DE1188152B

DE1188152B - Gyromagnetic arrangement

Info

Publication number: DE1188152B
Application number: DES81590A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Guenter Maier
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1962-09-21
Filing date: 1962-09-21
Publication date: 1965-03-04

Description

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.Gyromagnetic arrangement The invention relates to a gyromagnetic arrangement Arrangement for very short electromagnetic waves, consisting of a tubular Wave guide, in the interior of which preferably has a gyromagnetic strip shape Material is arranged by a arranged outside of the wave guide U-shaped magnet system is premagnetized.

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.Arrangements of this type are found in very short electromagnetic Waves as directional lines, phase rotators, attenuators, modulators and the like have general usage. Such arrangements are already known, in which the legs of the U-shaped magnet system consist of permanent magnets, the poles remote from the waveguide are connected to one another by a soft iron yoke are. The setting of the magnetic field penetrating the ferrite strips in the waveguide is achieved here by means of a soft iron part between the legs arranged and moved in the manner of a contactless piston in the direction of the legs can be.

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.As a rule, the external dimensions of such are more gyromagnetic Components by what is required for the premagnetization of the gyromagnetic material Magnet system determined. Especially at frequencies in the range above 10 GHz considerable field strengths are required for a sufficient premagnetization. As the Practice shows that the size of the magnet system grows much faster than that of field strength made available to him in the one containing the gyromagnetic substance Air gap. With permanent magnet systems, as they are mostly used, can even the case may arise that the useful field strength with increasing magnet system decreases again due to the increasing stray foot.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der einleitend beschriebenen Art hinsichtlich der geschilderten Schwierigkeiten wesentlich zu verbessern.The invention is based on the object of an arrangement of the introductory described type in terms of the difficulties described to improve significantly.

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.Starting from a gyromagnetic arrangement for very short electromagnetic Waves, consisting of a tubular wave guide, preferably inside Strip shape having gyromagnetic material is arranged by a U-shaped magnet system arranged outside the shaft guide is premagnetized is, the object is achieved in that between the legs of the U-shaped magnet system, preferably at the level of the pole shoes Permanent magnet is inserted, which opposes the stray field of the magnet system on this Position is polarized.

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.The one inserted between the legs of the U-shaped magnet system Permanent magnet has the effect that it moves the field between the legs in the direction displaced on the air gap containing the gyromagnetic material, so that the Usable field strength in the air gap mentioned is strengthened in the desired sense. Since the Permanent magnet does not contribute to the external dimensions of the magnet system, thus the efficiency of the magnet system with constant external dimensions considerably improved in an extremely advantageous manner.

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.The size of the stray field is between the legs of the magnet system not the same size in all places. Rather, it takes in the direction of thesehenkeljoch more and more from. This fact can be in simple and expediently thereby used to adjust the air gap field strength, that the permanent magnet is parallel to the legs of the U-shaped in terms of its position Magnet system is designed to be displaceable.

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.A particularly advantageous embodiment of the subject matter of the invention, in which the tubular wave guide consists of a rectangular waveguide section, inside it is strip-shaped on both sides, in the axial direction of the rectangular waveguide section extending gyromagnetic material is arranged and in which the U-shaped Magnet system consists of two opposing U-shaped magnets, looks before that between the legs of each of the two U-shaped magnets a permanent magnet is arranged. The U-shaped magnet system is also useful realized with permanent magnets.

An Hand eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung dargestellt ist, soll die Erfindung im folgenden noch näher erläutert werden.Using an exemplary embodiment that is shown in the drawing is, the invention will be explained in more detail below.

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.The figure shows a directional line in rectangular waveguide construction, which is provided with a U-shaped magnet system according to the invention. The directional line consists of a rectangular waveguide 1 with a narrow profile, in the interior of which two ferrite strips 2 are provided in the axial direction. The ferrite strips 2 are arranged directly on the inner wall on the side of the upper broad side of the rectangular waveguide section 1 with respect to the waveguide narrow sides adjacent to them at equal intervals. The U-shaped magnet system consists of four permanent magnets 3 a13 b, 4 a14 b, of which the permanent magnets 3 a13 b with the soft iron yoke 3 c and the pole shoes 3 d, and the permanent magnets 4a14b with the switch yoke 4c and the pole shoes 4d each form a U -shaped magnets are added, which face each other on opposite waveguide broad sides at the level of the ferrite strips 2 . The permanent magnets 3 a13 b and 4 a14 b are polarized so that they represent a magnetic ring together with the soft iron yokes 3 c and 4 c and the air gap given by the rectangular waveguide section.

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.According to the invention, 3 a and 3 are between the permanent magnets b on the one hand and the permanent magnets 4a and 4b on the other hand, two further permanent magnets 5 provided, which are opposite in terms of the stray field in these spaces are polarized. As already mentioned in the introduction, the permanent magnets 5 the effect that they remove the stray field between the legs of the U-shaped magnets, to which they are assigned, in the direction of the ferrite strips 2 containing Displace the air gap and thereby the useful field strength in the air gap mentioned in increase in the desired sense.

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.The permanent magnets 5 are held between the legs of the U-shaped magnets in screws 6, which in turn are guided in a corresponding thread in the soft iron yokes 3 c and 4 c. It is thereby achieved that the permanent magnets 5 can be displaced parallel to the legs formed by the permanent magnets 3 a13 b and 4 a14 b for the purpose of setting the field.

Die Permanentmagnete 5 bestehen zweckmäßigerweise aus einem Material mit hoher Koerzitivkraft, z. B. Bariumferrit.The permanent magnets 5 expediently consist of one material with high coercive force, e.g. B. barium ferrite.

Claims

Claims: 1. Gyromagnetic arrangement for very short electromagnetic Waves, consisting of a tubular wave guide, preferably inside Strip shape having gyromagnetic material is arranged by a U-shaped magnet system arranged outside the shaft guide is premagnetized is, characterized in that between the legs of the U-shaped magnet system, preferably at the height of the pole shoes, a permanent magnet is also inserted, which is polarized against the leakage flux of the magnet system at this point.

2. Gyromagnetic Arrangement according to claim 1, characterized in that the permanent magnet with respect to its position can be displaced parallel to the legs of the U-shaped magnet system is.

3. Gyromagnetic arrangement according to claim 1 or 2, wherein the tubular Wave guide consists of a rectangular waveguide section, in the interior to both sides strip-shaped, in the axial direction of the rectangular waveguide section extending gyromagnetic material is arranged and in which the U-shaped Magnet system consists of two opposing U-shaped magnets that with their pole pieces at the level of the gyromagnetic strips on the two broad sides of the waveguide rest, characterized in that between the legs of each of the two U-shaped Magnets a permanent magnet is arranged.

4. Gyromagnetic arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the U-shaped magnet system is a permanent magnet system. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1089 436.