DE2703878A1

DE2703878A1 - Polarisationsweiche

Info

Publication number: DE2703878A1
Application number: DE19772703878
Authority: DE
Inventors: Eberhard Dipl Ing Schuegraf
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-01-31
Filing date: 1977-01-31
Publication date: 1978-08-03
Also published as: IT1092145B; FR2379176A1; GB1599323A; US4319206A; FR2379176B1; JPS5396745A; JPS5820481B2; IT7819654A0

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT ^ Unser Zeichen Berlin und München VPA 77 P 6 5 1 8 BRO

Polarisationsweiche

Die Erfindung bezieht sich auf eine Polarisationsweiche für Einrichtungen der Höchstfrequenztechnik, insbesondere für Antennenspeisesysteme, z.B. im Rieht- und Satellitenfunk mit Hohlleiterabschnitten rechteckigen und/oder runden Querschnitts, mit einer symmetrisch aufgebauten fUnfarmigen Verzweigung (Doppelverzweigung), die einen in der Längsachse der Anordnung liegenden ersten Arm zum Anschluß eines weiterführenden Hohlleiters runden oder quadratischen Querschnitts und vier gleichartig ausgebildete Teilarme enthält, die um jeweils 90° gegeneinander gedreht angeordnet sind und unter Jeweils gleichem Winkel gegenüber der Längsachse der Anordnung, In entgegengesetzter Richtung zum ersten Arm verlaufen und von denen jeweils zwei gegenüberliegende Teilarme über untereinander gleiche Weichenarmabschnitte mit den Teilarmen jeweils einer von zwei gleichartig ausgebildeten, symmetrischen Einfachverzweigungen verbunden sind.

Ein wesentliches Anwendungsgebiet derartiger, beispielsweise aus der DT-OS 25 21 956 bekannter Polarisationsweichen ist der Satellitenfunk, bei dem die verfügbaren Sende- und Empfangsfrequenzbänder mit Doppelpolarisation belegt sind und so bei gleicher Bandbreite zweifach genutzt werden können. Für ein Antennenspeisesystem wird dann eine Polarisationsweiche gefordert, deren

Bfk 1 Obh / 26. Jan. 1977

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beide Durchgangswege im Sende- und im Empfangsband reflexionsarm und in Phasengleichlauf sein sollen. Durch die DT-OS 25 21 wird nun die hier auftretende Aufgabe gelöst, für beide Durchgangswege einer Polarisationsweiche bei allen Frequenzen zweier relativ weit voneinander entfernter Nutzfrequenzbereiche stets eine übereinstimmende elektrische Länge zu gewährleisten. Bei dem dort vorgeschlagenen Weichenkonzept ist jedoch wegen der restlichen Unsymmetrie im Aufbau der beiden voneinander verschiedenen Durchgangswege noch eine besondere Phasenkompensation erforderlich, mit der die unterschiedlichen Phasengänge der verwendeten Hohlleiterkrümmer einerseits und der geraden Hohlleiter andererseits ausgeglichen werden müssen.

Aus der DT-OS 24 43 166 ist ferner eine Systemweiche zur Trennung zweier aus doppelt polarisierten Frequenzbändern bestehender Signale bekannt, bei der jedoch kein phasensymmetrischer Aufbau vorliegt und daher keine Kombination mittels 3-dB-Richtungskopplern zu einem Antennenspeisesystem für zirkuläre Doppelpolarisation möglich ist. Ein weiterer Nachteil dieser Systemweiche besteht auch hier darin, daß die unterschiedlichen elektrischen Längen ihrer beiden Ausgänge mit einer speziellen Phasenausgleichschaltung korrigiert werden müssen. Durch die Längsbalkenauskopplung ergibt sich für eine solche Weiche außerdem eine relativ geringe Leistungsbelastbarkeit.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung für eine Polarisationsweiche anzugeben, durch die gewährleistet 1st, daß beide Durchgangswege der Polarisationsweiche bei allen Frequenzen zweier relativ weit voneinander entfernter Nutzfrequenzbereiche stets exakt in Phasengleichlauf stehen und die in beiden Frequenzbereichen auch eine gute Breitbandanpassung ermöglicht.

Ausgehend von einer Polarisationsweiche für Einrichtungen der Höchstfrequenztechnik, insbesondere für Antennenspeisesysteme, z.B. im Rieht- und Satellitenfunk mit Hohlleiterabschnitten rechteckigen und/oder runden Querschnitts, mit einer symmetrisch

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aufgebauten fünfarmigen Verzweigung (Doppelverzweigung), die einen in der Längsachse der Anordnung liegenden ersten Arm zum Anschluß eines weiterführenden Hohlleiters runden oder quadratischen Querschnitts und vier gleichartig ausgebildete Teilarme enthält, die um jeweils 90° gegeneinander gedreht angeordnet sind und unter jeweils gleichem Winkel gegenüber der Längsachse der Anordnung, in entgegengesetzter Richtung zum ersten Arm verlaufen und von denen jeweils zwei gegenüberliegende Teilarme über untereinander gleiche Weichenarmabschnitte mit den Teilarmen jeweils einer von zwei gleichartig ausgebildeten, symmetrischen Einfachverzweigungen verbunden sind, wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß alle zwischen den Teilarmen der Doppelverzweigung und der Einfachverzweigung liegenden Weichenarmabschnitte mit untereinander gleichen Koppeleinrichtungen versehen und untereinander gleich aufgebaut und dimensioniert sind, so daß sich ein vollständig symmetrischer Aufbau und Phasengleichlauf für beide Durchgangswege der Anordnung ergeben.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine exakte Phasensymmetrie für alle Frequenzen von zwei relativ weit voneinander entfernten Frequenzbereichen nur durch einen völlig symmetrischen Weichenaufbau erzielt werden kann. Der Vorteil solcher aufbausymmetrischer Polarisationsweichen entsprechend der Erfindung liegt darin, daß der Grad ihrer Phasensymmetrie nur noch von der Genauigkeit der Herstellung abhängig ist und durch entsprechend geringe Herstellungstoleranzen beliebig genau beherrscht werden kann.

