DE1188152B

DE1188152B - Gyromagnetische Anordnung

Info

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

Description

Gyromagnetische Anordnung Die Erfindung bezieht sich auf eine gyromagnetische Anordnung für sehr kurze elektromagnetische Wellen, bestehend aus einer rohrförmigen Wellenführung, in deren Innerem vorzugsweise Streifenform aufweisendes gyromagnetisches Material angeordnet ist, das von einem außerhalb der Wellenführung angeordneten U-förmigen Magnetsystem vormagnetisiert ist.
Anordnungen dieser Art finden bei sehr kurzen elektromagnetischen Wellen als Richtungsleitungen, Phasendrehglieder, Dämpfungsglieder, Modulatoren u. dgl. eine allgemeine Verwendung. Es sind bereits derartige Anordnungen bekannt, bei denen die Schenkel des U-förmigen Magnetsystems aus Permanentmagneten bestehen, die an ihren dem Hohlleiter fernen Polen durch ein Weicheisenjoch miteinander verbunden sind. Die Einstellung des die Ferritstreifen im Hohlleiter durchsetzenden Magnetfeldes wird hierbei mittels eines Weicheisenteiles erreicht, das zwischen den Schenkeln angeordnet und nach Art eines kontaktlosen Kolbens in Richtung der Schenkel bewegt werden kann.
In der Regel sind die äußeren Abmessungen solcher gyromagnetischer Bauteile durch das für die Vormagnetisierung des gyromagnetischen Stoffes benötigte Magnetsystem bestimmt. Insbesondere bei Frequenzen im Bereich oberhalb 10 GHz werden für eine ausreichende Vormagnetisierung erhebliche Feldstärken benötigt. Wie die Praxis zeigt, wächst der Umfang des Magnetsystems wesentlich schneller als die von ihm zur Verfügung gestellte Feldstärke in dem den gyromagnetischen Stoff enthaltenden Luftspalt. Bei Permanentmagnetsystemen, wie sie meist zur Anwendung gelangen, kann sogar der Fall eintreten, daß die Nutzfeldstärke mit größer werdendem Magnetsystem durch den stärker anwachsenden Streuffuß wieder abnimmt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der einleitend beschriebenen Art hinsichtlich der geschilderten Schwierigkeiten wesentlich zu verbessern.
Ausgehend von einer gyromagnetischen Anordnung für sehr kurze elektromagnetische Wellen, bestehend aus einer rohrförmigen Wellenführung, in deren Innerem vorzugsweise Streifenform aufweisendes gyromagnetisches Material angeordnet ist, das von einem außerhalb der Wellenführung angeordneten U-förmigen Magnetsystem vormagnetisiert ist, wird erfindungsgemäß die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen den Schenkeln des U-förmigen Magnetsystems, vorzugsweise in Höhe der Polschuhe, zusätzlich ein Permanentmagnet eingefügt ist, der entgegen dem Streufeld des Magnetsystems an dieser Stelle gepolt ist.
Der zwischen den Schenkeln des U-förmigen Magnetsystems eingefügte Permanentmagnet hat die Wirkung, daß er das Feld zwischen den Schenkeln in Richtung auf den den gyromagnetischen Stoff enthaltenden Luftspalt verdrängt, so daß die Nutzfeldstärke im erwähnten Luftspalt im gewünschten Sinne verstärkt wird. Da der Permanentmagnet keinen Beitrag zu den äußeren Abmessungen des Magnetsystems liefert, wird somit der Wirkungsgrad des Magnetsystems bei gleichbleibenden äußeren Abmessungen in außerordentlich vorteilhafter Weise erheblich verbessert.
Die Größe des Streufeldes ist zwischen den Schenkeln des Magnetsystems nicht an allen Stellen gleich groß. Es nimmt vielmehr in Richtung auf das Sehenkeljoch immer mehr ab. Dieser Sachverhalt kann beim Erfindungsgegenstand in einfacher und zweckmäßiger Weise dadurch zur Einstellung der Luftspaltfeldstärke ausgenutzt werden, daß der Permanentmagnet hinsichtlich seiner Lage parallel zu den Schenkeln des U-förmigen Magnetsystems verschiebbar ausgeführt wird.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, bei der die rohrförmige Wellenführung aus einem Rechteckhohlleiterabschnitt besteht, in dessen Innerem zu beiden Seiten streifenförmiges, in Achsrichtung des Rechteckhohlleiterabschnittes verlaufendes gyromagnetisches Material angeordnet ist und bei der das U-förmige Magnetsystem aus zwei einander gegenüberliegenden U-förmigen Magneten besteht, sieht vor, daß zwischen den Schenkeln jedes der beiden U-förmigen Magnete ein Permanentmagnet angeordnet ist. Das U-förmige Magnetsystem wird zweckmäßig ebenfalls mit Permanentmagneten realisiert.
An Hand eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung dargestellt ist, soll die Erfindung im folgenden noch näher erläutert werden.
Die Figur zeigt eine Richtungsleitung in Rechteckhohlleiterbauweise, die mit einem U-förmigen Magnetsystem gemäß der Erfindung versehen ist. Die Richtungsleitung besteht aus einem Rechteckhohlleiter 1 mit Schmalprofil, in dessen Innerem in Achsrichtung zwei Ferritstreifen 2 vorgesehen sind. Die Ferritstreifen 2 sind unmittelbar an der Innenwandung auf Seiten der oberen Breitseite des Rechteckhohlleiterabschnittes 1 hinsichtlich der ihnen jeweils benachbarten Hohlleiterschmalseiten in gleichen Abständen angeordnet. Das U-förmige Magnetsystem besteht aus vier Permanentmagneten 3 a13 b, 4 a14 b, von denen die Permanentmagnete 3 a13 b mit dem Weicheisenjoch 3 c und den Polschuhen 3 d und die Permanentmagnete 4a14b mit dem Weichensenjoch 4c und den Polschuhen 4d jeweils zu einem U-förmigen Magneten ergänzt sind, die sich auf einander gegenüberliegenden Hohlleiterbreitseiten in Höhe der Ferritstreifen 2 gegenüberstehen. Die Permanentmagnete 3 a13 b und 4 a14 b sind so gepolt, daß sie zusammen mit den Weicheisenjochs 3 c und 4 c und den durch den Rechteckhohlleiterabschnitt gegebenen Luftspalt einen magnetischen Ring darstellen.
Gemäß der Erfindung sind zwischen den Permanentmagneten 3 a und 3 b einerseits und den Permanentmagneten 4a und 4 b andererseits zwei weitere Permanentmagnete 5 vorgesehen, die hinsichtlich des Streufeldes in diesen Zwischenräumen entgegengesetzt gepolt sind. Wie bereits einleitend erwähnt wurde, haben die Permanentmagnete 5 die Wirkung, daß sie das Streufeld zwischen den Schenkeln der U-förmigen Magnete, denen sie zugeordnet sind, in Richtung auf den die Ferritstreifen 2 enthaltenden Luftspalt verdrängen und dadurch die Nutzfeldstärke in dem genannten Luftspalt in gewünschtem Sinne erhöhen.
Die Permanentmagnete 5 sind zwischen den Schenkeln der U-förmigen Magnete in Schrauben 6 gehalten, die ihrerseits in einem entsprechenden Gewinde in den Weicheisenjochs 3 c und 4 c geführt sind. Dadurch ist erreicht, daß die Permanentmagnete 5 parallel zu den von den Permanentmagneten 3 a13 b und 4 a14 b gebildeten Schenkeln zum Zwecke der Feldeinstellung verschoben werden können.
Die Permanentmagnete 5 bestehen zweckmäßigerweise aus einem Material mit hoher Koerzitivkraft, z. B. Bariumferrit.

