[go: up one dir, main page]

DE1274692B - Gyromagnetischer Mikrowellenschalter - Google Patents

Gyromagnetischer Mikrowellenschalter

Info

Publication number
DE1274692B
DE1274692B DEW39900A DEW0039900A DE1274692B DE 1274692 B DE1274692 B DE 1274692B DE W39900 A DEW39900 A DE W39900A DE W0039900 A DEW0039900 A DE W0039900A DE 1274692 B DE1274692 B DE 1274692B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gyromagnetic
microwave switch
waveguide
switch according
conductor
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DEW39900A
Other languages
English (en)
Inventor
William J Parris
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.)
Westinghouse Electric Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric 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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Corp filed Critical Westinghouse Electric Corp
Publication of DE1274692B publication Critical patent/DE1274692B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/10Auxiliary devices for switching or interrupting
    • H01P1/11Auxiliary devices for switching or interrupting by ferromagnetic devices
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/80Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used using non-linear magnetic devices; using non-linear dielectric devices
    • H03K17/82Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used using non-linear magnetic devices; using non-linear dielectric devices the devices being transfluxors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Microwave Tubes (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
HOIh
Deutsche Kl.: 21 a4-72/01
Nummer: 1274 692
Aktenzeichen: P 12 74 692.8-35 (W 39900)
Anmeldetag: 13. September 1965
Auslegetag: 8. August 1968
Die Erfindung betrifft einen gyromagnetischen Mikrowellenschalter, der aus einem Wellenleiterabschnitt mit zwei parallelen leitenden Hauptseitenwänden von solchen Querabmessungen besteht, daß sich zwischen ihnen eine elektromagnetische Welle bestimmter Frequenz fortpflanzen kann, wobei zwischen den leitenden Wänden mindestens ein gyromagnetisches Element angeordnet ist, dessen remanente Magnetisierung gleiche Größenordnung wie die Sättigungsmagnetisierung hat. Der so aufgebaute gyromagnetische Schalter soll reziprok sein, d. h., seine Wirkung ist unabhängig von der Fortpflanzungsrichtung der elektromagnetischen Wellen.
Die Verwendung gyromagnetischer Werkstoffe zur Erzielung reziproker und nichtreziproker Wirkungen in Mikrowellenleitungen ist bekannt und hat schon zahlreiche Ausgestaltungen erfahren. Die Theorie des gyromagnetischen Verhaltens ist ausreichend erforscht, um die Bedingungen angeben zu können, bei denen derartige Vorrichtungen reziprok oder nichtreziprok sind, und um zu bestimmen, ob die Vorrichtung als Phasenschieber oder als Dämpfungsglied arbeitet (siehe z. B. Bell System Technical Journal, Bd. 34, Januar 1955, S. 5 bis 103 und Bd. 44, Nr. 10, Oktober 1956 der Zeitschrift Proc. I. R. E.).
Wenn ein gyromagnetiscb.es Element in ein magnetisches Gleichfeld solcher Stärke gebracht wird, daß die Bedingung der Gyroresonanz mit einer fortschreitenden Mikrowelle erfüllt ist, so absorbiert das gyromagnetische Element bekanntlich die Mikrowellenenergie. Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art ist das gyromagnetische Element stets so stark vormagnetisiert, daß es sich im Sättigungszustand oder jenseits desselben befindet, so daß es eine kräftige Dämpfung hervorruft. Solche Anordnungen wirken also als Sperrglieder und sind nichtreziprok, d. h., sie gestatten eine Energieübertragung in einer Richtung, während die Energie einer in entgegengesetzter Richtung fortschreitenden Welle absorbiert wird.
