DE19634952A1

DE19634952A1 - Microwave device

Info

Publication number: DE19634952A1
Application number: DE1996134952
Authority: DE
Inventors: Lars Walther
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1996-08-29
Filing date: 1996-08-29
Publication date: 1998-03-05
Also published as: JPH1093309A; EP0827234A3; EP0827234A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mikrowellen-Bauelement mit einer elektromagnetischen Resonanzanordnung, die wenigstens einen flächig ausgebildeten und der gewünschten Betriebsfrequenz und Schwingungsausbildung entsprechend berandeten elektrischen Leiter umfaßt. Derartige Mikrowellen-Bauelemente sind bekannt und werden beispielsweise in Mikrowellenschaltungen in Streifenleitungstechnik verwendet. Dabei kann der elektrische Leiter einer derartigen Streifenleitung, der auch eine elektromagnetische Resonanzanordnung ausbilden kann, in der Weise flächig ausgeformt sein, daß er als Belag auf einem dieelektrischen Material angeordnet oder als leitendes Blech oder leitende Folie ausgebildet ist. In jedem Fall ist die Berandung eines derartigen, flächig ausgebildeten elektrischen Leiters als im wesentlichen linienförmig anzusehen, da bei den üblichen Materialstärken derartiger elektrischer Leiter, d. h. ihren Abmessungen senkrecht zu den Richtungen der flächigen Ausbildung, die Flächeninhalte der Berandungen klein gegenüber den Oberflächen des elektrischen Leiters in den Richtungen der flächigen Ausbildung sind. In diesem Sinne wird bei der vorliegenden Erfindung stets von einem flächigen elektrischen Leiter mit linienförmiger Berandung ausgegangen.The invention relates to a microwave component with a electromagnetic resonance arrangement, the at least one flat and the desired operating frequency and vibration training accordingly edged electrical conductor includes. Such microwave components are are known and are used, for example, in microwave circuits Stripline technology used. The electrical conductor of such a Strip line, which also form an electromagnetic resonance arrangement can be flat in such a way that it as a covering on a the electrical material arranged or as a conductive sheet or foil is trained. In any case, the edge of such is flat trained electrical conductor to be regarded as essentially linear, since with the usual material thicknesses of such electrical conductors, d. H. their Dimensions perpendicular to the directions of the planar formation, the Area of the borders small compared to the surfaces of the electrical Are leaders in the directions of flat training. With this in mind the present invention always with a flat electrical conductor line-shaped boundary.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf einMikrowellen-Bauelement mitThe invention further relates to a microwave device

- An electromagnetic resonance arrangement, the at least one flat trained and the desired operating frequency and Vibration training includes corresponding electrical conductors with a border, and
- Training as a non-reciprocal component in that the electrical conductors at least on one side of ferromagnetic Material is limited.

Derartige Mikrowellen-Bauelemente werden insbesondere in Mikrowellen-Schaltungen als Zirkulatoren eingesetzt.Such microwave components are used in particular in microwave circuits used as circulators.

Der beschriebene, flächig ausgebildete elektrische Leiter kann bei einer Streifenleitungsanordnung parallel zur Oberfläche wenigstens eines weiteren elektrischen Leiters angeordnet sein: insbesondere kann ein solcher elektrischer Leiter mit seiner flächigen Ausdehnung zwischen zwei im wesentlichen zueinander parallel angeordneten, weiteren flächigen Leitern eingefügt sein. Derartige Anordnungen für die Weiterleitung von Mikrowellen sind im Prinzip bekannt und in dieser prinzipiell bekannten Anordnung für sich genommen nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.The described flat electrical conductor can be used in a Stripline arrangement parallel to the surface of at least one other electrical conductor can be arranged: in particular, such an electrical Conductor with its two-dimensional extent between two essentially to each other parallel, further flat conductors can be inserted. Such Arrangements for the transmission of microwaves are known in principle and in this arrangement, which is known in principle, is not in itself the subject of present invention.

