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DE1167925B - Arrangement for the non-reciprocal rotation of the plane of polarization of very short linearly polarized electromagnetic waves - Google Patents

Arrangement for the non-reciprocal rotation of the plane of polarization of very short linearly polarized electromagnetic waves

Info

Publication number
DE1167925B
DE1167925B DES74160A DES0074160A DE1167925B DE 1167925 B DE1167925 B DE 1167925B DE S74160 A DES74160 A DE S74160A DE S0074160 A DES0074160 A DE S0074160A DE 1167925 B DE1167925 B DE 1167925B
Authority
DE
Germany
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rod
arrangement
gyromagnetic
polarization
gyromagnetic material
Prior art date
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Pending
Application number
DES74160A
Other languages
German (de)
Inventor
Dipl-Ing Eberhard Schuegraf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
Priority to DES74160A priority Critical patent/DE1167925B/en
Publication of DE1167925B publication Critical patent/DE1167925B/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/165Auxiliary devices for rotating the plane of polarisation
    • H01P1/175Auxiliary devices for rotating the plane of polarisation using Faraday rotators

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Description

Anordnung zur nichtreziproken Drehung der Polarisationsebene sehr kurzer linear polarisierter elektromagnetischer Wellen -Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur nichtreziproken Drehung der Polarisationsebene sehr kurzer linear polarisierter elektromagnetischer Wellen unter Verwendung von einer Wellenführung und von gyromagnetischem Material, das von einem der Vormagnetisierung dienenden Solenoid im Abstand umschlossen ist.Arrangement for the non-reciprocal rotation of the plane of polarization very short linearly polarized electromagnetic waves -The invention relates to an arrangement for the non-reciprocal rotation of the plane of polarization is very short linearly polarized electromagnetic waves using a waveguide and of gyromagnetic material that is used for biasing Solenoid is enclosed at a distance.