So beschreibt die USA.-Patentschrift 2798 205 eine gyromagnetische Mikrowellenanordnung, bei welcher die Mikrowellenpermeabilität eines Ferrits durch Anlegen eines äußeren Magnetfeldes an einen Hohlleiter parallel zu den elektrischen Vektoren verändert wird. Hierdurch läßt sich der Ferrit selektiv für Mikrowellenenergie einer bestimmten Frequenz durchlässig oder reflektierend machen. Der Ferrit wird hierbei über seine Sättigung hinaus vormagnetisiert und befindet sich dann jenseits der Gyroresonanzbedingung. Hierdurch unterscheidet sich die beschriebene Anordnung von anderen bekannten Vor-Gyromagnetischer Mikrowellenschalter
Anmelder:
Westinghouse Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)
Vertreter:
Dipl.-Ing. G. Weinhausen, Patentanwalt,
8000 München, Widenmayerstr. 46
Als Erfinder benannt:
William J. Parris,
Glen Burnie, Md. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 14. September 1964
(396120)
richtungen, bei denen eine veränderbare Dämpfung durch Absorption im Ferrit erzeugt wird, wenn der Ferrit so vormagnetisiert wird, daß er sich in der Umgebung der Gyroresonanz befindet. Die Verwendung von Ferriten mit rechteckiger Magnetisierungsschleife ist jedoch in der genannten Vorveröffentlichung nicht vorgesehen, weshalb keine ausreichende remanente Magnetisierung auftritt. Das äußere Magnetfeld muß also dauernd aufrechterhalten werden und benötigt zu seiner Abschaltung und Einschaltung merkliche Zeiten, weil die Magnetspulen hohe Induktivität aufweisen und weil das Magnetfeld die Wände des Hohlleiters durchsetzt und in ihnen starke Wirbelströme hervorruft.
Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannten gyromagnetischen Mikrowellenschalter derart zu verbessern, daß eine reziproke Wirkung eintritt, d. h. der Energiedurchgang in beiden Richtungen gesperrt wird, ohne daß dem Schalter dauernd äußere Energie zugeführt werden muß, sowie daß eine raschere Umschaltung ermöglicht wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch ereicht, daß die Mitte des im Wellenleiter befindlichen gyromagnetischen Elements von zwei elektrischen Leitern unter einem Winkel zueinander durchsetzt wird und daß die Leiter mit Impulsquellen zur selektiven Erzeugung remanenter
809 589/185
Magnetisierungszustände in dem gyromagnetischen Element verbunden sind.
Es genügt also jeweils ein kurzer Stromstoß, um die Sperrung durchzuführen bzw. aufzuheben.
Im Gegensatz zu den besprochenen Vorveröffentlichungen wird in der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Mikrowellenenergie nicht absorbiert, sondern reflektiert, d. h., es wird die Bedingung eines Leerlaufs oder Kurzschlusses hergestellt. Das gyromagnetische Element ist hierbei zwar gesättigt, be- ίο findet sich aber nicht in Gyroresonanz. Dies stellt ein gänzlich unerwartetes Verhalten dar, dessen Ursache noch nicht völlig klar ist.
Zum besseren Verständnis der Erfindung und ihrer Abweichungen von dem Stand der Technik wird nachstehend kurz die Theorie des Gyromagnetismus geschildert. Den Gyromagnetismus zeigt eine StofE-klasse, zu der insbesondere die Ferrite gehören und die unpaarige Elektronenspins besitzt. Diese parallelen Elektronenspins in bestimmten Bezirken des Materials können durch ein äußeres magnetisches Gleichfeld ausgerichtet werden und zeigen eine deutliche Präzessionsbewegung, wenn sie gleichzeitig senkrecht zur Vormagnetisierung gerichteten magnetischen Kräften unterworfen werden. Diese magnetischen Kräfte sind bei Mikrowellen gewöhnlich die magnetischen Feldvektoren der fortschreitenden elektromagnetischen Wellen. Auf diese Weise trifft eine Wechselwirkung zwischen gewissen Elektronen des gyromagnetischen Materials und der elektromagnetischen Welle ein. Die unpaarigen Elektronenspins stellen magnetische Dipole dar. Da die Elektronen Masse und eine elektrische Ladung haben und ständig um ihre Achse kreiseln, können sie als kleine Kreisel angesehen werden, und die globale Wirkung der unpaarigen Elektronenspins eines Ferrits kann für die Zwecke der Theorie wie ein einziger Kreisel angesehen werden.
