Einrichtung zum Kombinieren oder Aufteilen von Mikrowellen

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Kombinieren oder Aufteilen von Mikrowellen mit einem Summenwellenleiter, in welchem sich Mikrowellen mit einer für den Summenwellenleiter geeigneten Wellenlänge in einer Summenwellenleiterausbreitungsrichtung ausbreiten können, mit mindestens zwei Einzelwellenleitern und mit einem Koppelbereich, in welchen der Summenwellenleiter und die mindestens zwei Einzelwellenleiter münden, wobei über den Koppelbereich Mikrowellen zwischen dem Summenwellenleiter und den mindestens zwei Einzelwellenleitern in beiden Richtungen überführt werden können, und wobei die Einzelwellenleiter im Bereich der Mündung in den Koppelbereich eine Einzelwellenleiterausbreitungsrichtung für die sich durch die Einzelwellenleiter ausbreitenden Mikrowellen vorgeben, die sich von der Summenwellenleiterausbreitungsrichtung unterscheidet.

Derartige Einrichtungen zum Kombinieren oder Aufteilen von Mikrowellen sind in vielfältigen Ausgestaltungen aus der Praxis bekannt. Sie werden üblicherweise dazu verwendet, die von einer Mikrowellenquelle stammenden Mikrowellen, die durch einen Summenwellenleiter von der Mikrowellenquelle zu einem Verwendungsort der Mikrowellen übertragen werden, in mehrere getrennt voneinander verlaufende Kanäle beziehungsweise in Einzelwellenleiter aufzuteilen, oder aber die aus verschiedenen Mikrowellenkanälen beziehungsweise aus verschiedenen Einzelwellenleitern oder von verschiedenen Mikrowellenquellen stammenden Mikrowellen zusammenzuführen und die kombinierte Mikrowellenleistung anschließend durch den Summenwellenleiter zu einem Verwendungsort zu übertragen.

Unabhängig davon, ob die Mikrowellen in mehrere Einzelwellenleiter aufgeteilt werden sollen oder aber aus mehreren Einzelwellenleitern zusammengeführt, überlagert und gemeinsam in einen Summenwellenleiter eingespeist werden sollen, wird es regelmäßig als besonders vorteilhaft erachtet, dass die Phasenbeziehungen der einzelnen Mikrowellenanteile, die aus dem Summenwellenleiter ausgekoppelt oder in den Summenwellenleiter eingekoppelt werden, relativ zueinander in geeigneter Weise aufeinander abgestimmt sind.

Aus der Praxis sind zahlreiche verschiedene Ausgestaltungen von Wellenleitern bekannt, mit denen Mikrowellen entlang einer durch den Wellenleiter vorgegebenen Ausbreitungsrichtung geführt werden können. Für viele Anwendungsfälle eignen sich Hohlleiter als Wellenleiter und insbesondere Hohlleiter mit einer kreisrunden oder rechteckigen Querschnittsfläche. Die Abmessungen der Hohlleiter sind dabei zweckmäßigerweise an die Wellenlänge der Mikrowellen angepasst, die sich entlang des jeweiligen Hohlleiters in der durch den Hohlleiter vorgegebenen Ausbreitungsrichtung ausbreiten. Die Wellenlänge der Mikrowellen, die im Vakuum in einem Bereich zwischen 35 cm und 1 mm liegt, ist dabei abhängig von dem dielektrischen Material innerhalb des Hohlleiters, durch welches sich die Mikrowelle hindurch ausbreitet, sowie von den Dimensionen des Hohlleiters. Bei Luft als einem möglichen dielektrischen Material verändert sich die Wellenlänge nur geringfügig. Bei dielektrischen Materialien mit einer großen relativen Permittivität verringert sich die Wellenlänge der Mikrowellen entsprechend. Im Folgenden wird die Erfindung oftmals anhand des Beispiels von Hohlleitern als Wellenleiter beschrieben, ohne dass die Erfindung dadurch auf die Verwendung von Hohlleitern beschränkt werden soll.

Viele aus der Praxis bekannte Einrichtungen zum Kombinieren oder Aufteilen von Mikrowellen weisen als Summenwellenleiter einen Hohlleiter mit einer kreisförmigen Querschnittsfläche auf, der in einen ebenfalls rotationssymmetrischen Koppelbereich mündet. Senkrecht zu der durch den zylinderförmigen Summenwellenleiter vorgegebenen Summenwellenleiterausbreitungsrichtung münden üblicherweise vier oder acht oder aber eine große Anzahl von Einzelwellenleiter in den Koppelbereich, die jeweils ebenfalls als Hohlleiter ausgebildet sind. Die jeweilige Einzelwellenleiterausbreitungsrichtung, welche durch die einzelnen Einzelwellenleiter im Bereich der jeweiligen Mündung in den Koppelbereich vorgegeben wird, ist immer senkrecht zu der in einer axialen Richtung des Koppelbereichs verlaufenden Summenwellenleiterausbreitungsrichtung und damit in einer radialen Richtung relativ zu der in der axialen Richtung des Koppelbereichs verlaufenden Summenwellenleiterausbreitungsrichtung ausgerichtet. Die einzelnen Einzelwellenleiter sind dann sternförmig in einer Ebene angeordnet und ausgerichtet, die senkrecht zu der Summenwellenleiterausbreitungsrichtung und dem üblicherweise rohrförmigen Summenwellenleiter steht.

Derartige Einrichtungen sind beispielsweise in US 9,065,163 B1 oder US 9,979,067 B2 beschrieben. Diese Einrichtungen zum Kombinieren oder Aufteilen von Mikrowellen setzen regelmäßig eine sternförmige Anbindung mehrerer Einzelwellenleiter an einen Summenwellenleiter voraus. Der Summenwellenleiter selbst muss radialsymmetrisch ausgebildet sein, um für alle Einzelwellenleiter eine einheitliche Anbindung der Einzelwellenleiter zu ermöglichen, die senkrecht zu der durch den radialsymmetrischen Summenwellenleiter vorgegebenen Summenwellenleiterausbreitungsrichtung radial abstehend angeordnet und ausgerichtet sind. Eine derartige Anordnung mehrerer Einzelwellenleiter ist mit einem erheblichen Raumbedarf verbunden. Zudem werden durch die sternförmige Anordnung der Einzelwellenleiter und die radialsymmetrische Ausgestaltung des Koppelbereichs erhebliche konstruktive Beschränkungen vorgegeben, die sowohl den Summenwellenleiter selbst als auch die Anordnung und Ausrichtung der Einzelwellenleiter betreffen.

