DE19846112C1 - Hollow conductor circulator with three conductor arms and a ferrite body at their junction - Google Patents

Abstract

The circulator has three hollow conductor arms, in the branching area of which is a ferrite body (1) through which a magnetic field passes. The ferrite body (1) is fixed on the back of a screw (8) which can be screwed into a threaded bore (7) in a wall of the circulator which is common to all of the arms. The screw is self limiting. At least one threaded bore for a balancing screw is provided in the same wall as the other threaded bore.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hohlleiter- Zirkulator mit drei Hohlleiterarmen, in deren Verzweigungsraum ein von, einem Magnetfeld durchsetzter Ferritkörper angeordnet ist. Dieser prinzipielle Aufbau von Hohlleiter-Resonatoren ist zum Beispiel aus dem "Mikrowellen und HF-Magazin", Vol. 16, No. 2, 1990, Seite 168-173 bekannt.The present invention relates to a waveguide Circulator with three waveguide arms, in their Branching space one penetrated by a magnetic field Ferrite body is arranged. This basic structure of Waveguide resonators is, for example, from the "microwaves and HF-Magazin ", Vol. 16, No. 2, 1990, pages 168-173 known.

Aus der DE-AS-18 15 570 ist ein E-Ebenen Hohlleiterzirkulator bekannt, in dessen Verzweigungsraum ein senkrecht zur E-Ebene stehender Hohlzylinder angeordnet ist. Dieser Zylinder stellt einen Hohlraumresonator dar, und in ihm ist eine Ferritscheibe angeordnet. Diese Ferritscheibe ist auf der Stirnseite einer in den Hohlzylinder eindrehbaren Schraube fixiert. Mit der Schraube kann eine Impedanzanpassung zwischen dem Hohlraumresonator und den Zirkulatorarmen vorgenommen werden.From DE-AS-18 15 570 is an E-level Waveguide circulator known, in the branching space is arranged perpendicular to the E-plane hollow cylinder. This cylinder represents a cavity resonator, and in a ferrite disc is arranged. This ferrite disc is on the front one in the hollow cylinder fixed screw. With the screw one can Impedance matching between the cavity and the Circulator arms can be made.

Hohlleiter-Zirkulatoren werden in der Regel fräß- oder gußtechnisch in Halbschalentechnik hergestellt. Dem Vorteil der hohen Genauigkeit bei der Fräßtechnik stehen hohe Fertigungskosten gegenüber. Die Gußtechnik ist zwar gegenüber der Fräßtechnik erheblich weniger aufwendig, hat jedoch den Nachteil, daß die Toleranzen im Verzweigungsraum des Zirkulators, dort wo der Ferrit plaziert ist, relativ groß sind. Gußtechnisch bedingte Gehäusedeformationen haben zur Folge, daß der Ferrit, der üblicherweise auf einer Zirkulatorwand aufgeklebt wird, auch mit einer Kleblehre nicht in einem definierten Abstand zur gegenüberliegenden Gehäusewand positioniert werden kann. Ebenso ist es schwierig, Abstände zwischen Abgleichschrauben und dem Ferritkörper exakt einzuhalten. Vor allem variiert der Abstand der Abgleichschrauben gegenüber dem Ferritkörper von Bauteil zu Bauteil. Das erschwert den Abgleich jedes einzelnen Bauteils. Flansche der beiden gußtechnisch hergestellten Halbschalen sind relativ uneben, was die Positionierung des Ferritkörpers erschwert und auch zu Intermodulationen im Zirkulator führt. Deshalb ist es erforderlich, die Flansche der Halbschalen nach dem Gießvorgang nachzubearbeiten. Es zeigt sich also, daß die Gußtechnik zwar ein einfacheres und weniger aufwendiges Herstellungsverfahren ist, damit aber andere Probleme aufgrund höherer Toleranzen des Zirkulatorgehäuses auftreten.Waveguide circulators are usually milling or cast in half-shell technology. The advantage the high accuracy in milling technology are high Manufacturing costs compared. The casting technique is true compared to milling technology has considerably less effort however, the disadvantage that the tolerances in the branch space  of the circulator, where the ferrite is placed, relative are great. Casting-related housing deformations as a result that the ferrite, which is usually on a Circulator wall is glued on, also with an adhesive gauge not at a defined distance from the opposite Housing wall can be positioned. It is the same difficult to clear distances between adjustment screws and the Comply with the ferrite body. Above all, it varies Distance of the adjustment screws from the ferrite body of Component to component. This makes it difficult to compare everyone individual component. Casting flanges of the two manufactured half-shells are relatively uneven what the Positioning the ferrite body difficult and also too Intermodulation in the circulator leads. That's why it is required the flanges of the half shells after the Reworking the casting process. So it turns out that the Casting technology is a simpler and less complex Manufacturing process is, but with it other problems due to higher tolerances of the circulator housing occur.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Hohlleiter-Zirkulator der eingangs genannten Art anzugeben, der, obwohl er in der wenig aufwendigen Gußtechnik hergestellt worden ist, definierte elektrische Eigenschaften aufweist.The invention is therefore based on the object Specify waveguide circulator of the type mentioned in the introduction, which, although it uses the less complex casting technique defined electrical properties having.

