DE2047104A1 - Elektromagnetische Phasenverschiebungs einrichtung - Google Patents

Description

E 453

Emerson Electric Go«,, St.Louis / Missouri (V.St.v»A.)

Elektromagnetische Phasenverschiebungseinrichtung

Die Erfindung betrifft elektromagnetische Phasenverschiebungseinrichtungen und im besonderen reflektierende Phasenverschiebungseinrichtungen.

Elektromagnetische Phasenschieber sind in vielen. Schaltungen j von Nutzen. Beispielsweise werden eine Vielzahl, von Digitalphasenschiebern benutzt, um die Richtung der Strahlung elektromagnetischer Energie in einer phasenbestimmten Antennenanordnung oder um die Form des Strahls zu bestimmen. Bs i3t natürlich erwünscht, dass die Phasenschieber verhältnismäßig klein sind, ein geringes Gewicht aufweisen, eine verhältnismäßig kleine Steuerleistung erfordern und verhältnismäßig billig sind, besonders in dem Falle, wenn eine Anzahl von Phasenschiebern zusammen verwendet werden soll. Einige bekannte Phasenschieber erforderten eine Anzahl von Hybridkopplungen, selbst wenn nur eine sehr geringe Phasenverschiebung benötigt wurde, so dass diese Einrichtungen verhältnismäßig teuer, schwer und groß waren und

1 0 9 B 1 R / 1 S 1 2

2U47HM

■ _ 2 —

eine verhältnismäßig groiäe äteuerleistung benötigten.

Die Erfindung sieht eine elektromagnetische Phasenverschiebungseinrichtung vor, die. aufweist eine Leistungsaufteilungseinrichtung mit einem ersten Durchlass für elektromagnetische Eingangs- und Ausgangswellen, mindestens drei weitere Durchlässe, mit denen ein elektromagnetische Wellen reflektierendes Mittel verbunden ist, wobei mindestens zwei dieser reflektierenden Mittel wahlweise austauschbar sind, so dass mindestens zwei verschiedene Reflexionskoeffiz^enten zur Verfügung stehen sowie eine von mehreren Phasen bei der Ausgangswelle.

Das Phasenverschiebungsnetzwerk nach der Erfindung erfordert verhältnismäßig wenige Mittel zum Verändern des fieflexionskoeffizienten, während 'andererseits eine verhältnismäßig große Anzahl von Phasenverschiebungen bewirkt werden kann»

Bei dem reflektierenden Phasenschieber nach der Erfindung wird eine Hybridkopplung oder ein anderes Leistungsauf te.ilung.gmittel und ein umschaltbares Mittel für den Reflexionskoeffizienten benutzt, das verhältnismäßig billig ist und nur eine verhältnismäßig geringe Steuerleistung erfordert, und mit dem eine verhältnismäßig große Anzahl von Phasenverschiebungen durchgeführt werden kann.'

Ein Erfindungsgegenstand besteht aus einem elektromagnetischen Phasenschieber mit einer Richtungskopplung, die einen Durchlass für Eingangs- und Ausgangswellen aufweist sowie Mittel, mit denen an mindestens einigen der anderen Durchlässe der Kopplung der Reflexionskoeffizientent verändert¹ werden kann, so dass mindestens vier verschiedene Phasenverschiebungen durchgeführt werden können.

Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. In der beiliegenden Zeichnung ist die

Pig.1 eine Übersicht über eine Phasenverschiebungseinrichtung nach der Erfindung,

Pig.2 eine Übersicht über eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei der Dioden verwendet werden, und die

10 9 8 16/1512

. 20471OA

Fig„3 eine Übersicht über eine weitere andere Ausführungsform der Erfindung.

Die in der iig.1 dargestellte reflektierende Phasenverschiebungseinrichtung 10 weist auf eine Hybridkopplung oder Richtungskopplung oder eine andere Leistungsaufteilungseinrichtung 12 mit vier Durchlässen P₁, P₂, P, und P.. Der Durchlass P^ stellt den Eingangs-Ausgangs-Durchlass dar und steht mit einer' Übertragungsleitung 14 in Verbindung für den Empfang einer Eingangswelle für den Phasenschieber 10 und für den Empfang der reflektierten Welle aus dem Phasenschieber_β Die Durchlässe P₂, P. und Ρ-, können als direkt verbundener Durchlass, verkoppelter Durchlass bezw« als isolierter Durchlass bezeichnet werden« Der , Leistungsfluss ist an der Verkopplungseinrichtung 12 durch Pfeile angezeigt.

