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DE1788556U - NON-RECIPROCAL FOUR-POLE FOR ELECTROMAGNETIC SHAFTS. - Google Patents

NON-RECIPROCAL FOUR-POLE FOR ELECTROMAGNETIC SHAFTS.

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DE1788556U
DE1788556U DES22448U DES0022448U DE1788556U DE 1788556 U DE1788556 U DE 1788556U DE S22448 U DES22448 U DE S22448U DE S0022448 U DES0022448 U DE S0022448U DE 1788556 U DE1788556 U DE 1788556U
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DE
Germany
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waveguide
reciprocal
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Expired
Application number
DES22448U
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German (de)
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Siemens Corp
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Siemens Corp
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Publication date
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Publication of DE1788556U publication Critical patent/DE1788556U/en
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/32Non-reciprocal transmission devices
    • H01P1/38Circulators
    • H01P1/383Junction circulators, e.g. Y-circulators
    • H01P1/387Strip line circulators

Landscapes

  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

Description

Nichtreziproker Vierpol für elektromagnetische Wellen ---------------------------- Neuerung Die bezieht sich auf einen nichtreziproken Vierpol Die bbezl für vorzugsweise sehr kurze elektromagnetische Wellen ? beste- hend aus einem Abschnitt einer Hochfrequenzleitung in deren Feldraum ein vormagnetisierter Stoff mit gyromagnetischen Eigenschaften angeordnet ist.Non-reciprocal quadrupole for electromagnetic waves ---------------------------- innovation This refers to a non-reciprocal quadrupole The bbezl for preferably very short electromagnetic waves? best- Starting from a section of a high-frequency line in the field space of which a pre-magnetized substance with gyromagnetic properties is arranged.

Vierpole der vorbezeichneten Art sind meist in der Weise aufgebaut 9 daß in einer Hohlleitung kreisförmigen oder rechteckförmigen Querschnitts ein Material mit gyromagnetischen Eigenschaften angeordnet und senkrecht zur Richtung des das Material durchsetzenden magnetischen Wechselfeldes vormagnetisiert wirdo Die Übertragungseigenschaften einer derartigen Anordnung werden dadurch abhängig von der Übertragungsrichtung in dem Hochfrequenzleitungsabschnitt. Als Material mit gyromagnetischen Eigenschaften wird meist ein Ferrit verwendet, da dieses einen hinreichend hohen spezifischen"iderstand hat, der die Hochfrequenzverluste noch tragbar erscheinen läßt. Nachteilig an diesem Material ist u. äo jedoch ? daß für eine vorgegebene richtungsabhän@ige Änderung der jbertragungseigenschaften in der Anordnung beim Übergang zu höchsten Frequenzen sehr hohe ma- gnetische Feldstärken für die Vormagnetisierung erforderlich sind. Neuerung Der i liegt die Aufgabe zugrunde, einen nichtrezipro- ken Vierpol für elektromagnetische Wellen der vorbezeichneten Art unter anderem gerade hinsichtlich der vorstehend erwähn- ten Schwierigkeiten zu verbessern. Neuerung Gemäß er k T wird zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschla- gen, daß der gyromagnetische Stoff aus gegenseitig isolierten ferromagnetischen Schichten, ZoBo lisen-oder Nickelfolien, vorzugsweise extrem geringer Dicke, bestehto Es wird hierbei von der Erkenntnis ausgegangen, daß solche Schichten, vorzugweise bei extrem geringer Dicke, gegenüber den bisher verwendeten Ferriten den Vorteil besitzen, daß durch entsprechende Zusammensetzung und Behandlung des Materials in der an sich von der Technik der Ringkerne für Rechenmaschinen bekannten Weise eine fast rechteckige Hysteresisschleife erhalten werden kann. Dabei beträgt die remanente Magnetisierung etwa 90 bis 95 % der Sättigungsmagnetisierung, die vergleichsweise bei den sogenannten Rechteckferriten nur bei etwa 60 bis 70 % liegt. Dies hat den Vorteile daß die Vormagnetisierung des gyromagnetischen Stoffes durch äußere Magnetfelder unter Umständen ganz entfallen kann ?'abgesehen von dem Vorteil wesentlich besserer magnetischer Eigenschaften. Auch besitzen derartige Schichten bei extrem geringer Dicke, z. Bö in der Größenordnung von einigen Tausendstel Millimeter oder noch geringer, wenn sie nur gegenseitig isoliert und senkrecht zu den elektrischen Feldlinien angeordnet sind, bezüglich der Hochfrequenzverluste im allgemeinen zumindest kein schlechte- e r nu res Verhalten als Ferrite. Ein weiterer Vorteil der i E ìst U a a o darin zu sehen daß in manchen Fällen we- gen der hohen Sättigungsmagnetisierung ferromagnetischer terialien zur Erzielung einer gewünschten Resonanzfrequenz wesentlich geringere magnetische Feldstärken erforderlich0 sind als bei den derzeit üblichen Materialien. Außerdem ermöglicht die höhere Sättigungsmagnetisierung u. a. eine wesentliche Verkürzung der Baulänge. Als ferromagnetisches Material kommt beispielsweise das unter dem Handelsnamen"Permenorm Z" der Vakuumschmelze Hanau bekannte Material in Frage.Quadrupoles of the aforementioned type are usually constructed in such a way that a material with gyromagnetic properties is arranged in a hollow pipe with a circular or rectangular cross-section and is pre-magnetized perpendicular to the direction of the alternating magnetic field penetrating the material High frequency line section. A ferrite is usually used as a material with gyromagnetic properties, since it has a sufficiently high specific resistance that makes the high-frequency losses appear acceptable the Arrangement at the transition to the highest frequencies very high ma- Magnetic field strengths required for the premagnetization are. innovation The i is based on the task of creating a non-reciprocal ken quadrupole for electromagnetic waves of the aforementioned Art, among other things, especially with regard to the above-mentioned ten difficulties to improve. innovation According to er k T it is proposed to solve this problem gen that the gyromagnetic material isolated from each other ferromagnetic layers, ZoBo iron or nickel foils, preferably extremely thin, it is based on the knowledge that such layers, preferably extremely thin, have the advantage over the previously used ferrites that by appropriate composition and treatment of the material in the per se from the technique of toroidal cores an almost rectangular hysteresis loop can be obtained in a manner known for calculating machines. The remanent magnetization is about 90 to 95% of the saturation magnetization, which in comparison with the so-called rectangular ferrite is only about 60 to 70%. This has the advantage that the premagnetization of the gyromagnetic material by external magnetic fields can be omitted under certain circumstances, apart from the advantage of significantly better magnetic properties. Such layers also have extremely small thicknesses, e.g. Gust of the order of a few thousandths of a millimeter or even less if they are only mutually isolated and arranged perpendicular to the electric field lines, with respect to the High frequency losses in general at least not a bad he nu res behavior as ferrites. Another advantage of the i E ìst U aao to be seen in the fact that in some cases we The high saturation magnetization is more ferromagnetic materials to achieve a desired resonance frequency significantly lower magnetic field strengths are required than with the materials currently used. In addition, the higher saturation magnetization enables, among other things, a significant reduction in the overall length. A possible ferromagnetic material is, for example, the material known by the Hanau vacuum melt under the trade name "Permenorm Z".

