprechend de. Zirkular- stufe 60. Diese liefert in bekannter Weise ein Amplipolarisationsrichtung, welche man nicht zu kuppeln tudenbezugssignal und ein Phasendifferenzsignal, wünscht, anzordnen. welche auf einen Koordinatentransformator 61 ge-

Man kann auch die Verwendung von Resonanz- 65 geben werden. Die Azimutsignale und Ortssimale die

hohlräumen sowie Dämpfungsteilen und Phasen- durch den Transformator 61 gebildet werden werden

schieberteilen zur Abgleichung vermeiden, wodurch entsprechend auf Motore 62 und 63 »egeben, welche

man das Erfordernis einer Gesamtregelung vermeidet, die Ausrichtung des Ho-nstrahlers 51¹

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 weisen kann, der gleichzeitig für die Verfolgung des Patentansprüche: Satelliten und für die Aussendung der durch den Satelliten zu übertragenden Informationen und den

1. Mikrowellenvorrichtung zum Bilden von Empfang der vom Satelliten ausgestrahlten fnfor-Signalen zum Anpeilen eines Fernmeldesatelliten 5 mationen dienen kann. Die von dem Hornstrahler mit einer Einrichtung zum Aussenden \on Nach- aufgefangenen Signale werden mit Hilfe eines Hohlrichtensignal.*n zum Satelliten und zum Empfang leiters zu einer passenden Empfangseinrichtung gevon \om Sat^..iten ausgestrahlten Peil- und Nach- leitet, und die durch eine Sendeeinrichtung erzeugten richtensignalen. wobei die Peilsignaie und die Signale werden durch den Hohlleiter und den Horn-Naehrichtensignale zirkularpolarisiert übertragen io strahler zur Aussendung übertragen.

werden und als Antenne ein konischer Horn- Es ist auch bekannt, daß, wenn die Ebenen der

strahler dient, das Nachrichtensignal eine zirkulär- Öffnung des Hornstrahlers und der ebenen Welle,

polarisierte Welle der Art H_n und das Markie- d^;e vom Satelliten ausgestrahlt wird, zusammenfallen,

rungssignal bei nicht auf den Satelliten ausee- sic.i im obenerwähnten Hohlleiter zirkularpolarisierte

richteier Antenne eine Welle der Art E₀₁ erzeugt, 15 Wellen der Art /Z₁₁ ausbilden.

dadurch gekennzeichnet, daß sie Wenn die beiden Ebenen nicht zusammenfallen einen mit dem Hornstrahler (51) verbundenen und wenn der Hohlleiter passende Abmessungen Hohlleiterabschnitt (1) aufweist, in welchem an aufweist, breiten sich in ihm Wellen der Art H_n zwei einander ui..metral gegenüberliegenden Stellen und Wellen der Art E₀₁ aus. Die Anwesenheit von zwei rechteckige Schlitze (10. 20) ausgebildet sind, so Wellen der Art F₀₁ zeigt an, daß die Achse der Anderen lange Seiten senkrecht zur Richtung des tenne von der Richtung zum Satelliten abweicht. Es Magnetfeldes der zirkularpolarisierten Welle der zeigt sich, daß die relativen Phaseninformationen und Art //,, an diesen Stellen \ erlaufen, und daß zwei relativen Amplitudeninformationen der Art E₀₁ in rechteckige, mit ihrer Achse senkrecht zur Achse Bezug zu der Art /Z₁₁ eine Beziehung zur Abweichung des Hohlleiterabschnitts verlaufende rechteckige 25 der Achse des Antei'nensystems gegenüber der Rich-Ilohlleiter (II. 21) mit dem Hohlleiterabschnitt tung zum Satelliten haben, wobei die Satellitenrichverbunden sind, deren lange Seiten parallel zu tung durch eine vom Satelliten getragene Strahlungsden langen Seiten der Schlitze liegen, dergestalt, quelle bestimmt wird, die das Signal aussendet, das daß die Schlit/e iii den rechteckigen Hohlleitern zur Steuerung der Peileinrichtung dient. Die Wellen Wellen der Art H₁₀ erzeugen, sowie durch 30 der Art H_n werden allein durch den mit dem Hohlein ^magisches T< (30) mit zwei Eingangshohl- leiter verbundenen Empfänger verwertet,
kitern (301, 302), welche jeweils '-it einem recht- Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, zwischen eckigen Hohlleiter verbunden sind, und durch den vorstehend erwähnten Hornstrahler und den Hohleinen Ausgangsleiter (303) für antisymmetrische leiter eine Mikrowelleneinrichtung zu schalten, weiche Wellen in den Eingangsleitern, an dessen Ende 35 fähig ist, elektromagnetische Energie, die von den das der Wellenart E₀, entsprechende Signal er- Wellen der Art E₀₁ geliefert wird, zu entnehmen, um halten wird, so*a ic durch einen A.i!S2an^as!eiter ^304^ Betriebs^i^niile für die Peüeinrichiun⁴* z\\ erzeuge⁰ für symmetrische Wellen in Jen Eingangsleitern, Die Phasen- und Amplitudeninformationen von der der mit einem Wellenabsorher versehen ist. Art /Z₁₁, die als Bezugsgrößen verwendet werden,