Mit den Durchlässen P₂, P, und P. stehen die wellenreflektierenden Mittel 24, 26 und 28 in Verbindung, mit denen an jedem Durchlass zwei verschiedene Reflexionskoeffizienten erzeugt werden können« Mit dieser Anordnung können insgesamt acht verschiedene Kombinationen von Reflexionskoeffizienten vorgesehen werden, so dass eine Ausgangswelle auf dem Leiter 14 einen von acht Phasenwerten in bezug auf die Eingangswelle auf dem Leiter 14 aufweisen kann, welche Phasenwerte von einander um 45 getrennt sind.

Die Reflexionsmittel 24, 26 und 28 bestehen aus umschalt- μ baren Scheinleitwert- oder Impedanz-Iietswerken mit je zwei Scheinleitwerten und mit einem Schalter, mit dem wahlweise der betreffende Durchlass mit den Scheinleitwerten verbunden y/erden kann_e Iuaoh der Darstellung in der FIg₀I weist das Reflexionsmittel 24 einen Schalter S„ und die Scheinleitwerte X₂ und Y₂' auf, während das Reflexionsiaittel 26 einen Schalter S-, und die Scheinleit?/erte Y, und Y^" aufweist. Das Reflexionsmittel weist einen Schalter Sv und die Scheinleitwerte Y, und Y-¹ auf.

Obwohl nach der Pig.1 die Reflexicnsmittel 24, 26 und 28 mechanische Schalter und Elemente mit Scheinkeitwerten aufweisen, so können an den Durchlässen jedoch auch andere Mittel vorgesehen werden, iuit denen die Reflexionskoeffizienten verändert

1 D -^:.

werden können., Bei der Schaltung nacli der Pig·2 sind die Reflexionsmittel 24, 26 und 28 mit den betreffenden Durchlässen Pp, P, und P. der Verkopplungseinrichtung 12 verbunden und sind mit den Halbleiterdioden D₂, D, und D, ausgestattet, so dass zwei verschiedene Leitungslängen Lp und Lp*5 L- und 1,' sowie L, und L.' und damit verschiedene wirksame Impedanzwerte und Reflexionskoeffizienten (Phasenwinkel) bei einer Umschaltung zwischen EIH und AUS geschaffen werden körnen. Die Dioden, die aus PIN-Dioden bestehen können, können durch geeignete Steuersignale oder Vorspannungen gesteuert werden, wobei an sich bekannte Isolierungsmittel zwischen der Steuersignalquelle, und dem RP-Ereis vorgesehen werden·, Wie an sich bekannt, können auch Reflexionsmittel in verschiedenen anderen Ausführungen verwendet werden, z.B. !Ferrite und mechanische oder elektromechanische Schalter oder Verschlüsse, wobei die verwendete besondere Ausführung Z₀B. von-der in Betracht kommenden Frequenz sowie von anderen kritischen Werten abhängt.

Die gewünschten relativen Einzelphasenverächiebungen (0) , zwischen der Eingangswelle auf dem Leiter 14 und der Ausgangswelle auf dem Leiter Η unter Verwendung des vier Durchlässe aufweisenden Richtungsverkopplungsmittels 12 werden erhalten durch eine geeignete Wahl der Reflexionsmittel, so dass vorherbestimmte Reflexionskoeffizienten (P) und entsprechende Reflexionskoeffizientenwinkel (Q) an den Durchlässen Έ₂, ^-z ^mia-P. zusammen mit einem geeigneten Verkopplungsverhältnis für das Verkopplungsmittel 12 erhalten werden.

In der nachfolgenden Beschreibung wurden die zu den Durchlässen des Verkopplungsmittels gehörenden verschiedenen Symbole mit den entsprechenden Zahlenzusätzen versehen. Die Zeichen P₂, P, und P . die leflexionskoeffizienten an den Durchlässen P₂, P^ bezw. P, dar. Da an jedem der Durchlässe Pp, p~ und P. zwei verschiedene Reflexionskoeffi-zienten vorliegenden können, so werden diese durch weitere Zusätze von einander unterschieden. So stellt daher das Zeichen P₂ einen von zwei verschiedenen Reflexionskoeffizienten P₂' und P₂" am Durchlass P₂ dar. Ebenso stellt das Zeichen Q₂ den Beflexions&oeffizientenwiiiicel *₂' oder Q₂" am Durchlass P₂ dar.