Anordnungen dieser Art werden beispielsweise für Mikrowellen-Modulatoren benötigt. Bei der Verwendung derartiger Anordnungen als Modulatoren ist es bekannt, daß der üblicherweise das gyromagnetische Material enthaltende metallische Hohlleiter, der von der Modulationsspule umschlossen wird, die im Takt der Modulation das gyromagnetische Material magnetisiert, starke Wirbelstromverluste verursacht. Dies bedingt nicht nur einen hohen Aufwand für die Vormagnetisierung des gyromagnetischen Materials, sondern auch eine Absenkung der maximal erreichbaren Modulationsfrequenz. Zur Vermeidung dieses Nachteils wurde bei diesen bekannten Anordnungen der metallische Hohlleiter entweder mit einer Längsschlitzung versehen oder als dünner metallischer Film ausgebildet, der für Wechselströme mit Modulationsfrequenz einen sehr hohen Widerstand und für die Mikrowellen einen sehr geringen Widerstand hat. Die obere Grenze der Modulationsfrequenz wird dadurch zwar angehoben, doch ist es mit derartigen Anordnungen schwierig, Modulationsfrequenzen zu verarbeiten, die in der Größenordnung von mehreren Megahertz und nennenswert darüber liegen. Eine andere bekannte Ausbildung einer Anordnung zur nichtreziproken Polarisationsdrehung, die in der Zeitschrift »The Bell system technical Journal«, Januar 1955, S. 92, dargestellt und beschrieben ist, vermindert diesen Nachteil dadurch, daß auf eine metallische Wellenführung überhaupt verzichtet wird und, ausgehend von einer aus einem dielektrischen Stab bestehenden Wellenführung, ein stabförmiger Abschnitt gyromagnetischen Materials vorgesehen wird, der von einer hinreichend starken Hülse aus dielektrischem Material umgeschlossen ist und an seinem anderen Ende in gleicher Weise wieder in eine stabförmige dielektrische Leitung übergeht. Es wird hierbei von der Eigenschaft einer dielektrischen Wellenführung Gebrauch gemacht, daß sie das Feld der elektromagnetischen Wellen im wesentlichen im Stabinnern konzentriert überträgt, bei exponentiell abklingendem Außenfeld. Eine derartige Anordnung, die zwar nicht als Modulator, sondern nur als Polarisationsdreher vorbekannt ist, vermeidet somit den metallischen Hohlleitermantel, doch ist es wegen der durch die Länge des gyromagnetischen Materials bedingten Länge der Vormagnetisierungsspule auch hier nur bis zu einem gewissen Grad möglich, die obere Grenze für die Modulationsfrequenzen anzuheben. .Arrangements of this type are used, for example, for microwave modulators needed. When using such arrangements as modulators, it is known that the metallic waveguide usually containing the gyromagnetic material, which is enclosed by the modulation coil, which is gyromagnetic in time with the modulation Material magnetized, causing severe eddy current losses. This does not require only a high effort for the premagnetization of the gyromagnetic material, but also a reduction in the maximum achievable modulation frequency. To avoid this disadvantage became the metallic waveguide in these known arrangements either provided with a longitudinal slot or designed as a thin metallic film, which has a very high resistance for alternating currents with a modulation frequency and for the microwave has a very low resistance. The upper limit of the modulation frequency is thereby increased, but it is difficult with such arrangements, modulation frequencies to process that is on the order of several megahertz and worth mentioning lie above it. Another known design of an arrangement for non-reciprocal Polarization rotation, which is published in the magazine "The Bell system technical Journal", January 1955, p. 92, shown and described, reduces this disadvantage in that a metallic wave guide is dispensed with at all and, starting out of a wave guide consisting of a dielectric rod, a rod-shaped one Section of gyromagnetic material is provided by a sufficient strong sleeve made of dielectric material is enclosed and on its other The end merges again into a rod-shaped dielectric line in the same way. Use is made here of the property of a dielectric wave guide made that they essentially control the electromagnetic wave field inside the rod transmits concentrated, with an exponentially decaying outer field. Such a one Arrangement that was not previously known as a modulator, but only as a polarization rotator is, thus avoids the metallic waveguide jacket, but it is because of the through the length of the bias coil due to the length of the gyromagnetic material Here too, the upper limit for the modulation frequencies is only possible to a certain extent to raise. .

Es sind auch bereits Anordnungen der vorgenannten Art bekannt, bei denen von einer das gyromagnetische Material umschließenden Hülse aus dielektrischem Material abgesehen ist. Dadurch wird erreicht, daß die elektromagnetische Energie in dem ausschließlich als Wellenführung benutzten gyromagnetischen Stab stärker konzentriert wird und als Folge hiervon das Solenoid .den gyromagnetischen Stab in einem verhältnismäßig geringen Abstand umfassen kann, ohne daß seine innenliegenden Windungen in den Bereich des wesentlichen Feldes der elektromagnetischen Energie geraten. Die Verringerung der Abmessungen des Svlenoids einerseits und die stärkere Feldkonzentration der im gyromagnetischen Stab geführten elektromagnetischen Energie andererseits wirkt sich zwar im. Sinne einer möglichst hohen Grenzfrequenz der Modulationsspannung positiv aus, jedoch reichen die mit diesen Anordnungen erzielten Werte für manche;Anwendungsbereiche noch nicht aus.There are also already known arrangements of the type mentioned above those of a dielectric sleeve surrounding the gyromagnetic material Material is apart. This ensures that the electromagnetic energy stronger in the gyromagnetic rod used exclusively as a wave guide is concentrated and as a result of this the solenoid .the gyromagnetic rod can include in a relatively small distance without its internal Windings in the area of the essential field of electromagnetic energy devices. The reduction in the dimensions of the svlenoid on the one hand, and the stronger Field concentration of the electromagnetic energy carried in the gyromagnetic rod on the other hand affects the. Meaning of the highest possible cutoff frequency of the modulation voltage positive enough, but the values achieved with these arrangements are sufficient for some; areas of application not out yet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Anordnung zur nichtreziproken Polarisationsdrehung die mit den vorstehend geschilderten bekannten Anordnungen erreichbare obere Frequenzgrenze für die Modulatiönsfrequenz nennenswert anzuheben.The invention is based on the object in an arrangement for non-reciprocal polarization rotation those known with those described above Arrangements achievable upper frequency limit for the modulation frequency is noteworthy to raise.