Ferrite haben neben den gyromagnetischen Eigenschaften, die alle Ferromagnete zeigen, einen hohen elektrischen Widerstand und mäßig hohe Dielektrizitätskonstante. Da sie zahlreiche unpaarige Elektronenspins aufweisen, sind die gyromagnetischen Eigenschaften sehr ausgeprägt, und die gyromagnetische Wechselwirkung mit elektromagnetischen WeI-len bewirkt, daß die scheinbare Permeabilität für die elektromagnetische Energie durch Änderung des inneren Magnetflusses leicht beeinflußt werden kann. Ferrite und gyromagnetische Elemente werden nachstehend als gleichbedeutend angesehen.
Wegen der erwähnten Eigenschaften der Ferrite kann Mikrowellenenergie in sie eindringen und sie weitgehend durchsetzen, ohne allzusehr gedämpft oder in der Phase gedreht zu werden, solange der betreffende Ferrit nicht in passender Weise vormagnetisiert ist. Dagegen lassen sich wegen der starken Wechselwirkung zwischen der elektrischen Welle und den kreiselnden Elektronen die scheinbare Permeabilität, die Dämpfung und erfindungsgemäß auch der Blindwiderstand von Ferriten elektronisch sehr schnell ändern, wenn der innere Magnetfluß geändert wird.
Wird ein vormagnetisierter Ferrit in eine Übertragungsleitung eingebaut, so daß er auch unter dem Einfluß des linear oder zirkulär polarisierten elektromagnetischen Feldes einer fortschreitenden Welle steht, so hängt die Präzessionsbewegung der Dipole davon ab, wie sie zum elektromagnetischen Feld ausgerichtet sind. Ist die Winkelgeschwindigkeit der Präzession der Dipole um die magnetischen Kraftlinien des Vormagnetisierungsfeldes gleich und gleichgerichtet wie der rotierende magnetische Feldanteil der fortschreitenden Welle, so tritt Gyroresonanz ein. Da die Präzessionsbewegung in gyromagnetischen Stoffen stark gedämpft ist, sucht der Vektor des magnetischen Moments in einer Spirale allmählich in die magnetische Feldrichtung einzulaufen. Da das Elektron stets um das Gleichfeld in einer Richtung präzediert, die durch die feste Spinrichtung gegeben ist, wird die eine dieser Richtungen positiv zirkuläre Komponente und die andere negativ zirkuläre Komponente genannt. Auch linear polarisierte Wechselfelder können bekanntlich in zwei in entgegengesetzter Richtung umlaufende zirkulär polarisierte Komponente aufgespalten werden, so daß an jeder Stelle des Wellenleiters, wo sich auch das Ferritelement befindet, eine zirkuläre Feldkomponente vorhanden ist. Bei einer infinitesimalen Drehung dieser Vektoren um das Gleichfeld wird durch die positiv zirkuläre Komponente des Magnetfeldes elektrische Arbeit am Elektron geleistet. Infolgedessen findet ein Energieübergang von dem positiv zirkulären Wechselfeld auf das Elektron statt. Der Momentenvektor für Elektronen fächert infolgedessen auf, d. h., er bildet immer größere Winkel mit der Richtung des magnetischen Gleichfeldes. Eine zirkulär polarisierte Komponente kann also die Präzessionsbewegung des Elektrons mit konstanter Amplitude aufrechterhalten, obwohl diese Bewegung stark gedämpft ist. Die dem Elektron durch das rotierende Magnetfeld zugeführte Energie ersetzt gerade die durch die Dämpfung verbrauchte Energie. Dies ist die Gyroresonanzbedingung, bei welcher das gyromagnetische Material Mikrowellenenergie absorbiert.
