DE2260863A1

DE2260863A1 - THREE-GATE CIRCULATOR IN TRIPLATE DESIGN

Info

Publication number: DE2260863A1
Application number: DE19722260863
Authority: DE
Inventors: Guenter Andrae; Friedrich Dipl Ing Poetzl
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1972-12-13
Filing date: 1972-12-13
Publication date: 1974-06-27

Description

Dreitor-Zirkulator in Triplate-Bauweise Die Erfindung betrifft einen Dreit.or-Zirkulator in Triplate-Bauweise mit zwei Koaxialleitungsanschlüssen. Three-port circulator in triplate design The invention relates to a Three-port circulator in triplate design with two coaxial line connections.

Dreitor-Zirkulatoren sind in den unterschiedlichsten Bauweisen bekannt. Es gibt Dreitor-Zirkulatoren mit einem zylindrischen Gehäuse, auf dem in der Außenwandung drei um 1200 gegeneinander versetzt angeordnete Anschlüsse vorhanden sind, deren Außenwandungen gleichzeitig die Außenwandung des diesen Anschluß fortsetzenden Rechteckhohlleiters darstellen. Die Zirkulatoren und damit auch die Anschlüsse weisen bei diesen Ausführungsformen keinen Innenleiter auf.Three-port circulators are known in a wide variety of designs. There are three-port circulators with a cylindrical housing on which in the outer wall there are three connections offset from one another by 1200, their Outer walls at the same time the outer wall of the rectangular waveguide continuing this connection represent. The circulators and thus also the connections have in these embodiments no inner conductor.

Eine andere Bauweise der Dreitor-Zirkulatoren ist die sogenannte Triplate-Bauweise. Bei dieser sind im Zirkulator Trägerplatten angeordnet, Auf den Trägerplatten liegen die Strompfade, die von den einzelnen Anschlüssen kommen und sich im Verkopplungsraum, mehr oder weniger kreuzen.Another design of the three-port circulators is the so-called triplate design. In this case, carrier plates are arranged in the circulator, lying on the carrier plates the current paths that come from the individual connections and are located in the coupling room, more or less cross.

Derartige Zirkulatoren weisen bei den bekannten Ausführungen Koaxialleitungsanschlüsse auf, d.h. die Strompfade oder auch einfach die Leiterbahnen der Anschlüsse auf der Trägerplatte gehen nach außen in einen echten Innenleiter über. Dieser Innenleiter ist meistens in einen dielektrischen Körper eingebettet. Der dielektrische Körper hat zylindrische Form und wird auf seiner äußeren Mantelfläche mit der Außenwandung abgedeckt.Such circulators have coaxial line connections in the known designs on, i.e. the current paths or simply the conductor tracks of the connections on the The carrier plate merges into a real inner conductor on the outside. This inner conductor is mostly embedded in a dielectric body. The dielectric body has a cylindrical shape and is on its outer surface with the outer wall covered.

Diese Außenwandung ist metallisch, steht im galvanischen Kontakt mit der Außenwandung bzw. dem Gehäuse des Zirkulators und ist an der Anschlußstelle der Außenleiter.This outer wall is metallic and is in galvanic contact with the outer wall or the housing of the circulator and is at the connection point the outer conductor.

Weitere Teile eines Dreitor-Zirkulators in Triplate-Bauweise sind die auf der die Leiterbahnen bzw. die Strompfade der Leiterbahnen tragenden, aus einem dielektrischen Werkstoff bestehenden Trägerplatte liegenden Mikrowellenferrite, die innerhalb des Zirkulatorgehäuses liegen und Bei dem außerhalb dieses Gehäuses dann die" Dauermagnete fest angeordnet sind.Other parts of a three-port circulator in triplate design are those on which the conductor tracks or the current paths of the conductor tracks carry out a carrier plate consisting of a dielectric material, which are inside the circulator housing and the outside of this housing then the "permanent magnets" are firmly arranged.