Bei einer Anordnung zur nichtreziproken Drehung der Polarisationsebene sehr kurzer linear polarisierter elektromagnetischer Wellen unter Verwendung von einer Wellenführung und von gyromagnetischem Material, das von einem der Magnetisierung dienenden Solenoid im Abstand umschlossen ist, bei der das gyromagnetische Material ein die Wellenführung selbst darstellender Stab ist, der durch übergangsstücke mit den auf beiden Seiten sich anschließenden metallischen Wellenführungsabschnitten verbunden ist und bei der der radiale Abstand des Solenoids von der Außenfläche des aus gyromagnetischem Material bestehenden Stabes derart groß gewählt ist, daß sich die in Radialrichtung innengelegenen Windungen der Spule bereits außerhalb des wesentlichen Feldes der elektromagnetischen Welle um den Stab aus gyromagnetischem Material befinden, wird erfindungsgemäß die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Stabdurchmesser derart größer als die Stablänge gewählt ist, daß eine Temperaturkompensation der Phasendrehung gegeben ist, und daß die übergangsstücke i/4-Stufentransformatoren sind.In an arrangement for non-reciprocal rotation of the plane of polarization very short linearly polarized electromagnetic waves using a wave guide and gyromagnetic material that is from one of the magnetization serving solenoid is enclosed in the distance at which the gyromagnetic Material is a rod that represents the wave guide itself, which is passed through transition pieces with the metallic wave guide sections adjoining on both sides is connected and where the radial distance of the solenoid from the outer surface of the rod made of gyromagnetic material is chosen so large that the inner turns of the coil in the radial direction are already outside of the essential field of the electromagnetic wave around the rod of gyromagnetic Material are located, the object is achieved according to the invention in that the rod diameter is chosen so greater than the rod length that a temperature compensation of the Phase rotation is given, and that the transition pieces i / 4-stage transformers are.

Es sind zwar bereits nichtreziproke, die gyromagnetische Resonanzabsorption - ausnutzende Bauelemente bekannt, bei denen der teilweise mit streifenförmigem gyromagnetischem Material angefüllte Hohlleiterabschnitt auf beiden Seiten über ),/4 Transformatorstufen an die sich hieran anschließenden weiteren Hohlleiterabschnitte angepaßt ist. Hiervon unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand jedoch grundsätzlich dadurch, daß er einerseits vom Prinzip der Faradaydrehung Gebrauch macht und andererseits die bekannte Anordnung für Modulationszwecke völlig ungeeignet ist.It is true that they are already non-reciprocal, the gyromagnetic resonance absorption - Exploiting components known, in which the partially with strip-shaped Waveguide section filled with gyromagnetic material on both sides ), / 4 transformer stages to the subsequent waveguide sections is adapted. The subject matter of the invention differs from this, however, fundamentally by making use of the principle of Faraday rotation on the one hand and on the other the known arrangement is completely unsuitable for modulation purposes.

