DE1018118B - Hohlleiter mit magnetisierbarem, die Polarisationsebene drehendem Teil - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hohlleitung mit magnetisierbarer^ die Polarisationsebene der durch die Hohlleitung laufenden Welle drehendem Teil, das insbesonder aus Ferrit besteht. Derartige Anordnungen sind bereits an sich bekannt und werden vor allem in der dm- und cm-Technik für »Unilines« (Richtungsleitungen), auch »Isolatoren« genannt, Modulatoren, Gyratorenu.dgl. angewendet. Ihre Abmessungen hängen jedoch von den Betriebsfrequenzen, für die diese Hohlleiter dienen, ab und nehmen mit abnehmender Frequenz zu. Wenn z. B. die Betriebsfrequenz eine gewisse Größe unterschreitet, z. B. kleiner wird als etwa 3000 bis 4000 MHz, dann werden die Hohlleiter unhandlich groß. Auch die für die Drehung der Polarisationsebene benötigten Ferritteile werden mit abnehmender Frequenz bei gegebener Größe der Polarisationsdrehung immer unhandlicher. Schließlich können Raumresonanzen im Ferritteil die Brauchbarkeit bei diesen Frequenzen in Frage stellen.

Die Erfindung geht von der Tatsache aus, daß die Abmessungen eines Hohlleiterkabels bei gegebener Betriebsfrequenz von der Wurzel ]/?·// des Produktes der Dielektrizitätskonstante (ε) und der Permeabilität (μ) des den Querschnitt des Hohlleiters führenden Mediums abhängen und daß ferner die Drehung der Polarisationsebene durch einen gegebenen Ferritteil proportional der Wurzel (]/i) der im Querschnitt pauschal wirksamen Dielektrizitätskonstante (ε) zunimmt. Es ist daher möglich, wie an sich aus der Hohlleitertechnik bekannt, die Abmessung von Hohlleitern zu vermindern, indem der Hohlleiter mit einem Dielektrikum gefüllt wird und die Drehung der Polarisationsebene zu vergrößern, wie ebenfalls an sich bekannt ist, wenn der Leitungsabschnitt, in dem sich das die Polarisationsebene drehende Teil befindet, mit einem Dielektrikum gefüllt ist, dessen Dielektrizitätskonstante größer als 1, insbesondere erheblich größer als 1 ist.

Der erfindungsgemäße Hohlleiter mit einem magnetisierbarem, die Polarisationsebene einer durch die Hohlleitung laufenden Welle drehendem Teil, das insbesondere aus Ferrit besteht, und mit einem dieses Teil umgebenden Dielektrikum mit einer Dielektrizitätskonstante größer als 1, ist in technischer Ausnutzung dieses Sachverhalts dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlleitung vollständig mit einem flüssigen Dielektrikum gefüllt ist, dessen Dielektrizitätskonstante größer als 1, insbesondere mehrfach größer als 1 ist, und daß das flüssige Dielektrikum zum Abführen entstehender Wärme und/oder zur Einhaltung einer bestimmten Temperatur dient, indem es mittels Zu- und Abläufen über einen Kühler bzw. Thermostaten geführt ist. Es wird hierdurch eine Doppelausnutzung des Dielektrikums erreicht.

Hohlleiter mit magnetisierbarem,
die Polarisationsebene drehendem Teil

Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2

Dr. Joseph Frey, München,
ist als Erfinder genannt worden

Als solche Dielektrika kommen z. B. Silikonöle in Frage, die in dem Frequenzgebiet, in dem das Kabel betrieben wird, nur kleine Verluste haben.

Statt eines aus gesintertem Ferrit bestehenden und zur Drehung der Polarisationsebene dienenden Teils (»Faraday plate«) kann dieses Teil auch aus Ferritpulver bestehen, das mit oder ohne Bindemittel gepreßt oder gespritzt ist.

Es empfiehlt sich auch, statt eines solchen Teiles den Leitungsabschnitt mit feinem Ferritpulver zu füllen.

Vielfach ist es auch erwünscht, den dielektrikumgefüllten und die Polarisation drehenden Leitungsabschnitt zwischen Rechteckhohlleitungen einzuschalten, die ebenfalls mit einem flüssigen Dielektrikum gefüllt sind. In diesem Falle wird vorgeschlagen, entsprechend geformte Zwischenstücke zur Anpassung zu verwenden, wobei außer den veränderten Abmessungen auch noch das Maß der Drehung der Polarisationsebene berücksichtigt werden muß, weil das dielektrikumgefüllte Leitungsstück kreisförmigen Querschnitt hat und die zu beiden Seiten angeschlossenen Rechteckhohlleiter mit ihren Querschnitten entsprechend der Drehung der Polarisationsebene gegeneinander verdreht sein müssen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der Beschreibung und den in der Zeichnung gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispielen hervor.