Eine vorteilhafte Ausbildung des Erfindungsgegenstandes ergibt sich dadurch, daß die Teilarme der Doppelverzweigung als Hohlleiter rechteckigen Querschnitts mit einem Seltenverhältnis b:a von wenigstens annähernd 1:2 bis 1:3 ausgebildet sind, daß die Einfachverzweigungen als Serienverzweigungen mit Hohlleiter-Teilarmen rechteckigen Querschnitts ausgebildet sind, und daß die zwischen den Teilarmen der Doppelverzweigung und der Einfachverzweigung liegenden Weichenarmabschnitte durch jeweils

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zwei parallel unmittelbar nebeneinander angeordnete und über eine Koppeleinrichtung miteinander gekoppelte Hohlleiterabschnitte gebildet sind, und daß die Koppeleinrichtung derart rotations symmetrisch ausgebildet ist, daß bei einer gegenseitigen Verdrehung der Hohlleiterabschnitte um die Achse der Koppeleinrichtung die elektrische Länge der Durchgangswege der Anordnung erhalten bleibt.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ergibt sich dadurch, daß die Teilarme der Doppelverzweigung als Hohlleiter rechteckigen Querschnitts mit einem Seitenverhältnis b:a von wenigstens annähernd 1:2 bis 1:3 ausgebildet sind, daß die Einfachverzweigungen als koaxiale Parallelverzweigungen mit koaxialen Teilarmen ausgebildet sind, und daß die zwischen den Teilarmen der Doppe!verzweigung und den koaxialen Teilarmen der Einfachverzweigung liegenden Weichenarmabschnitte jeweils einen an einen Teilarm der Doppe!verzweigung anschließenden Rechteckhohlleiter und eine parallel zu diesem Rechteckhohlleiter benachbart verlaufende Koaxialleitung enthalten, daß Jeder koaxiale Seitenarm einerseits über ein Winkelstück mit einem der koaxialen Teilarme der Einfachverzweigung verbunden und andererseits über eine Koppeleinrichtung mit dem Rechteckhohlleiter gekoppelt ist, und daß für jeden der beiden Durchgangswege der Anordnung der eine koaxiale Seitenarm einer in Bezug auf die Längsachse der Anordnung außenliegenden Seite des einen Rechteckhohlleiters benachbart ist und der andere koaxiale Seitenarm einer in Bezug auf die Längsachse der Anordnung innenliegenden Seite des anderen Rechteckhohlleiters benachbart ist. Bei einer solchen Ausführungsform ergibt sich eine minimale Baulänge der Weiche.

Vorteilhaft ist, daß der symmetrische Aufbau der Weiche auch dann erhalten bleibt, wenn die Einfachverzweigungen im Rahmen der topologischen Möglichkeiten um eine als mechanische Drehkupplung ausgebildete und hinsichtlich ihrer Drehachse senkrecht zur Längsachse der Anordnung ausgerichtete Koppeleinrichtung geschwenkt werden.

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Eine vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes zu einem Antennenspeisesystem ergibt sich, dadurch daß die Teilarme der Doppelverzweigung parallel nebeneinander verlaufen und als Hohlleiter kreissektorförmigen Querschnitts ausgebildet sind, daß benachbarte Teilarme der Doppelverzweigung jeweils eine gemeinsame Trennwand und sich zu einem Kreisquerschnitt ergänzende Außenwände aufweisen, daß die Einfachverzweigungen als Serienverzweigungen mit Hohlleiter-Teilarmen rechteckigen Querschnitts ausgebildet sind, und daß die zwischen den Teilarmen der Doppelverzweigung und der Einfachverzweigung liegenden Weichenarmabschnitte als Rechteck-Hohlleiterabschnitte ausgebildet sind, welche für einen Durchgangsweg der Anordnung mit einer ihrer Breitseiten jeweils diametral gegenüberliegenden Punkten der Außenwände jeweils zweier gegenüberliegender Teilarme der Doppelverzweigung benachbart angeordnet und über Koppeleinrichtungen an diesen Punkten mit den gegenüberliegenden Teilarmen gekoppelt sind.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele noch näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Polarisationsweiche gemäß der Erfindung

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Polarisationsweiche geringer Baulänge mit Koaxialverzweigungen

Fig. 3 eine Polarisationsweiche gemäß der Erfindung mit sektorähnlichen Teilhohlleiterquerschnitten

Fig. h eine Polarisationsweiche gemäß der Erfindung mit breitbandigen Koppeleinrichtungen

Fig. 5 ein Prinzipschaltbild einer zu einer phasensymmetrischen Systemweiche ergänzten Polarisationsweiche

Fig. 6 eine Frequenzweiche einfacher Bauart

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Fig. 7 ein Prinzipschaltbild für die Anwendung der Polarisationsweiche in einem Antennenspeisesystem für zirkuläre Doppelpolarisation

Fig. 8 eine Darstellung der Koppeldämpfung in Abhängigkeit von der Frequenz zur optimalen Dimensionierung eines 3-dB-Richtungskopplers.

Zur Veranschaulichung des Aufbaus des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 1 soll zuerst die im linken Teil der Figur dargestellte symmetrisch aufgebaute fünfarmige Verzweigung, im folgenden Doppelverzweigung DV genannt, betrachtet werden. Eine solche Doppel- ' verzweigung ist als Bestandteil der Polarisationsweiche gemäß der DT-OS 25 21 956 bereits bekannt und besteht aus einem In der Längsachse der Anordnung liegenden ersten Arm 1, der beim Ausführungsbeispiel zylindrisch ausgeführt ist und zum Anschluß eines weiterführenden Hohlleiters runden oder quadratischen Querschnitts vorgesehen ist, sowie aus vier gleichartig ausgebildeten Teilarmen 2 bis 5, die um jeweils 90° gegeneinander gedreht angeordnet sind und unter jeweils gleichem Winkel gegenüber der Längsachse der Anordnung in entgegengesetzter Richtung zum ersten Arm 1 verlaufen. Im Ausführungsbeispiel weisen diese Teilarme der Doppelverzweigung rechteckigen Querschnitt auf, und es sind die jeweils gegenüberliegenden Rechteckhohlleiterpaare 2 und 4, sowie 3 und 5 völlig symmetrisch. In der Darstellung nach Fig. 1 sind die Teilarme 4 und 5 durch die Teilarme 2 und 3 verdeckt und daher aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht eigens dargestellt. Man kann sich diese Doppelverzweigung DV auch dadurch hergestellt denken, daß in einem Quader unter einheitlichem Winkel gegen seine Mittelachse vier gleiche rechteckige Durchbrüche eingebracht werden, die gegeneinander in Bezug auf die Symmetrieachse der Anordnung (identisch mit der Achse des Ausgangshohlleiters) um jeweils 90° gedreht sind.

Die beiden, einander jeweils gegenüber liegenden Teilarme 2 und 4, bzw. 3 und 5 der Doppe!verzweigung sind paarweise über nachstehend noch näher erläuterte Weichenarmabschnitte mit den Teil-

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armen 6 und 7 bzw. 8 und 9 jeweils einer, ebenfalls aus der DT-OS 25 21 956 im Zusammenhang mit einer Polarisationsweiche bekannten, untereinander gleichartig ausgebildeten Einfachverzweigung EV verbunden. Eine solche Einfachverzweigung besteht im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 aus zwei ursprünglich an ihren Breitseiten aufeinanderliegenden Rechteckhohlleitern, die an der Stelle, an der das Trennblech beginnt, symmetrisch auseinander geknickt sind. Hierdurch entsteht an der Knickstelle eine kleine induktive Reaktanz, die beispielsweise für einen Winkel von jeweils 35° einen Reflexionsfaktor von ca. 3% ergibt, der durch eine entsprechend kleine Kapazität der Knickstelle jedoch breitbandig kompensierbar ist. Es handelt sich hierbei also um jeweils eine einfache Serienverzweigung, wobei im Ausführungsbeispiel die Teilarme 8 und 9 der mit den Teilarmen 3 und 5 der Doppelverzweigung in Verbindung stehenden Serienverzweigung symmetrisoh zur Längsachse der Anordnung ausgerichtet sind.