Die genannte Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist der im Verzweigungsraum des Zirkulators angeordnete Ferritkörper auf der Stirnseite einer selbsthemmenden Schraube fixiert, welche in eine Gewindebohrung in einer allen Hohlleiternarmen gemeinsamen Wand des Zirkulators eindrehbar ist, und in derselben Wand, in der sich die Gewindebohrungen für die selbsthemmende Schraube befindet, ist mindestens eine Gewindebohrung für eine Abgleichschraube vorgesehen. Bei dem beanspruchten Zirkulator kann auch bei hohen Gehäusetoleranzen ein definierter Abstand des Ferritkörpers zu der gegenüberliegenden Wand mit einfachen Mitteln eingestellt werden. Wenn alle Gewindebohrungen für die Abgleichschrauben und für die selbsthemmende Schraube des Ferritkörpers in einer gemeinsamen Wand des Zirkulators angeordnet sind, lassen sich diese Gewindebohrungen in einem Arbeitsgang gleichzeitig von einer Seite des Zirkulatorgehäuses her fertigen. Dabei können definierte Abstände zwischen all den Gewindebohrungen exakt eingehalten werden.The above object is the subject of claim 1 solved. Then it is in the branching space of the circulator arranged ferrite body on the front side of a self-locking screw fixed in a Tapped hole in a common to all waveguide arms Wall of the circulator is rotatable, and in the same  Wall in which the threaded holes for the self-locking screw is at least one Threaded hole provided for an adjustment screw. With the claimed circulator, even with high housing tolerances a defined distance of the ferrite body to the opposite wall set with simple means become. If all threaded holes for the adjustment screws and for the self-locking screw of the ferrite body in a common wall of the circulator is arranged, these tapped holes can be done in one operation at the same time from one side of the circulator housing manufacture. Defined distances between all of them Thread bores are observed exactly.

Wie einem Unteranspruch zu entnehmen ist, verlaufen die Wände der Hohlleiterarme des Zirkulators unter einem spitzen Winkel zu den Längsachsen der Hohlleiterarme, so daß sich die Querschnitte der Hohlleiterarme zum Verzweigungsraum hin verjüngen. Diese Form der Hohlleiterarme erleichtert die gußtechnische Herstellung eines einstückigen Zirkulator- Gehäuses. Die oben geschilderten Probleme der Zweischalentechnik, nämlich auftretende Intermodulationen und Positionierungenauigkeiten des Ferrit-Körpers, entfallen bei einem einstückig hergestellten Zirkulator-Gehäuse.As can be seen from a subclaim, the Walls of the waveguide arms of the circulator under a pointed one Angle to the longitudinal axes of the waveguide arms, so that the cross sections of the waveguide arms towards the branching space rejuvenate. This shape of the waveguide arms facilitates the casting a one-piece circulator Housing. The problems of Two-shell technology, namely intermodulation and positioning inaccuracies of the ferrite body in a one-piece circulator housing.

Beschreibung eines AusführungsbeispielesDescription of an embodiment

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:Using one shown in the drawing The invention is described in more detail below explained. Show it:

Fig. 1 einen Querschnitt A-A durch einen Hohlleiter- Zirkulator und Fig. 1 shows a cross section AA through a waveguide circulator and

Fig. 2 einen dazu senkrecht liegenden Querschnitt B-B desselben Hohlleiter-Zikulators. Fig. 2 is a perpendicular cross section BB of the same waveguide ziculator.