Auch ist es bereits bekannt, Faradaydreher oder Phasenschieber für sehr kurze elektromagnetische Wellen in der Weise zu temperaturkompensieren, daß das in Achsrichtung in einer Wellenführung angeordnete zylinderförmige gyromagnetische Material ein Verhältnis von Durchmesser zu Länge größer als eins erhält. Die Anwendung dieser an sich bekannten Maßnahme bei einer Modulatoranordnung für sehr hohe Modulationsfrequenzen in der besonderen erfindungsgemäßen Ausgestaltung ermöglicht es aber in überraschender nicht vorhersehbarer Weise, neben der Temperaturkompensation die obere Grenzfrequenz der Modulationsspannung solcher Anordnungen gegenüber bekannten Modulatoren dieser Art wesentlich heraufzusetzen. Ohne besonderen Aufwand für den Modulationsspannungsgeber lassen sich beim Erfindungsgegenstand noch Modulationsfrequenzen in der Größenordnung von 300 MHz einwandfrei verarbeiten. Abgesehen von der durch das gyromagnetische Material selbst gegebenen Frequenzgrenze ist diese hohe Grenzfrequenz vor allem dem besonders kurz gehaltenen gyromagnetischen Leiterabschnitt zuzuschreiben. Die geringe Länge dieses Leiterabschnitts hat nämlich den großen Vorzug, daß nur ein geringer Raum dem steuernden Magnetfeld ausgesetzt werden muß. Bei der erfindungsgemäßen Verwendung eines kurzen gyromagnetischen Leiterabschnitts können mit anderen Worten erheblich induktivitätsärmere Spulen für die Erzeugung des magnetischen Steuerfeldes vorgesehen werden.It is also already known to use Faraday rotators or phase shifters very short electromagnetic waves to compensate for temperature in such a way that the cylindrical gyromagnetic one arranged in the axial direction in a wave guide Material is given a ratio of diameter to length greater than one. The application this per se known measure in a modulator arrangement for very high modulation frequencies in the particular embodiment according to the invention, however, it makes it surprisingly possible unpredictable way, in addition to the temperature compensation, the upper limit frequency the modulation voltage of such arrangements compared to known modulators of these Kind of increasing it significantly. Without any special effort for the modulation voltage generator With the subject matter of the invention, modulation frequencies of the order of magnitude can still be achieved of 300 MHz can be processed properly. Apart from that by the gyromagnetic Material itself given frequency limit is this high limit frequency above all attributed to the particularly short gyromagnetic conductor section. the short length of this conductor section has the great advantage that only one small space must be exposed to the controlling magnetic field. In the inventive In other words, using a short gyromagnetic conductor section Coils with significantly lower inductance for generating the magnetic control field are provided.

Hinsichtlich der Eigenresonanz der magnetischen Steueranordnung, die für die obere Grenzfrequenz der Modulationsspannung von ausschlaggebender Bedeutung ist, lassen sich somit wesentlich höhere Werte erzielen, als dies bei den bekannten Anordnungen dieser Art, bei denen der gyromagnetische Leiterabschnitt relativ lang ist, möglich ist.With regard to the natural resonance of the magnetic control arrangement, the of decisive importance for the upper limit frequency of the modulation voltage is, it is thus possible to achieve significantly higher values than with the known ones Arrangements of this type in which the gyromagnetic conductor section is relatively long is, is possible.

Zu den bereits geschilderten Vorteilen des Erfindungsgegenstandes kommt hinzu, daß die geringe Länge des gyromagnetischen Leiterabschnitts bei einem relativ großen Durchmesser eine praktisch vernachlässigbare Dämpfung des Energieflusses in diesem Abschnitt mit sich bringt. Dieser Vorteil ist um so höher zu veranschlagen, als die sich zu beiden Seiten an diesen Abschnitt anschließenden dielektrischen Leiterabschnitte die hochfrequente Energie bereits durch Teilabstrahlung in unerwünschter Weise dämpfen.To the advantages of the subject of the invention already described added that the short length of the gyromagnetic conductor section in a relatively large diameter, a practically negligible damping of the energy flow in this section brings with it. This advantage is to be assessed all the higher, than the dielectric that adjoin this section on both sides Conductor sections the high-frequency energy already through partial radiation in undesirable Way dampen.