Die Aufgabe der Erfindung bestand darin, einen vereinfachten Anschluß für einen derartigen Dreitor-Zirkulator in Triplate-Bauweise zu schaffen, der also in bekannter Weise zwei Koaxialleitungsanschlüsse besitzt, bei dem aber der dritte Anschluß in einen Hohlleiter geführt werden soll. Diese Verbindung wurde bisher dadurch hergestellt, daß an den genormten Koaxialleitungsanschluß des Dreitor-Zirkulators eine flexible Koaxialleitung mit ihrem einen Ende angeschlossen wurde, deren anderes Ende in gleicher Weise mit dem Hohlleiteranschluß verbunden war, wobei der Hohlleiteranschluß auch als Koaxialleitungsanschluß ausgebildet sein muß. Zwischen derartigen Teilen sind auch starre Verbindungen in verschiedensten Ausführungen bekannt. Jedoch sind immer zwei Verbindungsstellen vorhanden, die Anlaß zu Reflexionen geben.The object of the invention was to provide a simplified connection to create for such a three-port circulator in triplate construction, so the in a known manner has two coaxial line connections, but in which the third Connection is to be led into a waveguide. This connection has been made so far produced in that to the standardized coaxial line connection of the three-port circulator one end of a flexible coaxial line was connected to the other End was connected in the same way to the waveguide connection, the waveguide connection must also be designed as a coaxial line connection. Between such parts Rigid connections in various designs are also known. However, are there are always two connecting points that give rise to reflections.

Die Erfindung schafft eine Lösung der gestellten Aufgabe bei gleichzeitiger elektrischer Verbesserung der Ubergangsstellen. Diese Lösung besteht bei einem Dreitor-Zirkulator der eingangs genannten Art nach der Erfindung darin, daß der dritte Anschluß ein Rechteckhohlleiteranschluß und derart ausgebildet ist, daß sich die A,ußenleiter der Triplate-Anordnung als Hohlleiterbreitseiten und die Anschlußflächen für die Koaxialstecker als Hohlleiterschmalseiten zum Rechteckhohlleiteranschluß hin fortsetzen und ein Anschluß der Leiterplatte als sich in das Hohlleiterwellenfeld hineinerstreckende reflexionsarme Koppelschleife ausgebildet ist. Dabei kann ein Teil der Koppelschleife aus einem Stift oder Blechstreifen bestehen, der mit der Leiterplatte und einer Breitseite des Rechteckhohlleiters galvanisch verbunden ist. Auch können als zusätzliche Anpaßhilfe ein oder mehrere in ihrer Eintauchtiefe einstellbare Metall stifte in einer oder beiden Breitseiten des Rechteckhohlleiters im Bereich der Koppelschleife angeordnet sein. Weiterhin kann der Abstand der Außenleiter der Triplate-Anordnung zueinander geringer als der der Hohlleiterbreitseiten zueinander sein. The invention creates a solution to the problem at the same time electrical improvement of the transition points. This solution exists with a three-port circulator of the type mentioned according to the invention in that the third connection is a Rectangular waveguide connection and is designed such that the A, outer conductor the triplate arrangement as waveguide broadsides and the connection surfaces for the Continue coaxial plug as waveguide narrow sides towards the rectangular waveguide connection and a connection of the circuit board as extending into the waveguide wave field anechoic coupling loop is formed. Part of the coupling loop consist of a pin or sheet metal strip that connects to the circuit board and a Broad side of the rectangular waveguide is galvanically connected. Can also be used as an additional Adjustment aid one or more metal pins with adjustable immersion depth in one or both broad sides of the rectangular waveguide in the area of the coupling loop be arranged. Furthermore, the distance between the outer conductors of the triplate arrangement to each other be less than that of the waveguide broadsides to each other.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können zwischen den Außenleitern der Triplate-Anordnung und zwischen dem Stift bzw. Blechstreifen der Koppelschleife und den Mikrowellenferriten der Triplate-Anordnung die Hohlleiterwelle vom Mikrowellenferrit abschirmende Abschirmteile, z.B. metallische Bolzen oder Blenden, angeordnet sein.In a further embodiment of the invention, between the Outer conductors of the triplate arrangement and between the pin or sheet metal strip of the Coupling loop and the microwave ferrite of the triplate arrangement, the waveguide shaft shielding parts shielding from microwave ferrite, e.g. metallic bolts or panels, be arranged.

