DE1078647B

DE1078647B - Magnetisch gesteuerter Hohlleiterschalter

Info

Publication number: DE1078647B
Application number: DEW19590A
Authority: DE
Inventors: Harold Seidel; Jerald Aubrey Weiss
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1955-09-16
Filing date: 1956-08-14
Publication date: 1960-03-31
Also published as: BE549333A; NL112888C; US2989709A; NL208314A; GB801831A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf einen magnetisch gesteuerten Hohlleiterschalter, bei dem ein Hohlleiterabschnitt mindestens teilweise mit einem gyromagnetischen Material ausgefüllt ist und an dem ein veränderbares Magnetfeld angelegt ist, das so einstellbar ist, daß für einen bestimmten Wellentyp die Grenzfrequenz des Abschnittes wahlweise oberhalb oder unterhalb der Betriebsfrequenz der Hohlleiterwelle liegt. Dabei soll ein solcher Hohlleiterschalter dann als geschlossen gelten, wenn die Wellenausbreitung durch den Hohlleiter im wesentlichen frei und unbehindert vor sich geht. Als offen soll der Schalter gelten, wenn die Wellenausbreitung behindert, gedämpft oder im wesentlichen gesperrt ist. Diese Terminologie entspricht dem Fall eines in Reihe liegenden mechanischen Schalters, z. B. eines einpoligen Messerschalters, der im geschlossenen Zustand den Strom fließen läßt und im offenen Zustand den Strom sperrt.

Ein magnetisch gesteuerter Schalter soll dabei als im Ruhezustand befindlich angesehen werden, wenn kein äußeres magnetisierendes Feld aufrechterhalten wird, um denjenigen der beiden Zustände aufrechtzuerhalten, in dem der Schalter sich gerade befindet.

Ein Schalter kann z. B. normalerweise geschlossen sein, dann befindet sich der Schalter im geschlossenen Zustand, wenn kein magnetisierendes Feld angelegt wird. Andererseits kann ein Schalter normalerweise offen sein, dann befindet sich der Schalter, wenn kein magnetisierendes Feld anliegt, in offenem Zustand. In diesen Fällen wird durch Anlegen eines geeigneten magnetischen Feldes der normalerweise geschlossene Schalter geöffnet bzw. der normalerweise offene Schalter geschlossen. Noch allgemeiner ausgedrückt kann es so sein, daß weder der geschlossene Zustand noch der offene Zustand ohne Anlegen eines äußeren magnetisierenden Feldes erreicht werden kann, daß aber ein Wert des äußeren anliegenden magnetisierenden Feldes den Schalter in seinen offenen Zustand überführt, während ein anderer Wert des Feldes den Schalter in seinen geschlossenen Zustand bringt. Ist einer dieser beiden Werte Null, dann ergibt sich der oben beschriebene Ruhezustand.

Es ist bereits ein Hochfrequenzschalter bekannt, der die nicht reziproken oder nicht umkehrbaren gyromagnetischen Eigenschaften des Ferritmaterials verwendet und in Verbindung mit besonders reflektierenden Flächen innerhalb des Hohlleiters zusammenwirkt. Die Schalterwirkung hängt dabei von der in dem runden Hohlleiter erzielten Drehung der Polarisationsebene der elektromagnetischen Wellen ab. Ferner ist ein Hohlleiterschalter mit einem gyromagnetischen Element bekanntgeworden, bei dem der gyromagnetische Körper durch Anlegen eines Magnetfeldes in seinen Transparentzustand übergeführt wird, in dem die Magnetisch gesteuerter Hohlleiterschalter

Anmelder:

Western Electric Company, Incorporated, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. K. Boehmert und Dipl.-Ing. A. Boehmert,
Patentanwälte, Bremen 1, Feldstr. 24

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 16. September 1955

Harold Seidel, Plainfield, N. J.,

und Jerald Aubrey Weiss, Summit, N. J. (V. St. Α.),
sind als Erfinder genannt worden

Dielektrizitätskonstante gleich der Permeabilität ist, so daß die elektromagnetische Welle der gewünschten Frequenz und des gewünschten Wellentyps ungehindert durch den Hohlleiter übertragen werden kann. Wird durch Anlegen eines Magnetfeldes die elektrische Permeabilität des gyromagnetischen Materials zu Null gemacht, so wird dieser Hohlleiterabschnitt für die elektromagnetischen Wellen der gewünschten Frequenz und des gewünschten Wellentyps gesperrt. Die Abmessungen des Hohlleiters sind dabei derart, daß eine elektromagnetische Welle der Betriebsfrequenz und des gewünschten Wellentyps in dem Hohlleiterabschnitt bei Abwesenheit von gyromagnetischem Material existenzfähig ist.

Die Dämpfung einer elektromagnetischen Welle beim Durchtritt durch einen magnetisch gesteuerten Hohlleiterschalter soll im geschlossenen Zustand möglichst klein sein.

Dabei ist die durch den in seiner offenen Stellung befindlichen Schalter hervorgerufene Dämpfung dann zu erhöhen, wenn eine vollständige Sperrung der Wellenausbreitung nicht erzielbar ist/ Wegen der Erhaltung der Energie wird in einem Hohlleiter der Teil der Wellenenergie, welcher nicht übertragen wird, absorbiert, reflektiert, abgelenkt oder tritt an einer an-

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deren Stelle auf. Der übertragene Teil der Energie kann durch die Dämpfung gemessen werden, die in Dezibel angegeben wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Schalter der einleitend genannten Ausführung die Abmessungen des als Hohlleiterschalter wirkenden Hohlleiterabschnitts so gewählt sind, daß ohne Füllung des Abschnitts mit gyromagnetischem Material die Grenzfrequenz des Abschnitts höher liegt als die Betriebsfrequenz.

Weiterhin sollen sowohl an der Eingangsseite als auch an der Ausgangsseite des Schalters geeignete Bedingungen geschaffen werden, so daß an jeder Seite entweder eine totale Absorption, eine totale Ablenkung oder eine totale Reflexion der Wellenenergie angenähert werden kann, je nachdem, welches Ergebnis erzielt werden soll.

Ein Merkmal der Erfindung besteht in der Verwendung eines aus gyromagnetischem Material bestehenden Elementes, z. B. eines Plättchens aus Ferrit, in dem Hohlleiter, welches die effektive Breite des Hohlleiters steuert, wobei diese effektive Breite ihrerseits die Grenzfrequenz des Hohlleiters bestimmt.