In der Fig. 1 ist ein Hohlleiterabschnitt 1 einer Hohlleitung gezeigt. Diese Leitung besitzt kreisförmigen Querschnitt. Die die Polarisationsebene drehenden Ferritteile 2 mit dem zwischen ihnen liegenden Permanentmagneten 2' sind koaxial in diesem Leitungsabschnitt angeordnet. Zur Verringerung der Abmes-

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sungen dieser Leitungen und der Teile 2, 2' bzw. zur Herabsetzung der Frequenzen, mit denen die Hohlleitung betrieben werden kann, ist die Leitung 1 mit dem flüssigen Dielektrikum 3 gefüllt, wie das durch die Schraffierung in Fig. 1 angedeutet ist. Bei Ver-Wendung z. B. von Silikonölen ist die Hohlleitung 6, wie aus Fig. 2 ersichtlich, z. B. durch Glimmerscheiben 4 abgeschlossen.

In dem Beispiel der Fig. 2 ist der Abschnitt 1 mittels der Anpassungsstücke 5 in die Hohlleitung 6 eingeschaltet. Die Leitungen 6 können ebenso wie das Leitungsteil 1 kreisförmigen Querschnitt besitzen. In ihnen können auch die Absorber 9 untergebracht sein, die die unerwünschte Energie beim Isolatorbetrieb aufzehren. Bei der Verwendung von polarisierten Hohlraumwellen bedient man sich jedoch fast ausschließlich rechteckiger Hohlleiter Q, wobei die Polarisationsebene der Hohlwellen mit den Achsen des Querschnitts der Hohlleiter 6 zusammenfällt. Die Querschnitte der beiden Hohlleiter 6 müssen also entsprechend der Drehung der Polarisationsebene, die die Hohlwelle in den Leitungsabschnitt 1 erfährt, gegeneinander verdreht sein. Aus diesem Grunde ist in der Fig. 2 das rechts dargestellte Anpassungsstück 5 bei 51 unterbrochen gezeichnet und der rechts dargestellte Hohlleiter 6 wieder in die Zeichnungsebene gedreht dargestellt.

Die Anregung der Hohlraumwelle bzw. ihre Auskopplung erfolgt in an sich bekannter Weise mittels der in die Rechteck-Hohlleiter 6 hineinragenden Mittelleiterteile 71, 81 der koaxialen Kabel 7 bzw. 8. Außer dem Rohrl sind auch die Anpassungsstücke5,6 und die Rechteckleiter 6 mit dem flüssigen Dielektrikum 3 gefüllt. Für das Dielektrikum sind Zu- und Abflußrohre 10,11 vorgesehen, die gegen das Eindringen von HF-Energie abgeschlossen sind. Sie lassen jedoch das flüssige Dielektrikum durchströmen und gestatten hierdurch die Verlustwärme abzuführen und die Einrichtung gegebenenfalls zu kühlen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Hohlleiter mit magnetisierbarem, die Polarisationsebene einer durch die Hohlleitung laufenden Welle drehendem Teil, das insbesondere aus Ferrit besteht, und mit einem dieses Teil umgebenden Dielektrikum mit einer Dielektrizitätskonstante größer als 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlleitung vollständig mit einem flüssigen Dielektrikum (3) gefüllt ist, dessen Dielektrizitätskonstante größer als 1, insbesondere mehrfach größer als 1 ist, und daß das flüssige Dielektrikum (3) zum Abführen entstehender Wärme und/oder zur Einhaltung einer bestimmten Temperatur dient, indem es mittels Zu- und Abläufen (10,11) über einen Kühler bzw. Thermostaten geführt ist.

2. Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Polarisationsebene drehende magnetisierbare Teil (2) aus mit oder ohne Bindemittel gepreßtem Ferrit oder aus einem gespritzten Ferritteil besteht.

3. Leitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungsabschnitt (1), in dem sich der die Polarisationsebene drehende magnetisierbare Teil befindet, einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und daß dieser Leitungsabschnitt über Zwischenstücke (5) an Hohlleitungen (6) rechteckigen Querschnitts angeschlossen ist.

4. Leitung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechteck-Hohlleiter (6) über ein Anpassungsstück (5) an den die Polarisationsebene drehenden Leitungsabschnitt (1) angeschlossen und überdies mit einem koaxialen Leitungsstück (7 bzw, 8) verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 309 358;
französische Patentschrift Nr. 1 073 490;
»The Bell System Technical Journal«, January 1955, . 31 bis 32.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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