Es izt dies eine bei der Herstellung besonders behandelte Legierungo Es ist an sich die Verwendung einer extrem dünnen Eisenfolie zu Erzielung einer sogenannten Faraday-Drehung von Lichtwellen aus der klassischen Physik her bekannt. Hierbei tritt jedoch das Licht durch die zu diesem Zweck lichtdurchlässig dünn auszubildende, senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Lichts liegende Eisenfolie hindurch. Wegen der Forderung nach Licht- durchlässigkeit lassen sich jedoch mit der Folie trotz des spezifisch hohen Drehvermögens nur geringe Drehwinkel er- derNeuerung- zielen. hingegen sind mehrere an- derartig zur Ausbreitungsrichtung liegende Folien vorgese- hen, die gegenseitig isoliert sind. Dadurch ergibt sich eine wesentlichunterschiedliche Wirkungsweise- Neuerung Nachstehend wird die a : rs anhand. von Ausführungsbeispie- len näher erläutert : In Figur 1 ist ein Hohlleiter mit metallischer Außenwandung 1 dargesbllt, der rechteckförmigen uerschnitt besitzto Dieser Hohlleiter diene in an sich bekannter Weise zur Übertragung elektromagnetischer Wellen in der H1 -Schwingungsart, bei der die elektrische Feldstärke parallel zu den schmalen Seiten des Hohlleiters und senkrecht zur ubertragungsrichtung verläuft und weiterhin etwa sinusförmig über die breite Seite verteilt ist. Die magnetischen Kraftlinien umschließen jeweils die elektrischen Feldlinien in einer zu den breiten Seiten der Hohlleitung 1 parallelen Ebene. In dem Hohlleiter 1 ist ein längliches Paket 2 bestehend aus gegenseitig isolierten Schichten, z.B. Eisenfolien, mittenunsymmetrisch bezüglich der Längsachse des Hohlleiters 1, angeordnet. Das Paket 2 verbindet beim Ausführungsbeispiel die obere und die untere Breitseite des hohlleiters 1 und verläuft mit seiner Längsachse etv ; a parallel zur Längsachse der üohlleitung 1 bzw. zu deren Schmalseiten. In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, zwischen dem Paket 2 und den Hohlleiterbreitseiten Luftspalte vorzusehen. Es ist angenommen, daß das Folienpaket 2 in Richtung des eingezeichneten Pfeiles 3 durch ein außen an die Hohlleitung 1 angelegtes äußeres Magnetfeld derart stark vorma-- gnetisiert wird, daß für die Betriebswellen im Hohlleiter 1 das Folienpaket 2 gyromagnetische Eigenschaften besitzt. Die äußere Magnetisierung kann beispielsweise mittels eines außen in den entsprechenden Stellen des Hohlleiters 1 mit seinen Polen anliegenden Permanentmagneten erfolgen. Es kann jedoch auch, vienn das Folienmaterial genügend Remanenz besitzt, nach hinreichend starker'Vormagnetisierung dieses äußere Feld in Fortfall kommen.This is an alloy that has been specially treated during production. The use of an extremely thin iron foil to achieve a so-called Faraday rotation of light waves is known from classical physics. In this case, however, the light passes through the iron foil, which is to be made light-permeable and thin for this purpose and which is perpendicular to the direction of propagation of the light. Because of the demand for light However, permeability can be achieved with the film in spite of the specifically high turning ability only small turning angles the renewal aim. however, there are several other such foils to the direction of propagation are provided hen that are mutually isolated. This results in a significantly different modes of action innovation Below is the a: rs based on. of execution examples len explained in more detail: FIG. 1 shows a waveguide with a metallic outer wall 1 shown, the rectangular cross-section has this Waveguides serve in a manner known per se for the transmission of electromagnetic waves in the H1 oscillation mode, in which the electric field strength runs parallel to the narrow sides of the waveguide and perpendicular to the direction of transmission and is furthermore approximately sinusoidally distributed over the broad side. The magnetic lines of force each enclose the electric field lines in a plane parallel to the broad sides of the hollow line 1. In the waveguide 1, an elongated package 2 consisting of mutually insulated layers, for example iron foils, is arranged asymmetrically in the center with respect to the longitudinal axis of the waveguide 1. In the exemplary embodiment, the package 2 connects the upper and lower broad sides of the waveguide 1 and runs with its longitudinal axis etv; a parallel to the longitudinal axis of the tube 1 or to its narrow sides. In some cases it can be useful to provide air gaps between the package 2 and the broad sides of the waveguide. It is assumed that the film package 2 is so strongly premagnetized in the direction of the arrow 3 drawn by an external magnetic field applied to the hollow conduit 1 that the film package 2 has gyromagnetic properties for the operating waves in the waveguide 1. The external magnetization can take place, for example, by means of a permanent magnet which rests on the outside in the corresponding points of the waveguide 1 with its poles. However, if the film material has sufficient remanence, this external field can cease to exist after a sufficiently strong pre-magnetization.

Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist wie folgt : Dadurch, daß das Folienpake@ seitlich aus der Symmetrieebene der Hohlleitung 1, einer schmalen Hohlleiterwandung benachbart angeordnet ist, tritt in den Folien, die im einzelnen parallel zu den Breitseiten der Hohlleitung 1 liegen, eine zirkular polarisierte Komponente des magnetischen Wechselfeldes der in der Hohlleitung 1 sich ausbreitenden elektromagnetischen Wellen auf. Senkrecht zu dieser zirkular polarisierten Magnetfeldkomponente, d.h. senkrecht zu den Folienebene ist die magnetische Feldstärke der Vormagnetisierung gerichtet-Pfeil 3-. Damit sind die Voraussetzungen für eine Gyratorwirkung zwischen dem Folienpaket 2 und dem elektromagnetischen Wechselfeld in der Hohlleitung 1 gegeben. Durch Wahl der Stärke der Vormagnetisierung sowie durch entsprechende Bemessung der einzelnen Dimensionen des Folienpaketes kann die gyromagnetische Resonanzfrequenz des Folienpaketes 2 in Abhängigkeit von den Stoffeigenschaften des Folienpaketes in dem gewünschten Verhältnis zu der Betriebsfrequenz der in der Hohlleitung 1 sich ausbreitenden 1"'"ellen gewählt werden. Wird die gyromagnetische Resonanzfrequenz im Folienpaket 2 wenigstens angenähert gleich der Frequenz der in der Hohlleitung 1 sich ausbreitenden Jellen gewählt, so tritt in der einen Übertragungsrichtung eine Resonanzabsorption auf, während in der anderen Jbertragungsrichtung die Wellen nahezu unbeeinflußt bleiben. V/ird die gyromagnetische Resonanzfrequenz niedriger oder höher gezählt als die Frequenz der in der Hohlleitung 1 sich ausbreitenden Weil- len, so tritt die Wirkung ein, daß in der einen übertragung- richtung die Laufzeit der zu übertragenden Wellen unterschied- lich ist gegenüber der Laufzeit in der anderen Jbertragungs- richtung. Man erhält demnach einen richtungsabhängigen Phasenschieber.The mode of operation of this arrangement is as follows: Because the foil pack @ is arranged laterally out of the plane of symmetry of the hollow pipe 1, adjacent to a narrow hollow conductor wall, a circularly polarized component occurs in the foils, which are individually parallel to the broad sides of the hollow pipe 1 of the alternating magnetic field of the electromagnetic waves propagating in the hollow line 1. The magnetic field strength of the premagnetization is directed perpendicular to this circularly polarized magnetic field component, ie perpendicular to the plane of the film - arrow 3-. The prerequisites for a gyrator effect between the film package 2 and the electromagnetic alternating field in the hollow line 1 are thus given. By choosing the strength of the premagnetization and by appropriately dimensioning the individual dimensions of the film package, the gyromagnetic resonance frequency of the film package 2 can be selected depending on the material properties of the film package in the desired ratio to the operating frequency of the 1 "" cells propagating in the hollow line 1 . If the gyromagnetic resonance frequency in the foil package 2 is chosen to be at least approximately equal to the frequency of the waves propagating in the hollow conduit 1, then resonance absorption occurs in one direction of transmission, while the waves remain almost unaffected in the other direction of transmission. The gyromagnetic resonance frequency is counted lower or higher than the frequency of the wave propagating in the hollow pipe 1 len, the effect occurs that in one transfer direction the transit time of the waves to be transmitted differ- compared to the runtime in the other transmission direction. A direction-dependent phase shifter is thus obtained.