Ein anderes Merkmal besteht in einer körperlichen Reduzierung der Breite eines Teiles des Hohlleiters, in dem das gyromagnetische Element untergebracht ist, das die effektive Breite des Teiles des Hohlleiters mit verringertem Durchmesser steuert.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Hohlleiter durch eine leitende, sich längserstreckende Trennwand in zwei Teile geteilt, wobei jeder Teil im leeren Zustand eine zu hohe Grenzfrequenz aufweist, d. h. eine ungenügende Breite aufweist, um bei Betriebsfrequenz Wellenenergie zu übertragen. In jedem Teil ist ein Ferritplättchen und in einem Teil ein die Wellenenergie absorbierendes Element aus Dämpfungsmaterial angebracht.

Man verwendet dabei äußerlich angelegte magnetisierende Felder von solcher Stärke, daß in einem Zustand, nämlich der geschlossenen Stellung, die am Schalter an der Eingangsseite eintretende Welle von dem Teil des geteilten Hohlleiters ausgesperrt ist, der das Dämpfungsmaterial enthält, während die Welle durch den anderen Teil mit wenig oder keiner Dämpfung hindurchgelassen wird.

Im zweiten Zustand, der offenen Stellung, wird eine an der Eingangsseite des Schalters eintretende Welle in den Teil des geteilten Hohlleiters geleitet, der das Dämpfungsmaterial enthält, und wird dort im wesentlichen dadurch absorbiert. Der andere Teil des geteilten Hohlleiters hat eine zu hohe Grenzfrequenz, so daß kein wesentlicher Teil der Wellenenergie dort durchgelassen wird. Am ausgangsseitigen Ende tritt eine große, im wesentlichen verlustlose Reflexion auf, falls eine Welle nach der Eingangsseite umkehrt.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel können die beiden Teile des geteilten Hohlleiters mit einzelnen Ausgangskanälen verbunden und der absorbierende Körper aus Dämpfungsmaterial weggelassen werden, wobei dann die Wellenenergie von einer Ausgangsleitung nach der anderen umgeschaltet und die Energie in dem einen oder dem anderen Kanal verwendet werden kann, anstatt die Energie in dem Dämpfungsmaterial zu verbrauchen.

Die Anzahl der verschiedenen Kanäle, in die die Wellenenergie umgeschaltet werden kann, ist nicht auf zwei beschränkt. Der Hohlleiter kann, wenn gewünscht, durch zwei oder mehr leitende Zwischenwände in drei oder mehr Teile eingeteilt werden. In jedem Teil kann ein Ferritplättchen vorgesehen sein, das unabhängig von den anderen Ferritplättchen gesteuert wird. Jedem Teil kann ein eigener Ausgangskanal zugeordnet sein, wobei die Energie je nach Wunsch in den einen oder in mehrere Ausgangskanäle abgelenkt werden kann. In den Figuren zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, teilweise weggebrochen, eines Hohlleiterschalters mit teilweise verringerter Breite,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht, zum Teil weggebrochen, eines Hohlleiterschalters, bei dem der Hohlleiter durchweg die volle Breite hat, im Inneren jedoch durch eine leitende Trennwand in zwei Teile geteilt ist,

Fig. 3 eine Draufsicht einer Anordnung nach Fig. 2 mit Pfeilen, die die Richtung der Wellenausbreitung für die offene Stellung des Schalters anzeigen,

Fig. 4 eine Draufsicht der Anordnung nach Fig. 2 mit Pfeilen, die die Wellenausbreitung für die geschlossene Stellung des Schalters zeigen;

Fig. 5 und 6 zeigt Diagramme zur Erläuterung der Verwendung eines permanenten Magnets zum Steuern eines Hohlleiterschalters,

Fig. 7 eine Draufsicht auf einen geteilten Hohlleiter, um die Schaltanordnung für eine Mehrzahl von Lastkreisen auszubauen,

Fig. 8 einen Querschnitt der Anordnung von Fig. 7 längs der Linie 8-8 in Fig. 7 mit einigen zusätzlichen Einzelheiten,

Fig. 9 eine Draufsicht eines T-Verbindungsschalters zur Verwendung mit zwei Lastkreisen und

Fig. 10 und 11 zwei perspektivische Ansichten, zum Teil weggebrochen, von weiteren Ausführungsformen von Hohlleiterschaltern, die sich zur Verwendung in Hohlleitern mit verringerten Abmessungen eignen.

In Fig. 1 ist ein Hohlleiter 10 mit leitenden Begrenzungsflächen und rechteckigem Querschnitt dargestellt, der einen in den Abmessungen verringerten Teil 11 aufweist, in dem die Breite des Hohlleiters ungefähr auf ein Drittel der vollen Breite verringert ist. Ein einzelner derartiger Einschnitt ist auf einer Seite des Hohlleiters gezeigt, obwohl dieser auch mehrere solche Einschnitte auf beiden Seiten aufweisen kann. Ein Ferritplättchen 12 füllt den Querschnitt des in seinen Abmessungen verringerten Teiles des Hohlleiters teilweise aus, wobei das Plättchen in Berührung mit der Seitenwand dargestellt ist, obwohl es auch in einem Abstand von dieser Wand angeordnet sein kann. Das Plättchen 12 ist dabei vorzugsweise langer als der eingeschnittene Teil des Hohlleiters. Ohne das Ferritplättchen liegt die Grenzfrequenz des in seiner Breite verringerten Teiles oder Einschnittes des Hohlleiters höher als die Betriebsfrequenz. Wählt man eine geeignete Dicke des Ferritplättchens und verwendet man einen Ferrit solcher Zusammensetzung, daß er eine ziemlich hohe Dielektrizitätskonstante aufweist, dann kann der schmale Hohlleiterteil dielektrisch ausreichend belastet werden, um die Grenzfrequenz in dem schmalen Teil bis jenseits der Betriebsfrequenz abzusenken, so daß er für eine Wellenausbreitung bei Betriebsfrequenz tatsächlich breit genug wird, wenn kein äußeres magnetisierendes Feld an dem Ferrit anliegt. Dieser Aufbau wird dadurch für die Betriebsfrequenz ein normalerweise geschlossener Schalter für elektromagnetische Wellen.

Der in seiner Breite verringerte Teil des Hohlleiters liegt zwischen den Polflächen 13 und 14 eines Elektromagnets mit einer Wicklung 100, so daß bei Verwendung einer Batterie und eines Schalters ein transversales magnetisches Feld an das Ferritplättchen — in der Zeichnung in senkrechter Richtung — angelegt

werden kann, wobei der Schalter 105 entweder unmittelbar mit der Wicklung 100 oder aber über einen Erregerkreis 101 mit der Wicklung verbunden ist. Der Erregerkreis enthält die Batterie 103 und eine Drossel 102 in Reihenschaltung.