Bei einer elektromagnetischen Resonanzanordnung, die einen flächig ausgebildeten elektrischen Leiter umfaßt, wird die Resonanzfrequenz dieser Resonanzanordnung und die im Resonanzfall sich ausbildende Feldverteilung des elektromagnetischen Feldes von Form und Abmessungen der Berandung des flächig ausgebildeten elektrischen Leiters abhängen. Dabei wird beobachtet, daß für eine Verringerung der Resonanzfrequenz derartiger Resonanzanordnungen die Abmessungen des elektrischen Leiters in den Richtungen seiner flächigen Ausbildung vergrößert werden müssen. Eine derartige Vergrößerung der Abmessungen des elektrischen Leiters und damit der elektromagnetischen Resonanzanordnung kann aber im Widerspruch zu einer Forderung nach geringer Baugröße des betreffenden Mikrowellen-Bauelements stehen.In the case of an electromagnetic resonance arrangement which has a flat design comprises electrical conductor, the resonance frequency of this resonance arrangement and the field distribution of the electromagnetic that develops in the case of resonance Field of the shape and dimensions of the boundary of the flat electrical conductor. It is observed that for a reduction in Resonance frequency of such resonance arrangements the dimensions of the electrical conductor enlarged in the directions of its flat formation Need to become. Such an increase in the dimensions of the electrical Conductor and thus the electromagnetic resonance arrangement can in Contradiction to a requirement for the small size of the concerned Microwave component stand.

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Absenkung der Resonanzfrequenz der Resonanzanordnung ohne Vergrößerung ihrer äußeren Abmessungen zu erreichen.The invention has the task of lowering the resonance frequency To achieve resonance arrangement without increasing its external dimensions.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Mikrowellen-Bauelement der eingangs genannten Art gelöst durch eine Aussparung in der flächigen Ausdehnung des elektrischen Leiters. Bei einer Ausbildung des Mikrowellen-Bauelements als nicht reziprokes Bauelement durch eine wenigstens einseitig flächige Begrenzung des elektrischen Leiters mit ferromagnetischem Material weist dieses feromagnetische Material erfindungsgemäß in seiner entlang der flächigen Ausbildung des elektrischen Leiters sich erstreckenden flächigen Ausdehnung eine Ausparung auf. Damit bleiben die Abmessungen der äußeren Berandung des elektrischen Leiters und deswegen auch diejenigen der Resonanzanordnung unverändert, auch wenn die Resonanzfrequenz, d. h. die Betriebsfrequenz der Resonanzanordnung, vermindert wird. Bei Ausbildung des erfindungsgemäßen Mikrowellen-Bauelements als nicht reziprokes Bauelement durch das den elektrischen Leiter flächig begrenzende ferromagnetische Material ergibt sich die Verminderung der Resonanzfrequenz bei unveränderten äußeren Abmessungen wahlweise durch die Aussparung in dem elektrischen Leiter, dem ferromagnetischen Material oder in beiden. Die beiden letztgenannten Maßnahmen führen darüberhinaus auch zu einer spürbaren Verringerung des Volumens des ferromagnetischen Materials für das erfindungsgemäße Mikrowellen-Bauelement. Dadurch können zusätzlich Gewicht und Herstellungskosten für das ferromagnetische Material und somit für das erfindungsgemäße Mikrowellen-Bauelement eingespart werden.According to the invention, this object is achieved in the case of a microwave component type mentioned solved by a recess in the planar extent of the electrical conductor. If the microwave component is designed as non-reciprocal component by at least one-sided limitation of the electrical conductor with ferromagnetic material has this feromagnetic Material according to the invention in its along the flat formation of the electrical conductor extending flat area a recess. This leaves the dimensions of the outer edge of the electrical conductor and therefore also those of the resonance arrangement unchanged, even if the Resonance frequency, d. H. the operating frequency of the resonance arrangement is reduced becomes. When the microwave component according to the invention is not designed Reciprocal component by the surface delimiting the electrical conductor Ferromagnetic material results in the reduction in the resonance frequency unchanged external dimensions either through the recess in the electrical conductor, the ferromagnetic material or both. The two the latter measures also lead to a noticeable Reduction in the volume of the ferromagnetic material for the Microwave component according to the invention. This can add weight and manufacturing costs for the ferromagnetic material and thus for the microwave component according to the invention can be saved.

Bevorzugt kann bei dem erfindungsgemäßen Mikrowellen-Bauelement sowohl der elektrische Leiter als auch das ferromagnetische Material je eine Aussparung in ihrer flächigen Ausdehnung aufweisen. Dabei korrespondiert die Aussparung des elektrischen Leiters in ihrer Umgrenzung entlang der flächigen Ausdehnung wenigstens weitgehend mit der Aussparung des ferromagnetischen Materials. Insbesondere können diese Aussparungen deckungsgleich übereinander liegen, zumindest aber einander geometrisch ähnliche Konturen entlang der flächigen Ausdehnung mit bevorzugt zusammenfallenden Symmetriezentren aufweisen. Dies ist beispielsweise erfüllt für konzentrische, kreisförmige Aussparungen gleichen oder unterschiedlichen Durchmessers, Dreiecke mit identischen Winkeln und zusammenfallenden Schwerpunkten oder dergleichen. In the microwave component according to the invention, both the electrical conductor and the ferromagnetic material each have a recess in it have two-dimensional expansion. The recess of the corresponds electrical conductor in its delimitation along the planar extent at least largely with the recess of the ferromagnetic material. In particular, these recesses can lie congruently one above the other, at least, however, geometrically similar contours along the flat Have extension with preferably coinciding centers of symmetry. This is, for example, the same for concentric, circular recesses of different diameters, triangles with identical angles and coincident focal points or the like.

