DE969969C

DE969969C - Kopplungsvorrichtung fuer Mikrowellen

Info

Publication number: DE969969C
Application number: DES42293A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ulrich V Kienlin; Dipl-Ing Albert Kuerzl; Walter Wild
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1955-01-14
Filing date: 1955-01-14
Publication date: 1958-08-14

Description

AUSGEGEBEN AM 14. AUGUST 1958

5 422P3 FIIIa/21 a*

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kopplungsvorrichtung für Mikrowellen, bestehend aus emetin einer Trennwand . vorgesehenen, vorzugsweise kreisförmigen KopplungsSffnung, in deren OfF-nungsebene ein Stiff, insbesondere radial verlaufend, angeordnet ist.

In zahlreichen Geräten der Mikfowellentechnik werden Koppelelemente verschiedener Ausführung benutzt. Je nach der gestellten Aufgabe wird zwischen Schwingungskreisen oder auch zu Meßzwecken -elektrische Energie aus- oder eingekoppelt. Dementsprechend wird eine.bestimmte Köpplungsart gewählt, die durch die Vorrichtung, die die Kopplung bewirkt, gegeben ist. Der Kopplungsgrad solcher Anordnungen ist von der geome- trischen Lage des Koppelelementes im elektrischen bzw. magnetischen Felde abhängig und kann durch verschiedene Maßnahmen veränderbar gemacht werden.

Sehr häufig wird die in ihrer Ausführung ver- ao hältnismäßig einfache Lochkopplung benutzt* bei der die Kopplung zwischen den verschiedenen Systemen durch eine Unterbrechung der Trennwand erfolgt. Diese Ausführungsform hat den Nächteil, daß sich mit ihr nur kleine Leistungen »5 aus- oder einkoppeln lassen. Die Kopplung ist von

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der Größe und der Lage des Koppelloches abhängig; ihr Kopplungsgrad ist nicht veränderbar. Es ist auch bekannt, zwei Systeme mittels eines durch eine öffnung in der Abschirmung hindurchgreifenden Kopplungsstiftes miteinender zu koppeln. Diese öffnung in der Abschirmwand wird aber durch den Kopplungsstift so weit ausgefüllt, daß die bei einem Kopplungsloch an sich vorhandene magnetische Kopplung praktisch zu Null gemacht wird, so daß nur mehr der elektrisch wirksame Kopplungsstift zwischen den Systemen koppelnd wirkt. Durch eine verschiedene Eintauchtiefe des Kopplungsstiftes wird eine Einstellung der Kopplungsgröße erzielt. Die Wirkung des Kopplungsloches selbst dagegen bleibt bei dieser Anordnung praktisch bedeutungslos.

Es sind auch sogenannte induktive Kopplungsschleifen bekannt, die, über eine Öffnung in der Schirmung verbunden, in die miteinander zu kopao pelnden Systeme ragen und so eine induktive Kopplung bewirken. Durch Verdrehen der Koppelschleifen kann die Größe der Kopplung eingestellt werden. Da die Koppelschleifen in den felderfüllten Raum ragen müssen, ist es nicht möglich, über diese Kopplungsstelle hinweg z. B. einen Kurzschlußschieber zu verschieben. Außerdem verzerren die in den felderfüllten Raum ragenden Koppelelemente, z. B. Koppelstift oder -schleife, das elektromagnetische Feld.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kopplungsglied zu schaffen, bei dem die den bekannten Kopplungsanordnungen anhaftenden Nachteile beseitigt sind. Es soll mechanisch sehr leicht herstellbar und in elektrischer Hinsicht sehr gut wirksam und einstellbar sein.

Ausgehend von einer Kopplungsvorrichtung der einleitend beschriebenen Art, bei der also in einer Kopplungsöffnung ein Stift, vorzugsweise radial, angeordnet ist, wird gemäß der Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagen, daß der Stift in der Ebene der Kopplungsöffnung schwenkbar gelagert ist. Die hierdurch erzielbare Kopplungsverstärkung ist von der Winkelstellung des schwenkbaren Stiftes und von den Abmessungen des Stiftes abhängig. Eine Kopplungsverstärkung tritt aber nur dann ein, wenn die Länge des Stiftes kleiner ist als der Durchmesser des Kopplungsloches. Überbrückt der Stift jedoch das Loch, so wird die Kopplung geringer als die der unbelasteten Lochkopplung. Durch Schwenken des Stiftes in der Ebene des Loches um einen Winkel von ο bis 90⁰ können alle Kopplungsgrade innerhalb des möglichen Bereichs stetig eingestellt werden. In der. Nullstellung ist die Kopplung in allen Fällen gleich der des unbelasteten Loches.