Zur Erzielung eines exakten Phasengleichlaufes für beide Durchgangswege der Polarisationsweiche sind alle zwischen den Teilarmen 2, 4 bzw. 3, 5 der Doppelverzweigung und den Teilarmen 6, bzw. 8, 9 der Einfachverzweigung liegenden Weichenarmabschnitte und die innerhalb dieser Weichenarmabschnitte vorgesehenen Koppeleinrichtungen untereinander gleich aufgebaut, so daß sich insgesamt ein vollständig symmetrischer Aufbau ergibt, der hinsichtlich der speisenden Rechteckhohlleiterzugänge frei von Durchdringungen ist. Dies wird beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 dadurch erzielt, daß die zwischen den Teilarmen der Doppelverzweigung und der Einfachverzweigung liegenden Weichenarmabschnitte durch jeweils zwei parallel unmittelbar nebeneinander angeordnete und über eine Koppeleinrichtung K miteinander gekoppelte Hohlleiterabschnitte 10, 11 gebildet sind. Wesentlich ist dabei, daß diese Hohlleiterabschnitte für alle Teilarme bzw. für beide Durchgangswege der Polarisationsweiche jeweils gleich dimensioniert sind. Beim Ausführungsbeispiel sind diese Hohlleiterabschnitte als mit ihrer Breitseite aufeinander liegende Rechteckhohlleiter 10 und 11 ausgebildet, wobei der Rechteckhohlleiter 10 sich unmittelbar an den Teilarm 2 der Doppelverzweigung DV anschließt

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und parallel zur Längsachse der Anordnung ausgerichtet ist. Zur Vermeidung von Durchdringungen und zur Erzielung einer exakten mechanischen Symmetrie ist der auf der äußeren Breitseite des Rechteckhohlleiters 10 direkt anliegende Rechteckhohlleiter 11 über eine rotationssymmetrisch ausgebildete mechanische Drehkupplung mit dem Rechteckhohlleiter 10 elektrisch gekoppelt und an einer Schmalseite mit dem Teilarm 6 der einen Einfachverzweigung unmittelbar verbunden. Die rotationssymmetrische Koppeleinrichtung kann hierbei beispielsweise in der Form eines durchgehenden Stiftes, eines Koppelloches oder ähnlich als mechanische Drehkupplung aufgebaut sein. Wegen der Rotationssymmetrie bleiben die elektrischen Eigenschaften dieser Anordnung unverändert, wenn einer der beiden Hohlleiterabschnitte 10 oder 11 um die Koppeleinrichtung als senkrecht zur Anordnung ausgerichtete Drehachse gedreht wird.

Bei der in der Fig. 1 dargestellten Anordnung, bei der die beiden gegenüberliegenden Koppeleinrichtungen des einen der beiden Durchgangswege der Anordnung so verdreht sind, daß die Mittelachse der Teilarme 6 und 7 der zugehörigen Einfachverzweigung senkrecht zur Längsachse der Anordnung ausgerichtet ist, während beim anderen Durchgangsweg ein gestreckter Aufbau in Richtung der Achse der Anordnung vorliegt, haben also beide Durchgangswege übereinstimmende elektrische Eigenschaften. Es ist somit die gesamte Weiche nach Fig. 1 im Aufbau völlig symmetrisch. Diese Symmetrie bleibt auch dann erhalten, wenn die eine oder die andere Serienverzweigung um die zugehörigen Koppeleinrichtungen als Achse im Rahmen der topologischen Möglichkeiten geschwenkt werden.

Als weitere Funktion ist den Hohlleiterabschnitten 10, 11 die Wellenwiderstandstransformation zugedacht. Der zur Doppelverzweigung führende Hohlleiterabschnitt 10 ist an das dort vorhandene Seitenverhältnis b:a=1:2 bis ca. 1:3 angepaßt. Der andere Hohlleiterabschnitt 11 der abwinkelbaren Hohlleiterverbindung hat die gleiche Breitseite a¹ wie der Weichenzugang über die Serienverzweigungen, aber nur die halbe Höhe b'/2 der dort auftreten-

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den gesamten Höhe b¹. Dadurch ergibt sich eine breitbandig, reflexionsarme Serienverzweigung. Die Breitseite a¹ dieser Serienverzweigungen muß jedoch nicht gleich der Breitseite a der Teilarme 2 bis 5 der Doppelverzweigung sein. Der Wellenwiderstandsübergang vom Teilarm-Querschnitt der Doppelverzweigung auf den halbhohen Serienverzweigungs-Querschnitt erfolgt durch die jeweils optimale Ankopplung an diese beiden Hohlleiter durch Sonden, Koppellöcher bzw. weitere Maßnahmen, wie sie beispielsweise aus dem Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, 2. Auflage, Seite 420 von Meinke, Gundlach bekannt sind. Diese Kopplungen funktionieren noch breitbandiger bei entsprechend niedrigeren Hohlleitern, wie sie im vorliegenden Fall gegeben sind.

Besonders vorteilhaft ist es, daß bei der erfindungsgemäßen Weichenanordnung eine beispielsweise bei einer Weiche gemäß der DT-OS 25 21 956 erforderliche Anpassung der Hohlleiterkrümmer, eine Phasenkompensation und eine Anpassung der Wellenwiderstandstransformatoren entfällt, so daß nur noch die breitbandige Anpassung der abwinkelbaren Hohlleiterverbindungen zu berücksichtigen ist. Hierfür können jedoch ohne weitere Schwierigkeiten, die aus der oben angegebenen Literaturstelle (Meinke) bekannten Angaben beispielsweise zur optimalen Dimensionierung von Hohlleiter-Koaxialleitungsübergängen verwendet werden, sowie die sich daraus ergebende optimale Bemessung der kurzen Koaxialleitung zwischen den abwinkelbaren Hohlleitern nach Länge und Wellenwiderstand oder auch zur optimalen Dimensionierung von Drehkupplungen für hohe Durchgangsleistung in wenigstens einem der beiden Betriebsfrequenzbereiche. Alle weiteren Komponenten der Weiche, nämlich die Doppelverzweigung und die Serienverzweigungen sind grundsätzlich breitbandig angepaßt. Dies ergibt auch eine Messung des Reflexionsfaktors, der in den beiden Frequenzbereichen von 3,7 bis 4,2GHz und 5,9 bis 6,4GHz unter 1O# und somit ausreichend gering ist.