Diese erfindungsgemäße Ausbildung hat nicht nur Bedeutung für die Verwendung der Anordnung als Modulator, sondern auch für die Verwendung der Anordnung als Schalter, weil damit gleichzeitig die Schaltzeit nennenswert herabgesetzt wird.This inventive training is not only important for Use of the arrangement as a modulator, but also for the use of the arrangement as a switch, because at the same time the switching time is significantly reduced.

Nachstehend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.Two exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below.

Die F i g. 1 zeigt die Anordnung zur Drehung der Polarisationsebene einer über eine Hohlleitung 1 rechteckförmigen Querschnitts angelieferten linear polarisierten elektromagnetischen Welle. Die Polarisationsrichtung entspricht dabei dem im Eingang des Höhlleiters eingezeichneten Pfeil. Die Hohlleitung l rechteckförmigen Querschnitts ist an ihrem anderen Ende mit einer metallischen Hohlleitung kreisförmigen Querschnitts in der Weise verbunden, daß beide Hohlleitungen an ihren aneinanderstoßenden Enden mit metallischen, hochfrequenzmäßig dichten Abschlußplatten versehen sind und die eigentliche Verbindung durch eine dem rechteckigen Querschnitt entsprechende t)ffnung in den metallischen Abschlußwänden geschieht. Die Hohlleitung 2 kreisförmigen Querschnitts ist im Innern mit dielektrischem Material 3 ausgefüllt und an dem der Hohlleitung 1 abgewandten Ende offen. Die relative Dielektrizitätskonstante e., dieses Materials genügt der Bedingung, daß der Leitungswellenwiderstand in der Hohlleitung kreisförmigen Querschnitts dem in der Hohlleitung rechteckförmigen Querschnitts entspricht. An die Hohlleitung 2 schließt sich ein Impedanztransformator 4 aus dielektrischem Material in Form eines abgestuften Bolzens an, der, in Achsrichtung der Anordnung betrachtet, eine elektrische Länge von einem Viertel der Betriebswellenlänge in dem dielektrischen Material des Bolzens hat. Die relative Dielektrizitätskonstante e" dieses Materials entspricht dem geometrischen Mittel aus der relativen Dielektrizitätskonstanten e" des scheibenförmig ausgebildeten Ferrits 5 und der relativen Dielektrizitätskonstanten ez. Die Durchmesser von 1, 2, 3 und 4 sind so groß gewählt, daß sich für alle diese Wellenführungsabschnitte etwa die gleiche Grenzfrequenz ergibt. Außerdem sind die Durchmesser noch so klein gewählt, daß alle Abschnitte im Eindeutigkeitsbereich für die Betriebswellen arbeiten. Auf der dem Bolzen 4 abgewandten Seite des stabförmig ausgebildeten gyromagnetischen Materials ist ein gleichartiger Bolzen 4' mit einem ebenfalls zur Eingangsseite gleichartig ausgebildeten Übergang 2' auf den ausgangsseitigen rechteckigen Hohlleiter 1' vorgesehen. In der Abschlußplatte 6' des ausgangsseitigen Hohlleiters 1' ist die vorerwähnte Verbindungsöffnung 9 zwischen dem Hohlleiter 2' kreisförmigen Querschnitts und dem Hohlleiter 1' rechteckigen Querschnitts teilweise sichtbar. In bekannter Weise ist außerdem eine folienartige Dämpfungsschicht 7 in den Abschnitten 3', 4' derartig vorgesehen, daß sie Wellen absorbiert, deren Polarisationsebene parallel zur Breitseite des Ausgangshohl- Leiters 1' liegt. Die Magnetisierung des gyromagnetischen Materials 5 wird mittels einer dieses Material umschließenden einlagigen Spule 8 durchgeführt. Dabei ist der Innendurchmesser dieser Spule 8 derart groß zu wählen, daß sich die inneren Spulenwindungen noch hinreichend außerhalb des elektromagnetischen Wechselfeldes befinden, das durch den als Wellenführung dienenden Stab 5 aus gyromagnetischem Material geführt wird. Auch ist dafür Sorge zu tragen, daß der Abstand der metallischen Rundhohlleiterteile 2 und 2' von den Spulenwindungen 8 groß genug ist, gegebenenfalls empfiehlt sich eine Längsschlitzung dieser Teile zur Vermeidung von Wirbelstromverlusten.The F i g. 1 shows the arrangement for rotating the plane of polarization of a linearly polarized electromagnetic wave supplied via a hollow line 1 with a rectangular cross section. The direction of polarization corresponds to the arrow drawn in the entrance of the hollow conductor. The hollow pipe l of rectangular cross-section is connected at its other end to a metallic hollow pipe of circular cross-section in such a way that both hollow pipes are provided at their abutting ends with metallic, high-frequency-tight end plates and the actual connection through an opening corresponding to the rectangular cross-section the metallic end walls happens. The hollow line 2 of circular cross section is filled with dielectric material 3 on the inside and is open at the end facing away from the hollow line 1. The relative dielectric constant e., Of this material satisfies the condition that the line wave resistance in the hollow pipe with a circular cross section corresponds to that in the hollow pipe with a rectangular cross section. The hollow line 2 is followed by an impedance transformer 4 made of dielectric material in the form of a stepped bolt which, viewed in the axial direction of the arrangement, has an electrical length of a quarter of the operating wavelength in the dielectric material of the bolt. The relative dielectric constant e ″ of this material corresponds to the geometric mean of the relative dielectric constant e ″ of the disk-shaped ferrite 5 and the relative dielectric constant ez. The diameters of 1, 2, 3 and 4 are selected to be so large that approximately the same cut-off frequency results for all these waveguide sections. In addition, the diameters are chosen to be so small that all sections work in the unambiguous range for the operating shafts. On the side of the rod-shaped gyromagnetic material facing away from the bolt 4, a similar bolt 4 'is provided with a transition 2', which is also similar to the input side, to the rectangular waveguide 1 ' on the output side. In the end plate 6 'of the output-side waveguide 1', the aforementioned connection opening 9 between the waveguide 2 'of circular cross-section and the waveguide 1' of rectangular cross-section is partially visible. In a known manner, a film-like damping layer 7 is also provided in the sections 3 ', 4' in such a way that it absorbs waves whose plane of polarization is parallel to the broad side of the output hollow conductor 1 '. The magnetization of the gyromagnetic material 5 is carried out by means of a single-layer coil 8 surrounding this material. The inner diameter of this coil 8 is to be selected so large that the inner coil windings are still sufficiently outside the electromagnetic alternating field which is guided through the rod 5 made of gyromagnetic material serving as a wave guide. Care must also be taken that the distance between the metallic round waveguide parts 2 and 2 'from the coil windings 8 is large enough; if necessary, a longitudinal slitting of these parts is recommended to avoid eddy current losses.