Die anhand der Figur 1 erläuterte Anordnung der Folienebene, die auch bei beliebigen von der Ausgestaltung in Figur 1 verschiedenen Anordnungen Anwendung finden kann, hat den Vorteil, daß selbst bei relativ großer Leitfähigkeit innerhalb der einzelnen Folie eine störende Wirkung etwa im Sinne eines Kurzschlusses in Richtung der elektrischen Feldstärke vermieden wird. Die Wirbelstromverluste bleiben wegen der folienartigen Ausbildung gering, trotzdem die gyromagnetische Wirkung bereits voll zur Entfaltung kommt.The arrangement of the film plane explained with reference to FIG. 1, which also in any arrangement different from the embodiment in FIG can find, has the advantage that even with a relatively high conductivity within the individual film has a disruptive effect, for example in the sense of a short circuit in the direction the electric field strength is avoided. The eddy current losses remain due to the film-like training low, but the gyromagnetic effect already comes to full fruition.

Anstelle eines einzelnen, die gegenüberliegenden Breitseiten des Hohlleiters 1 verbindenden Folienpakets ist auch eine Anordnung anwendbar, bei der, wie in Figur 2 im Schnitt gezeigt, das Folienpaket 2 in zwei flache Teilpakete 4 und 4'aufgeteilt ist. Diese Anordnung ist vor allem dann vorteilhaft, wenn es auf geringstmögliche Störung der i ; ellenausbreitungsbedingungen insbesondere für die nicht zu beeinflussenden Wellen im'Hohlleiter 1 ankommt. Gegebenenfalls genügen für die Folienpakete 4, 4'auch nur wenige gegenseitig isolierte Lagen extrem geringer Dicke aus ferromagnetischem Material, wie Eisen. Für die angenommene Wellenform in der Hohlleitung 1 ist bei einer Anordnung nach Figur 2 die Magnetisierung in den beiden Teilpaketen 4 und 4'gleichsinnig zu wählen, wie es in der Figur 2 durch die eingezeichneten Pfeile 3 auch angedeutet ist.Instead of a single one, the opposite broad sides of the waveguide 1 connecting the film package, an arrangement can also be used in which, as shown in FIG 2, shown in section, the film package 2 is divided into two flat sub-packages 4 and 4 ' is. This arrangement is particularly advantageous when it is as low as possible Disorder of i; Cell propagation conditions especially for those that cannot be influenced Waves im'Hohlleiter 1 arrives. It may also be sufficient for the foil packets 4, 4 ' only a few mutually isolated layers of extremely thin ferromagnetic material Material, such as iron. For the assumed wave form in the hollow pipe 1 is at an arrangement according to Figure 2, the magnetization in the two sub-packages 4 and 4 'to be selected in the same direction, as shown in FIG. 2 by the arrows drawn 3 is also indicated.