Bei geeigneter Wahl der magnetischen Feldstärke des äußeren angelegten Feldes läßt sich der effektive Wert der Permeabilität des Ferrits auf Null herabsetzen. Für eine Erklärung des Begriffs der Permeabilität in gyromagnetischen Materialien wird auf einen Artikel von D. Polder mit dem Titel »Über die Theorie der elektromagnetischen Resonanz« im philosophischen Magazin 1949, Bd. 40, S. 99 bis 115, verwiesen. Tm Zustand der effektiven Permeabilität Null ist der Ferrit nicht in der Lage, eine elektromagnetische Welle aufrechtzuerhalten oder zu übertragen, wobei diese Welle dann auf den schmalen, ungefüllten Teil des in seiner Breite verringerten Hohlleiters beschränkt ist. Da dieser Teil des Hohlleiters eine Grenzfrequenz aufweist, die oberhalb der Betriebsfrequenz liegt, gibt es im wesentlichen keine Wellenausbreitung und Übertragung durch diesen Teil, und der Schalter ist in seiner offenen Stellung. Da an jedem Ende des eingeschnittenen Teiles des Hohlleiters eine merkliche Diskontinuität besteht, so werden aus jeder Richtung ankommende Wellen in der Hauptsache reflektiert. Ist es erwünscht, für in den Schalter von der Eingangsseite her eintretende Wellen bei geöffnetem Schalter eine Impedanzanpassung vorzusehen, dann müssen zusätzliche Mittel bereitgestellt werden. Für diesen Zweck ist der Schalter, der in Fig. 2 dargestellt ist, geeignet.

In einer Ausführungsform nach Fig. 1, die mit Erfolg gebaut und betrieben wurde, hatte der Hohlleiter in seinem Teil bei voller Breite einen Querschnitt von 4,039-2,019 cm. Die Breite des Einschnittes wurde so gewählt, daß die Breite des ungefüllten Teiles die Hälfte des für die Wellenausbreitung bei Betriebsfrequenz notwendigen Teiles betrug. Der eingeschnittene Teil war etwa 2,54 cm lang. Eine Dämpfung von etwa 50 db wurde von der Eingangsseite nach der Ausgangsseite des Schalters in dessen offener Stellung erreicht." Es wurde festgestellt, daß die Dämpfung etwa linear mit der Länge des Einschnittes zunimmt. Demgemäß kann die Länge des Einschnittes so gewählt werden, daß man bei offenem Schalter jeden gewünschten Betrag an Einfügungsdämpfung erzielen kann.

Wird das äußere angelegte magnetisierende Feld weggenommen, dann schließt der Schalter. Im geschlossenen Zustand ist die Dämpfung im wesentlichen durch das Ausmaß der Impedanzfehlanpassungen an den Enden des Einschnittes und durch die dielektrischen und magnetischen Verluste des Ferritplättchens bestimmt. Tatsächlich wird die plötzliche Änderung in den Abmessungen des Hohlleiters an den Enden des Einschnittes dadurch wirksam zunichte gemacht, daß sich das Ferritplättchen noch ein kurzes Stück an beiden Enden, wie in Fig. 1 gezeigt, in den Hohlleiter mit seinen normalen Abmessungen erstreckt. Offensichtlich wird die Wellenenergie so stark in dem Ferrit konzentriert, daß der Sprung in der Hohlleiterwand nur geringe Wirkung hat. Es gibt, wie dies zu erwarten ist, eine Abhängigkeit der Dämpfung von der Phasenbeziehung zwischen den von den beiden Enden des Einschnittes reflektierten oder zerstreuten Wellen, wobei diese Abhängigkeit durch die Länge des Einschnittes bestimmt wird.

Zusätzlich zu der Abhängigkeit der Dämpfung von der geometrischen Anordnung besteht eine beträchtliche Abhängigkeit des Verhaltens des Ferrits von einer restlichen, einseitig gerichteten magnetischen (Gleichstrom) Feldstärke H_Dc, die durch die remanente Magnetisierung des Elektromagnets verursacht wird. Diese Wirkung kann teilweise auf eine magnetische Dämpfung, die sogenannte An fangs dämpfung, in dem Ferrit zurückgeführt werden, welche auf die Existenz von Bereichsgrenzen, manchmal Blochsche Wände genannt, zurückgeführt wird. Diese Art von Dämpfung verschwindet beim Anlegen eines kleinen, stetigen gleichgerichteten magnetischen Feldes, das ausreicht, um in dem Ferrit eine magnetische Sättigung hervorzurufen. Die restliche Abhängigkeit der Fehlanpassung von dem magnetischen Gleichfeld soll dabei auf Änderung der Vierpolimpedanzen des eingeschnittenen Teiles zurückzuführen sein, welche durch die Veränderung der effektiven Permeabilität des Ferrits durch Hoc hervorgerufen werden. In diesem Fall kann die Vierpol-Dämpfung durch Abstimmen, beispielsweise durch Schlitzschraubenabstimmung, vermindert werden. In einem typischen Beispiel verursacht die Reflexion ohne Abstimmung am eingangsseitigen Ende eine reziproke Stoß-Dämpfung von etwa 14 db in geschlossenem Zustand. Mit Abstimmung kann die reziproke Stoß-Dämpfung so groß gemacht werden, daß die Reflexion vernachlässigbar wird und eine Vierpol-Dämpfung von etwa 1 db erreicht wird.

Der magnetische Widerstand des den Ferrit enthaltenden magnetischen Pfades kann beträchtlich herabgesetzt werden, wenn der Luftspalt zwischen den Magnetpolen und dem Ferrit verringert wird. Zusätzlich dazu kann man die Anforderungen an die Erregung durch eine geeignete Zusammensetzung des verwendeten Ferrits herabsetzen. Der Wert von H_DC, der zum Öffnen eines Schalters der in Fig. 1 gezeigten Art erforderlich ist, beträgt etwa 30 örsted.

Der in Fig. 1 dargestellte Schalter kann auch als normalerweise offener Schalter betrieben werden. Es gibt dabei einen Wertebereich von H_DC, für den die effektive Permeabilität sehr hohe Werte annimmt. Diese Werte erreichen, wenn die Koeffizienten μ und K der durch Polder beschriebenen Tensor-Permeabilität in dem Bereich liegen, in dem μ sehr klein ist und gegen Null geht und K dann viel größer als μ ist. Die Dicke des Ferritplättchens für die Betriebsstellung »normalerweise offen« wird so klein gewählt, daß die dadurch gelieferte dielektrische Belastung nicht ausreicht, um die Grenzfrequenz des Einschnittes kleiner als die Betriebsfrequenz zu machen, so daß der Schalter offen ist. Zum Schließen des Schalters wird ein Feld Hoc geeigneter Größe angelegt, das den Ferrit hochpermeabel macht, so daß eine Wellenausbreitung durch den Einschnitt möglich wird. Der Wert von Hj)C, der zum Erzeugen dieses geschlossenen Zustandes notwendig ist, liegt eher höher als der zum öffnen des normalerweise geschlossenen Schalters benötigte Wert. In einer besonderen Ausführungsform wurden mit einem Wert von Hpc ^von 2500 Örsted gute Ergebnisse zum Schließen des normalerweise offenen Schalters erzielt. Auch hier begrenzt die magnetische Dämpfung in dem Ferrit das Arbeiten des Schalters im offenen und geschlossenen Zustand.