Vorteilhaft ist die Aussparung in den Richtungen der flächigen Ausbildung des elektrischen Leiters allseitig von dessen leitendem Material umgeben. In entsprechender Weise umgibt das ferromagnetische Material in den Richtungen seiner flächigen Ausbildung die Aussparung allseitig. Dies ermöglicht Verteilungen des elektromagnetischen Feldes, die von denjenigen des ununterbrochen, d. h. ohne Aussparung flächig ausgebildeten elektrischen Leiters bzw. ferromagnetischen Materials nur geringfügig verschieden sind. Vorzugsweise wird dabei erreicht, daß die Resonanzanordnung mit der Aussparung im Resonanzbetrieb denselben Wellentyp ausbildet wie ohne die Aussparung. Bei einem Mikrowellen-Bauelement der vorbeschriebenen Art, bei dem die flächige Ausbildung des elektrischen Leiters und/oder des ferromagnetischen Materials sich im wesentlichen um einen Symmetriepunkt oder eine Symmetrielinie erstreckt, ist vorteilhaft die Aussparung um den Symmetriepunkt bzw. auf der Symmetrielinie angeordnet. Dadurch bleiben die für den Betrieb des Mikrowellen-Bauelements gewünschten Symmetrien auch nach Einfügung der erfindungsgemäß vorgenommenen Aussparung erhalten. Dies gilt insbesondere, wenn die Aussparung im wesentlichen symmetrisch bezüglich des Symmetriepunktes bzw. der Symmetrielinie ausgebildet ist.The recess in the directions of the planar formation of the electrical conductor surrounded on all sides by its conductive material. In correspondingly surrounds the ferromagnetic material in the directions the recess on all sides due to its flat design. This enables distributions of the electromagnetic field from those of the continuous, i.e. H. without Recess of flat electrical conductor or ferromagnetic Materials are only slightly different. It is preferably achieved that the resonance arrangement with the recess in resonance operation of the same Shaft type forms like without the recess. With a microwave component the type described above, in which the flat design of the electrical conductor and / or the ferromagnetic material is essentially one Point of symmetry or a line of symmetry extends, the recess is advantageous arranged around the point of symmetry or on the line of symmetry. Stay through this the symmetries desired for the operation of the microwave component also obtained after insertion of the recess made according to the invention. This applies in particular if the recess is essentially symmetrical with respect to the Point of symmetry or the line of symmetry is formed.

Ein bevorzugter Anwendungsfall des erfindungsgemäßen Mikrowellen-Bauelements besteht in seiner Ausbildung als nichtreziprokes Bauelement, welche Ausbildung insbesondere dadurch erreicht wird, daß der elektrische Leiter wenigstens einseitig flächig von ferromagnetischem Material begrenzt ist. Dies kann beispielsweise dadurch vorgenommen sein, daß der elektrische Leiter flächig auf der Oberfläche eines ferromagnetischen Körpers angeordnet wird. Im Anwendungsfall für eine Streifenleiteranordnung kann der ferromagnetische Körper scheibenförmig ausgebildet sein und zwischen dem flächigen elektrischen Leiter und der Oberfläche des weiteren Leiters eingefügt werden. Auch eine Schichtanordnung ist möglich, bei der im Zwischenraum zwischen zwei parallelen, einander zugewandten, elektrisch leitenden Flächen und zu diesen senkrecht aufeinanderfolgend eine erste ferromagnetische Scheibe, der flächige elektrische Leiter und eine zweite ferromagnetische Scheibe eingefügt sind.A preferred application of the microwave component according to the invention consists in his training as a non-reciprocal component, which training is achieved in particular in that the electrical conductor at least on one side area is limited by ferromagnetic material. For example be made in that the electrical conductor is flat on the surface a ferromagnetic body is arranged. In the use case for one The ferromagnetic body can be strip-shaped in the form of a disk be formed and between the flat electrical conductor and the surface of the further head. A layer arrangement is also possible the electrical in the space between two parallel, facing each other conductive surfaces and a first one perpendicular to them ferromagnetic disc, the flat electrical conductor and a second ferromagnetic disc are inserted.