Zur Verstärkung der Wirkung können anstelle eines einzigen querstegartigen Folienpaketes, so wie in Figur 3 gezeigt, auch zwei Folienpakete 2 und 5, die die Breitseiten des Hohlleiters 1 verbinden, vorgesehen werden. Beide Folienpakete (2, 5) werden j@ nach der gewünschten richtungsabhängigen Beeinflussung mehr oder weniger benachbart zu den schmalen Seiten der Hohlleitung 1 vorgesehen. Da für die angenommene-Wellenform, mit der die elektromagnetischen hellen in der Rohlleitung 1 übertragen werden sollen-die H01-Wellenform-y die zirkular polarisierten Komponenten des magnetischen'Jechsel-feldes im Bereich der beiden Folienpakete 2 und 5 gegensätzlich gerichtet sind, ist in diesem Fall eine gegensätzlich Vormagnetisierung der Folienpakete 2 und 5 erforderlich. In der Figur 3 ist dies durch die Richtungspfeile 6 und 7 angedeutet, die die Richtung eines beispielsweise von einem äußeren Permanentmagneten oder Elektromagneten herrührenden magnetischen Feldes in den Folienpakete 2 und 5 angeben. Auch bei einer Anordnung nach Figur 3 können ähnlich wie bei einer Anordnung nach Figur 2 die Folienpakete 2 und 5 durch flache Teilpakete 8, 81 und 9, 9' ersetzt werden.To increase the effect, instead of a single crossbar-like Film package, as shown in Figure 3, also two film packages 2 and 5, which the Connect broad sides of the waveguide 1, are provided. Both foil packages (2, 5) j @ become more or less depending on the desired direction-dependent influence provided adjacent to the narrow sides of the hollow conduit 1. Since for the assumed waveform, with which the electromagnetic bright in the raw pipe 1 are to be transmitted-the H01 waveform-y the circularly polarized components of the magnetic alternating field in the area of the two film packages 2 and 5 are directed in opposite directions, is shown in FIG In this case, an opposing premagnetization of the foil packs 2 and 5 is required. In FIG. 3, this is indicated by the directional arrows 6 and 7, which indicate the direction one originating, for example, from an external permanent magnet or electromagnet the magnetic field in the foil packages 2 and 5. Even with an arrangement according to Figure 3, similar to an arrangement according to Figure 2, the foil packets 2 and 5 are replaced by flat sub-packages 8, 81 and 9, 9 '.

Die entsprechenden Vormagnetisierungsrichtungen 6 bzw. 7 bleiben erhalten. Um die durch die Folienpakete in der Leitung hervorgerufenen Störungen bzw. Reflexionen auf ein Minimum zu reduzieren ? empfiehlt es sich beispielsweise bei mehreren Folienpaketen, diese jeweils um eine Viertel-Hohlleiterwellenlänge in der Hohlleitunggegenseitig zu versetzen. Ein Ausführungsbeispiel hierfür, das der Anwendung dieser Lehre auf die Figur 3 entspricht, ist in der Figur 5 dargestellt. Die Folienpakete 2 und 5 sind in der Hohlleitung 1 bei gleicher Länge um eine viertel-Hohlleiterwellenlänge @/4 der Betriebswelle in Längsrichtung der Hohlleitung gegeneinander versetzt. Der Abstand der einzelnen Pakete von den schmalen Seiten der Hohlleitung ist als gleichartig zu der Anordnung nach Figur 3 angenommen.The corresponding bias directions 6 and 7 are retained. About the interference or reflections caused by the foil packets in the line reduce to a minimum? it is recommended, for example, with several foil packages, these to offset each other by a quarter waveguide wavelength in the waveguide. An exemplary embodiment for this, the application of this teaching to FIG is shown in FIG. The foil packages 2 and 5 are in the Hollow line 1 with the same length by a quarter waveguide wavelength @ / 4 of the operating wave offset from one another in the longitudinal direction of the hollow pipe. The distance of each Packets from the narrow sides of the hollow pipe is considered to be similar to the arrangement assumed according to Figure 3.