Es wird deshalb als eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen, eine Einrichtung zum Kombinieren oder Aufteilen von Mikrowellen so auszugestalten, dass die Anbindung von mehreren Einzelwellenleitern nur einen geringen Raumbedarf erfordert. Optional soll die Einrichtung zum Kombinieren und Aufteilen von Mikrowellen auch mit Hohlleitern verwirklicht werden können, die beispielsweise eine rechteckige Querschnittsfläche aufweisen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Einzelwellenleiterausbreitungsrichtung aller Einzelwellenleiter jeweils senkrecht zu einer gemeinsamen Koppelebene in dem Koppelbereich verlaufen und die Summenwellenleiterausbreitungsrichtung in der Koppelebene oder parallel zu der Koppelebene verläuft. Die von einem Einzelwellenleiter vorgegebene Einzelwellenleiterausbreitungsrichtung entspricht der Ausbreitungsrichtung der sich durch den betreffenden Einzelwellenleiter ausbreitenden Mikrowellen im Bereich der Mündung in den Koppelbereich. Diese Einzelwellenleiterausbreitungsrichtung entspricht regelmäßig der Ausbreitungsrichtung der Mikrowellen in einem sich an den Mündungsbereich anschließenden Wellenleiterabschnitt des betreffenden Einzelwellenleiters. Während bei den herkömmlichen Einrichtungen zum Kombinieren oder Aufteilen von Mikrowellen die Einzelwellenleiter und die dadurch vorgegebenen Einzelwellenleiterausbreitungsrich- tungen sternförmig in einer Ebene angeordnet sein müssen, die senkrecht zu der Summenwellenleiterausbreitungsrichtung der Wellenlängen in den Summenwellenleiter angeordnet ist, sind erfindungsgemäß alle Einzelwellenleiter beziehungsweise die dadurch vorgegebenen Einzelwellenleiterausbreitungsrichtungen senkrecht zu einer gemeinsamen Koppelebene und damit parallel zueinander ausgerichtet. Die Summenwellenleiterausbreitungsrichtung der Mikrowellen in dem Summenwellenleiter und damit die Ausrichtung des Summenwellenleiters verläuft in der Koppelebene oder parallel dazu. Durch die parallele Anordnung und Ausrichtung der Einzelwellenleiter lässt sich eine besonders raumsparende Anordnung der einzelnen Einzelwellenleiter relativ zueinander und im Bereich der jeweiligen Mündung in den Koppelbereich ermöglichen. Da die einzelnen Einzelwellenleiter nicht sternförmig angeordnet sind, sondern gleichgerichtet relativ zu einer gemeinsamen Koppelebene ausgerichtet sind, wird durch die Anordnung und Ausrichtung der Einzelwellenleiter auch keine zwingend radialsymmetrische Ausgestaltung des Summenwellenleiters vorgegeben.

Der Koppelbereich ist durch eine den Koppelbereich begrenzende Koppelbereichbegrenzung aus einem elektrisch leitenden Material begrenzt, sodass Mikrowellen an der Koppelbereichsbegrenzung reflektiert werden und den Koppelbereich nicht verlassen können.

Dass die wenigstens zwei Einzelwellenleiter und der Summenwellenleiter in den Koppelbereich münden kann insbesondere bedeuten oder mit einschließen, dass sie sich, insbesondere mit einem Ende, bis zu dem bzw. bis in den Koppelbereich erstrecken.

Einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zur

Folge ist vorgesehen, dass der Summenwellenleiter ein Hohlleiter ist und eine rechteckige Querschnittsfläche aufweist. Für viele Anwendungen sind Hohlleiter mit einer rechteckigen Querschnittsfläche zur Übertragung von Mikrowellen vorteilhaft. Durch die Anordnung und Ausrichtung der Einzelwellenleiter wird nicht nur die Verwendung eines Hohlleiters mit einer rechteckigen Querschnittsfläche als Summenwellenleiter ermöglicht, sondern zudem eine besonders raumsparende Anordnung mehrerer Einzelwellenleiter relativ zu dem Koppelbereich ermöglicht. Der Koppelbereich kann beispielsweise senkrecht zu der Koppelebene durch zwei in einem Abstand zueinander angeordnete und vorzugsweise parallel zueinander ausgerichtete Platten begrenzt werden und seinerseits ebenfalls eine rechteckige Querschnittsfläche aufweisen, deren Größe sich gegebenenfalls über eine in der Koppelebene verlaufende Ausdehnungsrichtung des Koppelbereichs verändert. Der Koppelbereich kann insbesondere durch Seitenplatten seitlich begrenzt sein sowie von zwei oberhalb und unterhalb der Koppelebene ausgerichteten und vorzugsweise parallel zueinander und somit parallel zur Koppelebene verlaufenden Platten begrenzt sein. Die mehreren Einzelwellenleiter können dann beispielsweise an durch die vorzugsweise parallel zur Koppelebene ausgerichteten Platten vorgegebenen und zueinander gegenüberliegenden Flächen des Koppelbereichs angeordnet sein und bei parallel angeordneten Platten jeweils senkrecht zu der betreffenden Fläche ausgerichtet sein.

Die Einzelwellenleiter können zumindest im Bereich der Mündung in den Koppelbereich ebenfalls eine rechteckige Querschnittsfläche aufweisen oder aber eine radialsymmetrische Ausgestaltung aufweisen. Die erfindungsgemäße ausgestaltete Einrichtung zum Kombinieren oder Aufteilen von Mikrowellen ermöglicht dem zu Folge viele verschiedene Kombinationsmöglichkeiten von Summenwellenleitern und Einzelwellenleitern mit gleicher oder voneinander abweichender Querschnittsflächengestaltung. Der Koppelbereich kann optional ein Bereich innerhalb des Summenwellenleiters sein. Sofern der Koppelbereich zu einander gegenüberliegenden Enden des Summenwellenleiters jeweils einen größeren und gegebenenfalls gleich großen Abstand aufweist, können der Koppelbereich und die Anordnung der Einzelwellenleiter so vorgegeben werden, dass sich bei einer Kombination von Mikrowellen aus den Einzelwellenleitern durch den Koppelbereich in den Summenwellenleiter die Mikrowellen in dem Summenwellenleiter in beide Richtungen beziehungsweise zu beiden Enden des Summenwellenleiters hin ausbreiten. Bei einer Aufteilung von Mikrowellen aus den Summenwellenleiter in die Einzelwellenleiter können der Koppelbereich und die einzelnen Einzelwellenleiter so ausgestaltet sein, dass ein Teil der Energie der sich aus dem Summenwellenleiter durch den Koppelbereich ausbreitenden Mikrowellen in die Einzelwellenleiter aus dem Summenwellenleiter ausgekoppelt wird, während sich ein zweiter Teil der Energie der Mikrowellen in der Summenwellenleiterausbreitungsrichtung in dem Summenwellenleiter über den Koppelbereich hinweg ausbreitet und in dem Summenwellenleiter verbleibt.

Für viele Anwendungsbereiche wird es zweckmäßig sein, dass der Koppelbereich an einem Ende des Summenwellenleiters angeordnet ist. Um innerhalb des Koppelbereichs eine möglichst gute Kopplung zwischen dem Summenwellenleiter und den Einzelwellenleitern zu ermöglichen ist es gemäß einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens vorgesehen, dass der Koppelbereich an einem der Mündung des Summenwellenleiters gegenüberliegenden Koppelbereichende eine Koppelbereichstirnwand aufweist, welche die Ausbreitung von Mikrowellen in eine von dem Summenwellenleiter wegführende Richtung verhindert. Die Koppelbereichstirnwand ist zweckmäßigerweise aus einem elektrisch leitenden Material oder mit einem elektrisch leitenden Material beschichtet, sodass die Mikrowellen an der Koppelbereichstirnwand reflektiert werden. Die sich in Richtung der Koppelbereichstirnwand ausbreitenden Mikrowellen werden dann an der Koppelbereichstirnwand reflektiert und in den Koppelbereich zurückgeworfen. Durch eine geeignete Anordnung der Einzelwellenleiter relativ zu der Koppelbereichstirnwand kann eine geeignete Überlagerung der Mikrowellen im Bereich der Einzelwellenleiter bewirkt werden und dadurch eine erhöhte Effizienz bei dem Übergang der Mikrowellen zwischen den Einzelwellenleiter und dem Summenwellenleiter erreicht werden.

