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Kunstantenne zum Messen von Hochfrequenzleistungen
Die allgemein verbreitete Ausführungsform der Einrichtungen zum Messen von Hochfrequenzleistungen (künstliche Antenne) besteht aus einem oder mehreren Widerständen, welchen die zu messende Hochfrequenzleistung zugeführt wird. Die Erwärmung des Widerstandes ist der zugeführten elektrischen Leistung proportional, woraus die zu messende Hochfrequenzleistung bestimmbar ist.
Durch die Selbstinduktion des Widerstandes wird die Messgenauigkeit der Messung entscheidend beeinflusst, aus welchem Grunde eine Verminderung der Abmessungen der Widerstände allgemein angestrebt wird. Zur Vermeidung einer Erwärmung der Widerstände wird häufig eine Wasser- oder Luftkühlung derart verwendet, dass der Widerstand in einen Luft- oder Wasserkühlstrom gesetzt wird. Wird nun der Temperaturunterschied zwischen dem zu- und dem abgeführten Kühlmedium gemessen, so wird eine näherungsweise Bestimmung der HF-Leistung möglich.
Bei auf Lang- und Mittelwellen arbeitenden Einrichtungen kann die Selbstinduktion des Messwiderstandes und der Zuleitungen vernachlässigt werden. Beim Messen bei kurzen und insbesondere bei ultrakurzen Wellen ist die Selbstinduktion der Widerstände und Zuleitungen jedoch bereits erheblich.
Es sind bereits Kunstantennen bekannt geworden, z. B. aus der DDR-Patentschrift Nr. 12 014, bei welchen speziell zu diesem Zweck hergestellte Widerstände übereinander in mehreren Ebenen angeordnet sind. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass derartige Kunstantennen den an sie gestellten Anforderungen nicht völlig gerecht wurden. Die vorliegende Erfindung setzt sich zur Aufgabe, die Nachteile der bekannten Kunstantennen zu vermeiden und besteht im wesentlichen darin, dass die einzelnen Glieder des aus mehreren Einheiten bestehenden Abschlusswiderstandes in einer gemeinsamen Ebene in radialer Richtung angeordnet sind, wobei die Strömung der Kühlluft zwischen den Widerstandsgliedern durch einen Schraubenventilator erfolgt.
Die erfindungsgemässe Ausbildung ergibt die Möglichkeit, im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen auch im Handel allgemein erhältliche, beispielsweise zylindrische, Hochfrequenzwiderstände verwenden zu können, wodurch die erfindungsgemässe Einrichtung von teueren Spezialanfertigungen für die Hochfrequenzwiderstände unabhängig wird.
Durch die in einer Ebene angeordneten Widerstände wird der exponentielle Abschlusskegel überflüssig und wird die Verwendung eines Schraubenventilators von einfacher Ausführung möglich.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, dass zwischen der Ein- und der Austrittsöffnung der Kühlluft zwecks Verhinderung eines thermischen Kurzschlusses eine wärmeisolierende Wand angeordnet ist. Durch diese Massnahme lässt sich die Messgenauigkeit erhöhen. Eine weitere Steigerung der Messgenauigkeit ist erfindungsgemäss dadurch möglich, dass zwecks Vermeidung einer Verfälschung des Messergebnisses durch Warmluftübertragung vom Ventilatormotor zur Messstelle mindestens ein zusätzlicher, den Luftstrom von der Messstelle ablenkender Kühlventilator angeordnet ist.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform einer erfindungsgemässen Kunstantenne schematisch veranschaulicht. Fig. 1 zeigt die Kunstantenne in Seitenansicht, teilweise im Schnitt, während Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 1 darstellt.
Die Hochfrequenzleistung wird durch den koaxialen Anschluss 1 zugeführt. Hinter demselben ist ein konisches Übergangsglied 2 angeordnet, dessen Wellenwiderstand mit dem des Anschlussstückes identisch ist. Das eine Ende des Übergangsgliedes, u. zw. dasjenige von grösserem Durchmesser, umfasst die Belastungswiderstände 3. Das konische Übergangsglied ist perforiert, um das Entweichen der erwärmten Luft zu ermöglichen. Zum Kühlen der in einer gemeinsamen Ebene angeordneten Widerstände 3 dient der hinter den Widerständen befindliche Schraubenventilator 4. Zwecks Verhinderung eines thermischen Kurzschlusses ist zwischen der Eintrittsöffnung für die Kühlluft und der Austrittsöffnung für die Kühlluft eine Wand 5 aus schlecht wärmeleitendem Material, z. B. aus Korkholz angeordnet.
Die durch die Widerstände 3 hindurchströmende Luftmenge ist zwecks Änderung des Messbereiches durch eine Drosselvorrichtung 6 regelbar, welche von zwei gegeneinander verdrehbaren, mit Öffnungen versehenen Zylindern gebildet ist.
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Die Bewegung des Schraubenventilators 4 erfolgt durch einen Elektromotor 7. Zur Vermeidung einer Verfälschung des Messergebnisses durch Warmluftübertragung vom Elektromotor 7 zur Messstelle ist ein auf derselben Welle wie der Schraubenventilator 4 angeordneter Kühlventilator 8 vorgesehen, welcher die vom Elektromotor 7 erwärmte Luft von der Messstelle ablenkt. Eine Übertragung von Wärme vom Elektromotor 7 durch Wärmeleitung zur Messstelle wird dadurch verhindert, dass der Ventilatormotor 7 und der die Widerstände 3 tragende Bauteil durch mit Kühlrippen 9 versehene Distanzierglieder miteinander verbunden sind. Ferner ist in die Ventilatorwelle ein aus schlecht wärmeleitendem Material hergestelltes Wellenstück 11 eingebaut, welches über Kupplungen 10, welche kühlrippenartig ausgebildet sind, mit den benachbarten Wellenteilen verbunden ist.
Die Temperaturdifferenz zwischen der zu-bzw. abgeführten Luft kann von den Thermometern 12, 13 abgelesen werden. Diese Temperaturdifferenz A t ist der zugeführten Hochfrequenzleistung proportional.
Die Eichung kann näherungsweise mit Hilfe von Netzfrequenz erfolgen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kunstantenne zum Messen von Hochfrequenzleistungen, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Glieder (3) des aus mehreren Einheiten bestehenden Abschlusswiderstandes in einer gemeinsamen Ebene in radialer Richtung angeordnet sind, wobei die Strömung der Kühlluft zwischen den Widerstandsgliedern (3) durch einen Schraubenventilator (4) erfolgt.