Die erfindungsgemäße Anordnung ergibt außerordentlich günstige Abmessungen. Nimmt man beispielsweise an, daß die Anordnung bei einer Frequenz der Mikrowellen in der Größenordnung von 40 MHz arbeiten soll, dann hat unter Anwendung eines üblichen Ferrits als gyromagnetisches Material der Ferritstab für einen Drehwinkel von 45° - betrachtet bei einmaligem Durchlauf - einen Durchmesser von etwa 2,1 mm und eine axiale Länge von etwa 1 mm. Bei diesen Maßen ergibt sich eine Temperaturkompensation der Phasendrehung. Zur Längsmagnetisierung reicht dann in der Regel eine zweilagige Spule mit einem mittleren Durchmesser von 3,2 mm, einer axialen Länge von 0,9 mm und mit sieben Windungen aus 0,4 mm starkem Draht aus. Die Induktivität einer derartigen Spule (ohne Ferrit betrachtet) beträgt etwa 150 Nanohenry. Daraus folgt beispielsweise für eine Modulationsfrequenz von 30 MHz und einem Maximalwert des magnetischen Längsfeldes (wenn Sättigungsbetrieb angewendet wird) von etwa 80 Oersted ein Spulenstrom von 3 A. Für linearen Betrieb ergeben sich um Größenordnungen niedrigere Werte sowohl für das magnetische Längsfeld als auch den Spulenstrom. Es können dann noch dünnere Drähte verwendet werden.The arrangement according to the invention results in extremely favorable dimensions. Assume, for example, that the arrangement is at a frequency of the microwaves should work in the order of 40 MHz, then has to use a standard Ferrite as a gyromagnetic material, the ferrite rod for a rotation angle of 45 ° - considered with a single pass - a diameter of about 2.1 mm and one axial length of about 1 mm. With these dimensions there is a temperature compensation the phase rotation. A two-layer magnetization is usually sufficient for longitudinal magnetization Coil with a mean diameter of 3.2 mm, an axial length of 0.9 mm and with seven turns made of 0.4 mm thick wire. The inductance of such a Coil (considered without ferrite) is about 150 nanohenries. It follows for example for a modulation frequency of 30 MHz and a maximum value of the longitudinal magnetic field (if saturation mode is used) of about 80 oersted a coil current of 3 A. For linear operation the values are orders of magnitude lower for the longitudinal magnetic field as well as the coil current. Then even thinner ones can be used Wires are used.