2. MikroAcücnvorrichtung nach Anspruch i, 40 sollen durch einfache Kopplung und Filterung hinter dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere recht- dem Empfangsverstärker entnommen werden. Es galt, eckige Schlitze (101, 102) aufweist, die paarweise eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher die Werte einander diametral entgegengesetzt entlang zwei der Art £."„, entnommen werden können, um die Abdiametral entgegengesetzten Mantellinien des Hohl- weichung der Antennenachse zu bestimmen, ohne daß leiters (1) verlaufen und mit zwei gleichachsig 45 dabei die in den zirkularpolarisierten Wellen der 2um runden H-Villeiter (1) gerichteten rechteckigen AnH_n enthaltene elektromagnetische Energie entHohlleitern (110) gekoppelt sind, wobei die nomWn wird und ohne daß Verzerrungen entstehen Wellenlänge I₉ im runden und in den rechteckigen oder Störgeräusche auf den Wellen der Art H_n auf Leitern die gleiche ist und der Abstand der Schlitze der gesamten für die Übertragung der vom Satelliten X₉ ¹A beträgt. 50 empfangenen Fernmeldeinformationen verwendeten

Frequenzbandbreite auftreten.
Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 an-

gegebene Erfindung gelöst.

Die Mikrowellenvorrichtungen bekannter Art, die

55 für die Entnahme von Betriebssignalen verwendet

werden, weisen einen Hohlleiterabschnitt auf, der

zwischen den Hornstrahler und den Hohlleiter »An-

}ie Erfindung geht aus von einer Mikrowellenvor- tennenzuleitung« eingeschaltet ist und in dessen Wannung zum Bilden von Signalen zum Anpeilen eines dung zwei einander diametral gegenüberliegende nmeldesatelliten oder Nachrichtensatelliten, ohne 60 Querschlitze angebracht sind. Diese Schlitze erlauben 5 die Fernmeldesignale gestört werden, die von ein Koppeln dieses Abschnitts mit einer passenden 1 in Form von rechts-oder linkszirkularpolarisierten Mikrowellenvorrichtung, welche die so gekoppelten ■Uromagnetischen Wellen ausgestrahlt werden. Wellen wieder vereinigt und damit — auf Grund der :s ist bekannt, daß eine am Boden befindliche Vor- Symmetrien und Antisymmetrien der betrachteten itung für die Zusammenarbeit mit einem Satelliten, 65 Arten — die von der Art E₀₁ entnommene Information zirkularpolarisierte elektromagnetische Wellen von der von der Art H_n entnommenen Information strahlt, als Antenne einen einzigen kegelstumpf- trennen kann. In solchen Vorrichtungen ist die gemisen Hornstrahler mit einem Kreisabschnitt auf- nannte Forderung, soweit sie das NichtStören uer