In den Fig. 1 und 2 ist ein dreiarmiger Hohlleiter- Zirkulator dargestellt. Und zwar zeigt die Fig. 1 einen Querschnitt A-A in einer Ebene, in der die Längsachse eines als Zylinder ausgebildeten Ferritkörpers 1 im Verzweigungsraum 2 des Zirkulators verläuft. Einen zu dem Querschnitt A-A senkrecht verlaufenden Querschnitt B-B zeigt die Fig. 2. Insbesondere die Fig. 2 verdeutlicht den Verlauf der drei Hohlleiterarme 3, 4 und 5, die vom Verzweigungsraum 2 ausgehen. In der allen Hohlleiterarmen 3, 4, 5 gemeinsamen Wand 6 ist der bereits angesprochene Ferritkörper 1 befestigt. Dazu ist in der Wand 6 eine Gewindebohrung 7 eingeschnitten, in die eine selbsthemende Schraube 8 eingedreht werden kann. Auf der in das Innere des Verzweigungsraumes weisenden Stirnseite der selbthemmenden Schraube 8 ist der Ferritkörper 1 fixiert (z. B. durch Kleben). Es besteht somit die Möglichkeit die Eindringtiefe des Ferritkörpers 1, das heißt den Luftspalt zwischen ihm und der gegenüberliegenden Hohlleiterwand 9, auf einen gewünschten Wert exakt einzustellen. Da die Schraube 8 selbsthemmend ist, bleibt die einmal eingestellte Position des Ferritkörpers 1 unverändert erhalten. Somit können Toleranzen des gußtechnisch hergestellten Gehäuses auf einfache Art und Weise ausgeglichen werden. Das den Ferritkörper 1 durchsetzende Magnetfeld stammt von einem Permanentmagneten 10, der auf der Hohlleiterwand 9, vorzugsweise in einer Aussparung 11, angeordnet ist.In Figs. 1 and 2, a three-armed circulator, waveguide is illustrated. Namely, Figure 1 shows. A cross-section AA in a plane in which the longitudinal axis of a ferrite body 1 formed as a cylinder in the branching chamber 2 of the circulator passes. FIG. 2 shows a cross section BB perpendicular to the cross section AA . In particular, FIG. 2 illustrates the course of the three waveguide arms 3 , 4 and 5 , which extend from the branching space 2 . The ferrite body 1 already mentioned is fastened in the wall 6 common to all waveguide arms 3 , 4 , 5 . For this purpose, a threaded hole 7 is cut into the wall 6 , into which a self-locking screw 8 can be screwed. The ferrite body 1 is fixed (for example by gluing) on the end face of the self-locking screw 8 pointing into the interior of the branching space. It is thus possible to set the penetration depth of the ferrite body 1 , that is to say the air gap between it and the opposite waveguide wall 9 , exactly to a desired value. Since the screw 8 is self-locking, the position of the ferrite body 1 once set remains unchanged. Tolerances of the housing manufactured by casting can thus be compensated for in a simple manner. The magnetic field passing through the ferrite body 1 comes from a permanent magnet 10 which is arranged on the waveguide wall 9 , preferably in a recess 11 .

Um eine optimale Anpassung der einzelnen Hohlleiterarme 3, 4 und 5 zu erzielen, sind in der Regel mehrere Abgleichschrauben 12 bis 17 im Verzweigungsraum 2 und in den Hohlleiterarmen 3, 4, 5 vorzusehen, Alle Abgleichschrauben 12 bis 17 sind in derselben Hohlleiterwand 6 angeordnert wie die selbsthemmende Schraube 8. Die für die Abstimmschrauben 12 bis 17 erforderlichen Gewindebohrungen und die Gewindebohrung 7 für die selbsthemmend Schraube 8 des Ferritkörpers 1 können daher von einer Seite in einem Bearbeitungsvorgang gleichzeitig in die Hohlleiterwand 6 eingeschnitten werden. Dadurch lassen sich die Abstände zwischen den Abgleichschrauben 12 bis 17 und den Ferritkörper 1 exakt definiert einhalten.In order to achieve an optimal adaptation of the individual waveguide arms 3 , 4 and 5 , several adjustment screws 12 to 17 are usually provided in the branching space 2 and in the waveguide arms 3 , 4 , 5. All adjustment screws 12 to 17 are arranged in the same waveguide wall 6 as the self-locking screw 8 . Necessary for the tuning screws 12 and 17 threaded bores and threaded bore 7 for the self-locking screw 8 of the ferrite 1 can therefore be cut in from one side in a machining operation at the same time in the waveguide wall. 6 As a result, the distances between the adjustment screws 12 to 17 and the ferrite body 1 can be maintained in a precisely defined manner.

