DE3613474C2 - Hohlleiter-Polarisationswandler - Google Patents
Hohlleiter-PolarisationswandlerInfo
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- DE3613474C2 DE3613474C2 DE19863613474 DE3613474A DE3613474C2 DE 3613474 C2 DE3613474 C2 DE 3613474C2 DE 19863613474 DE19863613474 DE 19863613474 DE 3613474 A DE3613474 A DE 3613474A DE 3613474 C2 DE3613474 C2 DE 3613474C2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/165—Auxiliary devices for rotating the plane of polarisation
- H01P1/17—Auxiliary devices for rotating the plane of polarisation for producing a continuously rotating polarisation, e.g. circular polarisation
Landscapes
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Description
Die Erfindung geht aus von einem Hohlleiter-Polarisationswandler
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie er
aus US-B: G. Ragan "Microwave Transmission Circuits",
McGraw-Hill, New-York, 1948, Seiten 361 bis 379 bekannt ist.
Zur Erzeugung elliptischer, insbesondere zirkularer Polarisation
elektromagnetischer Wellen sind verschiedene
Methoden bekannt, die auf der Erzeugung zweier orthogonaler,
linear polarisierter Wellen und Verzögerung (oder
Beschleunigung) einer der beiden um ( 90°) und anschließender
Überlagerung beruhen. Unter 1. bis 4. werden
im folgenden einige dieser Methoden kurz beschrieben.
1. Orthogonale, um räumlich versetzte Einspeisung
zweier H10-Wellen in einen zylindrischen oder quadratischen
Hohlleiter. λH ist dabei die Wellenlänge im
Hohlleiter. Dieser Hohlleiter-Polarisationswandler zum Umwandeln
elektromagnetischer Wellen mit linearer Polarisation in solche
mit zirkularer Polarisation oder umgekehrt weist dabei zusätzlich
eine Metallplatte auf, die in den Hohlleiter eingefügt ist.
Vgl. hierzu das eingangs angegebene US-Buch.
2. Einspeisung einer H10-Welle in einen quadratischen
bzw. einer H₁₁-Welle in einen zylindrischen Hohlleiter und
Einsetzen einer dielektrischen Blende, die um 45° gegenüber
dem E-Vektor geneigt ist. Dadurch ist eine vektorielle
Zerlegung des E-Vektors möglich in eine Komponente
parallel und eine senkrecht zur Blende. Die parallele
Komponente wird infolge geringerer Phasengeschwindigkeit
vph im Dielektrikum verzögert. Bei entsprechender Länge des
Dielektrikums erfolgt eine Verzögerung der parallelen
Feldkomponente um gegenüber der senkrechten Komponente.
Vgl. hierzu Frequenz 16, Nr. 4, April 1962, S. 117-120.
3. Ersatz der dielektrischen Blende durch einen leitenden
Längssteg mit der Folge unterschiedlicher vph der beiden
orthogonalen Wellenkomponenten. Verzögerung der Komponente
im Bereich größeren Durchmessers bzw. größerer Hohlleiterbreite
um und danach Überlagerung. Vgl. hierzu
"Taschenbuch der Hochfrequenz", Springer, Berlin 1968, S. 435.
4. "Turnstile-Junction" (entkoppelte Verzweigung), Überlagerung
zweier in kurzgeschlossenen Hohlleiterarmen
reflektierter Wellenanteile dergestalt, daß die Phasenbedingungen
für zirkulare Polarisation erfüllt sind. Vgl.
hierzu IRE Trans. MTT, Dez. 1955, S. 40-45.
Die bekannten Polarisatoren haben den Nachteil, daß sie
einen hohen mechanischen Herstellungsaufwand erfordern
und/oder im Millimeterwellenbereich nur bedingt anwendbar
sind und/oder nicht hochbeschleunigungsfest sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Polarisationswandler
der eingangs genannten Art, insbesondere für den Millimeterwellenbereich
anzugeben, der aus nur einem Teil besteht,
einfach herstellbar und hochbeschleunigungsfest
ist.
Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des
Patentanspruchs 1 gelöst. Die Erfindung wird im folgenden
anhand der Figuren näher erläutert.
Der Polarisationswandler besteht aus
einem Rundhohlleiter, in dessen Wand zwei Ausfräsungen
angebracht sind. Die Ausfräsungen haben vorzugsweise die
Form von Zylinderausschnitten, deren Längsachsen parallel
und an der Längsachse des Rundhohlleiters gespiegelt
verlaufen. Der Radius R eines Zylinderausschnittes ist
kleiner als der Radius D₁ des Rundhohlleiters. Somit ergibt
sich ein ellipsenähnlicher Querschnitt des Polarisationswandlers
mit orthogonalen Durchmessern D₁ und D₂
(D₁<D₂). Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung mit eingezeichneten Koordinatenachsen
x, y; Fig. 2 einen zugehörigen Längsschrägschnitt.