Fig. 2 zeigt eine andere, ebenfalls vollständig symmetrische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Polarisationsweiche bei der die gleiche Doppelverzweigung DV wie bei der Weiche nach Fig. 1

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verwendet ist. Die vier als Rechteckhohlleiter ausgebildeten Teilarme 2 bis 5 der Doppelverzweigung sind jedoch paarweise in Koaxialtechnik wie folgt phasenrichtig zu jeweils einer ebenfalls in Koaxialtechnik ausgebildeten Einfachverzweigung EV zusammengeführt. Da es sich bei dieser Einfachverzweigung um eine Parallelverzweigung, und nicht um eine Serienverzweigung wie in Fig. handelt, ist eine nachstehend erläuterte frequenzunabhängige 180°-Phasexirehung der beiden Hohlleiterwellen gegeneinander erforderlich.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind die Teilarme 2 bis 5 der Doppelverzweigung wie beim Ausführungsbeispiel nach der Fig. durch einen parallel zur Achse der Anordnung ausgerichteten Rechteckhohlleiterabschnitt 10 fortgesetzt. Die Einfachverzweigungen EV sind als koaxiale Parallelverzweigungen mit koaxialen, bezüglich ihrer Mittelachse auf einer Linie liegenden und senkrecht zur Achse der Anordnung ausgerichteten koaxialen Teilarmen 12, 13 bzw. 16, 17 ausgebildet. Beide koaxialen Teilarme sind jeweils über einen Koaxialkrümmer mit jeweils einem rechtwinklig zu diesen Teilarmen verlaufenden koaxialen Seitenarm 14, 15 verbunden. Der eine Rechteckhohlleiterabschnitt 10 eines gegenüberliegenden Paares ist mit einer kapazitiven Sonde K1 von seiner bezüglich der Längsachse der Anordnung außen liegenden Breitseite her in den koaxialen Seitenarm 14 übergeführt, während der gegenüberliegende Rechteckhohlleiterabschnitt 10^f mit der gleichen Sondenkopplung von seiner hinsichtlich der Längsachse der Anordnung innen liegenden Breitseite aus in den zweiten koaxialen Seitenarm übergeführt ist. Mit dieser Art der Ankopplung durch die eine bzw. die andere Hohlleiterbreitseite wird eine frequenzunabhängige 180°-Phasendrehung der beiden Hohlleiterwellen gegeneinander erreicht. Damit können die aus den beiden Hohlleitern heraustretenden Koaxialleitungen durch eine einfache koaxiale, breitbandig reflexionsarme Parallelverzweigung gleichphasig gespeist werden.

Die Koppeleinrichtung K1 ist beim Ausführungsbeispiel rotationssymmetrisch und kann in vorteilhafter Weise als Drehkupplung ausgebildet sein, wodurch die koaxialen Seitenarme 14, 15 und damit jeweils eine Koaxialgabel um eine senkrecht zur Längsachse der

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Anordnung ausgerichtete Drehachse schwenkbar sind, ohne daß sich dabei für die beiden Durchgangswege der Polarisationsweiche Veränderungen der elektrischen Eigenschaften und insbesondere der elektrischen Längen ergeben. Die ganze Weiche nach Fig. 2 ist somit im Aufbau vollständig symmetrisch.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die Länge der koaxialen Seitenarme 14, 15 derart bemessen, daß sich bei einer Ausrichtung der einen Koaxialgabel in Richtung der Längsachse der Anordnung zwischen der abschließenden Außenwandung des Rechteckhohlleiters 10 bzw. 10' und der Außenwandung des koaxialen Teilarmes 12 der Einfachverzweigung ausreichend Platz für die Aufnahme eines rechtwinklig zum koaxialen Teilarm 12 ausgerichteten koaxialen Teilarmes der zum anderen Durchgangsweg der Weiche gehörenden Einfachverzweigung ergibt. Bei eine· solchen Anordnung ist dann die zum anderen Durchgangsweg gehörende Koaxialgabel bei der erforderlichen gleichen Länge der Seitenarme wie aus der Fig. 2 ersichtlich, schräg zur Längsachse der Anordnung ausgerichtet.

Eine transformatorlos breitbandig angepaßte, koaxiale Parallelverzweigung erhält man, wenn die Wellenwiderstände Z der beiden Seitenarme 12, 14 bzw. 13 und 15 doppelt so groß gemacht werden, wie der Wellenwiderstand Z des koaxialen Eingangsanschlusses der Einfachverzweigung EV. Hat der koaxiale Eingang der Einfachverzweigung ein Durchmesserverhältnis von d/D=7/i6 entsprechend Ζ=50Ω, so ist dann der Wellenwiderstand Z der Seitenarme mit 100Ω zu wählen, was einem Durchmesserverhältnis der Seitenarme von d /D=3/16 entspricht. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind die Seitenarme 14, 15 über jeweils zwei geometrisch identische ΙΟΟΩ-Koaxialkrümmer, sowie über gleich lange ΙΟΟΩ-Koaxialleitungen in das Hohlleiterpaar 10, 10· übergeführt. Damit sind entsprechend dem vorstehend zitierten Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, Seite 421 diese Übergänge auf die ΙΟΟΩ-Koaxialleitungen breitbandiger, als etwa mit einer 5OΩ-Leitung, sofern der Hohlleiter - wie es beim Ausführungsbeispiel gegeben ist -

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etwa Normalprofil hat. Da es für die Gestaltung von Koaxialleitungshohlleiterübergängen maximaler Bandbreite einen optimalen Koaxialleitungswellenwiderstand gibt, der zwischen 50 und 100Ω liegt, ist es vorteilhaft, beispielsweise die ΙΟΟΩ-Koaxialleitungen 12, 13» 14 und 15 mit ein- oder mehrstufigen Koaxialleitungstransformatoren in den optimalen Koaxialleitungswellenwiderstand überzuführen.

Die Symmetrie jeder Koaxialgabel in sich ist zusammen mit der Symmetrie des zugehörigen Hohlleiterpaares der Doppelverzweigung maßgebend für die Reinheit der Nutzwellen im gemeinsamen Rundhohlleiterarm 1 der Weiche, so daß sich für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 eine sehr gute Reinheit der Nutzwellen ergibt, da die beiden in sich symmetrischen Koaxialgabeln der Weiche miteinander identisch sind. Vorteilhaft ist besonders, daß der praktisch erreichbare Identitätsgrad, der zusammen mit dem praktisch erreichten Symmetriegrad beider Hohlleiterpaare der Doppelverzweigung den Grad des Phasengleichlaufes für beide Weichendurchgangswege bestimmt, nur noch von den Herstellungstoleranzen abhängig ist.

Das ungestörte ubereinandergreifen der beiden Koaxialgabeln wird entsprechend Fig .2 dadurch ermöglicht, daß die eine Gabel so weit zur Seite geschwenkt wird, bis der Außenleiter ihres koaxialen Teilarmes am Endquerschnitt eines mit einem Koaxialübergang versehenen Rechteckhohlleiterabschnittes anliegt. Die zweite Koaxialgabel ist mit ihrer Schenkellänge, die mit derjenigen der ersten Gabel übereinstimmt, so dimensioniert, daß entsprechend Fig. 2 beide Gabeln gerade ungestört übereinander greifen. Die minimale Baulänge der Weiche ergibt sich in diesem Falle aus der Länge der Doppelverzweigung zuzüglich der Länge des sich daran anschließenden Hohlleiterabschnittes 10 und dem zweifachen Außendurchmesser der koaxialen Teilarme der Einfachverzweigungen.