1 0 i; ;1 1 R / 1 R 1 7

204/104

Zum Ermitteln der Werte für die sechs Reflexionskoeffizientenwinkel an den Durchlässen des Verkopplungsmitfeels 12 für die acht möglichen ivombinationen, die zum Erzielen der gewünschten acht Äusgangsphasenwinkel erforderlich sind, wird eine Streumatrix benutzt» Eine solche matrix für eine Richtungskopplung mit vier Durchlässen ist an sich bekannt und Z₀B. in der Druckschrift "Microwave Oircuit Theory and Analysis" von R.ü.Grhose, McGraw-Hill, Mew York_r 1963, beschrieben.

Die Streumatrix Z~S,_7 bezieht sich auf die reflektierten Wellen, b, zu den einfallenden Wellen, a, an jedem der Durchlässe des Verkopplungsmittels und kann wie folgb dargestellt Werdens
(1) ο ρ ο

P
ο

ο j(i ο

ία ο ρ

ο ρ ο

wobei ρ und q den Bruchbe Ll der einfallenden Spannung an den direkt verbundenen und verkoppelten Durchlässein darstellen, und

° 2

wobei p^£" l· t| = 1 und ρ und q pösibive reelle Zahlen sind, während lab 3 20 log das VerkoppLungsvernalbnis in db ist» Im vorliegenden u'alle L3 b

(2) b, - ο ρ ο ;jq a

P ο jq. ο ο jq ο ρ

da

wobei a und b mit den betreffenden Zusätzen Ln der J?ig₀1 dargeütelLt

füllt die Leistung am Durchlass P. ein, so werden alle drei anderen Durchlässe ±'p, r,, und P. mit den ReflektLonskoeff izien-

benmlbteLn belastet, so dass

= a

P	4b	4 ~	a4	wird,	weshalb	P	O	ία	al
[3	)			b1		O	ία	0	P2b2
				b2		ία	0	P	P 3*3
				b5
O
P
O

Π .Λκ, = a., und

9>: Ί Π / 1 R 1 ?

20471OA

Mq ο ρ ο

Diese iviatrixgleichung kann nach algebraischen Verfahren leicht aufgelöst werden, um eine .Beziehung zwischen der Eingangswelle a.. und der Ausgangswelle b. zu erhalten, wobei

κ4; D-, _ ρ · ₂-q · 4 -' 2 ' 3 ^! 4

• — ~ wird.

^a1 1 + H₃ Cq²P₂-P²H

^b1
Das Verhältnis — ist eine komplexe Zahl, deren rhase die ge~

samte rhaserrve rs chi ebung der Schaltung für eine besondere (Jruppe von Reflexionsbedingungen n„, P, und P^, ist. Für die

rhase der Ausgangswelle können acht bezügliche Gleichungen für "b./a^ geschrieben werden, von denen eine Gleichung jeder der acht möglichen Kombinationen der sechs Reflexionskoeffizientenzustande P₂S P₂", P₅ ¹, P₄' und P₄ ¹¹ entspricht.

D¹Ur die Zwecke der Analysis wird angenommen, dass die Einrichtung verlust:?.rei sei, so dass die Stärke der Ausgangswelle b. gleich der Stärke der Singfcingywelle a. ist, und dass alle Reflexion^koeffIz Lenten gleich I sind. Das Verhältnis der Ausgangswelle zur ßingangswelle b../a.. kann daher wie folgt geschrieben werden?

wobei 0 die Gesamtphasenverschiebung der Einrichtung ist, und

(6) 0 = 0a h 01 , wöbeL

0B ein willkürlich gewählter Icons tan tor Auagang.-i winkel ist, der nur ein Zusata zur absoluten Phasenverschiebung der Einrichtung ist, während 0i die elnzeLne L'hasenverochiobung ist, die eine Funktion der Zustände der RefLexionskoeffLhienbon lab.

1 0 !¹J '·; 1 ^r> / 1 K 1 Ί

¹U¹¹Ii"! " "Bsi BmjBHG '

2Ü47104

— 7 —

Die iieflexionskoeffiaienten können als komplexe Zahlen wie folgt geschrieben werden $

(7) Pi = 1 I Öi = cos Öi + j sin öi , wobei

i = 2, 3 oder 4 innerhalb der Gleichung ist.