In einer bevorzugten Ausbildung kommt das erfindungsgemäße Mikrowellen-Bauelement in einem Mikrowellen-Zirkulator zum Einsatz. Besonders bei diesem Einsatzfall zeigt das erfindungsgemäße Mikrowellen-Bauelement eine Reihe von für den praktischen Einsatz sehr wesentlichen Vorteilen. So wird gegenüber dem Stand der Technik zunächst vermieden, daß die Resonanzanordnung des Mikrowellen-Zirkulators geometrisch vergrößert wird und der Zirkulator durch seine Baugröße nicht mehr sinnvoll einsetzbar ist, wenn er auf eine niedrigere Betriebsfrequenz diemensioniert werden soll. Auch wird der Einsatz eines geänderten ferromagnetischen Materials mit höherer Sättigungsmagnetisierung und der damit unabdingbare Einsatz eines stärkeren äußeren Magnetfeldes entbehrlich, so daß beim Einsatz des Mikrowellen-Zirkulators gemäß der Erfindung größere oder teurere Magnete nicht erforderlich sind. Vielmehr können diese Bauteile vom Mikrowellen-Zirkulator der für die ursprüngliche Betriebsfrequenz gewählten Dimensionierung unverändert übernommen werden. Dadurch werden auch beträchtliche Fertigungskosten eingespart. Dieselben Vorteile ergeben sich auch dadurch, daß beim erfindungsgemäßen Mikrowellen-Bauelement die äußere Berandung des flächigen elektrischen Leiters unverändert bleibt. Im übrigen ist durch die erfindungsgemäße Aussparung im flächigen elektrischen Leiter eine stärkere Absenkung der Betriebsfrequenz möglich, als dies durch besondere Ausbildungen der Außenberandung des flächigen elektrischen Leiters oder der diesen enthaltenden elektromagnetischen Resonanzanordnung möglich wäre.In a preferred embodiment, the microwave component according to the invention comes used in a microwave circulator. Especially with this When used, the microwave component according to the invention shows a series of for the practical use of very important advantages. So compared to the stand The technology first avoided that the resonance arrangement of the microwave circulator geometrically enlarged and the circulator by its size is no longer useful if it is at a lower operating frequency to be dimensioned. Also the use of a changed one ferromagnetic material with higher saturation magnetization and thus indispensable use of a stronger external magnetic field can be dispensed with, so that when Use of the microwave circulator according to the invention larger or more expensive Magnets are not required. Rather, these components can be from the microwave circulator the dimensioning chosen for the original operating frequency unchanged. This will also make it considerable Manufacturing costs saved. The same advantages result from the fact that in the microwave component according to the invention, the outer edge of the flat electrical conductor remains unchanged. For the rest is through the recess in the flat electrical conductor according to the invention a stronger one Lowering the operating frequency possible than this through special training the outer edge of the flat electrical conductor or the one containing it electromagnetic resonance arrangement would be possible.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert, in derThe invention is explained in more detail with reference to the drawing in which

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau eines Mikrowellen-Zirkulators mit einem flächigen elektrischen Leiter, Fig. 1 shows the basic structure of a microwave circulator with a flat electrical conductor,

Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäß ausgebildeten elektrischen Leiter, Fig. 2 shows a first embodiment of an inventive electrical conductor formed,

Fig. 3 und 4 weitere Abwandlungen der Ausbildung des elektrischen Leiters gemäß der Erfindung, FIGS. 3 and 4 further modifications in the formation of the electric conductor according to the invention,

Fig. 5 ein Beispiel für eine erfindungsgemäße Ausbildung des Mikrowellen-Zirkulators nach Fig. 1, Fig. 5 shows an example for an inventive design of the microwave circulator of FIG. 1,

Fig. 6 bis 8 Beispiele für Abwandlungen des Mikrowellen-Zirkulators nach Fig. 5 und Fig. 6 to 8 Examples of modifications of the microwave circulator of FIG. 5 and

Fig. 9 eine weitere erfindungsgemäße Abwandlung des Mikrowellen-Zirkulators nach Fig. 1 zeigen. FIG. 9 show a further modification of the microwave circulator according to FIG. 1 according to the invention.

