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Gyromagnetische Anordnung Die Erfindung bezieht sich auf eine gyromagnetische
Anordnung für sehr kurze elektromagnetische Wellen, bestehend aus einer rohrförmigen
Wellenführung, in deren Innerem vorzugsweise Streifenform aufweisendes gyromagnetisches
Material angeordnet ist, das von einem außerhalb der Wellenführung angeordneten
U-förmigen Magnetsystem vormagnetisiert ist.
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Anordnungen dieser Art finden bei sehr kurzen elektromagnetischen
Wellen als Richtungsleitungen, Phasendrehglieder, Dämpfungsglieder, Modulatoren
u. dgl. eine allgemeine Verwendung. Es sind bereits derartige Anordnungen bekannt,
bei denen die Schenkel des U-förmigen Magnetsystems aus Permanentmagneten bestehen,
die an ihren dem Hohlleiter fernen Polen durch ein Weicheisenjoch miteinander verbunden
sind. Die Einstellung des die Ferritstreifen im Hohlleiter durchsetzenden Magnetfeldes
wird hierbei mittels eines Weicheisenteiles erreicht, das zwischen den Schenkeln
angeordnet und nach Art eines kontaktlosen Kolbens in Richtung der Schenkel bewegt
werden kann.
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In der Regel sind die äußeren Abmessungen solcher gyromagnetischer
Bauteile durch das für die Vormagnetisierung des gyromagnetischen Stoffes benötigte
Magnetsystem bestimmt. Insbesondere bei Frequenzen im Bereich oberhalb 10 GHz werden
für eine ausreichende Vormagnetisierung erhebliche Feldstärken benötigt. Wie die
Praxis zeigt, wächst der Umfang des Magnetsystems wesentlich schneller als die von
ihm zur Verfügung gestellte Feldstärke in dem den gyromagnetischen Stoff enthaltenden
Luftspalt. Bei Permanentmagnetsystemen, wie sie meist zur Anwendung gelangen, kann
sogar der Fall eintreten, daß die Nutzfeldstärke mit größer werdendem Magnetsystem
durch den stärker anwachsenden Streuffuß wieder abnimmt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der einleitend
beschriebenen Art hinsichtlich der geschilderten Schwierigkeiten wesentlich zu verbessern.
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Ausgehend von einer gyromagnetischen Anordnung für sehr kurze elektromagnetische
Wellen, bestehend aus einer rohrförmigen Wellenführung, in deren Innerem vorzugsweise
Streifenform aufweisendes gyromagnetisches Material angeordnet ist, das von einem
außerhalb der Wellenführung angeordneten U-förmigen Magnetsystem vormagnetisiert
ist, wird erfindungsgemäß die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen den Schenkeln
des U-förmigen Magnetsystems, vorzugsweise in Höhe der Polschuhe, zusätzlich ein
Permanentmagnet eingefügt ist, der entgegen dem Streufeld des Magnetsystems an dieser
Stelle gepolt ist.
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Der zwischen den Schenkeln des U-förmigen Magnetsystems eingefügte
Permanentmagnet hat die Wirkung, daß er das Feld zwischen den Schenkeln in Richtung
auf den den gyromagnetischen Stoff enthaltenden Luftspalt verdrängt, so daß die
Nutzfeldstärke im erwähnten Luftspalt im gewünschten Sinne verstärkt wird. Da der
Permanentmagnet keinen Beitrag zu den äußeren Abmessungen des Magnetsystems liefert,
wird somit der Wirkungsgrad des Magnetsystems bei gleichbleibenden äußeren Abmessungen
in außerordentlich vorteilhafter Weise erheblich verbessert.