Um eine möglichst effiziente Kombination oder Aufteilung von Mikrowellen zu ermöglichen ist optional vorgesehen, dass der Koppelbereich des Hohlleiters an einem der Koppelbereichstirnwand gegenüberliegenden Übergangsende in den Summenwellenleiter mündet, und dass die mindestens zwei Einzelwellenleiter in dem Koppelbereich des Hohlleiters so angeordnet sind, dass ein Phasenwinkeldifferenzfehler von sich durch die mindestens zwei Einzelwellenleiter in den Ausbreitungsabschnitt des Hohlleiters ausbreitenden Mikrowellen an dem Übergangsende kleiner als 5 % der Wellenlänge und vorzugsweise kleiner als 2 % der Wellenlänge der sich ausbreitenden Mikrowellen ist. Bei einer Kombination von Mikrowellen aus mehreren Einzelwellenleitern in den Summenwellenleiter kann eine konstruktive Überlagerung und damit eine besonders effiziente Kombination der eingekoppelten Mikrowellen dadurch begünstigt werden, dass der Phasenwinkeldifferenzfehler von den sich durch die Einzelwellenleiter zunächst in den Koppelbereich und anschließend in den Summenwellenleiter ausbreitenden Mikrowellen möglichst klein ist. Ein kleiner Phasenwinkeldifferenzfehler kann beispielsweise dadurch vorgegeben werden, dass jeder Einzelwellenleiter näherungsweise denselben Abstand zu dem Übergangsende des Koppelbereichs in den sich daran anschließenden Summenwellenleiter aufweist. Bei einem Koppelbereich mit einer rechteckigen Querschnittsfläche können die zwei oder mehr Einzelwellenleiter auf einer Seitenfläche oder auf zwei gegenüberliegenden Seitenflächen des Koppelbereichs längs einer Abstandslinie beabstandet zueinander angeordnet sein, die näherungsweise quer zu der Summenwellenleiterausbreitungsrichtung verläuft. Diese Abstandslinie entspricht dem Verlauf einer einheitlichen Wellenfront der sich aus dem Summenwellenleiter in den Koppelbereich ausbreitenden Mikrowellen. Sofern der Koppelbereich ebenso wie der ebenfalls eine rechteckförmige Querschnittsfläche mit einem gleichbleibenden Flächeninhalt aufweist verläuft die Abstandslinie im Wesentlichen gradlinig und senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Mikrowellen in dem Ausbreitungsabschnitt des Hohlleiters, bzw. näherungsweise gradlinig oder leicht gekrümmt und mit einer senkrechten Tangente zur Ausbreitungsrichtung der Mikrowellen.

Gemäß einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass zwei oder mehr Einzelwellenleiter dieselbe Einzelwellenleiterausbreitungsrichtung aufweisen. Die zwei oder mehr Einzelwellenleiter sind dann nebeneinander angeordnet und parallel zueinander ausgerichtet. Auf diese Weise lässt sich eine besonders raumsparende Anordnung der Einzelwellenleiter bei der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Kombinieren oder Aufteilen von Mikrowellen verwirklichen.

Einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zufolge ist vorgesehen, dass ein Abstand von zwei oder mehr oder allen parallel ausgerichteten Einzelwellenleiter zu einem benachbarten parallel ausgerichteten Einzelwellenleiter kleiner als eine halbe Wellenlänge der sich durch den Einzelwellenleiter ausbreitenden Mikrowellen ist. Die benachbarten Mündungen der Einzelwellenleiter in den Koppelbereich können einen sehr kleinen Abstand zueinander aufweisen, wodurch eine be- sonders kompakte Ausgestaltung des Koppelbereichs und damit der gesamten Einrichtung zum Kombinieren oder Aufteilen von Mikrowellen ermöglicht wird.

Es ist ebenfalls möglich, dass zwei Einzelwellenleiter eine einander entgegengesetzte Einzelwellenleiterausbreitungsrichtung aufweisen. Durch die Anordnung von Einzelwellenleiter auf einander gegenüberliegenden Seiten des Koppelbereichs kann der Raumbedarf für den Koppelbereich und die darin mündenden Einzelwellenleiter sehr gering gehalten werden. Im Vergleich zu einer einseitigen Anordnung von Einzelwellenleitern an dem Koppelbereich kann mit der Anordnung von Einzelwellenleitern auf einander gegenüberliegenden Seiten, beziehungsweise mit einander entgegengesetzten Einzelwellenleiterausbreitungsrichtungen eine doppelt so große Anzahl von Einzelwellenleitern mit dem Koppelbereich verbunden sein.

Eine besonders raumsparende Anordnung der Einzelwellenleiter mit einem möglichst geringen Phasenwinkeldifferenzfehler relativ zueinander kann optional dadurch ermöglicht werden, dass jeweils zwei Einzelwellenleiter mit einander gegenüberliegenden Einzelwellenleiterausbreitungsrichtungen auf gegenüberliegenden Seiten der gemeinsamen Koppelebene mit der jeweiligen Einzelwellenleiterausbreitungsrichtung zueinander fluchtend angeordnet sind. Durch die fluchtende Anordnung der aneinander gegenüberliegenden Einzelwellenleiter ist für diese beiden Einzelwellenleiter regelmäßig bereits ein identischer Phasenwinkeldifferenzfehler für die sich zwischen den beiden Einzelwellenleitern und dem Summenwellenleiter durch den Koppelbereich ausbreitenden Mikrowellen vorgegeben.

Bei einer Kombination von Mikrowellen, die sich aus mehreren Einzel- Wellenleitern in den Koppelbereich der Einrichtung und dann in den Summenwellenleiter ausbreiten, kann eine konstruktive Überlagerung und damit eine besonders effiziente Kombination der eingekoppelten Mikrowellen dadurch begünstigt werden, dass der Phasenwinkeldifferenzfehler bezogen auf die Wellenlänge im Betrag möglichst klein ist. Ein kleiner Phasenwinkeldifferenzfehler kann beispielsweise dadurch vorgegeben werden, dass die Mündung jedes Einzelwellenleiters in den Koppelbereich näherungsweise denselben Lauflängenabstand der Mikrowelle zu einem Übergangsende des Koppelbereichs in den Summenwellenleiter aufweist. Um eine möglichst effiziente Kombination oder Aufteilung von Mikrowellen zu ermöglichen ist optional vorgesehen, dass der Koppelbereich an einem der Hohlleiterstirnwand gegenüberliegenden Übergangsende in den Summenwellenleiter mündet, und dass die Mündungen der mindestens zwei Einzelwellenleiter in dem Koppelbereich so angeordnet sind, dass die Einzelwellenleiter auf derselben Seite der Koppelebene, beispielsweise auf der Oberseite oder auf der Unterseite, relativ zueinander einen Phasenwinkeldifferenzfehler von den sich durch die mindestens zwei Einzelwellenleiter in den Summenwellenleiter ausbreitenden Mikrowellen an den Einzelwellenleitern kleiner als +-5 % der Wellenlänge und vorzugsweise kleiner als +-2 % der Wellenlänge der ausbreitenden Mikrowellen ist und dass die Einzelwellenleiter auf gegenüberliegenden Seiten der Koppelebene, nämlich auf der Oberseite und der Unterseite, relativ zueinander eine Phasenwinkeldifferenz von einem ungeradzahlig Vielfachem einer halben Wellenlänge aufweisen und ein Phasenwinkeldifferenzfehler von sich von den mindestens zwei Einzelwellenleitern in den Summenwellenleiter ausbreitenden Mikrowellen an den Einzelwellenleitern kleiner als +-5 % der Wellenlänge und vorzugsweise kleiner als +-2 % der Wellenlänge der sich ausbreitenden Mikrowellen ist.

Um einen möglichst effizienten Übergang der Mikrowellen zwischen den Einzelwellenleitern einerseits und Summenwellenleiter andererseits zu begünstigen ist gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens vorgesehen, dass jeder der mindestens zwei Einzelwellenleiter in dem Koppelbereich ein sich in mindestens einer Richtung, beispielsweise in der gemeinsamen Koppelebene, aufweitendes Koppelelement zur Umlenkung der sich ausbreitenden Mikrowellen zwischen der Summenwellenleiterausbreitungsrichtung und der senkrecht dazu verlaufenden Einzelwellenleiterausbreitungsrichtung aufweist.

Das jeweilige Koppelelement kann sich insbesondere in einer Richtung aufweiten, die senkrecht zur gemeinsamen Koppelebene orientiert ist. Ein Durchmesser bzw. eine Breite des jeweiligen Koppelelementes kann sich z.B. mit zunehmendem Abstand zu einem sich an das Koppelement anschließenden Bereich des Einzelwellenleiters vergrößern.