Claims

Patentansprüche: 1. Gyromagnetische Anordnung für sehr kurze elektromagnetische Wellen, bestehend aus einer rohrförmigen Wellenführung, in deren Innerem vorzugsweise Streifenform aufweisendes gyromagnetisches Material angeordnet ist, das von einem außerhalb der Wellenführung angeordneten U-förmigen Magnetsystem vormagnetisiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schenkeln des U-förmigen Magnetsystems, vorzugsweise in Höhe der Polschuhe, zusätzlich ein Permanentmagnet eingefügt ist, der entgegen dem Streufluß des Magnetsystems an dieser Stelle gepolt ist.
2. Gyromagnetische Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet hinsichtlich seiner Lage parallel zu den Schenkeln des U-förmigen Magnetsystems verschiebbar ist.
3. Gyromagnetische Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die rohrförmige Wellenführung aus einem Rechteckhohlleiterabschnitt besteht, in dessen Innerem zu beiden Seiten streifenförmiges, in Achsrichtung des Rechteckhohlleiterabschnittes verlaufendes gyromagnetisches Material angeordnet ist und bei der das U-förmige Magnetsystem aus zwei einander gegenüberliegenden U-förmigen Magneten besteht, die mit ihren Polschuhen in Höhe der gyromagnetischen Streifen an den beiden Hohlleiterbreitseiten anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schenkeln jedes der beiden U-förmigen Magnete ein Permanentmagnet angeordnet ist.
4. Gyromagnetische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das U-förmige Magnetsystem ein Permanentmagnetsystem ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1089 436.