Durch Wahl des maximalen Drehwinkels in Abhängigkeit vom Modulationsstrom und einer konstanten Vormagnetisierung, die entweder über die Spule selbst und/oder ein äußeres Feld, z. B. von einem Permanentmagneten erzeugt werden kann, lassen sich symmetrische und unsymmetrische Aussteuerungen erreichen.By choosing the maximum angle of rotation depending on the modulation current and a constant bias, either via the coil itself and / or an external field, e.g. B. can be generated by a permanent magnet, let symmetrical and asymmetrical levels can be achieved.

Eine Anordnung, die sich vor allem für die Erzeugung von Impulsserien eignet, ist in der F i g. 2 gezeigt. Bei dieser Anordnung sind zwei Körper 5 und 5' aus gyromagnetischem Material vorgesehen, zwischen denen ein stabförmiger Bereich aus dielektrischem Material liegt, der die Dämpfungsschicht 7 enthält. Entsprechend hat die Anordnung zwei Spulen 8 und 8', die mit zwei frequenzverschiedenen Modulationsströmen betrieben werden und die im Zusammenhang mit dem gyromagnetischen Material 5, 5' wie folgt arbeiten. Der nichtreziproke Polarisationsdreher 5 dreht im Takte seiner Modulation, von der Ausgangslage (Pfeilrichtung am Eingang des Hohlleiters 1) aus gerechnet, zwischen -45 bis -i-45°, der nichtreziproke Polarisationsdreher 5' dreht, von der Ausgangslage aus gerechnet, im Takte seiner Modulation, deren Frequenz höher als die in der Spule 8 gewählt ist, von -90 bis +90°. Zu diesem Zweck muß die Spule 8' mit mehr Windungen als die Spule 8 versehen und/oder ihr Spulenstrom stärker bemessen werden. Die übrige Ausgestaltung der Anordnung entspricht der nach der F i g. 1.An arrangement which is particularly suitable for generating series of pulses is shown in FIG. 2 shown. In this arrangement, two bodies 5 and 5 ′ made of gyromagnetic material are provided, between which there is a rod-shaped area made of dielectric material which contains the damping layer 7. Correspondingly, the arrangement has two coils 8 and 8 'which are operated with two frequency-different modulation currents and which work in connection with the gyromagnetic material 5, 5' as follows. The non-reciprocal polarization rotator 5 rotates at the rate of its modulation, calculated from the starting position (direction of the arrow at the entrance of the waveguide 1) , between -45 to -i-45 °, the non-reciprocal polarization rotator 5 'rotates, calculated from the starting position, at the rate of its Modulation, the frequency of which is selected to be higher than that in coil 8, from -90 to + 90 °. For this purpose, the coil 8 'must be provided with more turns than the coil 8 and / or its coil current must be dimensioned to be stronger. The rest of the configuration of the arrangement corresponds to that according to FIG. 1.