Durch die einzelnen Koppelelemente kann die Ausbreitungsrichtung der Mikrowellen in dem Übergangsbereich innerhalb des Koppelbereichs gezielt beeinflusst werden, um je nach Verwendung der Einrichtung die aus dem Einzelwellenleitern in den Summenwellenleiter hinein kombinierten Mikrowellen in geeigneter Weise zu überlagern oder bei einer Auskopplung der Mikrowellen aus dem Summenwellenleiter in die einzelnen Einzelwellenleiter möglichst effizient einen Anteil der Mikrowellenenergie in den jeweiligen Einzelwellenleiter zu überführen.

Die Koppelelemente sind zweckmäßigerweise aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt oder weisen eine elektrisch leitende Beschichtung auf. Die Koppelelemente können radialsymmetrisch ausgebildet sein oder aber eine polygonale Grundfläche aufweisen. Koppelelemente von zwei fluchtend zueinander und gegenüberliegend angeordneten Einzelwellenleitern können gleichartig ausgebildet sein und sich jeweils bis zu der gemeinsamen Koppelebene hin erstrecken beziehungsweise sich berühren, um ein Kombinationskoppelelement zu bilden, mit welchem Mikrowellen für zwei Einzelwellenleiter in geeigneter Weise umgelenkt werden können.

Die einzelnen Koppelelemente können eine übereinstimmende Formgebung aufweisen, insbesondere baugleich sein, oder aber voneinander abweichende Formgebung aufweisen. Eine radialsymmetrische Ausbildung der Koppelelemente eignet sich insbesondere bei einer ebenfalls radialsymmetrischen Ausgestaltung der sich an Koppelelemente anschließenden Einzelwellenleiter. Für viele Anwendungsbereiche wird es als vorteilhaft erachtet, dass das jeweilige Koppelelement trichterförmig oder im Wesentlichen trichterförmig oder kegelstumpfförmig oder im Wesentlichen kegelstumpfförmig ausgebildet ist.

Das Koppelelement kann in seiner Form einem Trichter bzw. Kegelstumpf entsprechen.

Eine Abweichung von einer exakten bzw. vollständigen Trichter- bzw. Kegelstumpfform kann beispielsweise darin bedingt sein, dass ein Koppelelement von wenigstens einer insbesondere ebenen Wandung geschnitten wird und/oder weil sich benachbarte Koppelelemente gegenseitig schneiden bzw. berühren bzw. einander überlappen.

Das jeweilige Koppelelement kann die Form eines Kegelstumpfes oder Trichters aufweisen, von dem, bevorzugt im Bereich der Mantelfläche, wenigstens ein Stück abgeschnitten ist, insbesondere derart, dass eine ebene Schnittfläche vorliegt, die bevorzugt senkrecht zu einer Grundfläche des Koppelelementes orientiert ist. Wenigstens ein Koppelelement kann sich ferner insbesondere an seiner breitesten Stelle bzw. im Bereich seiner Grundfläche durch einen Durchmesser bzw. eine Breite auszeichnen, der oder die größer oder gleich dem 0,4-fachen der Wellenlänge der sich durch den Einzelwellenleiter ausbreitenden Mikrowellen ist.

Der Durchmesser bzw. die Breite des jeweiligen Koppelelementes an der breitesten Stelle kann beispielsweise größer oder gleich einer halben Wellenlänge der sich durch den Einzelwellenleiter ausbreitenden Mikrowellen sein.

Auch ist es möglich, dass eine Grundfläche des Koppelelements einen Durchmesser bzw. eine Breite aufweist, der bzw. die größer oder gleich einer halben Wellenlänge der sich durch den Einzelwellenleiter ausbreitenden Mikrowellen ist. Dies gilt insbesondere für einen Durchmesser bzw. eine Breite an einer breitesten Stelle des Koppelelements.

Ist das Koppelelement kegelstumpfförmig oder zumindest im Wesentlichen kegelstumpfförmig ausgebildet, kann vorgesehen sein, dass eine Grundfläche des Koppelelements einen Kegelstumpfdurchmesser aufweist, der größer oder gleich einer halben Wellenlänge der sich durch den Einzelwellenleiter ausbreitenden Mikrowellen ist.

Durch die vergleichsweise große Grundfläche des Koppelelements, die bevorzugt größer oder gleich einer halben Wellenlänge der sich ausbreitenden Mikrowellen sein sollte, kann eine besonders effiziente Überführung der Mikrowellen zwischen den Einzelwellenleiter einerseits und dem Summenwellenleiter und dem Ausbreitungsabschnitt in dem Summenwellenleiter andererseits begünstigt werden. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass eine Grundfläche des oder wenigstens eines Koppelelements einen Durchmesser bzw. eine Breite aufweist, der bzw. die den Durchmesser eines sich an das Koppelelement anschließenden Abschnitts des Einzelwellenleiters um ein Vielfaches übersteigt. Beispielweise kann ein Durchmesser bzw. kann Breite der Grundfläche mindestens das Fünffache oder mindestens das Sechsfache oder mindestens das Achtfache des Durchmessers des sich an das Koppelelement anschließenden Abschnitts des Einzelwellenleiters betragen. Dies kann insbesondere für den Durchmesser bzw. die Breite an der breitesten Stelle des Koppelelements gelten, also für den maximalen Durchmesser bzw. die maximale Breite.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass eine Grundfläche des oder wenigstens eines Koppelelements einen insbesondere maximalen Durchmesser bzw. eine insbesondere maximale Breite aufweist, der bzw. die die Höhe des Koppelelements um ein Vielfaches übersteigt. Beispielweise kann ein maximaler Durchmesser bzw. kann eine maximale Breite der Grundfläche mindestens das Dreifache oder mindestens das Fünffache oder mindestens das Sechsfache oder mindestens das Achtfache der Höhe des Koppelelements betragen.

Bevorzugt gilt, dass das jeweilige Koppelelement im Bereich seiner Grundfläche den größten Durchmesser bzw. die größte Breite aufweist.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Koppelelement eine Grundfläche aufweist, die einer Teilfläche einer Kreisfläche entspricht.

Die Grundfläche kann sich durch eine Außenkontur auszeichnen, die wenigstens einen kreisbogenförmigen Abschnitt und wenigstens einen geradlinigen Abschnitt umfasst. Die Außenkontur kann zum Beispiel einen oder zwei oder drei geradlinigen Abschnitte aufweisen.

Die Grundfläche kann beispielsweise die Form eines Kreissegmentes aufweisen. Dann wird sie durch genau einen Kreisbogen und genau eine (geradlinige) Kreissehne begrenzt. Die Form eines Kreissegmentes liegt insbesondere dann vor, wenn das Koppelelement von genau einer ebenen Wandung bzw. nur einem benachbarten Koppelelement geschnitten bzw. begrenzt wird.

Wird ein Koppelelement von mehr als einer ebenen Wandung oder von mehr als einem benachbarten Koppelelement oder von wenigstens einer ebenen Wandung und von wenigstens einem benachbarten Koppelelement geschnitten, wird die Außenkontur der Grundfläche in der Regel mehr als einen geradlinigen Abschnitt aufweisen. Weist die Außenkontur mehrere geradlinige Abschnitte auf, kann für wenigstens zwei der geradlinigen Abschnitte gelten, dass sie parallel oder senkrecht zueinander orientiert sind oder einen Winkel von weniger als 90° zwischen sich einschließen. Auch ist möglich, dass sich die Grundfläche des jeweiligen Koppelelements durch eine Außenkontur auszeichnet, die genau einen kreisbogenförmigen Abschnitt und zwei oder mehr gerade Abschnitte umfasst.