Es ist auch denkbar, die Anordnung nach Fig. 2 in der Weise zu verändern, daß die Koaxialgabel des horizontal dargestellten Rechteckhohlleiterpaares 10, 10· soweit nach unten geschwenkt

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ist, bis auch der Außenleiter ihres Teilarmes 13 am Endquerschnitt des unteren Rechtecks-Hohlleiterabschnittes des anderen Durchgangsweges anliegt. Erleichtert wird dies, wenn die auf den Parallelverzweigungspunkt folgenden, koaxialen 9O°-Winkelstücke durch jeweils zwei leichter kompensierbare 45°-Winkel in bestimmtem Abstand voneinander ersetzt werden, was eine Abschrägung der Gabelecken bedeutet. In diesem Fall ergibt sich eine nochmals um den Außenleiterdurchmesser eines koaxialen Teilarms verringerte, minimale gesamte Baulänge der Polarisationsweiche.

Eine weitere nicht eigens dargestellte Variante der Anordnung nach Fig. 2 ergibt sich, wenn die vier Hohlleiterweichenarme 2 bis 5 der Doppelverzweigung beispielsweise aus Gründen der mechanischen Vereinfachung nicht zur Längsachse der Anordnung hin abgeknickt werden, sondern eine durchgehend gerade Mittelachse haben. Es ist dann möglich, alle vier in die Hohlleiterweichenarme mündeKen Koaxialleitungen 14 und 15 bzw. 18 und 19 parallel zur Breitseite der Hohlleiterweichenarme verlaufen zu lassen. Die Koaxialleitungen 14 und 15 laufen dann gegenüber der Darstellung in Fig. 2 um 90° verdreht senkrecht zur Längsachse der Anordnung nach oben und erhalten eine solche Länge, daß sie geringfügig über den zwischen ihnen liegenden, in Fig. 2 dargestellten Hohlleiter des vertikalen Hohlleiterpaares hinausragen, so daß sie über diesen hinweg über die koaxialen Weichenarme 12 und 13 miteinander verbunden werden können. Entsprechend verlaufen die Koaxialleitungsabschnitte 18 und 19 rechtwinkelig zur Achse der Anordnung beispielsweise nach vorn und werden am vorderen Ende mit den koaxialen Weichenarmen 16 und 17 verbunden. Dies ist ohne Durchdringung dann möglich, wenn die koaxialen Teilarme 12, 13 bzw. 16, 17 der Einfachverzweigungen eine räumliche Schräglage gegenüber der Normalebene zur Längsachse der Anordnung haben, so daß sie die in die Hohlleiter mündenden Koaxialleitungsabschnitte der jeweils anderen Koaxialgabel nicht berühren.

In der Fig. 3 ist eine weitere aufbausymmetrische Polarisationsweiche dargestellt, die sektorähnliche Teilhohlleiterquerschnitte aufweist und sich aus der Weiche nach Fig. 1 wie folgt ableiten

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läßt. Zu diesem Zweck stelle man sich die vier als Hohlleiter rechteckigen Querschnitts ausgebildeten Teilarme 2 bis 5 der Doppelverzweigung DV nicht mehr wie in Fig. 1 schräg von der Längsachse der Anordnung weglaufend vor, sondern die vier Hohlleiter sollen nunmehr von der Verzweigungsstelle aus parallel zur Längsachse der Anordnung und nebeneinander verlaufen. Es sind also die vier Rechteckhohlleiter der Doppe!verzweigung zu* Achse hingebogen. Dies ist bei zentrumsnaher Anordnung ohne Leerräume im Querschnitt nur dann möglich, wenn der einzelne Hohlleiter die Querschnittsforra eines Dreiecks im Falle der Ergänzung zum Quadrathohlleiter oder bei Ergänzung zum Rundhohlleiter, wie es in der Figur nicht eigens dargestellt ist, einen sektorförmigen Querschnitt annimmt. Die Teilarme der Doppe!verzweigung verlaufen also parallel nebeneinander und sind als Hohlleiter mit dreieckigem Querschnitt ausgebildet, wobei benachbarte Teilarme der Doppe!verzweigung jeweils eine gemeinsame Trennwand 20 und aufeinander senkrecht stehende Innenflächen 21 der Außenwände aufweisen.

Die Hohlleiter mit dreieckigem bzw. sektorförmigem Querschnitt haben nach Seite 308 des vorstehend erwähnten Taschenbuches der Hochfrequenztechnik eine andere (höhere) Grenzfrequenz als ein Quadrat- oder Rundhohlleiterquerschnitt, aus dem sie entnommen sind. Die vier Hohlleiter müssen daher, solange sie durch diagonale Trennbleche als gemeinsame Trennwand von benachbarten Hohlleitern getrennt sind, einen größeren Querschnitt aufweisen als der gemeinsame Hohlleiterquerschnitt ohne Trennbleche. Ist der gemeinsame Hohlleiter rund, so muß sein Durchmesser für einen breitbandig wellenwiderstandsrichtigen übergang auf zwei dreieckige Hohlleiter kleiner sein als die Diagonale in Fig. 3, in der die Trennbleche 20 liegen. Bei quadratischem Querschnitt des gemeinsamen Hohlleiters ist dieser bei angepaßtem übergang auf jeden Fall kleiner als der Quadratquerschnitt in dem mit Trennblechen versehenem Hohlleiterabschnitt. Um den Wellenwiderstand der Teilhohlleiter annähernd unabhängig von ihrer Grenzfrequenz beeinflussen zu können, sind in den vier Ecken des geteilten Querschnitts nach Fig. 3, quadratische Längsleisten 22 mit variabler Kantenlänge angebracht.