Die negativ zirkuläre Komponente des Wechselfeldes kann offenbar keinen Energieübergang auf das Elektron bewirken, da das Drehmoment zweimal bei jedem Umlauf seine Richtung umkehrt. Für denjenigen Teil des vormagnetisierten gyromagnetischen Elements, der von der Mittellinie zu einer Seite des Wellenleiters abliegt, überwiegt offenbar die positiv zirkuläre Komponente, während auf der anderen Seite der Mittellinie die negativ zirkuläre Komponente vorherrscht. Für den der Mittellinie benachbarten Teil des gyromagnetischen Elements sind dagegen die positiv und negativ zirkulär polarisierte Komponente nahezu gleich, weshalb die Anordnung hier reziproke Eigenschaften aufweist.
Diese bekannten Tatsachen reichen aber nicht aus, um zu erklären, daß erfindungsgemäß ein in einem Hohlleiter befindliches gyromagnetisches Element auf ankommende Wellen wie eine glatte Wand wirkt, wenn die Vormagnetisierung zur Sättigung ausreicht, jedoch noch unterhalb der gyromagnetischen Resonanzbedingungen liegt. Da der Effekt frequenzabhängig ist, d. h. der Übergang von der Durchlässigkeit zur Undurchlässigkeit in einem schmalen Frequenzband von den Abmessungen des gyromagnetischen Elements abhängt, zeigt er das Verhalten einer Resonanz, die jedoch nicht mit der bekannten gyromagnetischen Resonanzbedingung, die mit Absorption verbunden ist, verwechselt werden darf.
Vorzugsweise wird zur Umschaltung des Ferritelements vom reflektierenden auf den durchlässigen Zustand die Magnetisierungsebene des Ferrits ge-
dreht. Für diese Drehung genügt bei Verwendung eines Ferrits mit rechteckiger Magnetisierungsschleife jeweils ein kurzer Stromstoß, da die remanente Magnetisierung nahezu mit der Sättigung übereinstimmt.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben. Hierin sind
F i g. 1 und 2 isometrische Darstellungen zweier verschiedener Ausführungsbeispiele.
Das in F i g. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel weist einen Hohlleiterabschnitt 10 mit rechteckigem Querschnitt auf, worin sich ein Ferritelement 11 befindet, das zwischen den oberen und unteren Breitseiten des Hohlleiters befestigt, z. B. eingeklebt ist. Die Abmessungen der Breitseiten 12 und 13 sind Vorzugsweise gleich einer halben Wellenlänge der elektromagnetischen Welle, für welche die Anordnung bestimmt ist. Hierbei ist zu beachten, daß bekanntlich wegen der starken dielektrischen Vorbelastung durch den Ferrit die Wellenlänge gegenüber dem freien ao Raum erheblich verkürzt ist. Die Schmalseiten 14 und 16 des Hohlleiters haben vorzugsweise etwa die halbe Breite der Breitseiten, um in bekannter Weise eine maximale Kapazität zu erzielen. In einem solchen Hohlleiter pflanzt sich bekanntlich Mikrowellenenergie im überwiegenden TE10-Modus fort, worin die Ebene des magnetischen Feldes der fortschreitenden Welle parallel zu den Breitseiten ist. Die Erfindung ist auch auf andere Wellenleiter vom H-Typ anwendbar.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel füllt das Ferritelement 11 nicht die ganze Höhe des Hohlleiters aus, sondern befindet sich zwischen zwei Metallplatten 12 a und 13 a, die an der oberen bzw. unteren Breitseite befestigt sind. Gegebenenfalls kann auch die Höhe der Schmalseiten 14 und 16 verringert werden, falls der Hohlleiter nicht mit der maximalen Kapazität betrieben werden muß, so daß dann das Element 11 unmittelbar an den Wänden befestigt werden kann.