(Es ist an sich eine Resonanziris bekannt, die, über eine Viertelwellenlänge lange Hohlleiterabschnitte mit weiteren, gleichartigen Resonanz blenden gekoppelt, als Schmalbandnlter dient. In der Iris ist dabei jeweils ein Radialstift angeordnet. Bei dieser Anordnung dient aber die Resonanziris als Resonanzkreis, dessen Kopplungseigenschaften einzig durch Wahl der Eintauchtiefe des in Umfangsrichtung festliegenden Stiftes veränderbar sind und der zugleich die Resonanzfrequenz ändert. Es handelt sich demnach um eine im Vergleich zum Erfindungsgegenstand gänzlich andereAnordnung.) Der Stift besteht beim Erfindungsgegenstand zweckmäßig aus leitendem Material oder dielektrischem Material, vorzugsweise kleinen Verlustwinkels, und kann vorteilhafterweise in einem Ring befestigt werden, der in der Ebene des Loches drehbar ist. Ein nichtleitender Stift aus einem geeigneten Dielektrikum hat die Eigenschaft, das durch das Loch hindurchtretende elektrische Feld zu konzentrieren. Dagegen laufen die elektrischen Feldlinien auf einem metallischen Stift zusammen, wodurch der Stift ein bestimmtes Potential erhält und zum Erregerzentrum für den angekoppelten Kreis wird. Zur Vermeidung von Kontaktschwierigkeiten kann der Ring im Kopplungsloch konisch gelagert sein. Um eine Anzeige der Winkelstellung des Stiftes zu einer festgelegten Bezugsrichtung zu ermöglichen, kann der den Stift tragende Ring mit Markierungen oder Anzeigevorrichtungen versehen sein.

Ein Ausführungsibeispiel gemäß der Erfindung ist in der Abbildung dargestellt. . Der Hohlleiter 1, aus dem beispielsweise elektrische Energie ausgekoppelt werden soll, hat in seiner Wandung eine Unterbrechung in Form eines kreisrunden Loches 2. In der Ebene dieses Loches ist zur Vergrößerung der Kopplung in einem bestimmten Winkel zu einer Bezugsrichtung ein Stift 3 aus leitendem oder nichtleitendem Material angeordnet. Der Stift kann beispielsweise in dieser Ebene schwenkbar angeordnet werden, indem er in einem Ring befestigt ist, der in der Ebene des Loches drehbar ist. Um aus der Stellung des Stiftes zu einer Bezugsrichtung den Kopplungs- _1Oo grad zu erkennen, kann der drehbar gelagerte Ring mit Markierungen oder anderen Anzeigevorrichtungen versehen werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Kopplungsvorrichtung für Mikrowellen, bestehend aus einer in einer Trennwand vorgesehenen, vorzugsweise kreisförmigen, Kopplungsöffnung, in deren öffnungsebene ein Stift, insbesondere radial verlaufend, angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift in der Ebene der Kopplungsöffnung schwenkbar gelagert ist. H₅
2. Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift aus leitendem Material besteht.
3. Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift aus _i2a dielektrischem Material, vorzugsweise kleinen Verlustwinkels, besteht.
4. Kopplungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift in einem in der Ebene des Kopplungsloches drehbaren Ring befestigt ist.
5· Kopplungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring im Kopplungsloch konisch gelagert ist.
6. Kopplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche ι bis S, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring mit Markierungen oder Vorrichtungen zur Anzeige der Winkelstellung versehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 818 384; britische Patentschrift Nr. 708 833; USA.-Patentschrift Nr. 2 284 405; Ragan: »Microware Transmission Circuits«, 1948, New York, S. 690 und 691.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 609560/336 8.56 (809 594/11 8.58)