Die Beziehung zwischen dem Eingang und dem Ausgang (Gleichung (4)) kann nunmehr in eine IPorm umgeschrieben werden, aus der leicht cane auflösbare Beziehung für die Gesamtphasenverijchiebung abgeleitet werden kann.

Da die Heflexionskoefiiaienten = 1 sind, so können die komplaxen Kon jugate? wie folgt geschrieben werden:

(B) Pi* = 1/Pi = 1 \__Qi

wobei Pi* das komplexe Ronjugat von Pi ist.

Bei einer Ausrechnung des Produktes aus "PpP-^P/ ^^er Beziehung für b^/a.. in der Gleichung (4) wird erhalten:

⁽⁹⁾ ' 1 Ι (q²P_o-p²n,*)n^

Bei einer Ausrechnung von aus dem llenner wird erhalten: (10)

b/a = _np#n ^D1^/a1 " 2¹ 3 ' 4

J έ 4 aus dem Zähler und von

P₅₊

Bei Anwendung der komplexen Schreibweise der Gleichung (?) in der Gleichung (1O) und der darauf folgenden Auflösung des resultierenden komplexen Ausdruckes können Sachkundige zu den folgenden Gleichungen (11), (12) und (13) für die Phasenverschiebung in Ausdrucken der Phasenwinkel der Eeflexionskoeffizienten gelangen :

(11) £5 = 03 + 01 = f(X, Q₂, Q₃, Q_A )

1 OS- 't 'W 1 R 1 9

20471OA

wobei	f(X,	ο	V β3· Q	sin Qr4	+	β4 - -ο	3 +	sin	«4 ) .
(12)		C.	+ απ"	cos Q-,	ι2	sin O2	-P2	cos
			T; an		CM	cos Q2	-P2
			'+ «2
			5 - (<
5 + ((

Die Einzelphasenverschiebung beträgt daher: (13) 01 = f(X, O₂, Q₃, O₄) - 0s

Es bestehen naturlich insgesamt acht gleiche Einzelphasenverschiebungen 01 mit einem"Abstand von 45° von einander. M„a.W., die allgemeine Gleichung (11) kann achtmal umgeschrieben werden, und zwar für je eine andere Kombination von Eeflexionskoeffizientenwinkel, wobei die Gleichung (12) einen der Ausdrücke der Gleichungen (11), (13) definiert. Eine Auflösung dieser acht Gleichungen wird erhalten, wenn die Werte für X, 0s, Q₂ ¹, ^p"' Q₃ ¹, Q-", Q* und O₄" so gewählt werden, dass den acht Gleichungen zugleich genügt wird, wie nachfolgend noch besehrieben wird.

Wird der arctan-Ausdruck in der Gleichung (12) eliminiert, so kann die gewünschte Phase dadurch erhalten werden, dass ein Reflexionskoeffizientenwinkel um 45°, ein zweiter Winkel um und ein dritter Winkel um 180° vergrößert oder verkleinert wird. Der arctan-Ausdruck kann dadurch eliminiert werden, dass für alle Kombinationen von leflexionskoeffizienten der Zähler oder der Nenner auf den Wert Null,gebracht wird, oder dass für die verschiedenen Kombinationen von Reflexionskoeffizienten das Verhältnis Zähler:Nenner auf einen konstanten Wert gebracht wird.

Dies kann in der am nachstehenden Beispiel erläuterten Weise erreicht werden:

Zurückführung des arctan-Ausdruckes in der Gleichung (12) auf den Wert Null.

(14) d.h.

sin«, -

= 0

1 0 P Ί 1 R / 1 ^ .1 λ

»■"' " ' " " ' ¹IPT" ■ «flip wmmw.,p„„ „ j

" 2047ΊOA

Ist danach der Nenner positiv, so beträgt der resultierende Winkel 0°, und ist der Nenner negativ, so beträgt der resultierende Winkel 2TZOder in der Auswirkung gleichfalls 0°.

(15) d.ho -2 tan"¹ (O/+Den) = 0° und

(16) 2 tan"¹ (O/-Den) = 2 χ 180° = 360° · .