Um einen inneren Magnetfluß in geschlossenen Bahnen im Ferritelement 11 zu erzeugen, ist ein Leitungsdraht 18 durch eine senkrecht zur Fortschreitungsrichtung der Welle verlaufende zentrale Öffnung des Ferritelements mittels einer isolierenden Buchse 19 hindurchgeführt. Über Anschlußdrähte 21 und 20, die auf irgendeine Weise (z. B. mittels Durchführungen 22) isoliert durch die Schmalseiten herausgeführt sind, ist der Leiter 18 an eine Steuersignalquelle angeschlossen, die symbolisch durch eine Batterie 23, einen Schalter 24 und einen Umschalter 26 dargestellt ist. Der Umschalter 26 besitzt einen Kurzschlußbügel 27, so daß in der linken Stellung des Schalters der Stromkreis über die Leiter 18, 20 und 21 geschlossen ist, solange der Schalter 24 geschlossen bleibt.
Es wurde gefunden, daß ein Gleichstrom ausreichender Stärke durch den Leiter 18, der das Ferritelement 11 in geschlossenen Bahnen magnetisiert, für ein bestimmtes Frequenzband dem Ferritelement reflektierende Eigenschaften verleiht. Die Stromrichtung im Leiter 18 ist in dieser Hinsicht unwesentlich. Diese Eigenschaft wird nachstehend als Reflexionsresonanz bezeichnet, da sie von der Frequenz abhängig ist. Sie ist aber nicht identisch mit der bekannten Gyroresonanz.
Außer dem quer verlaufenden Leiter 18 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein längs verlaufender Leiter 31 vorgesehen, der also rechtwinklig zu dem Leiter 18 verläuft und von diesem isoliert ist. Er kann über Zuleitungen 32 und 33 und einen Schalter 34 von einem zweiten Steuerkreis, der symbolisch durch die Batterie 36 dargestellt ist, mit Strom versorgt werden. Es wurde gefunden, daß bei genügend starker Magnetisierung des Ferritelements 11 in geschlossenen Bahnen um den Leiter 31, und zwar unterhalb der Gyroresonanzbedingung, das Ferritelement 11 die Mikrowellenenergie im wesentlichen ohne Dämpfung oder Reflexion durchläßt. Werden die beiden Leiter 18 und 31 in Reihe geschaltet, so daß sie vom gleichen Strom durchflossen werden, dessen Stärke zu einer Magnetisierung ausreicht, so wird bei Stromfluß in einer Richtung das Ferritelement 11 in beiden Richtungen durchlässig, und bei Stromfluß in der anderen Richtung reflektiert das Element 11 die eintreffende Mikrowellenenergie.
Der wirkliche Grund für die überraschende Reflexionswirkung bei Schaltvorgängen gemäß der Erfindung läßt sich auch aus der bekannten reziproken und nichtreziproken Phasendrehung bei der Fortpflanzung von Mikrowellenenergie nicht erklären. Auch die Dämpfung durch Absorption im Bereich der Gyroresonanz ist auf Grund bekannter Prinzipien erklärbar, hat aber mit der Erfindung nichts zu tun. Eine mögliche Erklärung des neuen Effekts beruht darauf, daß eine Magnetisierung in geschlossenen Bahnen in zur Fortpflanzungsrichtung senkrechten Ebenen zu nichtreziproken Eigenschaften führt, während eine Magnetisierung in geschlossenen Bahnen in zur Fortpflanzungsrichtung parallelen Ebenen reziproke Eigenschaften hervorruft. Die gleichzeitige Erregung in beiden Ebenen durch einen in einer bestimmten Richtung fließenden Strom führt nun zu einer resultierenden Magnetisierung in geschlossenen Linien unter einem Winkel von 45° gegen die Fortpflanzungsrichtung, während die Erregung durch einen in entgegengesetzter Richtung fließenden Strom die Magnetisierungsebene um 45° im entgegengesetzten Sinn dreht. Die Schräglage der Magnetisierungsebene in der einen Richtung macht das gyromagnetische Element undurchlässig und in der anderen Richtung macht sie es durchlässig. Der tiefere Grund hierfür ist unbekannt.