Diese Ausgestaltung kann nicht nur bei einer Anordnung nach Figur 3 Anwendung finden, sondern in gleicher Weise auch bei den übrigen beschriebenen Anordnungen sowie auch bei anderen Neuerung Leitungsarten, bei denen im Sinne der gegenseitig isolierten Schichten aus ferromagnetischem Material, wie Eisen, zum Zwecke der Erzielung einer Gyratorwirkung vorge- sehen werden. Ein anderer, der Lösung der gleichen Aufgabe dienender Weg besteht darin, so wie in Figur 6 gezeigt, das Folienpaket in sich zu tapern. Die Figur 6 zeigt zur Erläuterung einen Längsschnitt durch eine Anordnung ähnlich der nach Figur 2 die entsprechend umgestaltet ist. Unterschiedlich gegenüber dem dortigen Ausfuhrungsbeispiel bestehen die Folienteilpakete aus einzelnen Folien unterschiedlicher Längeo Die Länge der einzelnen Folien und die Anordnung innerhalb der Teilpakete ist so getroffen, daß sich ein kontinuierlicher Übergang vorzugsweise an beiden Enden jedes der Teilpakete ergibt. Die bisherigen Ausführungsbeispiele beziehen sich auf Anord- nungen, bei denen entweder die reine Resonanzabsorption, aus- genutzt wird oder im wesentlichen eine reine Phasenschiebung. Neuerung Die Lehre nach der I ist aber auch auf Anordnungen an- wendbar, bei denen von sogenannten Feldverzerrungseffekten im Zusammenhang mit der gyromagnetischen Wirkung Gebrauch gemacht wird Ein Feldverzerrungseffekt bei einer Anordnung nach Figur 1 kommt nämlich beispielsweise dadurch zustande, daß in der einen Jbertragungsrichtung die Breitenabmessung der Hohl- der einen. leitung 1 durch das gyromagnetische Material 2 scheinbar vergrößert und in der anderen ibertragungsrichtung scheinbar verringert ist. ordnet man daher beispielsweise zwischen dem Folienpaket 2 und der benachbarten Schmalseite der Hohlleitung 1 wellenabsorbierendes Material, beispielsweise eine zur Schmalseite der Hohlleitung 1 parallele Graphitfolie an, so wird dieses wellenabsorbierende Material je nach der Übertragungsrichtung der Wellen mehr oder weniger stark erfaßt.This refinement can not only follow one arrangement Figure 3 apply, but in the same way also with the other arrangements described as well as others innovation Line types where in the sense of mutually isolated layers of ferromagnetic material, such as Iron, intended for the purpose of achieving a gyrator effect will see. Another way of solving the same problem is, as shown in FIG. 6, to taper the film package. FIG. 6 shows, for explanation, a longitudinal section through an arrangement similar to that according to FIG. 2, which is correspondingly redesigned. In contrast to the exemplary embodiment there, the foil sub-packages consist of individual foils of different lengths o The length of the individual foils and the arrangement within the sub-packages is such that there is a continuous transition, preferably at both ends of each of the sub-packages. The previous exemplary embodiments relate to arrangement in which either the pure resonance absorption, is used or essentially a pure phase shift. innovation The teaching according to the I is also dependent on orders. reversible, with those of so-called field distortion effects in In connection with the gyromagnetic effect, use was made A field distortion effect in an arrangement according to FIG. 1 arises, for example, from the fact that in one direction of transmission is the width dimension of the hollow the one. Line 1 is apparently enlarged through the gyromagnetic material 2 and apparently reduced in the other transmission direction. Therefore, if one arranges wave-absorbing material, for example a graphite foil parallel to the narrow side of the hollow pipe 1, between the foil package 2 and the adjacent narrow side of the hollow pipe 1, this wave-absorbing material is more or less strongly detected depending on the direction of transmission of the waves.

Diese Wirkung kann dazu benutzt werden, um eine stark richtungsabhängige Dämpfung der zu übertragenden w'ellen zu erzielen. Das wellenabsorbierende Material, das auch in Form eines festen Körpers eingebracht werden kann, kann gegebenenfalls auch unmittelbar auf einer der Oberflächen des Folienpaketes aufgebracht werden, oder in das Folienpaket mit eingebaut werden, beispielsweise als Isolation der einzelnen Fo- lien. Dieses zusätzliche wellenabsorbierende Material ist hat nur bei einer Ausführungsform nach Figur 1 anwendbar, CD Neuerung sondern auch bei den übrigen Ausführungsformen der und auch dann7 wenn es sich um andere Leitungsformen bzw. - Arten handelt. Als andere Leitungsformen kommen beispielsweise Lecherleitun- gen, Koaxialleitungen und Hohlleitungen anderen als rechteck- gen Querschnitts, beispielsweise kreisförmigen oder quadratsehen Querschnitts in Frage. Es ist lediglich immer darauf zu achten, daß die folienebenen in einem Bereich des Feldraumes der jeweils verwendeten Leitung angeordnet werden, in dem eine zirkular polarisierte magnetische Wechselfeldkomponente vorhanden ist. Die Gleichvormagnetisierung ist dann derart zu wählen, daß sie senkrecht zur Richtung dieser Zirkularkomponente des magnetischen Wechselfeldes liegt.This effect can be used to achieve a strongly direction-dependent damping of the waves to be transmitted. The wave-absorbing material, which can also be introduced in the form of a solid body, can optionally also be applied directly to one of the surfaces of the film package or built into the film package, for example as insulation for the individual foils. lien. This additional wave-absorbing material is can only be used in an embodiment according to Figure 1, CD innovation but also in the other embodiments of the and also then7 if it is a question of other forms of conduction or - species acts. Other types of pipeline include, for example, the Lecher pipeline genes, coaxial lines and hollow lines other than rectangular Gen cross-section, for example circular or square cross-section in question. It is only always necessary to ensure that the film planes are arranged in an area of the field space of the line used in each case in which a circularly polarized alternating magnetic field component is present. The equal bias is then to be selected in such a way that it is perpendicular to the direction of this circular component of the alternating magnetic field.