Weist das jeweilige Koppelelement eine Grundfläche auf, die sich durch eine Außenkontur mit genau einem oder wenigstens einem kreisbogenförmigen Abschnitt auszeichnet, gilt für den genau einen oder den wenigstens einen kreisbogenförmigen Abschnitt bevorzugt, dass er einen Radius hat, der größer oder gleich einer viertel Wellenlänge der sich durch den Einzelwellenleiter ausbreitenden Mikrowellen ist.

Es kann in Abhängigkeit von der Formgebung des Summenwellenleiters und der Einzelwellenleiter ebenfalls möglich und gegebenenfalls vorteilhaft sein, dass sich eine Mantelfläche des Koppelelements in axialer Richtung nicht gradlinig erstreckt und in Richtung der Koppelebene hin gleichmäßig aufweitet, sondern dass die Mantelfläche in axialer Richtung einen gekrümmten oder stufenförmig ausgebildeten Verlauf aufweist. Das Koppelelement kann einen von der Mantelfläche umgebenen hohlen Innenraum oder einen mit einem geeigneten Material ausgefüllten Innenraum aufweisen.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass das Koppelelement gemeinsam mit dem Einzelwellenleiter oder unabhängig von dem Einzelwellenleiter innerhalb eines Verlagerungsbereichs in dem Koppelbereich verlagert werden kann. Auf diese Weise kann nach der Montage der Einrichtung eine Justierung der einzelnen Koppelelemente und eine möglichst effiziente Abstimmung der einzelnen Einzelwellenleiter und Koppelelemente zueinander und auch relativ zu dem Summenwellenleiter vorgenommen werden.

Ebenfalls kann es vorgesehen sein, dass zusätzlich zu den Koppelelementen im Koppelbereich der Einrichtung oder in dem Summenwellenleiter oder in den Einzelwellenleitern in einem geeigneten Abstand zum Koppelelement mindestens ein zusätzliches Abstimmelement angeordnet sein kann. Dieses mindestens eine Abstimmelement kann so ausgeformt sein, dass es in einem gewissen Abstimmbereich in seiner Geometrie angepasst werden kann und oder in einem gewissen Verlagerungsbereich verlagert werden kann. Auf diese Weise kann nach der Montage der Einrichtung eine zusätzliche und ergänzende Justierung der Einzelwellenleiter, beziehungsweise eine Anpassung der Einzelwellenleiter auf den Summenwellenleiter erfolgen.

Im Hinblick auf einen möglichst geringen Raumbedarf für die erfin- dungsgemäße Einrichtung kann optional vorgesehen sein, dass die mindestens zwei Einzelwellenleiter jeweils einen Koppelbereichstirnwandabstand zu der den Koppelbereich begrenzenden Koppelbereichstirnwand aufweisen, der kleiner als eine halbe Wellenlänge der sich durch den Koppelbereich ausbreitenden Mikrowellen ist. Die Einzelwellenleiter und gegebenenfalls die zugeordneten Koppelelemente sind dann jeweils sehr nah an der den Koppelbereich begrenzenden Koppelbereichstirnwand angeordnet.

Bei einer Zusammenführung mehrerer Mikrowellen aus den Einzelwellenleitern in den Summenwellenleiter können die auf die Koppelbereichstirnwand auftreffenden Mikrowellen reflektiert werden und breiten sich anschließend ebenfalls in Richtung des gegenüberliegenden Übergangsendes des Koppelbereichs und den sich anschließenden Summenwellenleiter aus, um sich mit den sich bereits unmittelbar nach der Einkopplung in den Koppelbereich in dieser Richtung ausbreitenden Mikrowellen zu überlagern. Durch eine geeignete Ausgestaltung der Abmessungen und der Anordnung der Koppelelemente kann eine vorteilhafte und üblicherweise konstruktive Überlagerung der aus den Einzelwellenleitern in den Summenwellenleiter überführten Mikrowellen bewirkt werden. Wird dagegen die Einrichtung nicht zur Kombination mehrerer Mikrowellen aus den jeweiligen Einzelwellenleitern verwendet, sondern zur Aufteilung von Mikrowellen aus dem Summenwellenleiter in die einzelnen Einzelwellenleiter verwendet, so wird durch die Anordnung der Einzelwellenleiter in der Nähe der den Koppelbereich begrenzenden Koppelbereichstirnwand durch die an der Koppelbereichstirnwand reflektierten Mikrowellen die Mikrowellenintensität im Bereich der Einzelwellenleiter deutlich erhöht und eine besonders effiziente Auskopplung ermöglicht.

Durch den geringen Hohlleiterstirnwandabstand der Einzelwellenleiter zu der den Koppelbereich begrenzenden Koppelbereichstirnwand kann sowohl für das Kombinieren und das Teilen von Mikrowellen in der Einrichtung ein breitbandiges Frequenzverhalten ermöglicht werden, welches hilft, dass der Anwendungsbereich der Einrichtung zum Kombinieren und Aufteilen von Mikrowellen im Hinblick auf dessen elektromagnetische Abstimmung nicht eingeschränkt wird.

Sind Koppelelemente vorhanden, gilt in bevorzugter Weiterbildung, dass sich die Koppelelemente bis zu der Koppelbereichstirnwand erstrecken.

In besonders vorteilhafter Weise ist optional vorgesehen, dass die Koppelbereichstirnwand in der Koppelebene jedes Koppelelement von den mindestens zwei Einzelwellenleitern schneidet. Es hat sich gezeigt, dass auf diese Weise eine besonders raumsparende Ausgestaltung des Koppelbereichs und der daran angeordneten Einzelwellenleiter möglich ist und gleichzeitig eine besonders effiziente Überführung der Mikrowellen zwischen den einzelnen Einzelwellenleitern und dem Summenwellenleiter begünstigt wird.

Insbesondere bei einer größeren Anzahl von Einzelwellenleitern, die in den Koppelbereich münden und daran angeordnet sind, kann es vorteilhaft sein, dass eine Querschnittsfläche des Koppelbereichs in der Koppelebene sich zu einem der Koppelbereichstirnwand gegenüberliegenden Übergangsende des Koppelbereichs verjüngt. Der Koppelbereich kann beispielsweise eine näherungsweise kreissektorförmige, eine trapezförmige oder eine tortenstückförmige Formgebung aufweisen. Der Koppelbereich kann auch trompetenförmig ausgebildet sein oder eine rechteckförmige Querschnittsfläche mit einer sich zu dem Übergangsende hin trompetenförmig verjüngenden Grundfläche aufweisen, die senkrecht zur Querschnittsfläche verläuft. Im Hinblick auf die parallele Ausrichtung der einzelnen Einzelwellenleiter ist es zweckmäßig, dass der Koppelbereich zwei einander gegenüberliegende, parallel ausgerichtete und im Wesentlichen ebene Seitenflächen aufweist.

Durch die sich zu dem Übergangsende des Koppelbereichs hin verjüngende Querschnittsfläche wird eine Fokussierung der durch die Einzelwellenleiter in den Koppelbereich eingekoppelten Mikrowellen in Richtung des Summenwellenleiters bewirkt. Bei einer umgekehrt verlaufenden Ausbreitungsrichtung weiten sich die aus dem Summenwellenleiter in den Koppelbereich hin ausbreitenden Mikrowellen auf und bilden eine entsprechend der Aufweitung des Koppelbereichs gekrümmt verlaufende Wellenfront, die zweckmäßigerweise dem Verlauf einer Abstandlinie entspricht, auf welcher die einzelnen Einzelwellenleiter angeordnet sind.

Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigt:

Figur 1 eine perspektivische schematische Ansicht einer Einrichtung zum Kombinieren oder Aufteilen von Mikrowellen mit einem rechteckförmigen Summenwellenleiter und mit zwei Einzelwellenleiter die auf entgegengesetzten Seiten in einen Koppelbereich münden,

Figur 2 eine schematische Diagrammdarstellung mehrerer Streuparameter für die Übertragung von Mikrowellen durch die in Figur 1 dargestellte Einrichtung,

Figur 3 eine schematische Darstellung von einer abweichend ausgestalteten erfindungsgemäßen Einrichtung, wobei jeweils zwei Einzelwellenleiter aufeinander gegenüberliegenden Seiten eines Koppelbereichs angeordnet sind, Figur 4 eine schematische Diagrammdarstellung der Streuparameter für die in Figur 3 dargestellte Konfiguration der erfindungsgemäßen Einrichtung,

Figur 5 eine schematische perspektivische Darstellung einer wiederum anders ausgestalteten Einrichtung zum Kombinieren oder Aufteilen von Mikrowellen, wobei auf zwei aneinander gegenüberliegenden Seiten des Koppelbereichs jeweils drei Einzelwellenleiter angeordnet sind,

Figur 6 eine schematische Diagrammdarstellung der Streuparameter der in Figur 5 dargestellten Einrichtung,

Figur. 7 eine wiederum abweichende Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung, wobei auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Koppelbereichs jeweils vier Einzelwellenleiter angeordnet sind,

Figur 8 eine schematische Diagrammdarstellung der Streuparameter der in Figur 7 exemplarisch dargestellten erfindungsgemäßen Einrichtung, und

Figur 9 eine schematische Diagrammdarstellung des Phasenverhaltens der in den Koppelbereich mündenden Einzelwellenleiter an ihren für die Bestimmung des Phasenverhaltens vorgegebenen Wellenleiterports der in Fig. 7 exemplarisch dargestellten erfindungsgemäßen Einrichtung.

In den Figuren 1 , 3, 5 und 7 sind schematisch verschiedene Va- rianten einer erfindungsgemäß ausgestalteten Einrichtung 1 zum Kombinieren oder Aufteilen von Mikrowellen jeweils in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. Ein Summenwellenleiter 2 mündet in einen durchsichtig dargestellten Koppelbereich 3, damit jeweils in den Koppelbereich 3 mündende Einzelwellenleiter 4 und daran anschließende und von dem Koppelbereich 3 wegführende Einzelwellenleiterabschnitte 5 sichtbar dargestellt werden können, wobei die Einzelwellenleiterabschnitte 5 mit kurzgestrichelten Linien angedeutet sind.

Bei allen Ausführungsbeispielen weist der Summenwellenleiter 2 jeweils eine rechteckige Querschnittsfläche 6 senkrecht zu einer mit einem Pfeil angedeuteten Summenwellenleiterausbreitungsrichtung 7 für Mikrowellen in dem Summenwellenleiter 2 auf. Die Summenwellenleiterausbreitungsrichtung 7 ist auf allen Abbildungen näherungsweise waagrecht verlaufend dargestellt, die rechteckige Querschnittsfläche 6 ist dementsprechend auf allen Abbildungen näherungsweise vertikal verlaufend ausgerichtet. Der Koppelbereich 3 und der Summenwellenleiter 2 weisen eine oben dargestellte und nach oben gewandte Oberseite 8 und eine nach unten gewandte Unterseite 9 auf. Die Einzelwellenleiter 4 sind an der Oberseite 8 und an der Unterseite 9 des Koppelbereichs 3 angeordnet. Eine durch den jeweiligen Einzelwellenleiter 4 in einem Mündungsbereich in den Koppelbereich 3 vorgegebene Einzelwellenleiterausbreitungsrichtung 10, die bei den gezeigten Ausführungsbeispielen auch der Ausrichtung der sich daran anschließenden Einzelwellenleiterabschnitten 5 entspricht, ist jeweils durch einen Pfeil 10 angedeutet und verläuft jeweils senkrecht zu der betreffenden Oberseite 8 oder Unterseite 9 des Koppelbereichs 3. Bei der in Figur 1 dargestellten Variante weist der Koppelbereich 3 eine gleichbleibend große rechteckige Querschnittsfläche auf, welche identisch mit der Querschnittsfläche 6 des Summenwellenleiters 2 in einem sich an den Koppelbereich 3 anschließenden Ausbreitungsabschnitt 11 ist. Der Koppelbereich 3 weist deshalb in einer näherungsweise waagrecht verlaufenden Koppelebene 12, welche parallel zu der Oberseite 8 und der Unterseite 9 mittig zwischen der Oberseite 8 und der Unterseite 9 verläuft, eine ebenfalls rechteckige Querschnittsfläche auf. Eine Schnittlinie der Koppelebene 12 mit dem Koppelbereich 3 und dem Summenwellenleiter 2 ist zur Veranschaulichung als langgestrichelte Linie dargestellt.

Die in Figur 1 dargestellte Variante weist einen auf der Oberseite 8 angeordneten Einzelwellenleiter 4 mit einer senkrecht zu der Oberseite 8 gerichteten Einzelwellenleiterausbreitungsrichtung 10 auf. Auf der gegenüberliegenden Unterseite 9 ist ebenfalls ein Einzelwellenleiter 4 mit einer Einzelwellenleiterausbreitungsrichtung 10 angeordnet, die entgegengesetzt zu der Einzelwellenleiterausbreitungsrichtung 10 des an der Oberseite 8 angeordneten Einzelwellenleiter 4 ausgerichtet ist. Die beiden Einzelwellenleiter 4 sind mit der jeweiligen Einzelwellenleiterausbreitungsrichtung 10 fluchtend zueinander angeordnet.

Jeder Einzelwellenleiter 4 weist ein im Wesentlichen kegelstumpfförmig ausgebildetes Koppelelement 13 auf, welches sich in Richtung der Koppelebene 12 in einen Innenraum des Koppelbereichs 3 hinein erstreckt. Das Koppelelement 13 ist aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt oder weist eine elektrisch leitfähige Beschichtung auf, sodass Mikrowellen nicht nennenswert in das Koppelelement 13 eindringen. Die beiden Koppelelemente 13 der einander gegenüberliegend angeordneten Einzelwellenleiter 4 können sich in der Koppelebene 12 berühren oder einen kleinen Spalt zueinander aufweisen bzw. durch eine elektrisch isolierende Schicht voneinander getrennt sein.

Der Koppelbereich 3 geht nach einem dem Summenwellenleiter 2 zugewandten Übergangsende 14 in den entlang der Summenwellenleiterausbreitungsrichtung 7 gleichförmig ausgebildeten Ausbreitungsabschnitt 11 des Summenwellenleiters 2 über. Auf einer dem Übergangsende 14 gegenüberliegenden Seite ist der Koppelbereich 3 durch eine Koppelbereichstirnwand 15 begrenzt. Die Koppelbereichstirnwand 15 verhindert, dass sich Mikrowellen aus dem Koppelbereich 3 über die Koppelbereichstirnwand 15 hinweg ausbreiten und reflektiert die auf die Koppelbereichstirnwand 15 auftreffenden Mikrowellen in den Koppelbereich 3 zurück, sodass die reflektierten Mikrowellen sich anschließend wieder in Richtung des Summenwellenleiters 2 ausbreiten und dabei erneut die Einzelwellenleiter 4 und deren Koppelelemente 13 passieren. Die Koppelelemente 13 sind derart ausgebildet, dass ein Übergang der Mikrowellen zwischen den Einzelwellenleiter 4 und dem Ausbreitungsabschnitt 11 des Summenwellenleiters 2 begünstigt wird, eine Reflektion in die jeweilige Herkunftsrichtung zurück jedoch unterdrückt und weitgehend vermieden wird.