Soll sehr schnell geschaltet werden, dann muß der Elektromagnet 15 so aufgebaut sein, daß er eine geringe Induktivität aufweist. Die Wirbelstrombildung muß durch Verwendung eines lamellierten Eisenkerns oder durch Verwendung von nichtleitendem magnetischem Material, wie z. B. Ferrit, unterdrückt werden. Andererseits kann in Reihe mit der Wicklung 100 ein Widerstand zum Herabsetzen der Schaltzeit eingefügt werden, die bekanntlich dem Verhältnis der Induktivi-

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tat zum Serienwiderstand proportional ist, oder es in den ungeteilten Hohlleiter am eingangsseitigen

können andere Hilfsmittel verwendet werden. Ende erstreckt (in Richtung auf den Betrachter). Am

Ein anderer Weg zur Erhöhung der Schaltgeschwin- ausgangsseitigen Ende (vom Betrachter weg) erstreckt digkeit besteht in der Verwendung des in Fig. 1 ge- sich das Plättchen 23 weniger weit als die Zwischenzeigten Erregerkreises 101. S wand 21. Ein abgeschrägtes Element aus Dämpfungs-

Der Erregerkreis 101 ist für ein schnelles Umschal- material, wie z. B. aus verkohltem Phenolkunstharz, ten des magnetischen Systems zwischen den beiden wird innerhalb der axialen Länge der Zwischenwand für den Betrieb des Hohlleiterschalters erforderlichen 21 angebracht, wobei der spitze Teil des Elements 24 Stellungen eingerichtet. Auf einem getrennten magne- auf die Eingangsseite des Hohlleiters gerichtet ist. tischen Kern ist zusätzlich eine Ballastwicklung 102 io Das Element 24 ist so aufgebaut, daß es eine gut anvorgesehen, deren magnetische Eigenschaften denen gepaßte Last für in den rechts von der Zwischenwand der Wicklung 100 und ihrem magnetischen Kern ahn- 21 liegenden Teil des Hohlleiters eintretende Wellen Hch sind. Eine Batterie 103 oder eine andere Gleich- darstellt, wie dies in Fig. 2 und 3 gezeigt ist. Das stromquelle ist vorgesehen und kann mittels des Schal- Plättchen 23 und das Element 24 sind so angeordnet, ters 104, beispielsweise eines einpoligen Messerschal- 15 daß zwischen dem ausgangsseitigen Ende der Zwiters, mit der Wicklung 102 verbunden oder von ihr schenwand 21 und dem ausgangsseitigen Ende des getrennt werden. Die Batterie 103 kann durch den Plättchens 23 und dem Element 24 ein ausreichend Schalter 105 in Verbindung mit dem Schalter 104 in langer Wellenleiterteil besteht, der jenseits der Grenz-Reihe mit der Wicklung 102 an die Wicklung 100 an- frequenz liegt. Vom ausgangsseitigen Ende der Voroder abgeschaltet werden. 20 richtung ankommende Wellenenergie wird im wesent-

Im Ruhezustand der Anordnung nach Fig. 1 sind liehen vollkommen reflektiert, so daß im wesentlichen die Schalter 104 und 105 beide geschlossen, so daß die keine Energie das Plättchen 23 oder das die Energie Wicklung 102 erregt und die Wicklung 100 kurzge- aufzehrende Element 24 erreicht. Diese Länge des schlossen ist. Zum Erreichen der Stellung, in der die jenseits der Grenzfrequenz liegenden Hohlleiterteiles Wicklung 100 erregt ist, wird der Schalter 104 geöff- 25 entspricht elektrisch einer leitenden Platte, die sich net. Die Schaltung 101 geht dadurch zwangsweise in vom ausgangsseitigen Ende der Zwischenwand 21 einen neuen Gleichgewichtszustand über, indem sowohl transversal nach der rechten Seitenwand des Hohldie Ballastwicklung 102 als auch die Magnetisierungs- leiters erstreckt und in vielen Fällen vom mechaniwicklung 100 mit einem Strom erregt sind, der nur sehen Standpunkt vorzuziehen ist.
halb so groß wie der ursprünglich über den Schalter 30 Beim Betrieb des zusammengesetzten Schalters nach 104 fließende Strom ist. Eine Analyse des Einschwing- Fig. 2 kann jedes Ferritplättchen seine eigene Quelle Vorganges zeigt, daß die Kürze der zum Erreichen des für Hqq aufweisen. Der geschlossene Zustand des zuletzt in der Wicklung 100 fließenden Stromes er- Schalters ist der, bei dem der Durchgang an der linken forderlichen Zeit nur durch den Widerstand des öffnen- Seite der Zwischenwand 21, die als Durchgangskanal den Schalters 104 begrenzt ist. Umgekehrt ist es zum 35 bezeichnet wird, geschlossen ist, während der Durch-Erreichen eines sehr schnellen Schaltens notwendig, gang rechts von-der Zwischenwand, welche Seite als die über dem Schalter 104 durch die schnelle Neu- Abschlußkanal bezeichnet wird, offen ist, wie dies verteilung des magnetischen Feldes in den beiden schematisch in Fig. 4 gezeigt ist. Bei geeigneter Abwicklungen induzierte, extrem hohe Spannung zu Stimmung an beiden Enden arbeitet der zusammenberücksichtigen. An sich bekannte Maßnahmen müssen 40 gesetzte Schalter im geschlossenen Zustand im wesentdabei angewandt werden, die die Neigung zur Licht- liehen wie der einfache Schalter nach Fig. 1. Die bogenbildung über dem Spalt des Schalters 104 ver- durch die Enden des Abschlußkanals verursachten ringern und die Zerstörung des Schalters vermeiden. Diskontinuitäten sind wie die Sprünge in der Hohl-Dies ist außerdem nötig, weil ein Lichtbogen einen leiterwand nach Fig. 1 rein induktiv.
Weg geringen Widerstandes darstellt, der den Schalt- 45 Im offenen Zustand, des zusammengesetzten Schalvorgang verlangsamt. Zum Umschalten der Vor- ters ist der Schaltkanal offen und der Abschlußkanal richtung in ihren Ruhezustand wird der Schalter 105 geschlossen. _ Am eingangsseitigen Ende wird die geöffnet, und dann werden zum Rückstellen der Vor- Wellenenergie in den Abschlußkanal umgelenkt und richtung die Schalter 104 und 105 in dieser Reihen- dort in dem Element 24 absorbiert. Vom ausgangsfolge geschlossen. Die Geschwindigkeit, mit der die 50 seitigen Ende her gesehen sind in diesem Zustand Rückstellung erreicht werden kann, ist elektrisch nur beide Übertragungskanäle jenseits der Grenzfrequenz, durch die induktive Anstiegszeit der Ballastwicklung und die Anordnung weist einen Reflexionskoeffizien-102 begrenzt. ten auf, der im wesentlichen Eins ist, d. h., die Re-