Wie bereits erwähnt ;, kann u. U. die äußere Vormagnetisierung beispielsweise mittels Permanentmagneten nach einmaliger Aufmagnetisierung des Folienpaketes in Fortfall kommen, da diese bei richtiger Wahl des Folienmaterials die Eigenschaft besitzen, ihre Magnetisierung auch nach Entfernung des äußeren Magnetfeldes beizubehalten. Um in diesem Fall vom Einfluß äußerer Magnetfelder im Betrieb unabhängig zu werden, empfiehlt es sich, gegebenenfalls die Hochfrequenzlüitung zumindest in dem Abschnitt, in dem das Folienpaket aus ferromagnetischem Material angeordnet ist, magnetisch abzuschirmen. Es kann dies beispielsweise dadurch geschehen, daß ein Mantel aus eicheisen, beispielsweise aus Mu-Metall um die Hochfrequenz- leitunggelegt wird. Um die Wirbelstromverluste gering zu halten, kommt es beim Erx der Neuerung XESgSegnstand/auf geringe Folienstärken an. Derartige Fo- lien können zur Erfüllung dieser Bedingung beispielsweise durch Auswalzen des entsprechenden Grundmaterials oder durch Aufsprü- hen oder, wenn es auf ganz extrem geringe Dicken ankommt, durch Aufdampfung auf die entsprechenden Isolierzwischenschichten gewonnen werden. Als isolierende Zwischenschichten kommen Kunststoffe sowie schlecht leitende Stoffe in Frage, wobei auch an schlecht leitende Oxydschichten zu denken ist. Auch die Zwi-. schenschichten können z.B. nach den erwähnten Verfahren zwisehen aufeinanderfolgenden Folien vorgesehen werdeno Schutz ansprüche 6Figuren As already mentioned, the external pre-magnetization, for example by means of permanent magnets, can be omitted after the foil package has been magnetized once, since these have the property of maintaining their magnetization even after the external magnetic field has been removed if the foil material is selected correctly. In order to become independent of the influence of external magnetic fields during operation in this case, it is advisable, if necessary, to magnetically shield the high-frequency line at least in the section in which the foil package made of ferromagnetic material is arranged. This can be done, for example, by placing a coat of iron, for example mu-metal, around the high-frequency is routed. In order to keep the eddy current losses low, it comes with the Erx the innovation XESgSegnstand / on low film thicknesses. Such fo- lien can for example fulfill this condition by Rolling out the corresponding base material or by spraying hen or, if it comes down to extremely small thicknesses, obtained by vapor deposition on the corresponding intermediate insulating layers. As insulating intermediate layers, plastics and poorly conductive substances come into question, poorly conductive oxide layers also being considered. The interim. Layer layers can be provided between successive foils, for example by the methods mentioned protection Expectations 6 figures

Claims (1)