Die Gleichungen für die Einzelphasenverschiebungen können daher wie folgt geschrieben werden:

(17) 01 = 7t + Q₂ + θ₄ - Q₃ - 0a

Nunmehr kann gewählt werden, welcher Reflexionskoeffizient die Phase um 45° verschiebt oder um 90° oder um 180°. Diese Wahl bestimmt die Reihenfolge der Einzelphasenverschiebungen sowie die Weise, in der der Zähler auf den Wert Null gebracht wird.

Um zu einer Lösung zu gelangen, muss der Y/ert für Q^ so gewählt werden, dass die Phase in 180 -Schritten verschoben wird, während der Wert für Op so gewählt wird, dass die Phase in 45°- Schritten verschoben wird, und schließlich wird der Wert für Q, so gewählt, dass die Phase in 90°-Schritten verschoben wird. Daher ist: ·

(18)

(19) (20)

Um nunmehr den Zähler des arctan-Ausdrucks für alle Bedingungen auf den Wert Null zu bringen, werden die folgenden Bedingungen auferlegt:

(21) (22) (23) (24) (25) (26)

V	-Ö2	I	= 45°
V	- Q1	I	= -180°
	j
V	-e4	t	= 90°

	2	sin	Q-2	—	0	A	= 0
	2 α	sin	Q "		0		= 0
q2	sin	Ö ·	-P2	sin	V	= 0
q	sin	4" Q ι	-P2	sin	V	= 0
sin	Q "	-P2	sin
sin	-P2	sin

1 0^fi ' 1 ;i / 1 «",

■ - ίο -

Für die Einzelphasenverschiebungen· ergeben sich daher die nachstehenden acht Gleichungen}

(27)	01	= #+θ2'	+	V	- O3' - 0s =	0°
(28)	01		+	V	- O3' - 0S =	45°
(29).	01	= ^+O2 ·	+		- O3' - 0S =	90°
(30)	0i	= 7T+O2"	+	V	- O3' - 0S =	135°
(3D'	01		+ .	V	- O3" -0S=	180°
(32)	01		+		_ Q » _ 0S =	225°
(33)	01	= ^+ο2«	+	ν	- O3" - 08 =	270°
(34)	01	= ^+02"	+		- O3" -0S=	315°

Mit der ersten Gleichung wird der für 0s gewünschte Wert festgesetzt, und die übrigen Gleichungen folgen aus den oben genannten auferlegten Bedingungen.

Die besonderen Verschiebewinkel und die Kopplungskoeffizienten werden nunmehr bestimmt unter Verwendung der Gleichungen (18), (19) und (20) und unter Einhaltung der gestellten Bedingungen, nach denen der Zähler des Ausdrucks der arctan-Phase immer gleich Null sein soll. Hiernach ist

(35)	2 q	sin	V	= sin O3 11 -	0	und daher
(36)		V	-β3	' = -180°
(37)	2 q.	V		0		mithin ist
(38)			—	-180°
(39)	Θ2	sin		- ρ2 sin O4 1	= 0
(40)	e4	sin	O2"	- ρ2 sin O4*	= 0
(41)	sin	V	- ρ2 sin O4"	= 0
(42)	sin		- ρ2 sin O4 11	= 0
(43)	" - θ	21	= 45°
(44)	» - θ	4*	= 90°

1 0 9 ·^1ί 1 S / 1· S 1 ?

- 2047ΊOA

Wird die Gleichung (39) von der Gleichung (40) subtrahiert, so wird erhalten:

(45) q² sin Q₂" - q² sin Q₂* = 0

(46) 0 = sin (O₂ ¹ + 45°) - sin O₂ ¹

(47) sin (O₀ ¹ + 45°) = sin O₂ ¹ cos 45° + cos O₂ ¹ sin 45°

(sin O₀ ¹ + cos Q₀ ')

(48) So *-%- cos O₀* = j 1 - ¹^f j sin O₂ ¹ . Daher wird

(49) _

2 1

tan 0„' = =

Bei der Subtraktion der Gleichung (39) von der Gleichung (41) wird erhalten:

(50) p² sin O₄ ¹ - p² sin O₄" = 0 oder

(51) 0 = sin O₄ ¹ - sin (O₄* +90°) } jedoch ist

(52) (O₄ ¹ +-90°) = sin O₄' cos 90° + cos O₄ ¹ sin 90°

= cos O₄' , mithin

(53) sin O₄ ¹ = cos O₄ ¹ Daher ist

(54) tan O₄' = 1

nachstehend werden die Werte für O₂ ¹ und O₄ ¹ genannt, die den obenstehenden Tangensgleichungen genügen:

(55) O₂' = 67.5°

(56) 0 * = 45°

1 0 & ■ ·? λ/ 1 5 1

	O	ZZ	ist,	oder
O			O .
			so wird
so dass

- 12 -

Unter Verwendung dieser Werte kann das Verkopplungsverhältnis X aus der Gleichung (39) bestimmt werden.