Fig. 2 zeigt einen Schalter, der zwei eingeschnitte- flexion ist nahezu vollständig. Der offene Zustand ist lien Hohlleiterschaltern entspricht, wobei zusätzlich 55 schematisch in Fig. 3 dargestellt,
am Eingangsende ein angepaßter Abschluß vorgesehen Die Elektromagnete 25 und. 26 mit ihren. Hauptist, der im offenen Zustand des Schalters wirksam ist wicklungen 25' bzw. 26' sind vorgesehen, um die ge- und eine Reflexion von Wellenenergie durch den eigneten Feldstärken für einen Zustand (den offenen Schalter in Richtung auf die Quelle vermeidet. Der oder den geschlossenen) zu liefern. Dieser Zustand stellt Hohlleiter 20 weist einen rechteckigen Querschnitt ^6o dann den Ruhezustand dar. Hilfswicklungen 27 und 28 auf und ist durch eine leitende Zwischenwand 21, die können auf den entsprechenden Magneten angebracht aus Messing sein kann, in zwei parallele Teile ein- werden, um den anderen Zustand zu erreichen,
geteilt. Auf der einen Seite der Zwischenwand (die Es können auch permanente Magnete verwendet linke Seite in Fig. 2) ist ein Ferritplättchen 22 ein- werden, wo z.B. eine Ersatzquelle von elektromagnegefügt, das hier als an der Hohlleiterwand befestigt 65 tischen Wellen gelegentlich an Stelle einer Quelle eindargestellt ist. Das Plättchen 22 ist langer als die gesetzt werden muß, die zeitweilig ausfällt. In diesem Zwischenwand 21 und erstreckt sich an beiden Seiten Fall bleibt der Schalter für die meiste Zeit in einem der Zwischenwand über diese hinaus. An der anderen Zustand, dem sogenannten Bereitzustand. Es ist daher Seite der Zwischenwand (die rechte Seite in Fig. 2) vorteilhaft, einen oder mehrere Permanentmagnete befindet sich ein weiteres Ferritplättchen 23, das sich 7° vorzusehen, die den Schalter zur Stromersparnis in

seinem Bereitzustand halten. Ein derartiger Permanentmagnet kann nach zwei verschiedenen Verfahren betrieben werden.

Beim ersten Verfahren stellen die der offenen und geschlossenen Stellung des Schalters entsprechenden Betriebszustände des Magnets zwei Zustände von remanentem Magnetismus auf einer geeignet liegenden kleineren Hystereseschleife des Magnets dar.

Fig. 5 zeigt einen Teil 110 einer Haupthystereseschleife des für das Permanentmagnet] och verwendeten Materials und eine Nebenschleife 111, die das Material durchläuft, wenn das Feld in dem Joch einen von beiden Werten H₁ oder H₂ des magnetisierenden Feldes annimmt. Wie bei der Darstellung von Hystereseschleifen üblich, sind auf der Abszisse die Werte des magnetisierenden Feldes H und auf der Ordinate die Werte der magnetischen Induktion B aufgetragen. Die gestrichtelte Linie 112 berücksichtigt durch ihre Neigung die entmagnetisierende Wirkung, die sich aus der Anwesenheit von Magnetpolen auf den Jochflächen auf beiden Seiten des Luftspaltes ergibt. Im vorliegenden Beispiel enthält der Luftspalt einen Teil des Ferritmaterials. Ohne Luftspalt ergibt sich der remanente Magnetismus durch den 'Schnittpunkt der .B-Achse mit der entsprechenden Hystereseschleife. Mit Luftspalt ergibt sich der remanente Magnetismus durch den Schnittpunkt der Linie 112 mit der Hystereseschleife.

Entsprechend dem ersten Verfahren wird der Permanentmagnet längs der Nebenschleife 111 betrieben. Die Schnittpunkte 113 und 114 der Nebenschleife mit der Linie 112 sind die Arbeitspunkte. Der Punkt 113 wird durch Anlegen eines kurzen negativen Impulses an eine Magnetisierungswicklung auf dem Joch des permanenten Magnets erreicht, wobei die Größe des Impulses so gewählt wird, daß eine magnetisierende Kraft H₁ erzeugt wird. Nach Verschwinden des Impulses hat das remanente magnetische Feld den Wert B₁, wie sich dies aus dem unteren Schnittpunkt der Nebenschleife mit der Linie 112 ergibt. Der Punkt 114 wird durch Anlegen eines kurzen positiven Impulses erreicht, der eine magnetisierende Kraft H₂ erzeugt, wobei nach dem Verschwinden des Impulses das remanente magnetische Feld den Wert B₂ aufweist, wie sich dies aus dem oberen Schnittpunkt der Nebenschleife mit der Linie 112 ergibt. Die Werte der magnetischen Induktion B₁ und B₂ sind in den entsprechenden Fällen jeweils den Werten des im Luftspalt bestehenden magnetischen Feldes proportional.

Beim zweiten Verfahren zum Betrieb eines Permanentmagnets stellt der eine Betriebszustand, vorzugsweise der Bereitzustand, einen geeigneten Zustand remanenter Magnetisierung des Magnets dar, während der andere Zustand durch Anlegen eines gleichbleibenden Stromes an der Magnetisierungswicklung erreicht wird. Bei dieser Betriebsart durchläuft das Material wiederum eine Nebenhystereseschleife, doch sind in diesem Fall die Endpunkte der Schleife die Arbeitspunkte.

Fig. 6 zeigt eine Haupthystereseschleife 110 wie in Fig. 5, jedoch eine andere Nebenschleife 120, die für das zweite Betriebsverfahren typisch ist. B₁ und B₂ stellen wiederum die jeweiligen Betriebsfeldstärken im Spalt dar. H₁ bzw. H₂ ist die entsprechende magnetisierende Kraft. Die magnetisierende Kraft H₂ tritt auf, wenn die Magnetisierungswicklung erregt wird, und liefert die Betriebsfeldstärke B₂. Wird die Magnetisierungswicklung aberregt, dann behält der Magnet das FeId-B₁, wie dies durch den Schnittpunkt der Schleife 120 mit der Linie 112 gegeben ist.

Im allgemeinen hat ein Konstrukteur eines derartigen Schalters Ferrite verschiedener Zusammensetzung für die verschiedenen Plättchen zur Verfugung, insbesondere Ferrite, deren Werte der Sättigungsmagnetisierung verschieden sind. Eine derartige Materialauswahl ergibt einen Unterschied der Werte von H_DC, bei denen der Übergang vom offenen zum geschlossenen Zustand und umgekehrt für den gegebenen Übertragungskanal stattfindet.