Mit einer derartigen Anordnung wird ein mit einem Anschlußflansch versehenes Teil geschaffen, das ohne besondere Maßnahmen einen Zirkulator unmittelbar mit geringsten elektrischen Verlusten unter Vermeidung störender Reflexionen an einen Hohlleiter ankoppelt. Der groBe-Vorteil dieser Anordnung besteht außerdem noch darin, daß eine äußerst kleine Baueinheit geschaffen ist, die außerdem leicht auswechselbar ist.With such an arrangement is a with a connecting flange provided part created that directly a circulator without special measures with the lowest electrical losses while avoiding annoying reflections couples a waveguide. The big advantage of this Arrangement exists also still in the fact that an extremely small unit is created, which also is easily interchangeable.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are shown in the drawings and are described in more detail below.

Es zeigen Fig. 1 einen Seitenschnitt durch eine Anordnung nach der Erfindung, Fig. 2 einen Querschnitt durch die Anordnung nach Fig. 1.1 shows a side section through an arrangement according to FIG Invention, FIG. 2 shows a cross section through the arrangement according to FIG. 1.

In Fig. 1 ist mit 1 der Anschlußflansch zur Montage an einen Rechteckhohlleiter bezeichnet. Der gezeichnete Schnitt verläuft parallel zur Schmalseite des Rechteckhohlleiters. 2 ist eine aus dielektrischem Werkstoff bestehende Trägerplatte. Auf dieser sind die Leiterbahnen befestigt, z.B.In Fig. 1, 1 is the connection flange for mounting on a rectangular waveguide designated. The section drawn runs parallel to the narrow side of the rectangular waveguide. 2 is a carrier plate made of dielectric material. On this are the conductor tracks attached, e.g.