Eine linear polarisierte H₁₁-Welle, deren E-Vektor parallel
zur x-Achse orientiert ist, treffe aus einem Rundhohlleiter
D₁ kommend auf den Polarisationswandler. Der
E-Vektor kann in zwei Teilkomponenten zerlegt werden,
welche parallel zu den Durchmessern D₁ bzw. D₂ verlaufen.
Diese beiden Durchmesser stehen senkrecht aufeinander und
sind um jeweils ± 45° gegen die x-Achse geneigt. Die
beiden Teilwellen haben unterschiedliche Hohlleiterwellenlängen
λH entsprechend der Beziehung
(für die H₁₁-Welle)
Es gilt im Bereich des Polarisationswandlers
λ < λ
Aus der Definition der Phasengeschwindigkeit im Hohlleiter
vph = f · λH
ergibt sich
v < v
Die Phasenfront der Teilwelle im kleineren Durchmesser D₁
eilt also der in D₂ vor. Eine Überlagerung der beiden
orthogonalen Teilwellen mit dem zur Erzielung zirkularer
Polarisation erforderlichen gegenseitigen Phasenunterschied
von ( 90°) kann erreicht werden, wenn die Welle
in D₁ die Strecke [n · λ] und die Welle in D₂ die
die Strecke [(n+) · λ] durchlaufen hat. Es muß also
gelten:
Aufgelöst nach n ergibt sich
Für die Länge L des Polarisationswandlers, d. h. der ausgefrästen
Zylinderausschnitte gilt also:
Der Polarisationswandler hat den Vorteil,
daß er durch einfache Arbeitsgänge aus nur einem metallischen
Teil hergestellt werden kann. Er kann, z. B. zur
Speisung einer Reflektorantenne, mit einem Kegelhorn
verbunden werden.
Claims (5)
1. Hohlleiter-Polarisationswandler zur Umwandlung elektromagnetischer
Wellen mit linearer Polarisation in solche
mit elliptischer, insbesondere zirkularer Polarisation
oder umgekehrt, in einem Rundhohlleiter,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale,
in dem Rundhohlleiter sind über eine vorgegebene
Länge in der Wand zwei Ausfräsungen angebracht, deren
Längsachsen parallel zur Längsachse des Rundhohlleiters
und an dieser gespiegelt verlaufen.
2. Hohlleiter-Polarisationswandler nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsebene der
Längsachsen der Ausfräsungen um 45° gegen die Polarisationsebene
der linearen Polarisation geneigt ist.
3. Hohlleiter-Polarisationswandler nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ausfräsungen die Form von
Zylinderausschnitten haben, deren Radien kleiner sind als
der des Rundhohlleiters.
4. Hohlleiter-Polarisationswandler nach Anspruch 1 oder
2, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem einzigen
metallischen Teil hergestellt ist.
5. Hohlleiter-Polarisationswandler nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er an ein
Kegelhorn angeschlossen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863613474 DE3613474C2 (de) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | Hohlleiter-Polarisationswandler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863613474 DE3613474C2 (de) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | Hohlleiter-Polarisationswandler |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3613474A1 DE3613474A1 (de) | 1987-10-29 |
DE3613474C2 true DE3613474C2 (de) | 1995-02-23 |
Family
ID=6299184
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863613474 Expired - Lifetime DE3613474C2 (de) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | Hohlleiter-Polarisationswandler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3613474C2 (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2678434B1 (fr) * | 1991-06-26 | 1994-02-04 | Christian Sabatier | Dispositif de filtrage d'ondes electromagnetiques circulant dans un guide d'ondes d'un premier type a symetrie de revolution, a troncons de guides d'ondes d'un second type inseres. |
JP3331839B2 (ja) * | 1995-11-13 | 2002-10-07 | 松下電器産業株式会社 | 円偏波一直線偏波変換器 |
JP3657484B2 (ja) * | 1999-12-10 | 2005-06-08 | 三菱電機株式会社 | 円偏波発生器 |
-
1986
- 1986-04-22 DE DE19863613474 patent/DE3613474C2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3613474A1 (de) | 1987-10-29 |
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Legal Events
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8120 | Willingness to grant licenses paragraph 23 | ||
D2 | Grant after examination | ||
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