Fig. 1 zeigt in der Form einer schematischen, perspektivischen Explosionszeichnung den schichtförmigen Aufbau eines Mikrowellen-Zirkulators, der mit einem erfindungsgemaßen Mikrowellen-Bauelement mit einem flächig ausgebildeten elektrischen Leiter 1 aufgebaut ist. Dieser elektrische Leiter 1 ist in Fig. 1 in der Art eines Bleches mit einer Oberfläche 2 und einer im Vergleich mit der Größe dieser Oberfläche 2 im wesentlichen linienförmigen Berandung 3 dargestellt. Zwar stellt der elektrische Leiter 1 streng genommen einen zylindrischen Körper von sehr geringer Höhe dar, der als Deckelfläche die Oberfläche 2 und als Bodenfläche eine übereinstimmend geformte der Oberfläche 2 gegenüberliegende Fläche aufweist sowie eine Mantelfläche sehr geringer Höhe besitzt. Da die streng genommen flächige Ausbildung der Mantelfläche für die Erläuterung der vorliegenden Erfindung nicht von Bedeutung ist, wird der elektrische Leiter 1 vereinfacht als Scheibe mit einer Oberfläche 2 und mit einer linienförmigen Berandung 3 anstelle der mantelflächenförmigen Berandung betrachtet. Fig. 1 shows in the form of a schematic, perspective exploded view of the layered structure of a microwave circulator, which is constructed according to the invention with a microwave component having a planar design electrical conductor 1. This electrical conductor 1 is shown in FIG. 1 in the manner of a sheet with a surface 2 and a border 3 which is essentially linear in comparison with the size of this surface 2 . Namely, the electric conductor 1, strictly speaking, a cylindrical body of a very small height is, the 2 and a bottom lid surface area than the surface of a height corresponding to the surface formed 2 opposite surface and a lateral surface has very low. Since the strictly flat design of the lateral surface is not important for the explanation of the present invention, the electrical conductor 1 is simply considered as a disk with a surface 2 and with a linear border 3 instead of the lateral surface border.

In zur Richtung der flächigen Ausbildung des elektrischen Leiters 1 senkrechter Richtung, d. h. in Richtung senkrecht zur Oberfläche 2, sind an den elektrischen Leiter 1 schichtförmig weitere Bauteile angefügt und zwar in beiden Richtungen ausgehend vom elektrischen Leiter 1 zunächst je eine Scheibe 4 bzw. 5 aus ferromagnetischem Material (oder bevorzugt: Ferrit), je eine Polscheibe 6 bzw. 7 und je ein ebenfalls scheibenförmig ausgebildeter Magnet 8 bzw. 9. Durch die Magnete 8, 9 wird die Schichtstruktur aus Polscheiben 6, 7, Scheiben 4, 5 aus ferromagnetischem Material (bzw. Ferritscheiben) und elektrischem Leiter 1 von einem homogenen, zeitlich konstanten Magnetfeld durchsetzt. In Fig. 1 ist der elektrische Leiter 1 zunächst ohne Aussparung dargestellt; Fig. 1 repräsentiert somit die Ausbildung des Mikrowellen-Zirkulators für eine bestimmte, "hohe" Betriebsfrequenz (d. h. "hohe" Resonanzfrequenz).In the direction perpendicular to the planar formation of the electrical conductor 1 , that is to say in the direction perpendicular to the surface 2 , further components are added to the electrical conductor 1 in layers, namely in both directions, starting from the electrical conductor 1 , a disk 4 or 5 respectively ferromagnetic material (or preferably: ferrite), each a pole disk 6 or 7 and a disk-shaped magnet 8 or 9 . The magnets 8 , 9 penetrate the layer structure of pole disks 6 , 7 , disks 4 , 5 made of ferromagnetic material (or ferrite disks) and electrical conductor 1 with a homogeneous, time-constant magnetic field. In Fig. 1, the electrical conductor 1 is initially shown without a recess; Fig. 1 thus represents the formation of the microwave circulator for a certain "high" operating frequency (ie, "high" resonance frequency).

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf den elektrischen Leiter 1, wie er für den Mikrowellen-Zirkulator gemaß Fig. 1 nach Lehre der vorliegenden Erfindung zur Absenkung der Betriebsfrequenz mit einer Aussparung 10 ausgebildet sein kann. Der elektrische Leiter 1 in Fig. 1 und Fig. 2 ist dabei vereinfachend schematisch kreisscheibenförmig dargestellt; die Aussparung 10 ist ebenfalls kreisförmig berandet und mit der Berandung 3 des elektrischen Leiters 1 konzentrisch angeordnet. Durch entsprechende Dimensionierung des Durchmessers der Aussparung 10 kann die Resonanzfrequenz beeinflußt werden. Dabei wird wenigstens in einem bestimmten Abmessungsbereich für den Durchmesser der Aussparung 10 die Resonanzfrequenz in gleichem Maße abnehmen, wie der Durchmesser der Aussparung 10 zunimmt. Fig. 2 shows a plan view of the electrical conductor 1 , as it can be designed for the microwave circulator according to FIG. 1 according to the teaching of the present invention for lowering the operating frequency with a recess 10 . The electrical conductor 1 in FIG. 1 and FIG. 2 is shown schematically in the form of a circular disk for simplification; The recess 10 is also circularly bordered and arranged concentrically with the border 3 of the electrical conductor 1 . The resonance frequency can be influenced by appropriate dimensioning of the diameter of the recess 10 . The resonance frequency will decrease to the same extent as the diameter of the recess 10 increases at least in a certain dimension range for the diameter of the recess 10 .