(57) q² sin 67,5° - p² sin 45°

(58) q² (0,924) - p² (0,707) =

2 2
Da bekanntlich q + ρ = 1

(59) q² (0,924) - (i-q²) (0,707)

(60) q² = 0,433

(61) p² = 0,567

(62) Xdb = -10 log 10^q = -10 log₁₀
(65) Xdb = 5,65 db und

(55) Q₂* = 67,5°

(64) Q₂" = 112,5°

(56) ©₄· =45°

(65) Q₄" = 155° wird.

Der Wert von s wird dann aus der ersten der acht Gleichun- « gen für die einzelne Phase erhalten. I

(66) 0i = 0° =#+ Q₂* + Q₄* - Q₃* - 08 so dass j

(67) Jos = -0° + 180° + 67,5° + 45° - 0° oder j

(68) ^s = 292,5° wird.

Die gewünschten Kenngrößen für diese besondere Ausführung )

sind daher: . . j

(63) X - 3,63 db j (68) 0a = 292,5° j (55) Q₂* = 67,5° oder P₂' «1/67.5° ' j

(64)" Q₀" = 112,5° oder P « = 1 /112.5°

(37) Q₃* » 0° oder H₃* =1 / 0°

(58) Q₃" ο -180° oder H₅" = 1 /-180°

(56) O₄' = .45° oder P₄' = 1 /45°

(65) O₄" = 155° oder P₄" = 1 /135°

Die Werte für 01 können leicht in der Weise ermittelt werden, dass die acht möglichen Kombinationen von Reflexionskoeffi_r zienten in die Gleichung (4) eingesetzt werden, wonach der resultierende komplexe Ausdruck ausgerechnet wird.

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen stellen Drei-bit-Phasenschieber dar, deren Ausgangswelle so beeinflusst werden kann, dass sie acht verschiedene Einzelphasen aufweist, wie aus den Gleichungen (27) bis (34) zu ersehen ist. Es können jedoch auch Phasenschieber vorgesehen werden, mit denen andere als acht Phasenverschiebungen bewirkt werden können. Die Fig. 3 zeigt'eine Phasenverschiebungseinrichtung mit einem Richtungsverkopplungsmittel 12a, dessen direkt verbundener Durchlass mit einem Eingangsdurchlass eines weiteren Richtungsverkopplungsmittels 12b verbunden ist. Für diesen Zweck können alle Durchlässe des Verkopplungsmittels 12a benutzt werden. Durch eine geeignete Wahl der Verkopplungskoeffizienten und der Reflexionsmittel können mit der Schaltung nach der Fig.3 bis zu 32 gleichen Einzelphasenverschiebungen bewirkt werden. Diese Schaltung stellt eine Fünf-bit-Anordnung mit ingesamt fünf umschaltbaren Reflexionsmitteln mit je zwei Zuständen dar. Diese Schaltung kann durch mehr als zwei Verkopplungsmittel mit zusätzlicher Kaskadenschaltung erweitert werden, wodurch die Anzahl der möglichen Phasenverschiebungen erhöht werden kann. Dieses Verfahren kann für Streifenleitungen, Mikrostreifen, Wellenführern, Koaxialleitungen oder für andere Übertragungsmittel verwendet werden.

An den obenbeschriebenen Ausführungsformen der Erfindung können von Sachkundigen im Rahmen des Erfindungsgedankens Änderungen, Abwandlungen und Ersetzungen vorgenommen werden. Die Erfindung selbst wird daher nur durch die beiliegenden Patentansprüche abgegrenzt,

Patentansprüche

1 O9.i1 R/1 R1?

Claims (1)

1. -H-

   P at ent an Sprüche

   Elektromagnetische Ph.asenversch.iebungeeinrich.tung, gekennzeichnet durch ein Leistungsverteilungsmittel mit einem ersten Durchlass für elektromagnetische Eingangs- und Ausgangswellen, und mit mindestens drei weiteren Durchlässen, . durch elektromagnetische Wellen reflektierende Mittel, ,,die mit den genannten weiteren Durchlässen verkoppelt sind, wobei mindestens zwei der reflektierenden Mittel wahlweise Wl umschaltbar sind und mindestens zwei verschiedene Reflexionskoeffizienten aufweisen, so dass die Ausgangswelle eine von mehreren Phasen aufweist.