Bei einem nach Fig. 2 aufgebauten und mit Erfolg betriebenen Schalter wurden die folgenden Abmessungen verwendet:

Länge	Breite
mein	in mm
10,16	6,35
12,70	4,57
7,62	4,57
3,81	abnehmend

Zwischenwand 21 ....

Ferritpiättchen 22

Ferritpiättchen 23

Absorptionselement 24

Der Querschnitt des Hohlleiters war 4,038 · 2,019cm. Die Zwischenwand 21 war in der Mitte angebracht, so daß sich auf jeder Seite Übertragungskanäle mit einer Breite von 1,702 cm ergaben.

Mit einer geringen Abstimmung am eingangsseitigen Ende wurde im geschlossenen Zustand eine Vierpol-Dämpfung von 0,6 db und ein eingangsseitiges Spannungs-Stehwellen-Verhältnis von 1,06 gemessen. Im geöffneten Zustand ergab sich eine Dämpfung von mehr als 60 db und ein eingangsseitiges Spannungs-S tehwellen-Verhältnis von 1,02. Die beiden dafür erforderlichen Werte von H_DC lagen jeweils in der Größenordnung von 500 örsted. Geeignete Verfeinerungen der Konstruktionen, wie sie -im Zusammenhang mit dem Schalter nach Fig. 1 weiter oben beschrieben wurden, können verwendet werden, um die Werte der erforderlichen Feldstärken auf jeweils etwa 30 örsted zu verringern. Die verwendeten Ferritpiättchen hatten eine Sättigungsmagnetisierung von 1600 bzw. 1000 Gauß für die Plättchen 22 bzw. 23.

In der Anordnung nach Fig. 7 weist ein Hohlleiter 50 einen Abschnitt mit vergrößertem Querschnitt auf, der durch leitende Zwischenwände 51, 52 und 53 in vier Kanäle eingeteilt ist, deren jeder für eine Wellenausbreitung bei der Betriebsfrequenz zu schmal ist, wenn nicht besondere zusätzliche Vorrichtungen verwendet werden. Es lassen sich auch mehr oder weniger als vier Kanäle verwenden, wobei die vier Kanäle nur zur Erläuterung des Prinzips dargestellt sind. Ferritpiättchen 54, 55, 56 bzw. 57 sind für jeden der vier Kanäle vorgesehen und sind anschließend an die Zwischenwände 51,52,53 bzw. eine Hohlleiterwand 58 befestigt dargestellt. Ein magnetisches Joch 59 ist für alle Ferritpiättchen gemeinsam vorgesehen und weist Pole 60, 61, 62 und 63 auf,, die dem jeweiligen Ferritpiättchen, wie in Fig. 8 gezeigt, zugeordnet sind. Jeder Pol weist eine Wicklung 64, 65, 66 bzw. 67 auf. Den einzelnen Kanälen zugeordnete Auskoppelvorrichtungen, die als Koppelstifte 68, 69 und 70 dargestellt sind, sind für drei der Kanäle vorgesehen, wobei diese Koppelstifte vorzugsweise die Innenleiter von Koaxialleitungen zur Verbindung mit den entsprechenden einzelnen Lastkreisen darstellen. Der vierte Kanal kann mit einem Ausgangshohlleiter 71 verbunden sein.

Zum Betrieb der Anordnung nach Fig. 7 können an den Wicklungen 64, 65, 66 und 67 Magnetisierungsströme geeigneter Größe zum Schließen der Übertragungskanäle von dem Hohlleiter 50 nach einem oder mehreren der einzelnen Lastkreföe angelegt

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werden. Die Kanäle können dabei durch Ändern der jeweiligen Magnetisierungsströme geöffnet oder geschlossen werden. Die Anordnung kann dabei als Mehrkanal-Schaltungsanordnung verwendet werden oder als Spannungsteiler, der die Last in jedem beliebigen Verhältnis aufteilt, oder auch für andere Zwecke.

Fig. 9 zeigt eine Schaltanordnung ähnlich der in Fig. 2 dargestellten, nur daß mittels einer T-förmigen Anordnung zwei Verbindungen für Lastkreise vorgesehen sind, so daß dann, wenn eine Wellenausbreitung nach einem Lastkreis unerwünscht ist, die Wellenenergie nach einem zweiten Lastkreis umgelenkt werden kann, anstatt sie in einem absorbierenden Element zu vernichten. Die Zeichnung zeigt eine T-förmige Hohlleiteranordnung 80 mit einer Eingangsleitung 81 und zwei Ausgangsabzweigungen 82 und 83. Der Eingangsteil ist durch eine leitende Zwischenwand in zwei Teile geteilt, wobei diese Zwischenwand die beiden Ausgangsleitungen dadurch voneinander trennt, daß sie sich bis zu der beiden Ausgangsleitungen gemeinsamen Hohlleiterwand erstreckt. Für jeden der beiden Kanäle ist ein Ferritplättchen 85 bzw. 86 vorgesehen, wobei diese Plättchen einzeln durch Magnete und Magnetisierungswicklungen gesteuert werden können. Diese Elemente sind jedoch nicht dargestellt, um die Zeichnung klarer zu machen.

Die Arbeitsweise der Anordnung nach Fig. 9 entspricht der der Anordnung nach Fig. 7. Die Anordnung nach Fig. 9 wird als Schalter verwendet.

In der Anordnung nach Fig. 10 weist ein Hohlleiter

200 mit leitender Begrenzung und rechteckigem Querschnitt einen Teil mit verringertem Querschnitt auf, der durch obere und untere Ferritplättchen 201 bzw. 202 und durch eine U-förmige leitende Abschirmung 203 begrenzt ist, die zwischen den Plättchen

201 und 202 befestigt ist. Ein Ferritschaltelement 204 ist ebenfalls zwischen die Plättchen 201 und 202 befestigt und dient zum Verändern der effektiven Breite des Hohlleiterabschnitts mit verringertem Querschnitt. Ein - magnetischer Kreis zur Steuerung der effektiven Permeabilität des Schaltelements 204 geht durch das Plättchen 20I₁ das Schaltelement 204, das Plättchen 202 und den Ferritkern 205 zurück nach dem Plättchen 201. Eine Magnetisierungswicklung 206 mit den Zuführungsleitungen 207 liegt auf dem Kern 205.

Die Arbeitsweise der Anordnung nach Fig. 10 entspricht der der Anordnung nach Fig. 1.