In den Fig. 1 und 2 weist der elektrische Leiter 1 die für seinen Einsatz in einem Mikrowellen-Zirkulator angefügten drei Anschlußleitungen 11, 12, 13 auf, die ebenfalls in Form einer Streifenleitung ausgebildet sind. In der sehr schematischen Darstellung der Fig. 1 und 2 sind diese Anschlußleitungen 11 12, 13 übereinstimmend dimensioniert und gleichmäßig über den Umfang des kreisscheibenförmigen elektrischen Leiters 1 verteilt. Für einen Einsatz des erfindungsgemäßen Mikrowellen-Bauelements in einer anderen Anwendung als dem beschriebenen Mikrowellen-Zirkulator können selbstverständlich die Anschlußleitungen in veränderter Anzahl und Anordnung vorliegen. In Figs. 1 and 2 1 has the electrical conductor which for its use in a microwave circulator appended three connecting lines 11, 12, 13, which are also formed in the form of a strip line. In the very schematic representation of FIGS. 1 and 2, these connecting lines 11, 12 , 13 are dimensioned to match and are evenly distributed over the circumference of the circular-shaped electrical conductor 1 . For use of the microwave component according to the invention in an application other than the described microwave circulator, the connecting lines can of course be present in a different number and arrangement.

Die Fig. 3 und 4 zeigen in einer der Fig. 2 entsprechenden Darstellung weitere Ausführungsbeispiele für die Gestaltung des elektrischen Leiters 1 gemäß der Erfindung. Auch diese elektrischen Leiter 1 sind für den Einsatz in einem Mikrowellen-Zirkulator vorgesehen; mit den Ausführungsbeispielen in den Fig. 1 und 2 übereinstimmende Elemente sind wieder mit denselben Bezugszeichen versehen. Der elektrische Leiter 1 weist hier eine äußere Berandung 3 auf, die in ihrer Grundform eine Kreisscheibe mit einem geometrischen Mittelpunkt 14 bildet. In der Umgebung der Einmündungen der Anschlußleitungen 11, 12, 13 in den elektrischen Leiter 1 ist dessen Berandung in Form eines gleichseitigen Dreiecks abgeplattet, wobei die Einmündung (dritten) Anschlußleitung 13 in den elektrischen Leiter 1 trichterartig erweitert ist. Durch diese Erweiterung wird unter anderem eine verbesserte Wellenwiderstandsanpassung erzielt. Die Anschlußleitungen 11, 12, 13 sind darüberhinaus in unterschiedlicher Breite zur Bildung unterschiedlicher Wellenwiderstände ausgeführt. FIGS. 3 and 4 of the invention show in one of the Fig. 2 illustration corresponding further embodiments of the design of the electrical conductor 1 according to. These electrical conductors 1 are also intended for use in a microwave circulator; elements which correspond to the exemplary embodiments in FIGS. 1 and 2 are again provided with the same reference symbols. The electrical conductor 1 here has an outer edge 3 , which in its basic form forms a circular disc with a geometric center 14 . In the vicinity of the junctions of the connection lines 11, 12, 13 whose boundary is flattened in the form of an equilateral triangle in the electrical conductor 1, wherein the junction is expanded (third) line 13 like a funnel in the electrical conductor. 1 Among other things, this extension results in an improved characteristic impedance matching. The connecting lines 11 , 12 , 13 are also designed in different widths to form different characteristic impedances.

Die Ausbildungen der elektrischen Leiter 1 nach den Fig. 3 und 43 unterscheiden sich in der geometrischen Form der Berandung der Aussparung 10. Während in Fig. 3 die Aussparung 10 kreisförmig berandet ist und konzentrisch zu den kreisförmigen Abschnitten der Berandung 3 des elektrischen Leiters 1 liegt, ist die Berandung der Aussparung 10 in Fig. 4 in der Form eines gleichseitigen Dreiecks ausgeführt, dessen Seiten parallel zu den Abplattungen der äußeren Berandung im Bereich der Einmündungen der Anschlußleitungen 11, 12, 13 geführt sind und dessen Schwerpunkt mit dem geometrischen Mittelpunkt 14 des elektrischen Leiters 1 zusammenfällt. In einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 4 können die Ecken der dreieckförmigen Aussparung 10 auch verrundet sein, um insbesondere ohm′sche Verluste zu vermindern.The designs of the electrical conductors 1 according to FIGS. 3 and 43 differ in the geometrical shape of the edge of the recess 10 . While in FIG. 3 the recess 10 has a circular border and is concentric with the circular sections of the border 3 of the electrical conductor 1 , the border of the recess 10 in FIG. 4 is designed in the form of an equilateral triangle, the sides of which are parallel to the flattenings the outer boundary in the region of the mouths of the connecting lines 11 , 12 , 13 are guided and the center of gravity coincides with the geometric center 14 of the electrical conductor 1 . In a modification of the embodiment shown in FIG. 4, the corners of the triangular recess 10 can also be rounded in order to reduce ohmic losses in particular.