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Die Größe des Streufeldes ist zwischen den Schenkeln des Magnetsystems
nicht an allen Stellen gleich groß. Es nimmt vielmehr in Richtung auf das Sehenkeljoch
immer mehr ab. Dieser Sachverhalt kann beim Erfindungsgegenstand in einfacher und
zweckmäßiger Weise dadurch zur Einstellung der Luftspaltfeldstärke ausgenutzt werden,
daß der Permanentmagnet hinsichtlich seiner Lage parallel zu den Schenkeln des U-förmigen
Magnetsystems verschiebbar ausgeführt wird.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes,
bei der die rohrförmige Wellenführung aus einem Rechteckhohlleiterabschnitt besteht,
in dessen Innerem zu beiden Seiten streifenförmiges, in Achsrichtung des Rechteckhohlleiterabschnittes
verlaufendes gyromagnetisches Material angeordnet ist und bei der das U-förmige
Magnetsystem aus zwei einander gegenüberliegenden U-förmigen Magneten besteht, sieht
vor, daß zwischen den Schenkeln jedes der beiden U-förmigen Magnete ein Permanentmagnet
angeordnet ist.
Das U-förmige Magnetsystem wird zweckmäßig ebenfalls
mit Permanentmagneten realisiert.
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An Hand eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung dargestellt
ist, soll die Erfindung im folgenden noch näher erläutert werden.
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Die Figur zeigt eine Richtungsleitung in Rechteckhohlleiterbauweise,
die mit einem U-förmigen Magnetsystem gemäß der Erfindung versehen ist. Die Richtungsleitung
besteht aus einem Rechteckhohlleiter 1 mit Schmalprofil, in dessen Innerem
in Achsrichtung zwei Ferritstreifen 2 vorgesehen sind. Die Ferritstreifen
2 sind unmittelbar an der Innenwandung auf Seiten der oberen Breitseite des
Rechteckhohlleiterabschnittes 1 hinsichtlich der ihnen jeweils benachbarten
Hohlleiterschmalseiten in gleichen Abständen angeordnet. Das U-förmige Magnetsystem
besteht aus vier Permanentmagneten 3 a13 b, 4 a14 b,
von denen die Permanentmagnete
3 a13 b mit dem Weicheisenjoch 3 c und den Polschuhen 3 d und die Permanentmagnete
4a14b mit dem Weichensenjoch 4c und den Polschuhen 4d jeweils zu einem U-förmigen
Magneten ergänzt sind, die sich auf einander gegenüberliegenden Hohlleiterbreitseiten
in Höhe der Ferritstreifen 2 gegenüberstehen. Die Permanentmagnete
3 a13 b und 4 a14 b sind so gepolt, daß sie zusammen mit den Weicheisenjochs
3 c und 4 c und den durch den Rechteckhohlleiterabschnitt gegebenen Luftspalt einen
magnetischen Ring darstellen.
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Gemäß der Erfindung sind zwischen den Permanentmagneten 3 a und 3
b einerseits und den Permanentmagneten 4a und 4 b andererseits zwei weitere Permanentmagnete
5 vorgesehen, die hinsichtlich des Streufeldes in diesen Zwischenräumen entgegengesetzt
gepolt sind. Wie bereits einleitend erwähnt wurde, haben die Permanentmagnete 5
die Wirkung, daß sie das Streufeld zwischen den Schenkeln der U-förmigen Magnete,
denen sie zugeordnet sind, in Richtung auf den die Ferritstreifen 2 enthaltenden
Luftspalt verdrängen und dadurch die Nutzfeldstärke in dem genannten Luftspalt in
gewünschtem Sinne erhöhen.
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Die Permanentmagnete 5 sind zwischen den Schenkeln der U-förmigen
Magnete in Schrauben 6 gehalten, die ihrerseits in einem entsprechenden Gewinde
in den Weicheisenjochs 3 c und 4 c geführt sind. Dadurch ist erreicht, daß die Permanentmagnete
5 parallel zu den von den Permanentmagneten 3 a13 b und 4 a14 b gebildeten
Schenkeln zum Zwecke der Feldeinstellung verschoben werden können.
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Die Permanentmagnete 5 bestehen zweckmäßigerweise aus einem Material
mit hoher Koerzitivkraft, z. B. Bariumferrit.