Die Anordnungen nach Fig. 1 und 10 unterscheiden sich in konstruktiver Hinsicht in mehreren Punkten. Der Hohlleiter 200 in Fig. 10 behält seine Abmessungen auch in dem Bereich bei, in dem die Schalteinrichtung vorgesehen ist. Das Abschirmelement 203 ist das konstruktive Äquivalent der Aussparung 11 in Fig. 1 und ermöglicht es, daß in dem dazwischenliegenden Raum des Hohlleiters der Kernteil 205 und die Wicklung 206 untergebracht werden können. Das Einführen der Ferritplättchen 201 und 202 ergibt eine Verringerung der effektiven Höhe des Hohlleiters 200 in dem Abschnitt mit verringertem Querschnitt. Dies hat jedoch auf das Arbeiten der Vorrichtung keinen nachteiligen Einfluß.

Durch geeignete Auswahl der Ferritzusammensetzung für das Schaltelement 204, die Plättchen 201 und 202 und den Kern 205 kann man erreichen, daß die Wirkung einer Änderung des Magnetisierungsstromes in der Wicklung 206 im wesentlichen auf das Schaltelement 204 beschränkt bleibt, während die charakteristischen Eigenschaften der übrigen Ferritelemente während des Arbeitens des Schalters oder in der Zwischenzeit sich nicht ändern. Die Teile der Plättchen 201 und 202 in dem Abschnitt des Hohlleiters mit verringertem Querschnitt dienen als obere und untere leitende Flächen für diesen eingeschnittenen Teil des Hohlleiters. Die restlichen Teile der Plättchen 201 und 202 dienen als Teile des magnetischen Jochs für die Wicklung 206.

iq In der Anordnung nach Fig. 11 ist ein leitend begrenzter Hohlleiter 300 mit rechteckigem Querschnitt, durch eine leitende Zwischenwand 310 in zwei parallele Hohlleiter geteilt, und ist in einem begrenzten Bereich durch obere Ferritplättchen 301 und 301' bzw. durch untere Ferritplättchen 302 und 302' in seiner effektiven Höhe verringert. Der gleiche begrenzte Bereich ist auf jeder Seite der Trennwand 310 durch U-förmige leitende Abschirmelemente 303 bzw. 304 in seiner effektiven Breite beschränkt. In dem durch die untere Fläche des Plättchens 301, die obere Fläche des Plättchens 302, die innere Fläche des Abschirmelements 303 und eine Seite der Trennwand 310 begrenzten Raum sind genau passende Elemente, und zwar ein Ferrit-S Jialtplättchen 305, ein dielektrisches Plättchen 307 und ein Energie absorbierendes Abschlußelement 309, angeordnet. In dem durch die untere Fläche des Plättchens 301', die obere Fläche des Plättchens 302', die innere Fläche des Abschirmelements 304 und die andere Seite der Zwischenwand gebildeten Raum sind genau passende Elemente, und zwar ein Ferrit-Schaltplättchen 306 und ein dielektrisches Plättchen 308, untergebracht.

Die Seitenwände des Hohlleiters 300 sind unterbrochen und legen die innerhalb der Abschirmelemente 303 und 304 liegenden Teile mit verringertem Durchmesser, wie dargestellt, zur Aufnahme der Wicklungen 311 und 312 frei. Diese Wicklungen weisen Ferritkerne 313 bzw. 314 auf. Der Kern 313 berührt die Plättchen 301 und 302 zur Bildung eines geschlossenen magnetischen Kreises über den Kern 313, Plättchen 301, Plättchen 305, Plättchen 302 und zurück zum Kern 313. Der Kern 314 stellt einen geschlossenen magnetischen Kreis her über den Kern 314, Plättchen 301', Plättchen 306, Plättchen ^02' und zurück zum Kern 314.

Das Plättchen 305 ist vorzugsweise kurzer als das Plättchen 306 und bildet zusammen mit dem Plättchen 309 eine quadratische Fläche, die vom abgelegenen Ende des Hohlleiters ankommende und in den

So Raum zwischen dem Abschirmelement 303 und der Zwischenwand 310 eintretende Wellen reflektiert. Das Plättchen 306 hat rechteckige Enden und weist die gleiche Länge auf wie das Abschirmelement 304. Plättchen 307 ist vorzugsweise an einem Ende so abgeschrägt, daß es einer komplementären Abschrägung des Plättchens 309 entspricht, und erstreckt sich am anderen Ende in den sonst freien Raum des Hohlleiters 300 zusammen mit einem ähnlich abgeschrägten Teil des Plättchens 308. Das Plättchen 308 ist an seinem anderen Ende ebenfalls abgeschrägt und erstreckt sich in den sonst leeren Raum a.m entfernten Ende des Hohlleiters 300.

Die Arbeitsweise der in Fig. 11 dargestellten Anordnung entspricht der der Anordnung nach Fig. 2.

Konstruktiv und funktionsmäßig entspricht das Plättchen 23 in Fig. 2 dem Plättchen 305 in Fig. 11, das Abschlußelement 24 entspricht dem Abschlußelement 309, die Zwischenwand 21 entspricht der Zwischenwand 310, und das Plättchen 22 entspricht dem Plättchen 306. Die dielektrischen Plättchen 307

und 308 dienen der Vergrößerung der effektiven Dielektrizitätskonstanten über die der Luftspalte in der Anordnung nach Fig. 2, wodurch die effektiven Breiten der in seitlicher Richtung eingeschränkten Abschnitte des Hohlleiters erhöht werden. Diese dielektrischen Plättchen dienen außerdem als Füll- oder Abstandsstücke, so daß der Zusammenbau erleichtert wird, und durch ihre Abschrägung an den Enden der Verringerung der Wellenreflexion. Der mit einem Einschnitt versehene Hohlleiteraufbau nach Fig. 11 ermöglicht es, die Wicklungen 311 und 312 teilweise innerhalb der Grenzen des Haupthohlleiters unterzubringen.

Die die Teile mit verringertem Durchmesser des Hohlleiters bestimmenden Ferritflächen, die normalerweise für elektromagnetische Wellen -durchlässig sind, sollten kupferplattiert oder auf andere Weise mit einem leitenden Überzug oder einer leitenden Platte überzogen sein. In der Anordnung nach Fig. 10 sollten die Flächen mit leitendem Überzug alle Flächen der Ferritplättchen 201, 202 und 205 enthalten, mit Ausnahme der Stellen, wo der Kern 205 die Plättchen

201 und 202 berührt. An diesen Kontaktflächen werden die leitenden Überzüge vorzugsweise weggelassen, damit sich zwischen den magnetischen Elementen 201,

202 und 205 ein möglichst geringer magnetischer Spalt ergibt.

In der Anordnung nach Fig. 11 teilt die Zwischenwand 310 den Hohlleiter in zwei parallele Kanäle. Alle Flächen der Ferritplättchen 301, 301', 302 und 302' sollten mit einem leitfähigen Überzug versehen sein, mit Ausnahme der Flächen, an denen der Kern 313 die Plättchen 301 und 302 und der Kern 314 die Plättchen 301' und 302' berührt.