Darüberhinaus sind auch Aussparungen anderer geometrischer Formen möglich. Allen gemeinsam ist die einfache Herstellbarkeit im selben Fertigungsschritt wie demjenigen des elektrischen Leiters 1. Da außer diesem alle übrigen Bauteile des erfindungsgemäßen Mikrowellen-Bauelements durch die Dimensionierung für eine andere Betriebsfrequenz nicht berührt werden ist eine einfache, standardisierbare Auslegung auf unterschiedliche Betriebsfrequenzen mit äußerst geringem Fertigungsaufwand möglich. Insbesondere muß das erfindungsgemäße, eine Resonatoranordnung umfassende Mikrowellen-Bauelement in einer äußeren Berandung nicht verändert werden, und auch seine Hochfrequenz-Übertragungseigenschaften bleiben unverändert.In addition, cutouts of other geometric shapes are also possible. Common to all is the ease of manufacture in the same manufacturing step as that of the electrical conductor 1 . Since, apart from this, all the other components of the microwave component according to the invention are not touched by the dimensioning for a different operating frequency, a simple, standardized design for different operating frequencies is possible with extremely little production effort. In particular, the microwave component according to the invention, comprising a resonator arrangement, does not have to be changed in an outer boundary, and its high-frequency transmission properties also remain unchanged.

In Fig. 5 ist eine andere erfindungsgemäße Ausbildung des in Fig. 1 schematisch dargestellten Mikrowellen-Zirkulators wiedergegeben wobei bereits beschriebene Elemente wieder mit identischen Bezugszeichen versehen sind. In Fig. 5 sind zusätzlich zu der Ausbildung des elektrischen Leiters 1 mit seiner Aussparung 10 auch Aussparungen 15 bzw. 16 im ferromagnetischen Material 4 bzw. 5 vorgesehen. Im Beispiel nach Fig. 5 sind dazu die Scheiben 4 bzw. 5 aus dem ferromagnetischen Material in der Weise durchbrochen, daß diese die Aussparungen bildenden Durchbrüche konzentrisch und wenigstens weitgehend mit deckungsgleicher Berandung auf der Aussparung 10 im elektrischen Leiter 1 zu liegen kommen. In Fig. 6 ist diese Lage der Scheibe 4 aus ferromagnetischem Material mit ihrer Aussparung 15 relativ zum elektrischen Leiter t durch eine strichpunktierte Linie schematisch dargestellt. FIG. 5 shows another embodiment of the microwave circulator shown schematically in FIG. 1, elements already described again being provided with identical reference numerals. In Fig. 5 also recesses 15 and 16 provided in the ferromagnetic material 4 and 5 in addition to the formation of the electrical conductor 1 with its cut-out 10. In the example according to FIG. 5, the disks 4 and 5 made of the ferromagnetic material are perforated in such a way that these openings forming the recesses come to lie concentrically and at least largely with congruent edges on the recess 10 in the electrical conductor 1 . In Fig. 6 this position of the disc 4 made of ferromagnetic material with its recess 15 relative to the electrical conductor t is shown schematically by a dash-dotted line.