Die Einzelwellenleiter 4 sind dabei nahe an der Koppelbereichstirnwand 15 angeordnet. Ein Koppelbereichstirnwandabstand der Einzelwellenleiter 4 von der Koppelbereichstirnwand 15 ist geringer als eine halbe Wellenlänge der sich durch den Koppelbereich 3 ausbreitenden Mikrowellen, für welche die Einrichtung 1 ausgelegt und dimensioniert ist. Der Koppelbereichstirnwandabstand ist dabei geringer als eine radiale Erstreckung der Koppelelemente 13 von der jeweiligen Einzelwellenleiteraus- breitungsrichtung 10 bzw. einer axialen Längsachse durch den betreffenden Einzelwellenleiter 4, sodass ein Randbereich des Koppelelements 13 von der Koppelbereichstirnwand 15 geschnitten und begrenzt ist.

Aufgrund des Schnitts mit der Koppelbereichstirnwand 15 entspricht die Form des jeweiligen Koppelelementes 13 einem Kegelstumpf, von dem ein Teil abgeschnitten ist. Es liegt eine durch die Koppelbereichstirnwand 15 definierte ebene Schnittfläche vor, die senkrecht zur Grundfläche des Koppelelementes 13 orientiert ist.

Da die Koppelelemente 13 durch die Koppelbereichstirnwand 15 geschnitten sind, weisen sie jeweils eine Grundfläche auf, die nicht exakt kreisförmig ist, sondern nur einer Teilfläche einer Kreisfläche entspricht. Die Grundfläche beider Koppelelemente 13 zeichnet sich durch eine Außenkontur aus, die einen kreisbogenförmigen Abschnitt und einen geradlinigen Abschnitt umfasst. Die Grundfläche ist kreissegmentförmig. Das jeweilige Koppelelement 13 weist im Bereich seiner Grundfläche seinen größten Durchmesser bzw. seine größte Breite auf.

Die Grundfläche der Koppelelemente 13 kann in der Koppelebene 12 liegen, dies insbesondere, wenn sich die beiden Koppelelemente 13 der einander gegenüberliegend angeordneten Einzelwellenleiter 4 berühren. Die Grundfläche kann sich auch in einem Abstand parallel zu der Koppelebene 12 erstrecken. Dies insbesondere, wenn ein (ggf. mit einem Material gefüllter) Spalt zwischen den Koppelelementen 13 vorliegt.

Bevorzugt gilt, dass die Grundfläche des jeweiligen Koppelelements 13 einen Durchmesser oder eine Breite aufweist, der oder die größer oder gleich einer halben Wellenlänge der sich durch den Einzelwellenleiter 4 ausbreitenden Mikrowellen ist. Es gilt insbesondere, dass der maximale Durchmesser bzw. die maximale Breite der Grundfläche größer oder gleich einer halben Wellenlänge der sich durch den Einzelwellenleiter 4 ausbreitenden Mikrowellen ist.

Es kann vorgesehen sein, dass die Grundfläche des jeweiligen Koppelelementes 13 einen Kegelstumpfdurchmesser aufweist, der größer oder gleich einer halben Wellenlänge der sich durch den Einzelwellenleiter 4 ausbreitenden Mikrowellen ist.

Für den kreisbogenförmigen Abschnitt der Außenkontur der Grundfläche des jeweiligen Koppelelementes 13 kann gelten, dass er einen Radius aufweist, der größer oder gleicher einer viertel Wellenlänge der sich durch den Einzelwellenleiter 4 ausbreitenden Mikrowellen ist.

Wie man in der Figur erkennt, weist die Grundfläche des (jeweiligen) Koppelelements 13 ferner einen maximalen Durchmesser bzw. eine maximale Breite auf, der bzw. die den Durchmesser des sich an das Koppelelement 13 anschließenden Abschnitts des Einzelwellenleiters 4 um ein Vielfaches übersteigt. Beispielweise kann der maximale Durchmesser bzw. kann die maximale Breite der Grundfläche mindestens das Fünffache oder mindestens das Sechsfache oder mindestens das Achtfache des Durchmessers des sich an das Koppelelement 13 anschließenden Abschnitts des Einzelwellenleiters 4 betragen.

Der maximale Durchmesser bzw. die maximale Breite der Grundfläche beträgt ferner ein Vielfaches der Höhe des Koppelelementes 13 (Ausdehnung in Einzelwellenleiterausbreitungsrichtung 10). Beispielweise kann der maximale Durchmesser bzw. die maximale Breite der Grundfläche mindestens das Dreifache oder mindestens das Fünffache oder mindestens das Sechsfache oder mindestens das Achtfache der Höhe des Koppelelements 13 be- tragen.

Für die Ermittlung der jeweiligen Streuparameter der in den Figuren 1 , 3, 5, und 7 dargestellten Ausführungsbeispiele wurde angenommen, dass sowohl die Einzelwellenleiter 4 als auch der Summenwellenleiter 2 in einem möglichst geringen Abstand von dem Koppelbereich 3 jeweils einen Port bilden, für den in einer senkrecht zur betreffenden Ausbreitungsrichtung angeordneten Querschnittsfläche in dem betreffenden Einzel- und Summenwellenleiter 4, 2 mit einer durch den Wellenausbreitungsmode in dem betreffenden Einzel- und Summenwellenleiter 4, 2 vorgegebenen Feldverteilung des elektromagnetischen Feldes die Randbedingungen vorgegeben sind. Der Koppelbereich 3 und die Einzelwellenleiter 4 sowie der Summenwellenleiter 2 werden durch begrenzende Oberflächen begrenzt, wobei diese Oberfläche jeweils als ideale elektrische Leiter angesehen werden. Für die Ausbreitung der elektromagnetischen Wellen zwischen den Einzelwellenleitern 4 und dem Summenwellenleiter 2 können dann die jeweiligen Streuparameter S beispielsweise durch geeignete Simulationen ermittelt werden.

In Figur 2 ist schematisch der Wert mehrerer Streuparameter S in Abhängigkeit von der Frequenz v der sich durch den Koppelbereich 3 ausbreitenden Mikrowellen dargestellt. In einem weiten Frequenzbereich zwischen etwa 2,3 GHz und 2,625 GHz überträgt der Koppelbereich 3 der in Figur 1 dargestellten Variante die Mikrowellen mit einem Streuparameter S1 ,1 von weniger als -25 dB und weniger und erreicht bei einer Frequenz v von etwas weniger als 2.45 GHz ein Minimum von weniger als -45 dB.

In Figur 3 ist schematisch eine zweite Variante der erfindungsgemäßen Einrichtung 1 dargestellt. Bei dieser Variante sind zwei parallel ausge- richtete Einzelwellenleiter 4 auf der Oberseite 8 und zwei parallel ausgerichtete Einzelwellenleiter 4 auf der Unterseite 9 des Koppelbereichs 3 angeordnet. Jeweils ein Einzelwellenleiter 4 auf der Oberseite 8 ist fluchtend mit einem zugeordneten Einzelwellenleiter 4 auf der Unterseite 9 angeordnet und ausgerichtet. Die in der Abbildung näherungsweise waagrecht verlaufende Koppelebene 12, welche parallel zu der Oberseite 8 und der Unterseite 9 mittig zwischen der Oberseite 8 und der Unterseite 9 verläuft, weist eine ebenfalls rechteckige Querschnittsfläche auf, die entlang der Summenwellenleiterausbreitungsrichtung 7 gleichförmig in den Ausbreitungsabschnitt 11 des Summenwellenleiters 2 übergeht. Die beiden jeweils auf der Oberseite 8 oder auf der Unterseite 9 des Koppelbereichs 3 angeordneten und parallel ausgerichteten Einzelwellenleiter 4 weisen zueinander einen geringen Abstand von weniger als einer halben Wellenläge der sich durch die Einzelwellenleiter 4 ausbreitenden Mikrowellen auf. Die Randbereiche der jeweiligen Koppelelemente 13 werden von der Koppelbereichstirnwand 15, von den zwischen der Oberseite 8 und der Unterseite 9 verlaufenden Seitenwänden 16 des Koppelbereichs 3 und von dem jeweils benachbart angeordneten Koppelelement 13 geschnitten.