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Zur Kompensation der Streureaktanzen an der sprunghaft gedachten Übergangsstelle von den beiden einander jeweils gegenüberliegenden Dreieckshohlleitern auf den gemeinsamen runden oder quadratischen Hohlleiter sind geeignete Maßnahmen induktiver oder kapazitiver Natur beispielsweise symmetrische Blenden oder Stifte, ohne größere Schwierigkeiten möglich.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sind wie im Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 die Einfachverzweigungen EV als gleichartig ausgebildete Serienverzweigungen mit gegeneinander abgewinkelten Hohlleiterteilarmen 23, 24 bzw. 25, 26 rechteckigen Querschnitts ausgebildet. Die Teilarme der Einfachverzweigung sind Jeweils mit einem Rechteck-Hohlleiterabschnitt 27, 28 bzw. 29, 30 verbunden. Zwei solcher zu einer Serienverzweigung gehörende Rechteck-Hohlleiterabschnitte 27, 28 bzw. 29, 30 sind zueinander jeweils parallel ausgerichtet und,ihre gegenüberliegenden Außenwandungen haben einen solchen Abstand, daß sie wie in der Fig. ersichtlich, formschlüssig zwei gegenüberliegende Seiten des quadratischen und mit Trennblechen 20 versehenen Hohlleiters umfassen. Es sind nun die jeweils gegenüberliegenden Rechteck-Hohlleiterabschnitte 27, 28 bzw. 29, 30 über untereinander gleiche Sondenkopplungen K, die auch hier in vorteilhafter Weise als mechanische Drehkupplungen ausgebildet seh können, mit zwei ebenfalls jewels gegenüberliegenden und einen dreieckigen Querschnitt aufweisenden Teilarmen der Doppelverzweigung, verbunden. Zur Vermeidung von Durchdringungen der beiden Serienverzweigungen bzw. derer Teilarme ist die mit den Teilarmen 23 und 24 versehen Serienverzweigung so um die Koppeleinrichtung als senkrecht zur Längsachse der Anordnung ausgerichtete Drehachse geschwenkt, daß auch ihre Symmetrieachse senkrecht zur Längsachse der Anordnung ausgerichtet ist, während die Serienverzweigung mit den Teilarmen 25 und 26 so geschwenkt ist, daß ihre Symmetrieachse mit der Längsachse der Anordnung zusammenfällt.

Die Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer aufbausymmetrischen Polarisationsweiche gemäß der Erfindung, das sich vom Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 dadurch unterscheidet, daß

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der mit Sektoren versehene Quadrathohlleiter durch einen Hohlleiter mit Quadratquerschnitt bzw. mit Kreisquerschnitt ersetzt ist, der nicht in einzelne Sektoren bzw. Abschnitte unterteilt ist. In der Fig. 4 ist ein strichpunktiert dargestellter runder Hohlleiter 40 schematisch dargestellt, in dem die beiden orthogonalen Polarisationen mit jeweils einem diametral gegenüberliegendem Sondenpaar in an sich bekannter Weise, beispielsweise entsprechend der DT-PS 1 183 561 angeregt werden, wobei die im Hohlleiter diametral gegenüberliegenden, in vorteilhafter Weise als Drehkupplungen ausgebildeten Einzelsonden jeweils gegenphasig zu speisen sind. Ein Sondenpaar hat als ersten Störwellentyp die E₁₁-WeIIe des Rundhohlleiters (E₂₁-WeIIe des Quadrathohlleiters) und ihr Eindeutigkeitsbereich im Rundhohlleiter ist deshalb f_kE11:f_kH11=2,08:1. Diesem relativ breitem Eindeutigkeitsbereich entsprechend sollte bei Anwendungen der Polarisationsweiche auch jedes Sondenpaar ausreichend breitbandig angepaßt sein.

Auch beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ergibt sich der Vorteil einer vollständigen Symmetrie, da die vier Sondenkopplungen paarweise mit untereinander gleichen, transformatorlos breitbandig angepaßten Hohlleitergabeln für die beiden Durchgangswege der Polarisationsweiche unabhängig vom Drehwinkel mit gleicher elektrischer und mechanischer Länge zusammengeführt sind.

Im folgenden sollen zwei wesentliche Anwendungen der erfindungsgemäßen phasensymmetrischen Polarisationsweichen erläutert werden. Ein wesentlicher Gesichtspunkt hierfür ist, daß die hier beschriebenen erfindungsgemäßen Polarisationsweichen im Zusammenhang mit Frequenzweichen hervorragend zum Aufbau von phasensymmetrischen Systemweichen geeignet sind. Die zur Erläuterung dienende Fig. 5 zeigt eine Skizze einer phasensymmetrischen Systemweiche für zwei Frequenzbereiche.In der Fig. 5 ist eine dsr vorstehend erläuterten Polarisationsweichen lediglich schematisch als Kreis mit zwei tangential angreifenden und jeweils zu einer Einfachverzweigung zusammengeführten Weichenarmen dargestellt. Es werden die beiden senkrecht aufeinander stehenden Polarisatio-

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nen A und B zweier Frequenzbereiche, beispielsweise eines vier- und eines sechs-GHz-Bereiches - letztere jeweils in ein und demselben, in der Fig. 5 schematisch dargestellten Rechteckhohlleiter 40 vereinigt - mit einer phasensymmetrischen breitbandigen Polarisationsweiche gemäß der Erfindung getrennt bzw. kombiniert. Die Kombination bzw. Separation der vier- und sechs-GHz-Bereiche erfolgt jeweils durch eine Frequenzweiche am einen und am anderen Polarisationsweichenarm mit Rechteck- bzw. Koaxialquerschnitt. Beide Frequenzweichen sind miteinander identisch, so daß an ihren Anschlüssen lediglich unterschiedliche Polarisationen ein und desselben Frequenzbereiches vorliegen.

In der Flg. 6 ist das Schema einer einfachen, für den Anwendungsfall nach Fig. 5 geeigneten Frequenzweiche angegeben, durch die eine Radialkreissperre entsprechend der DT-PS 1 264 636 mit ihrem verlängerten Innenleiter beispielsweise im 4-GHz-Durchlaßbereich dieser 6-GHz-Sperre optimal an den gemeinsamen 4/6-GHz-Hohlleiter angekoppelt ist. Es wird diese Kopplung durch den sprunghaften, gestuften oder auch stetigen übergang auf einen achsial nach hinten weiterführenden 6-GHz-Hohlleiter unterstützt. Zur weitgehenden Reduzierung des Einflusses der Koppelstiftreaktanz auf den 6-GHz-Durchgangsweg wird der Abstand der 6-GHz-Kurzschlußebene der Radialkreissperre von der Stelle, an der die Sonde in den Rechteckhohlleiter eintaucht, mit einer Länge von λ/4 bemessen.

Bei dem in der Fig. 5 angegebenen Schema sind die Funktionen der Polarisations- bzw. der Frequenztrennung strikt auseinander gehalten. Daraus ergibt sich insbesondere gegenüber der Systemweiche entsprechend der DT-OS 24 43 166 eine vorteilhafte universelle Einsatzmöglichkeit der Komponenten als Phasensymmetrische, breitbandige Polarisationsweichen bzw. als Frequenzweichen. Dieser Vorteil ergibt sich dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Polarisationsweiche keine Verquickung der Funktionen Polarisations- bzw. Frequenztrennung erforderlich ist.

Die im folgenden anhand der Fig. 7 erläuterte Anwendung einer

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Symmetrieweiche entsprechend Fig. 5 beruht auf deren Phasensymmetrie, die sich hierbei ohne Mehraufwand erreichen läßt. Phasensymmetrie einer Systemweiche entsprechend Fig. 5 bedeutet, daß zwei gleichfrequente Teilwellen, beispielsweise im gesamten 4- und 6-GHz-Bereich den Durchgangsweg der Polarisation A und den Weg der orthogonalen Polarisation B insbesondere ohne Phasenverzerrung durchlaufen. Durch eine in der Fig. 7 dargestellte Verbindung der beiden für die Polarisation A bzw. B bestimmten 4-GHz-Arme der Systemweiche nach Fig. 5 mit einem 3-dB-Richtungskoppler für den 4-GHz-Bereich und der 6-GHz-Arme mit einem 3-dB-Richtungskoppler für den 6-GHz-Bereich, ergibt sich eine Schaltung mit der im folgenden erläuterten Summenwirkung.