   2· Phasenverschiebungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle genannten reflektierenden Mittel durch Umschalten in zwei verschiedene Betriebszustände versetzt werden können, so dass die Ausgangswelle eine von ; mindestens acht verschiedenen Phasen aufweist.

   3· Phasenverschiebungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das^ genannte leistungsverteilungsmittel aus einem Richtungsverkopplungsmittel besteht, W und dass jedes der genannten reflektierenden Mittel umschaltbare Belastungsmittel aufweist und an den entsprechenden Durchlässen einen von zwei verschiedenen Reflexionskoeffizientenwinkeln erzeugen können.

   4. Phasenverschiebungseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der genannten reflektierenden Mittel ein Umschaltmittel und ein Mittel mit einer vorherbestimmten Impedanz aufweist.

   1Ö9R1fi/151?

   5„ Phasenverschiebungseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes reflektierende Mittel aufweist eine Übertragungsleitung, ein mit der Leitung in Verbindung stehendes Umschaltmittel, mit dem eine vorherbestimmte Länge der Leitung an den zugehörigen Durchlass angeschlossen wird, wenn das Umschaltmittel leitend ist, und. mit dem eine andere vorherbestimmte Länge der Leitung angeschlossen wird, wenn das Umschaltmittel nichtleitend ist, sowie ein Mittel, mit dem das Umschaltmittel wahlweise in den leitenden und den nichtleitenden Zustand versetzt werden kann.

   6p Phasenverschiebungseinrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass jedes der genannten Umschaltmittel aus einer Diode besteht_β

   7β Phasenverschiebungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes veränderbare reflektierende Mittel eine Impedanz aufweist, die mit einem betreffenden der genannten weiteren Durchlässe in Verbindung steht, dass jede Impedanz zwei Impedanzwerte aufweist, und dass mit jedem der Impedanzen ein Umschaltmittel verbunden ist, mit dem die zugehörige Impedanz auf den einen oder den anderen Impedanzwert umgeschaltet werden kann. ^

   8. Phasenverschiebungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Umschaltmittel aus einer 3?estzustandsdiode besteht, und dass eine Steuersignale erzeugende Einrichtung vorgesehen ist, die die Leitfähigkeit der Diode beeinflusst.

   9. Phasenverschiebungseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3,· dadurch gekennzeichnet, dass jedes reflektierende Mittel ein Reaktanzmittel aufweist, das auf zwei Reaktanzwerte umschaltbar ist, und dass das Verkopplungsverhältnis und die relativen Werte des Reaktanzmittels bei der Ausgangswelle Phasenverschiebungen bewirkt, die im wesentlichen den gleichen Winkelabstand von einander aufweisen,,

   1 0 9 ιΐ 1 R / 1 R 1 ?

   10. Pliasenverschiebungs einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes reflektierende Mittel
   eine PIN-Diode und zwei verschiedene Längen der Übertragungsleitung aufweist.

   11« Phasenverschiebungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der genannten reflektierenden Mittel aus einem weiteren Leistungsverteilungsmittel mit einer Anzahl von Durchlässen besteht,' mit denen weitere umschaltbare reflektierende Mittel verbunden sind.

   12. Phasenverschiebungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter
   Durchlass mit dem genannten ersten Durchlass direkt verbunden ist, dass ein dritter Durchlass in bezug auf den ersten Durchlass isoliert ist, dass ein vierter Durchlass in bezug auf den ersten Durchlass einen verkoppelten Durchlass darstellt, wobei die einfallende Leistung vom ersten Durchlass aus direkt zum zweiten und vierten Durchlass geleitet wird, und dass der dritte Durchlass die Leistung im wesentlichen
   nur vom zweiten und vierten Durchlass aus empfängt, wobei
   das Verhältnis der Leistungsaufteilung zwischen dem zweiten und dem dritten Durchlass und die relativen Werte der Reflexionskoeffizienten bei der Ausgangswelle Phasenverschiebungen in im wesentlichen gleichen Winkelabständen ermöglichen.

   1 0 9 R 1 R / 1 S ι