Wie den Fig. 1 und 2 zu entnehmen ist, verlaufen sämtliche Hohlleiterwände unter einem spitzen Winkel zu den Längsachsen der Hohlleiterarme 3, 4 und 5, so daß sich die Querschnitte der Hohlleiterarme 3, 4 und 5 zum Verzweigungsraum 2 hin verjüngen. Für die gußtechnische Herstellung des Zirkulator-Körpers ist diese Formung der Hohlleiterarme zweckmäßig.As is apparent from FIGS. 1 and 2, extend all the waveguide walls at an acute angle to the longitudinal axes of the waveguide arms 3, 4 and so that 5 taper towards the branching chamber 2 through 5, the cross sections of the waveguide arms 3, 4 and. This shaping of the waveguide arms is expedient for the casting production of the circulator body.

Der Fig. 2 ist zu entnehmen, daß bei den gegenüberliegenden Hohlleiterarmen 3 und 5 Hohlleiterwände 18 und 19 ausgehend vom Verzweigungsraum 2 stärker abgewinkelt sind. Damit wird eine für die Feldkonzentration im Bereich des Ferritkörpers 1 günstigere Y-Struktur der Hohlleiterarme 3, 4, 5 erreicht.Of Fig. 2 it can be seen that are angled in the opposite waveguide arms 3 and 5, the waveguide walls 18 and 19 starting from the branching chamber 2 stronger. A Y structure of the waveguide arms 3 , 4 , 5 which is more favorable for the field concentration in the area of the ferrite body 1 is thus achieved.

Claims (3)

1. Hohlleiter-Zirkulator mit drei Hohlleiterarmen, in deren Verzweigungsraum (2) ein von einem Magnetfeld durchsetzter Ferritkörper (1) angeordnet ist, wobei der Ferritkörper (1) auf der Stirnseite einer Schraube (8) fixiert ist, welche in eine Gewindebohrung (7) in einer allen Hohlleiterarmen (3, 4, 5) gemeinsamen Wand (6) des Zirkulators eindrehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (8) selbsthemmend ist und daß in derselben Wand (6), in der sich die Gewindebohrung (7) für die selbsthemmende Schraube (8) befindet, mindestens eine Gewindebohrung für eine Abgleichschraube (12, ..., 17) vorgesehen ist.1. waveguide circulator with three waveguide arms, in the branching space ( 2 ) of which a ferrite body ( 1 ) penetrated by a magnetic field is arranged, the ferrite body ( 1 ) being fixed on the end face of a screw ( 8 ) which is inserted into a threaded bore ( 7 ) can be screwed into a wall ( 6 ) of the circulator common to all waveguide arms ( 3 , 4 , 5 ), characterized in that the screw ( 8 ) is self-locking and that in the same wall ( 6 ) in which the threaded bore ( 7 ) for the self-locking screw ( 8 ), at least one threaded hole for an adjustment screw ( 12 , ..., 17 ) is provided. 2. Hohlleiter-Zirkulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Hohlleiterarme (3, 4, 5) unter einem spitzen Winkel zu den Längsachsen der Hohlleiterarme (3, 4, 5) verlaufen, so daß sich die Querschnitte der Hohlleiterarme (3, 4, 5) zum Verzweigungsraum (2) hin verjüngen.2. waveguide circulator according to claim 1, characterized in that the walls of the waveguide arms (3, 4, 5) extend at an acute angle to the longitudinal axes of the waveguide arms (3, 4, 5) so that the cross-sections of the waveguide arms ( 3 , 4 , 5 ) taper towards the branching space ( 2 ). 3. Hohlleiter-Zirkulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er einstückig in Druckgußtechnik hergestellt ist.3. Waveguide circulator according to one of the preceding Claims, characterized in that it is in one piece in Die casting technology is manufactured.