Schutz ixxxjax a n s p r ü ehe ----------------
1. Nichtreziproker Vierpol für elektromagnetische hellen, be- stehend aus einem Abschnitt einer Hochfrequenzleitung, in
deren Feldraum ein vormagnetisierter Stoff mit gyromagnetischem Effekt angeordnet ist, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, daß der gyromagnetische Stoff aus gegenseitig isolierten ferromagnetischen Schichten, z.B.
protection ixxxjax claim before ----------------
1. Non-reciprocal quadrupole for electromagnetic bright, loading standing from a section of a high frequency line, in
whose field space a pre-magnetized substance with a gyromagnetic effect is arranged, thereby geken nz eichnet that the gyromagnetic substance consists of mutually isolated ferromagnetic layers, for example
Eisenfolien, vorzugsweise extrem geringer Dicke, besteht. 2. Nichtreziproker Vierpol nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die-Schichten in sich magnetisiert sind. 3. Nichtreziproker Vierpol nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten gegenüber äußeren Magnetfeldern abgeschirmt sind. 4. Nichtreziproker Vierpol nach Anspruch 1 oder 29 dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten durch äußere Magnetfelder vormaghetisiert sind.Iron foils, preferably extremely thin, is made. 2. Non-reciprocal Quadrupole according to Claim 1, characterized in that the layers are magnetized in themselves are. 3. Non-reciprocal quadrupole according to claim 2, characterized in that the Layers are shielded from external magnetic fields. 4. Non-reciprocal quadrupole according to claim 1 or 29, characterized in that the layers are produced by external magnetic fields are pre-magnetized. 5o Nichtreziproker Vierpol nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten aus einem Material bestehen, das durch an sich bekannte Zusammensetzung und Vorbehandlung eine wenigstens nahezu rechteckförmige Hysteresiskurve besitzt.5o non-reciprocal quadrupole according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the layers consist of a material which by itself known composition and pretreatment an at least almost rectangular one Has a hysteresis curve. 6, Nichtreziproker Vierpol nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten derart in Feldraum des Leitungsabschnittes angeordnet sind, daß die Schichtebene wenigstens angenähert eine Normalebene zur elektrischen Feldstärke im Feldraum bildete iiichtreziproker Vierpol nach einem der Ansprüche 1 bis 6, unter Verwendung eines Hohlleiterabschnittes rechteckigen Querschnittes als Leitungsabschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten in Form eines länglichen Pakets geschichtet sind, dessen Breitenabmessung nennenswert geringer als eine breite Seite des Hohlleiterquerschnitts ist, und daß dieses längliche Paket mit seiner Längsachse wenigstens angenähert in Richtung der Hohlleiterachse verlaufend in dem Hohlleiter mittenunsymmetrisch angeordnet ist.
80 Nichtreziprokör Vierpol nach Anspruch 7, dadurch gekenn-
zeichnet, daß die Höhe des Paketes derart bemessen ist, daß es nach Art eines zu einer Hohlleiterschmalseite wenigstens angenähert parallelen Quersteges die breiten Seiten des Hohlleiters verbindet, gegebenenfalls unter BelaG-sung von Luftspalten zwischen den Hohlleiterbreitseiten und dem Paket. 90 Nichtreziproker Vierpol nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten der zur schmalen Hohlleiterseite parallelen Symmetrieebene des Hohlleiters Pakete im Feldraum des Hohlleiters vorgesehen sind, und daß diese Pakete gegensinnig vormagnetisiert sind.
6, non-reciprocal quadrupole according to one of claims 1 to 4, characterized in that the layers are arranged in the field space of the line section in such a way that the layer plane at least approximately forms a normal plane to the electrical field strength in the field space Use of a waveguide section of rectangular cross-section as a line section, characterized in that the layers are layered in the form of an elongated package, the width of which is significantly smaller than a wide side of the waveguide cross-section, and that this elongated package with its longitudinal axis at least approximately in the direction of the waveguide axis in arranged asymmetrically in the center of the waveguide is.
80 non-reciprocal quadrupole according to claim 7, characterized
shows that the height of the package is dimensioned such that it connects the broad sides of the waveguide in the manner of a transverse web at least approximately parallel to a narrow waveguide side, possibly with air gaps between the broad waveguide sides and the package. 90 Non-reciprocal quadrupole according to claim 7 or 8, characterized in that packages are provided in the field space of the waveguide on both sides of the plane of symmetry of the waveguide parallel to the narrow waveguide side, and that these packages are premagnetized in opposite directions.
10. Nichtreziproker Vierpol nach Anspruch 7 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paket jeweils in zwei räumlich getrennte Teilpakete aufgeteilt ist, die an gegenüberliegenden Stellen der breiten Hohlleiterwände vorgesehen sind.10. Non-reciprocal quadrupole according to claim 7 or 9, characterized in that that a package is divided into two spatially separate sub-packages, which are provided at opposite points of the wide waveguide walls. 11. Nichtreziproker Vierpol nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der Schichten, deren Schichtungsform und deren Schichtungsform und deren vormagnetisierung in Abhängigkeit von den Stoffeigenschaften derart gewählt sind, daß die gyromagnetische Resonanzfrequenz der Schichten mit der Frequenz der im Leitungsabschnitt zu beeinflussenden. @ellen wenigstens angenähert zusammenfällto 12. Nichtreziproker Vierpol nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der Schichten, deren Schichtungsformen und deren Vormagnetisierung in Abhängigkeit von den Stoffeigenschaften derart gewählt sind, daß die gyromagnetische Resonanzfrequenz der Schichten kleiner als die Frequenz der im-ueitungsabschnitt zu beeinflussenden hellen ist.11. Non-reciprocal quadrupole according to one of claims 1 to 10, characterized characterized in that the dimensions of the layers, their layering form and their Form of layers and their premagnetization depending on the material properties are chosen such that the gyromagnetic resonance frequency of the layers with the frequency to be influenced in the line section. @ellen at least approximated coincides with 12. Non-reciprocal quadrupole according to one of claims 1 to 10, characterized characterized in that the dimensions of the layers, their layering forms and their The premagnetization is selected depending on the material properties in such a way that that the gyromagnetic resonance frequency of the layers is less than the frequency the light to be influenced in the line section is. 13. Nichtreziproker Vierpol nach einem der AnsprUche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Schichten und/ oder auf deren Oberfläche wellenabsorbierendes Material derart angeordnet ist, daß es von Wellen der einen Übertragungsrichtung im Hohlleiter stärker erfaßt wird als von Wellen der anderen Jbertragungsrichtung. 14. Nichtreziproker Vierpol nach Anspruch 13, dadurch gekenn- zeichnet, daß das wellenabsorbierendo Material ebenfalls u schichtartigausgebildet ist.
13. Non-reciprocal quadrupole according to one of claims 1 to 12, characterized in that in the vicinity of the layers and / or on their surface wave-absorbing material is arranged such that it is more strongly detected by waves of one transmission direction in the waveguide than by waves of the other Direction of transmission. 14. Non-reciprocal quadrupole according to claim 13, characterized draws that the wave-absorbing material also u is formed in layers.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1166853B (en) * 1960-09-10 1964-04-02 Philips Nv Direction of resonance isolator in a high-frequency waveguide with a rectangular cross-section

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DE1166853B (en) * 1960-09-10 1964-04-02 Philips Nv Direction of resonance isolator in a high-frequency waveguide with a rectangular cross-section

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