Der eine 3-dB-Richtungskoppler spaltet eine Hauptwelle in zwei Teilwellen auf, die entsprechend S. 379 des vorstehend zitierten Taschenbuches der Hochfrequenztechnik unabhängig von der Frequenz exakt eine gegenseitige Phasenverschiebung von +90° aufweisen. Entsprechend dieser ohne Mehraufwand gegebenen Eigenschaft hängt bei der Anordnung entsprechend Fig. 7 das Vorzeichen des Phasenwinkels nur davon ab, an welchem Zugang des 3-dB-Richtungskopplers die Hauptwelle eingespeist wird, während die Amplituden der Teilwellen bei geeigneter Dimensionierung des Kopplers auch in breiten Einzelfrequenzbändern, nur sehr wenig voneinander abweichen.

Wenn nun entsprechend Fig. 7 die beiden Teilwellen des 4-GHz- oder des 6-GHz-Richtungskopplers über zwei elektrisch jeweils paarweise gleichlange Leitungen dem im oberen Teil der Fig. 7 übereinstimmend wie in der Fig. 5 dargestellten identischen Schaltungsteil zugeführt wird, so wird dieser wegen seiner Phasensymmetrie von den jeweils gleichfrequenten Teilwellen ohne Phasenverzerrung durchlaufen. Diese Teilwellen haben also beispielsweise auch im Rundhohlleiter am Polarisationsweichenausgang entsprechend Fig. 7 eine Phasendifferenz von +90° und stehen dort räumlich aufeinander senkrecht, da die eine Teilwelle den Durchgangsweg der Polarisation A und die andere den Weg der orthogonalen Polarisation B durchläuft. Eine solche Konstellation zweier Teil-

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wellen entspricht exakt der links- bzw. rechtszirkulären Wellenform einer H₁₁-WeIIe.

Fig. 7 stellt also das Schema eines Antennenspeisesystems für zirkuläre Doppelpolarisation, im vorliegenden Fall im 4- und 6-GHz-Bereich dar. Man erhält im Rundhohlleiter der Fig. 7 am Weichenausgang eine links- bzw. rechtszirkular polarisierte 6-GHz-Welle je nach Einspeisung am einen bzw. am anderen, in der Fig. 7 mit Iz bzw. rz bezeichneten Arm des 3-dB-Richtungskopplers für den 6-GHz-Bereich. Analog erscheint eine von der Antenne über den Rundhohlleiter der Polarisationsweiche kommende links- bzw. rechtszirkular polarisierte 4-GHz-Welle am einen bzw. am anderen Anschluß Iz bzw. rz des 3-dB-Richtungskopplers für den 4-GHz-Bereich.

Eine Vereinfachung der Schaltung nach Fig. 7 ergibt sich wie folgt für den speziellen Anwendungsfall, daß die Sende- und Empfangsbereiche schmal sind und auch nicht zu weit voneiannder entfernt liegen (Anwendungsbeispiel Satellitenfunksystem "MAROTS"). Man schließt hierzu nur einen geeignet dimensionierten 3-dB-Richtungskoppler unter Fortlassung der Frequenzweichen an eine phasensymmetrische Polarisationsweiche an. Der 3-dB-Richtungskoppler wird in diesem Fall entsprechend Fig. 8, in der die Koppeldämpfung ak in Abhängigkeit von der Frequenz dargestellt ist, so dimensioniert, daß er in den beiden Mitten des schmalen Sende- und Empfangsfrequenzbereiches eine Koppeldämpfung von jeweils exakt 3,0103-dB aufweist und so zusammen mit dem exakten 90°-Phasenwinkel ideale Eigenschaften in den Mitten der beiden Nutzfrequenzbereiche zeigt. Das Maximum der Koppeldämpfung eines solchen Richtungskopplers liegt zwischen den beiden Nutzfrequenzbereichen und die maximale Koppeldämpfung ist höher als 3,0103-dB. Wegen des sehr geringen Frequenzganges der Koppeldämpfung entsprechend Kurve I der Fig. innerhalb der schmalen Sende- und Empfangsfrequenzbereiche sind die Eigenschaften eines solchen schmalbandigen Speisesystems sehr gut. Stärkere Abweichungen vom 3,0103-dB-Idealwert ergeben sich z.B. in den breiteren ECS-Bändern von 10,95GHz bis 11,8GHz und von

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i4GHz bis 14,5GHz. Es ergeben sich bei einer Optimierung des 3-dB-Kopplers auf Frequenzbereiche dieser Breite entsprechend Kurve II der Fig. 8 noch ausreichende Speisesystemwerte, wenn die Abweichungen Aak vom Idealwert an den vier Bandgrenzen paarweise gleichgroß gemacht werden.

11 Patentansprüche
8 Figuren

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L e e r s e «te

Claims

Patentansprüche

1. !Polarisationsweiche für Einrichtungen der Höchstfrequenztech- \* nik, insbesondere für Antennenspeisesysteme, z.B. im Richt- und Satellitenfunk mit Hohlleiterabschnitten rechteckigen und/oder runden Querschnitts, mit einer symmetrisch aufgebauten fünfarmigen Verzweigung (Doppelverzweigung), die einen in der Längsachse der Anordnung liegenden ersten Arm zum Anschluß eines weiterführenden Hohlleiters runden oder quadratischen Querschnitts und vier gleichartig ausgebildete Teilarme enthält, die um jeweils 90° gegeneinander gedreht angeordnet sind und unter jeweils gleichem Winkel gegenüber der Längsachse der Anordnung, in entgegengesetzter Richtung zum ersten Arm verlaufen und von denen jeweils zwei gegenüberliegende Teilarme über untereinander gleiche Weichenarmabschnitte mit den Teilarmen jeweils einer von zwei gleichartig ausgebildeten, symmetrischen Einfachverzweigungen verbunden sind, da durch gekennzeichnet, daß alle zwischen den Teilarmen (2, 3» 4, 5) der Doppelverzweigung (DV) und der Einfachverzweigung (EV) liegenden Weichenarmabschnitte mit untereinander gleichen Koppeleinrichtungen (K, K1) versehen und untereinander gleich aufgebaut und dimensioniert sind, so daß sich ein vollständig symmetrischer Aufbau und Phasengleichlauf für beide Durchgangswege der Anordnung ergeben.

2. Polarisationsweiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Teilarme (2 bis 5) der Doppelverzweigung (DV) als Hohlleiter rechteckigen Querschnitts mit einem Seitenverhältnis b:a von wenigstens annähernd 1:2 bis 1:3 ausgebildet sind, daß die Einfachverzweigungen EV als Serienverzweigungen mit Hohlleiter-Teilarmen (6, 7, 8, 9) rechteckigen Querschnitts ausgebildet sind, und daß die zwischen den Teilarmen der Doppelverzweigung (2 bis 5) und der Einfachverzweigung (6 bis 9) liegenden Weichenarmabschnitte durch jeweils zwei parallel unmittelbar nebeneinander ange-

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ordnete und über eine Koppeleinrichtung (K) miteinander gekoppelte Hohlleiterabschnitte (10, 11) gebildet sind, und daß die Koppeleinrichtung (K) derart rotationssymmetrisch ausgebildet ist, daß bei einer gegenseitigen Verdrehung der Hohlleiterabschnitte (10, 11) um die Achse der Koppeleinrichtungen (K) die elektrische Länge der Durchgangswege der Anordnung erhalten bleibt.

3. Polarisationsweiche nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Hohlleiterabschnitte (10,'11) als mit ihrer Breitseite aufeinanderliegende Rechteckhohlleiter ausgebildet sind.

4. Polarisationsweiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Teilarme (2 bis 5) der Doppelverzweigung als Hohlleiter rechteckigen Querschnitts mit einem Seitenverhältnis b:a von wenigstens annähernd 1:2 bis 1:3 ausgebildet sind, daß die Einfachverzweigungen (EV) als koaxiale Parallelverzweigungen mit koaxialen Teilarmen (12, 13, 16, 17) ausgebildet sind, und daß die zwischen den Teilarmen (2 bis 5) der Doppelverzweigung und den koaxialen Teilarmen (12, 13, 16, 17) der Einfachverzweigung liegenden Weichenarmabschnitte jeweils einen, an einen Teilarm der Doppelverzweigung anschließenden Rechteckhohlleiter (10, 10') und eine parallel zu diesem Rechteckhohlleiter benachbart verlaufende Koaxialleitung (Seitenarm)(14, 15) enthalten, daß jeder koaxiale Seitenarm (14, 15) einerseits über ein Winkelstück mit einem der koaxialen Teilarme (12, 13, 16, 17) der Einfachverzweigung verbunden und andererseits über eine Koppeleinrichtung (K1) mit dem Rechteckhohlleiter (10, 10') gekoppelt ist und daß für jeden der beiden Durchgangswege der Anordnung der eine koaxiale Seitenarm (14) einer in Bezug auf die Längsachse der Anordnung außenliegenden Seite des einen Rechteckhohlleiters (10) benachbart ist und der andere koaxiale Seitenarm (15) einer in Bezug auf die Längsachse der Anordnung innenliegenden Seite des anderen Rechteckhohlleiters (10¹) benachbart ist.

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5. Polarisationsweiche nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechteckhohlleiter (10, 10') parallel zur Längsachse der Anordnung ausgerichtet ist.

6. Polarisationsweiche nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechteckhohlleiter (10,10·) sich an den Teilarm (2 bis 5) der Doppelverzweigung mit übereinstimmender Längsachse geradlinig anschließt.

7. Polarisationsweiche nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die koaxialen Seitenarme (14,15) so dimensioniert sind, daß ihre Wellenwiderstände näherungsweise den doppelten Wert der Wellenwiderstände der koaxialen Weichenteilarme (12, 13, 16, 17) aufweisen.

8. Polarisationsweiche nach Anspruch 1, dadurch g e kennze i chnet , daß die Teilarme der Doppelverzweigung parallel nebeneinander verlaufen und als Hohlleiter mit dreieckigem Querschnitt ausgebildet sind, daß benachbarte Teilarme der Doppelverzweigung jeweils eine gemeinsame Trennwand (20) und aufeinander senkrecht stehende Außenwände (21) aufweisen, daß die Einfachverzweigungen (EV) als Serienverzweigungen mit Hohlleiter-Teilarmen (23, 24, 25, 26) rechteckigen Querschnitts ausgebildet sind, und daß die zwischen den Teilarmen der Doppe!verzweigung und der Einfachverzweigung liegenden Weichenarmabschnitte als Rechteck-Hohlleiterabschnitte (27, 28, 29, 30) ausgebildet sind, welche für einen Durchgangsweg der Anordnung mit einer ihrer Breitseiten jeweils gegenüberliegenden Außenwänden (21) der Teilarme der Doppelverzweigung benachbart angeordnet und über Koppeleinrichtungen (K) mit diesen Teilarmen verbunden sind.

9. Polarisationsweiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Teilarme der Doppelverzweigung parallel nebeneinander verlaufen und als Hohlleiter kreissektorfönnigen Querschnitts ausgebildet sind, daß benachbarte Teilarme der Doppe!verzweigung jeweils eine gemeinsame Trennwand und sich zu einem Kreisquerschnitt ergänzende Außen-

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wände aufweisen, daß die Einfachverzweigungen als Serienverzweigungen mit Hohlleiter-Teilarmen rechteckigen Querschnitts ausgebildet sind, und daß die zwischen den Teilarmen der Doppe !verzweigung und der Einfachverzweigung liegenden Weichenannabschnitte als Rechteckhohlleiterabschnitte ausgebildet sind, welche für einen Durchgangsweg der Anordnung mit einer ihrer Breitseiten jeweils diametral gegenüberliegenden Punkten der Außenwände jeweils zweier gegenüberliegender Teilarme der Doppelverzweigung benachbart angeordnet und über Koppeleinrichtungen an diesen Punkten mit den gegenüberliegenden Teilarmen gekoppelt sind.

10. Polarisationsweiche nach einem der Ansprüche 1, 2 und 4 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Koppeleinrichtung als mechanische Drehkupplung ausgebildet , und hinsichtlich ihrer Drehachse senkrecht zur Längsachse der Anordnung ausgerichtet ist.

11. Zu einem Antennenspeisesystem für zwei Frequenzbereiche mit zirkularer Doppelpolarisation ergänzte Polarisationsweiche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß für beide Frequenzbereiche f>| und f₂ jeweils zwei aufeinander senkrechte Polarisationsrichtungen A und B vorgesehen sind, daß jede der Einfachverzweigungen für jeweils eine Polarisationsrichtung beider Frequenzbereiche vorgesehen ist, daß ein erster für den einen Frequenzbereich f- ausgelegter, vier Anschlüsse aufweisender 3-dB-Richtungskoppler vorgesehen und mit jedem seiner zwei, eine gegenseitige Phasenverschiebung von 90° aufweisenden Anschlüsse über jeweils einen auf die Frequenz f^ abgestimmten Bandpaß und eine über paarweise gleichlange Leitungen an die Einfachverzweigungen angeschlossen ist, daß ein weiterer für den Frequenzbereich f~ ausgelegter vierarmiger 3-dB-Richtungskoppler mit zwei, eine gegenseitige Phasenverschiebung von aufweisenden Anschlüssen derart an die Einfachverzweigungen der Polarisationsweiche angeschlossen ist, daß an jeden Anschlußpunkt für die beiden Frequenzbereiche jeweils gleiche Polarisationsrichtungen vorliegen.

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