Bei den Konstruktionen gemäß der Erfindung sind keine besonders genauen Einstellungen der Abmessungen, der Abstimmung oder der Stärke des magnetisierenden Feldes erforderlich. Die Längsabmessungen der Konstruktionen haben eine vernachlässigbare Wirkung auf die Vierpol-Dämpfung des offenen Zu-Standes und auf die Leitungsabsorption im geschlossenen Zustand. Bezüglich der Größen der Impedanzfehlanpassungen am Übergang von Luft nach Ferrit ist die Gesamtlänge der Konstruktion und deren geometrische Ausbildung an den beiden Enden von Bedeutung. Durch Einführen und Einstellen einfacher, an sich bekannter Abstimmungsschrauben lassen sich enge Toleranzen in den Dimensionen und in der Anordnung der Schaltelemente umgehen. Die Fehlanpassungen eines typischen nicht abgestimmten Übergangs sind ausreichend klein (ein Spannungs-Stehwellen-Verhältnis im Bereich zwischen 1,02 und 2), so daß die Dämpfung in den Abstimmschrauben selbst oder auf Grund einer inneren Resonanz in der Anordnung nicht bedenklich ist. Die Abstimmung ist natürlich frequenzabhängig.

In einem typischen Fall beginnt für eine gegebene Ferritzusammensetzung und eine gegebene Betriebsfrequenz die Vierpol-Dämpfung für einen Hohlleiterabschnitt mit verringertem Querschnitt bei einigen Dezibel für H_DC = Null, fällt rasch auf einige Zehntel eines Dezibels für Hj)c=5 Örsted und verbleibt in diesem Bereich bis H_DC= etwa 20 örsted. Jenseits dieses Bereiches geht die Anordnung fast ohne Übergang in den Sperrbereich über und erreicht eine Vierpol-Dämpfung von etwa 50 db bei Hßc= etwa 40 Örsted und verbleibt dort über einen großen Bereich von Werten von H_DC. Bei sehr viel höheren Feldstärken beobachtet man die Wirkung der ferromagnetischen Resonanz, derart, daß die Vierpol-Dämpfung selbst hoch bleibt, die Vorrichtung jedoch gedämpft wird, wodurch sich der Eingangs-Reflexionskoeffizient verschlechtert. Die obengenannten Zahlen zeigen, daß bei geeigneter Wahl der magnetisierenden Feldstärken das Verhalten des Schalters gegenüber geringen Änderungen des magnetisierenden Stromes während des Betriebs unabhängig gemacht werden kann. Das bedeutet, daß keine komplizierte Regelung der Stromquelle für den Magnetisierungsstrom erforderlich ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Magnetisch gesteuerter Hohlleiterschalter, der in einem Hohlleiterabschnitt mindestens teilweise mit einem gyromagnetischen Material ausgefüllt ist und an den ein veränderbares Magnetfeld angelegt ist, das so einstellbar ist, daß für einen bestimmten Wellentyp die Grenzfrequenz des Abschnitts wahlweise oberhalb oder unterhalb der Betriebsfrequenz der Hohlleiterwellen liegt, dadurch gekennzeichnet, daß ohne Füllung des Abschnitts mit gyrömagnetischem Material die Grenzfrequenz des Abschnitts höher als die Betriebsfrequenz liegt.

2. Magnetisch gesteuerter Hohlleiterschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hohlleiter eine sich in axialer Richtung erstreckende leitende Zwischenwand (21) angeordnet ist und auf beiden Seiten der Zwischenwand zwei parallele Kanäle (S, T) mit verringertem Querschnitt bildet, wobei die so gebildeten beiden Kanäle einen gemeinsamen Eingang, jedoch getrennte Ausgänge aufweisen, und daß das gyromagnetische Element jedes Kanals für sich magnetisierbar ist.

3. Magnetisch gesteuerter Hohlleiterschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das gyromagnetische Element (22) in einem Kanal langer ist als die Zwischenwand (21) und sich in Längsrichtung über beide Enden der Zwischenwand hinaus erstreckt, während das gyromagnetische Element (23) des anderen Kanals sich in Längsrichtung an einem Ende über die Zwischenwand hinaus erstreckt, am anderen Ende jedoch gegenüber dem Ende der Zwischenwand liegt, und daß zwischen dem letztgenannten gyromagnetischen Element und der Zwischenwand ein sich in Richtung auf den Eingang verjüngendes Element aus einem die Wellenenergie absorbierenden Material (24) angebracht ist.

4. Hohlleiterschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl mit Abstand voneinander angeordneter Zwischenwände (51,52,53) eine Mehrzahl von parallel zueinander liegenden Abschnitten mit verringertem Querschnitt bilden, wobei die gyromagnetischen Elemente (54, 55, 56, 57) dieser Kanäle für sich magnetisierbar sind, und daß sich in alle Kanäle bis auf einen je ein Auskoppelelement (68, 69, 70) erstreckt.

5. Hohlleiterschalter nach Anspruch 2, bei dem der Hohlleiter ein T-Glied bildet, dadurch gekennzeichnet, daß sich die leitende Zwischenwand (84) bis zu der den beiden Abzweigungen (82, 83) gemeinsamen Seitenwand des Hohlleiters erstreckt.

6. Hohlleiterschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt des Hohlleiters mit verringertem Querschnitt dadurch gebildet wird, daß die zur Erzeugung eines veränderbaren magnetischen Feldes für das gyromagnetische Element dienenden Einrichtungen in einem ab-

is

geschirmten, abgeschlossenen Raum innerhalb des Hohlleiters gehalten werden.

7. Hohlleiterschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der parallelen Kanäle ein sich längserstreckendes dielektrisches Plättchen angeordnet ist, daß das gyromagnetische Element in einem Kanal kürzer ist als die Zwischenwand, während das gyromagnetische Element im anderen Kanal im wesentlichen die gleiche Länge wie die Zwischenwand aufweist, wobei die sich längserstreckenden Enden der gyromagnetischen Elemente eingangsseitig dem eingangsseitigen Ende der Zwischenwand gegenüberliegen, daß ein von der Eingangsseite zur Aus-

gangsseite des Hohlleiters abgeschrägtes Dämpfungselement in dem Kanal angeordnet ist, in dem sich das gyromagnetische Element geringerer Länge befindet, und daß eine Abschirmung in jedem Kanal vorgesehen ist, in welcher die das veränderbare magnetische Feld für das gyromagnetische Element des entsprechenden Kanals hervorrufenden Einrichtungen untergebracht sind.

In Betfacht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2644930;
französische Patentschrift Fr. 1 075 518;
Nachrichtentechnik, April 1954, S. 153.

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