Claims (1)

Patentanspruch: Anordnung zur nichtreziproken Drehung der Polarisationsebene sehr kurzer linear polarisierter elektromagnetischer Wellen unter Verwendung von einer Wellenführung und von gyromagnetischem Material, das von einem der Magnetisierung dienenden Solenoid im Abstand umschlossen ist, bei der das gyromagnetische Material ein die Wellenführung selbst darstellender Stab ist, der durch Übergangsstücke mit den auf beiden Seiten sich anschließenden metallischen Wellenführungsabschnitten verbunden ist und bei der der radiale Abstand des Solenoids von der Außenfläche des aus gyromagnetischem Material bestehenden Stabes derart groß gewählt ist, daß sich die in Radialrichtung innengelegenen Windungen der Spule bereits außerhalb des wesentlichen Feldes der elektromagnetischen Welle um den Stab aus gyromagnetischem Material befinden, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabdurchmesser derart größer als die Stablänge gewählt ist, daß eine Temperaturkompensation der Phasendrehung gegeben ist, und daß die Übergangsstücke .l/4-Stufentransformatoren sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1103 414; deutsche Auslegeschrift Nr. 1038 623; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1750 844; USA.-Patentschrift Nr. 2 844 799.Claim: arrangement for non-reciprocal rotation of the plane of polarization very short linearly polarized electromagnetic waves using a wave guide and gyromagnetic material that is from one of the magnetization serving solenoid is enclosed at a distance in which the gyromagnetic material is a rod representing the wave guide itself, which is connected by transition pieces with the metallic wave guide sections adjoining on both sides is connected and where the radial distance of the solenoid from the outer surface of the rod made of gyromagnetic material is chosen so large that the inner turns of the coil in the radial direction are already outside of the essential field of the electromagnetic wave around the rod of gyromagnetic Material are located, characterized in that the rod diameter is so larger is chosen as the rod length that a temperature compensation of the phase rotation is given, and that the transition pieces are .l / 4-step transformers. Into consideration printed publications: German Patent No. 1103 414; German interpretation document No. 1038 623; German utility model No. 1750 844; U.S. Patent No. 2,844 799.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2844799A (en) * 1955-09-15 1958-07-22 Bell Telephone Labor Inc Guided wave transmission system
DE1038623B (en) * 1958-01-14 1958-09-11 Telefunken Gmbh Directional damping line, consisting of a waveguide with a strip-shaped damping element
DE1103414B (en) 1959-07-29 1961-03-30 Siemens Ag Temperature compensated Faraday rotator or phase shifter with gyromagnetic material for very short electromagnetic waves
DE1750844A1 (en) * 1967-06-16 1971-09-30 Skf Svenska Kullagerfab Ab Bearing arrangement in roller bearings

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2844799A (en) * 1955-09-15 1958-07-22 Bell Telephone Labor Inc Guided wave transmission system
DE1038623B (en) * 1958-01-14 1958-09-11 Telefunken Gmbh Directional damping line, consisting of a waveguide with a strip-shaped damping element
DE1103414B (en) 1959-07-29 1961-03-30 Siemens Ag Temperature compensated Faraday rotator or phase shifter with gyromagnetic material for very short electromagnetic waves
DE1750844A1 (en) * 1967-06-16 1971-09-30 Skf Svenska Kullagerfab Ab Bearing arrangement in roller bearings

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