Die Grundfläche des jeweiligen Koppelelementes 13 zeichnet sich durch eine Außenkontur aus, die drei geradlinige Abschnitte und einen kreisbogenförmigen Abschnitt umfasst. Die drei geradlinigen Abschnitte der Außenkontur ergeben sich durch den Schnitt mit der Koppelbereichstirnwand 15, einer Seitenwand 16 bzw. mit dem anderen, benachbarten Koppelelement 13 bzw. werden dadurch definiert. Der kreisbogenförmige Abschnitt der Außenkontur liegt erkennbar an der in Figur 3 nach rechts weisenden Seite des jeweiligen Koppelelementes 13. Auch hier kann bevorzugt gelten, dass die Grundfläche des jeweiligen Koppelelements 13 einen Durchmesser oder eine Breite aufweist, der oder die größer oder gleich einer halben Wellenlänge der sich durch den Einzelwellenleiter 4 ausbreitenden Mikrowellen ist. Es kann insbesondere gelten, dass der maximale Durchmesser bzw. die maximale Breite der Grundfläche größer oder gleich einer halben Wellenlänge der sich durch den Einzelwellenleiter 4 ausbreitenden Mikrowellen ist.

Die Grundfläche des jeweiligen Koppelelementes 13 kann einen Kegelstumpfdurchmesser aufweisen, der größer oder gleich einer halben Wellenlänge der sich durch den Einzelwellenleiter 4 ausbreitenden Mikrowellen ist. Dies kann sich auf den (gedachten) Kegelstumpfdurchmesser beziehen, der vorläge, wenn das jeweilige Koppelelement 13 nicht von der Koppelbereichstirnwand 15, von einer Seitenwand 16 des Koppelbereichs 3 und von dem jeweils benachbart angeordneten Koppelelement 13 geschnitten wäre.

Für den kreisbogenförmigen Abschnitt der Außenkontur der Grundfläche des jeweiligen Koppelelementes 13 kann fermer auch bei diesem Ausführungsbeispiel gelten, dass er einen Radius aufweist, der größer oder gleicher einer viertel Wellenlänge der sich durch den Einzelwellenleiter 4 ausbreitenden Mikrowellen ist.

Die weiteren, vorstehend im Zusammenhang mit den in der Figur 1 erkennbaren Koppelelementen 13 beschriebenen Merkmale können auch bei den Koppelelementen 13 aus Figur 3 verwirklicht sein.

In Figur 4 ist schematisch der Wert mehrerer Streuparameter S in Abhängigkeit von der Frequenz v der sich durch den Koppelbereich 3 ausbreitenden Mikrowellen dargestellt. In einem weiten, jedoch im Vergleich zu der ersten Variante etwas kleineren Frequenzbereich zwi- sehen etwa 2,35 GHz und 2,55 GHz überträgt der Koppelbereich 3 der in Figur 3 dargestellten Variante die Mikrowellen mit einem Streuparameter S1 ,1 von weniger als -25 dB und weniger.

In den Figuren 5 und 7 sind weitere Varianten einer erfindungsgemäßen Einrichtung 1 dargestellt. Die in Figur 5 dargestellte Variante weist jeweils drei Einzelwellenleiter 4 auf der Oberseite 8 und auf der Unterseite 9 auf. Die in Figur 7 dargestellte Variante weist jeweils vier Einzelwellenleiter 4 auf der Oberseite 8 und auf der Unterseite 9 auf. Der Koppelbereich 3 ist tortenstückförmig ausgebildet, wobei sich die parallel zu der Koppelebene 12 verlaufende Querschnittsfläche des Koppelbereichs 3 zu dem der Koppelbereichstirnwand 15 gegenüberliegenden Übergangsende 14 des Koppelbereichs 3 hin verjüngt. Die auf der Oberseite 8 oder auf der Unterseite 9 parallel zueinander ausgerichteten und nebeneinander angeordneten Einzelwellenleiter 4 sind jeweils entlang einer etwas gekrümmt verlaufenden Abstandslinie 17 angeordnet. Die Mikrowellen, die sich bei einer Kombination der Mikrowellen durch die Einzelwellenleiter 4 und durch den Koppelbereich 3 in den Summenwellenleiter 2 hinein ausbreiten, überlagern sich bei entlang der Abstandslinie 17 im Abstand zueinander angeordneten Einzelwellenleiter 4 mit einem besonders geringen Phasenwinkeldifferenzfehler von weniger als 2 %, sodass eine besonders effiziente Kombination der durch die Einzelwellenleiter 4 in den Koppelbereich 3 eingekoppelten Mikrowellen ermöglicht wird. An dem Koppelbereich 3 können jeweils lediglich schematisch angedeutete Abstimmelemente 18 angeordnet sein, mit deren Hilfe ein möglichst verlustfreier Übergang der Mikrowellen zwischen den Einzelwellenleitern 4 und dem Sammelwellenleiter 2 durch den Koppelbereich 3 unterstützt werden kann.

Bezüglich der Grundflächen der Koppelelemente 13 aus den Figuren 5 und 7 gilt - in Analogie zu den Koppelelementen 13 aus Figur 3 - dass sie sich durch eine Außenkontur auszeichnen, die drei geradlinige Abschnitte und einen kreisbogenförmigen Abschnitt umfasst. Die drei geradlinigen Abschnitte der Außenkontur ergeben sich auch hier jeweils durch den Schnitt mit der Koppelbereichstirnwand 15, einer Seitenwand 16 bzw. mit dem anderen, benachbarten Koppelelement 13 bzw. werden dadurch definiert. Der kreisbogenförmige Abschnitt der Außenkontur liegt erkennbar wieder an der in Figur 5 bzw. 7 nach rechts weisenden Seite des jeweiligen Koppelelementes 13.

Die weiteren, vorstehend im Zusammenhang mit den in den Figuren 1 und 3 erkennbaren Koppelelementen 13 beschriebenen Merkmale können auch bei den Koppelelementen 13 aus den Figuren 5 und 7 verwirklicht sein.

In den Figuren 6 und 8 sind die jeweils der Figur 5 bzw. 7 zugeordneten Diagramme der Streuparameter S dargestellt. Der Frequenzbereich mit einem Streuparameter S1 ,1 von weniger als 25 dB wird mit zunehmender Anzahl an Einzelwellenleiter 4 immer kleiner.

In Figur 9 ist schematisch das Phasenverhalten a auf der vertikalen Achse in Abhängigkeit von der Frequenz v auf der horizontalen Achse der in den Koppelbereich 3 mündenden Einzelwellenleiter 4 der Einrichtung 1 aus Figur 7 dargestellt. Mit gesonderten Markierungen ist ein ausgewählter Frequenzbereich von 2424 MHz bis 2478 MHz hervorgehoben, welcher dem Frequenzbereich mit einer Anpassung von gleich und kleiner -25 dB aus Figur 8 entspricht. Für die Einzelwellenleiter 4 an der Oberseite 8, lediglich exemplarisch dargestellt mit S21 ,1 und S24,1 , gibt es bei 2478 MHz einen maximalen Phasendifferenzfehler von etwa 5 Grad oder kleiner 2% der Wellenlänge. Für die Einzelwellenleiter 4 an der Unterseite 9 gibt es bei 2478 MHz ebenfalls einen maximalen Phasendifferenzfehler von etwa 5 Grad oder kleiner 2% der Wellenlänge.

Die Phasenwinkeldifferenz zwischen den Einzelwellenleitern 4 der Ober- seite 8 und der Unterseite 9 beträgt für die zusammengehörenden Paare S11 ,1 mit S21 ,1 und S12,1 mit S22,1 und S13,1 mit S23,1 und S14,1 mit S24,1 jeweils etwa 180 Grad, wobei in Figur 9 lediglich die Paare S11 ,1 und S21 ,1 sowie S14,1 und S24,1 dargestellt sind.