Zur Reihenschaltung der Leiter 18 und 31 dient bei der Ausführungsform nach F i g. 1 der zweipolige Umschalter 26, der außer den Kontakten im Stromkreis der Batterie 23 und des Leiters 18 weitere Kontakte 38 und 39 im Stromkreis der Leiter 32 und 33 hat. Wird der Schalter 26 nach rechts umgelegt, so liegt der Querleiter 18 in Reihe mit dem Längsleiter 31, und wird nun bei offenem Schalter 34 der Schalter 24 geschlossen, so werden die beiden Leiter 18 und 31 in Reihe von der Batterie 23 erregt. Um nun die Stromflußrichtung zwecks Umschaltung des Ferrits von Durchlässigkeit auf Sperrung und umgekehrt umzukehren, ist der zweipolige Umschalter 25 vorgesehen.
Ein ausgeführtes Beispiel eines erfindungsgemäßen Mikrowellenschalters enthielt einen Ferritwürfel von der Seitenlänge 10 mm. Es handelte sich um einen aluminiumsubstituierten Magnesium-Mangan-Ferrit. Wurde er in einem rechteckigen Hohlleiter eingebaut, der solche Abmessungen hatte, daß eine elektromagnetische Welle mit 5600 mHz im TE10-Modus darin fortschreiten konnte, so ergab sich die beschriebene Resonanzreflexion, wenn das Ferritelement mit einem kurzen Impuls von 15 Ampere gesättigt wurde.
Um eine größere Sperrbandbreite zu erzielen, können mehrere Ferritelemente gemäß der Erfindung, vorzugsweise aneinander angrenzend, verwendet werden. Eine solche Kaskadenanordnung ist in F i g. 2 dargestellt. In einem längeren rechteckigen Hohlleiterabschnitt 50 ähnlich F i g. 1 befindet sich ein Ferritelement 51, dessen Länge sechs Ferritelementen 11 in Fig. 1 entspricht. Um die geschlossenen inneren magnetischen Kraftlinien im Ferrit zu erzeugen, ist dieser mit mehreren quer verlaufenden Bohrungen 52 versehen, durch die ein vorzugsweise isolierter Leitungsdraht 53 hin- und hergehend gezogen ist. Die Bohrungen 52 befinden sich in der Mitte der Bereiche, die jeweils einem Element 11 entsprechen. Ihr Abstand ist also gleich der Seitenlänge des Würfels 11. Die Verbindungsbügel 53 α zwischen den einzel nen Leiterabschnitten haben größeren Abstand vom Element 50, so daß der diese Verbindungsbügel umgebende Magnetfluß nicht störend auf das Element 51 einwirken kann.
Der Leiter 53 ist über Anschlüsse 54 und 56, die durch die Seitenwand des Hohlleiters hindurchgeführt sind, mit einer Steuervorrichtung verbunden, die aus einer Steuerspannungsquelle (z. B. Batterie 57), einem Ausschalter 58 und einem zweipoligen Umschalter 59 besteht. Ein Kurzschlußbügel 61 sorgt dafür, daß in der linken Stellung des Umschalters 59 der Stromkreis durch den Leiter 53 geschlossen ist, wenn Schalter 58 geschlossen wird. Ferner sind wie oben Maßnahmen getroffen, um den Leiter 53 in Reihe mit einem längs verlaufenden Leiter 62 zu schalten, der durch eine zentrale Längsbohrung des Ferritelements 51 hindurchgeht.