in Form einer gedruckten Leitung. Beidseitig der Trägerplatte 2 liegen die Mikrowellenferrite 3. Diese sind umgeben von dem Zirkulatorgehäuse 4, auf dessen Außenwandung die Dauermagnete 5 befestigt sind. Das Zirkulatorgehäuse 4 kann einschraubbare Halteteile 6 aufweisen, damit der Verkopplungsraum des Zirkulators von außen ohne weiteres zugängig ist. Unter Bezugnahme auch auf die Fig. 2 sind die Strombahnen 7 auf der Trägerplatte 2, in der gezeigten Ansicht oben und unten, zu den Innenleitern 8 von Koaxialleitungsanschlüssen geführt, deren Außenleiter mit 9 bezeichnet sind. Die eine Leiterbahn 10, die in Richtung des Hohlleiteranschlusses liegt, ist bei 11 galvanisch z.B. mit einem Stift 12 verbunden, der in der einen Breitseite 13 des Hohlleiters einschraubbar und festlegbar befestigt ist. Die Montage erfolgt also derart, daß zunächst der Stift 12 eingeschraubt wird und dann erst die galvanische Verbindung 11 hergestellt wird, nachdem vorher der Stift 12 in dem Hohlleitergehäuse befestigt ist. Weiterhin ist, wie besonders in Fig. 1 gezeigt, gegenüber diesem Stift ein weiterer einstellbarer Metallstift 14 vorgesehen, der durch die gegenüberliegende Breitseite des Rechteckhohlleiters einschraubbar ist und dessen Eintauchtiefe in den Hohlleiter als Anpaßhilfe wirkt, weil nämlich durch die Eintauchtiefe die Kapazität an dieser Stelle veränderbar ist. Dieser Metallstift 14 kann durch-einen jederzeit lösbaren Gegenring 15 in seiner gewünschten Eintauchtiefe festgelegt werden. Zwecks Vermeidung des Eindringens des Hohlleiterwellenfeldes in den Zirkulator sind, wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, zwei Stifte oder Blechstreifen 16 parallel zu den Schmalseiten des Hohlleiters angeordnet. Diese Stifte bzw. Blechstreifen 16 wirken als Abschirmblenden und liegen vom Hohlleiter gesehen hinter dem wirksamen Teil der Koppelschleife, die, wie oben näher beschrieben, aus der Leiterbahn 10 und dem Stift bzw. Blechstreifen 12 gebildet ist und mit ihrem wirksamen Teil im Hohlleiterwellenfeld steht. Zwecks besserer Anpassung kann die Höhe des Hohlleiters zum Zirkulator hin verringert sein, d.h. der Abstand der Breitseiten zueinander, wie in Fig. 1 durch den Sprung bei17 angedeutet.in the form of a printed line. Lie on both sides of the carrier plate 2 the microwave ferrite 3. These are surrounded by the circulator housing 4, on its Outer wall the permanent magnets 5 are attached. The circulator housing 4 can be screwed in Have holding parts 6 so that the coupling space of the circulator from the outside without further is accessible. Referring also to Figure 2, the current paths are 7 on the carrier plate 2, in the view shown above and below, to the inner conductors 8 guided by coaxial line connections, the outer conductors of which are denoted by 9. The one conductor track 10, which lies in the direction of the waveguide connection, is included 11 galvanically connected e.g. to a pin 12, which is in one broad side 13 of the waveguide can be screwed in and fixed in place. The assembly takes place so in such a way that first the pin 12 is screwed in and only then the galvanic Connection 11 is established after previously the pin 12 in the waveguide housing is attached. Further is how particularly shown in Fig. 1, opposite this pin another adjustable metal pin 14 is provided by the opposite broad side of the rectangular waveguide can be screwed in and its The depth of immersion in the waveguide acts as an adjustment aid, namely because of the depth of immersion the capacity can be changed at this point. This metal pin 14 can through-a can be set at any time detachable counter ring 15 in its desired immersion depth. In order to avoid the penetration of the waveguide wave field into the circulator, As can be seen in particular from FIG. 2, two pins or sheet metal strips 16 in parallel arranged to the narrow sides of the waveguide. These pins or sheet metal strips 16 act as shielding screens and are located behind the effective one, seen from the waveguide Part of the coupling loop which, as described in more detail above, consists of the conductor track 10 and the pin or sheet metal strip 12 is formed and with its effective part in Waveguide wave field is. For better adjustment, the height of the waveguide be reduced towards the circulator, i.e. the distance between the broad sides, as indicated in FIG. 1 by the jump at 17.

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS:

Claims

PATENT CLAIMS: 9 three-port circulator in triplate design with two Coaxial line connections, characterized in that the third connection is a Rectangular waveguide connection and is designed such that the outer conductor the triplate arrangement as waveguide broadsides and the connection surfaces for the Continue coaxial plug as waveguide narrow sides towards the rectangular waveguide connection and a connection of the circuit board as extending into the waveguide wave field anechoic coupling loop is formed.

2. Circulator according to claim 1, characterized in that a part the coupling loop consists of a pin or sheet metal strip that is attached to the circuit board and a broad side of the rectangular waveguide is galvanically connected.

3. Circulator according to claim 2, characterized in that as an additional Fitting aid one or more metal pins with adjustable immersion depth or arranged on both broad sides of the rectangular waveguide in the area of the coupling loop are.

4. Circulator according to one or more of the preceding claims, characterized in that the distance between the outer conductors of the triplate arrangement is less than that of the waveguide widths to each other.

5. Circulator according to one or more of the preceding claims, characterized in that between the outer conductors of the triplate arrangement and between the pin or sheet metal strip of the coupling loop and the microwave ferrite the triplate arrangement shielding parts shielding the waveguide shaft from the microwave ferrite, e.g. metallic bolts or panels are arranged.