Fig. 7 zeigt in entsprechender Weise den in Fig. 3 dargestellten elektrischen Leiter 1 mit ebenfalls durch eine strichpunktierte Linie in ihren Konturen angedeuteter Scheibe 4 aus ferromagnetischem Material, und Fig. 8 zeigt den elektrischen Leiter 1 in der Ausbildung der Fig. 4 mit einer strichpunktiert angedeuteten Scheibe 4 aus ferromagnetischem Material, deren Aussparung 15 der Kontur der Aussparung 10 gemäß Fig. 4 angepaßt ist. In Abwandlung der Aussparung 15 in der Scheibe 4 aus ferromagnetischem. Material gemäß Fig. 6 weist die Aussparung 15 in der Ausbildung gemäß Fig. 7 einen gegenüber der Aussparung 10 im elektrischen Leiter 1 vergrößerten Durchmesser auf, wodurch auch eine erhöhte Einsparung an ferromagnetischem Material erzielt werden kann. In Fig. 8 ist die Aussparung 15 in der Scheibe 4 der Dreiecksform der Aussparung 10 im elektrischen Leiter 1 angepaßt. Die in den Fig. 6 bis 8 nicht dargestellte Scheibe 5 kann bevorzugt identisch zur Scheibe 4 ausgeführt sein. Darüberhinaus sind auch für die Ausbildung der Aussparungen 15 bzw. 16 im ferromagnetischen Material andere als die dargestellten geometrischen Formen möglich. Fig. 7 shows in a corresponding manner, the electrical conductor 1 shown in Fig. 3 also by a dot-dash line in their contours, indicated disc 4 made of ferromagnetic material, and Fig. 8 shows the electrical conductor 1 in the formation of Fig. 4 with a Dash-dotted disc 4 made of ferromagnetic material, the recess 15 of which is adapted to the contour of the recess 10 according to FIG. 4. In a modification of the recess 15 in the disc 4 made of ferromagnetic. Material according to FIG. 6, the recess 15 in the embodiment according to Fig. 7 a with respect to the recess 10 enlarged in the electrical conductor 1 in diameter can be thereby achieved an increased saving of ferromagnetic material. In Fig. 8, the recess 15 in the disc 4 is adapted to the triangular shape of the recess 10 in the electrical conductor 1 . The disk 5 , not shown in FIGS. 6 to 8, can preferably be made identical to the disk 4 . In addition, geometrical shapes other than those shown are also possible for the formation of the recesses 15 and 16 in the ferromagnetic material.

Eine Abwandlung dieser Anordnungen zeigt Fig. 9, in welcher nur die in der Darstellung untere Scheibe 5 aus ferromagnetischem Material eine Aussparung 16 aufweist, wo hingegen sowohl die obere Scheibe 4 als auch der elektrische Leiter 1 ohne Aussparung ausgeführt sind. In weiterer Abwandlung kann auch nur die obere Scheibe 4 eine Aussparung aufweisen, oder eine der Scheiben 4, 5 und der elektrische Leiter 1 weisen je eine Aussparung auf. Auch können die Aussparungen 15, 16 im ferromagnetischen Material als Vertiefungen, nicht - wie dargestellt - als Durchbrüche ausgebildet sein.A modification of these arrangements is shown in FIG. 9, in which only the lower disk 5 made of ferromagnetic material in the illustration has a recess 16 , whereas both the upper disk 4 and the electrical conductor 1 are designed without a recess. In a further modification, only the upper disk 4 can have a recess, or one of the disks 4 , 5 and the electrical conductor 1 each have a recess. The cutouts 15 , 16 in the ferromagnetic material can also be formed as depressions, not - as shown - as openings.

Claims

1. Microwave component with an electromagnetic resonance arrangement, which comprises at least one flat-shaped electrical conductor with the desired operating frequency and vibration formation, characterized by a recess in the flat extension of the electrical conductor.

2. Microwave component according to claim 1 according to claim 7 in conjunction with Claim 1, according to claim 8 in conjunction with claims 7 and 1 or according to Claim 9 in conjunction with Claims 8, 7 and 1, characterized by training as a non-reciprocal component in that the electrical conductor at least on one side of ferromagnetic material is limited.

3. Microwave component with

an electromagnetic resonance arrangement, which comprises at least one flat electrical conductor which is edged in accordance with the desired operating frequency and vibration formation, and
training as a non-reciprocal component in that the electrical conductor is at least one-sidedly delimited by ferromagnetic material,

characterized in that the ferromagnetic material in its along the flat design of the electrical conductor extending flat Expansion has a recess.

4. Microwave component according to claim 3, characterized in that the electrical conductor in its planar extent has a recess.

5. Microwave component according to claim 4, characterized in that the recess of the electrical conductor in their Boundary along the planar extent at least largely with the Cutout of the ferromagnetic material corresponds.

6. Microwave component according to claim 3, 4 or 5, characterized in that the ferromagnetic material in the directions its flat design surrounds the recess on all sides.

7. Microwave component according to claim 1 or 6, characterized in that the recess in the directions of the flat Formation of the electrical conductor surrounded on all sides by its conductive material is.

8. Microwave component according to claim 5, 6 or 7, in which the flat Formation of the electrical conductor and / or the ferromagnetic material itself extends essentially around a point of symmetry or a line of symmetry, characterized in that the recess around the point of symmetry or on the Symmetry line is arranged.

9. Microwave component according to claim 8, characterized in that the recess is substantially symmetrical with respect the point of symmetry or the line of symmetry is formed.

10. microwave circulator, characterized by a microwave component according to one of claims 2 till 9.