Zu diesem Zweck ist der Leiter 62 über die Anschlüsse 63 und 64 in einen Steuerkreis eingeschleift, der eine Batterie 66 und einen Ausschalter 67 enthält. Dieser Steuerkreis kann mittels des Schalters 67 und der Batterie 66 getrennt erregt werden oder läßt sich durch Umlegen des Schalters 59 in die rechte Lage in Reihe mit dem Leiter 53 schalten. Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform ist die gleiche wie bei der ersten Ausführungsform, abgesehen davon, daß das Frequenzband, in welchem die Sperrung eintritt, ein Mehrfaches des Frequenzbandes bei der ersten Ausführungsform ist, und zwar proportional zum Volumenverhältnis der Elemente 50 und 11. Mittels eines zweipoligen Umschalters 70 kann die Stromrichtung durch die Reihenschaltung umgekehrt werden. Die Länge des Elementes 50 mit zusätzlichen Leiterabschnitten 53 kann zwecks Verbreiterung des Sperrbereiches beliebig vergrößert werden. Die Querschnittsabmessungen und die Länge des Ferrits sowie Anzahl und Abstand der Leiterabschnitte 53 bestimmen Betriebsfrequenz, Bandbreite und Schaltwirkung.

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Gyromagnetischer Mikrowellenschalter, bestehend aus einem Wellenleiterabschnitt mit zwei parallelen leitenden Hauptseitenwänden von solchen Querabmessungen, daß sich zwischen ihnen eine elektromagnetische Welle bestimmter Frequenz fortpflanzen kann, sowie mindestens einem zwischen den leitenden Wänden angeordneten gyromagnetischen Element, dessen remanente Magnetisierung gleiche Größenordnung wie die Sättigungsmagnetisierung hat, gekennzeichnetdurch mindestens zwei die Mitte des gyromagnetischen Elements (11,51) unter einem Winkel zueinander durchsetzende elektrische Leiter (18, 31), die mit Impulsquellen (23, 36) zur selektiven Erzeugung remanenter Magnetisierungszustände in dem gyromagnetischen Element verbunden sind.
2. Mikrowellenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsquellen so geschaltet sind, daß die elektrischen Leiter getrennt oder gleichzeitig in verschiedenen Stromrichtungen erregt werden können.
3. Mikrowellenschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Leiter in Achsenrichtung des Wellenleiterabschnitts und der andere Leiter rechtwinklig zu der Achse und parallel zu den Hauptseitenwänden (12,13) des Wellenleiters verläuft.
4. Mikrowellenschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere gyromagnetische Elemente und zugeordnete Längs- und Querleiter in Achsenrichtung des Wellenleiters hintereinander angeordnet sind.
5. Mikrowellenschalter nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen gemeinsamen, durch die Achse der gyromagnetischen Elemente verlaufenden Längsleiter (62).
6. Mikrowellenschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gyromagnetischen Elemente zu einem einstückigen Gebilde (51) vereinigt sind.
7. Mikrowellenschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenleiter zwei weitere leitende Seitenwände besitzt, die mit den Hauptseitenwänden einen rechteckigen Hohlleiter bilden, in welchem eine elektromagnetische Welle vomTE10-Typ sich fortpflanzen kann.
8. Mikrowellenschalter nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Querleiter gemeinsam oder getrennt mit Stromimpulsen beaufschlagt werden können.
In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 798 205;
»Proc. I. R. E.«, Bd. 44, Nr. 10, Oktober 1956,
S. 1345 bis 1468;
»Bell System Technical Journal«, Bd. 34, Januar 1955, S. 5 bis 103.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
809 589/185 7.68 © Bundesdruckerei Berlin
DEW39900A 1964-09-14 1965-09-13 Gyromagnetischer Mikrowellenschalter Pending DE1274692B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US396120A US3333214A (en) 1964-09-14 1964-09-14 Reciprocal latching gyromagnetic switch having orthogonally crossing conductors extending through the gyromagnetic material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1274692B true DE1274692B (de) 1968-08-08

Family

ID=23565930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEW39900A Pending DE1274692B (de) 1964-09-14 1965-09-13 Gyromagnetischer Mikrowellenschalter

Country Status (4)

Country Link
US (1) US3333214A (de)
BE (1) BE669315A (de)
DE (1) DE1274692B (de)
GB (1) GB1116953A (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3969693A (en) * 1974-06-25 1976-07-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Passive microwave power distribution systems
US4001733A (en) * 1975-08-18 1977-01-04 Raytheon Company Ferrite phase shifter having conductive material plated around ferrite assembly
GB1554682A (en) * 1977-03-16 1979-10-24 Philips Electronic Associated Waveguide power limiter

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2798205A (en) * 1952-05-28 1957-07-02 Bell Telephone Labor Inc Magnetically controllable transmission system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3080536A (en) * 1959-11-02 1963-03-05 Hughes Aircraft Co Microwave phase shifter
US3051917A (en) * 1960-06-22 1962-08-28 Bell Telephone Labor Inc Method of suppressing saturation effects in gyromagnetic devices
US3079570A (en) * 1961-01-25 1963-02-26 Aritron Inc Nonreciprocal wave guide junction
US3277401A (en) * 1963-02-15 1966-10-04 Microwave Chemicals Lab Inc Multi-stable phase shifters for microwaves employing a plurality of high remanent magnetization materials

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2798205A (en) * 1952-05-28 1957-07-02 Bell Telephone Labor Inc Magnetically controllable transmission system

Also Published As

Publication number Publication date
BE669315A (de) 1965-12-31
GB1116953A (en) 1968-06-12
US3333214A (en) 1967-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE972329C (de) Einrichtung zur Beeinflussung von linear bzw. eben polarisierten Wellen im Mikrowellenbereich
EP0193837B1 (de) Magnetfelderzeugende Einrichtung für eine Teilchenbeschleuniger-Anlage
DE2834905A1 (de) Ultrahochfrequenz-phasenschieber und abtastantennen mit derartigen phasenschiebern
DE1053044B (de) Mit gyromagnetischem Effekt arbeitender Frequenzumsetzer fuer Ultrahochfrequenzen
DE2616698A1 (de) Monolithischer reziproker ferrit- sperr-phasenschieber
DE1078647B (de) Magnetisch gesteuerter Hohlleiterschalter
DE1591152A1 (de) Mikrowellenschaltung
DE1274692B (de) Gyromagnetischer Mikrowellenschalter
DE2657649C2 (de) Filter für sehr kurze elektromagnetische Wellen
DE1081087B (de) Nichtreziproke UEbertragungseinrichtung mit einem Hohlleiter mit rechteckigem Querschnitt
DE1957866A1 (de) Miniatur-Mikrowellenisolator fuer Bandleitungen
DE1268236B (de) Reziproker elektromagnetischer Wellenleiter
DE1014166B (de) Magnetische Schaltvorrichtung
DE1196731B (de) Nichtreziproke Einrichtung fuer elektro-magnetische Wellenenergie
DE1091630B (de) Nichtreziprokes UEbertragungssystem zur UEbertragung elektromagnetischer Wellen der TEM-Art mit zwei galvanisch getrennten Leitern
DE3029144A1 (de) Vorrichtung zur elektronischen abstimmung eines leistungsmagnetrons
DE1042050B (de) Hohlleiteranordnung mit einem Hohlleiterabschnitt, der ein von einem Magnetfeld durchsetztes Teil aus ferromagnetischem Ferrit-Material enthaelt
DE891999C (de) Bandsperre für Zentimeterwellen
DE1193554B (de) Datenspeicher
DE1466598C (de) Nicht reziproker elektromagnetischer Hohlleiter
DE2005019A1 (de) Kurzer Hohlleiterisolator mit Resonanzelementen
DE1078191B (de) Anordnung zum Umschalten von Hoechstfrequenzwellen
DE1466598A1 (de) Nicht-reziproker elektromagnetischer Wellenleiter
DE1119350B (de) Resonanzisolator
DE1789148C (de) Induktives Halbleiter-Bauelement, Verfahren zum Herstellen und Verwendung