Hochfrequenzsender Die Erfindung betrifft einen Hochfrequenzsenderr und insbesondere einen solchen, dessen Hochfre- quenzerzeuger vom Teil, welcher die hochfrequente Energie abstrahlt, angenähert vollständig umgeben ist.
Der Hochfrequenzsender ist dadurch gekenn zeichnet, dass er einen wenigstens annähernd geschlos senen, metallisch leitenden, einen Hochfrequenz- erzeuger enthaltenden Hohlkörper und Zuleitungen von den beiden Ausgangsklemmen des Hochfrequenz- erzeugers zu Teilen des Hohlkörpers aufweist und dass diese Zuleitungen so abgestimmt sind, dass ihre Verbindungsstellen mit dem Hohlkörper mindestens angenähert in einem Stromknoten liegen.
Zur Erläuterung der Erfindung und weiterer Einzelheiten werden nachfolgend einige Ausführungs beispiele beschrieben.
Die Fig. la und lb zeigen den Hochfrequenz- sender in einem schematischen Schnitt. Der metallisch leitende Hohlkörper<B>1,</B> der beispielsweise eine Hohl kugel sein kann, ist praktisch vollständig geschlos sen und enthält in seinem Innern den Hochfrequenz- erzeuger 2, dessen Ausgangsklemmen<B>3</B> und<B>3'</B> über die Zuleitungen 4 und 41 mit Teilen des Hohlkör pers<B>1</B> verbunden sind.
Damit der Hohlkörper die Hochfrequenzenergie des Hochfrequenzerzeugers ab strahlen kann, ist es notwendig, dass die Verbindungs stellen<B>5</B> und<B>5'</B> der Zuleltungen mit den entspre chenden Teilen des Hohlkörpers wenigstens ange nähert in Stromknoten liegen.
Für das in Fig. la und lb gezeigte Ausführungsbeispiel einer Hohl kugel, bei welcher die Verbindungsstellen der Zu leitungen mit den Hohlkugelteilen vorteilhafterweise symmetrisch bezüglich des Kugelmittelpunktes ge wählt werden und bei welcher die Hohlkugel in ihrer aus ihren mechanischen Abmessungen gegebenen Eigenfrequenz erregt ist, herrschen also an den Ver bindungsstellen<B>5</B> und<B>51,</B> die man als Pole bezeich- nen könnte, die grösste Spannung und der kleinste Strom, während am Äquator der Hohlkugel der grösste Strom und die kleinste Spannung vorliegen.
Um diese Strom/Spannungsverteilung zu erreichen, sind erfindungsgemäss die Zuleitungen 4 und 4' ab gestimmt. Die Abstimmung geschieht in an sich bekannter Weise durch veränderliche Induktivitäten und/oder Kondensatoren. Diese können, wie Fig. la zeigt, im Hochfrequenzerzeuger enthalten sein und beispielsweise mittels einer durch eine kleine<B>Öff-</B> nung in der Hohlkörperwand geführten Achse<B>6</B> betätigt werden.
Es ist auch möglich, wie Fig. lb dies verdeutlicht, die veränderliche Induktivität <B>7</B> und/oder den veränderlichen Kondensator<B>8</B> im Hohlkörper ausserhalb des Hochfrequenzerzeugers anzubringen, wobei die Betätigung gleichfalls mit tels durch Öffnungen in der Hohlkörperwand ge führten Achsen<B>6</B> geschehen kann.
Die Senderanordnung beschränkt sich nicht auf die in Fig. la und lb gezeigte Kugelform, sondern erstreckt sich auf alle wenigstens annähernd ge schlossenen, metallisch leitenden Hohlkörper, die eine mehr oder weniger symmetrische Form haben können.
Vorteilhafterweise wird eine symmetrische Form gewählt und werden die Verbindungsstellen der Zuleitungen von den Ausgangsklemmen des Hochfrequenzerzeugers zu den beiden Teilen des Hohlkörpers in symmetrische Punkte gelegt, um die Verbindungsstellen möglichst in Stromknoten zu legen und so die grösste Abstrahlung der Hochfre- quenzenergie zu erhalten.
Ist die Wellenlänge der durch den Hochfrequenz- erzeuger abgegebenen Schwingungen verschieden von der Eigenwellenlänge des Hohlkörpers, so sind die beiden durch den Hochfrequenzerzeuger gespe-i- sten Teile des Hohlkörpers gemäss einer Weiterbil- dung der Erfindung durch einen zwischen den bei den Anspeisungspunkten liegenden Schlitz getrennt. Die Fig. 2 verdeutlicht für das Ausführungsbeispiel einer Hohlkugel, dass die beiden Kugelteile<B>1</B> und<B>11</B> durch den Schlitz<B>9</B> aztrennt sind.
Der Schlitz kann offen sein oder mit einem isolierenden Stoff, der mit den beiden Kugelhälften verbunden ist, bedeckt sein. An die Spannungsfestigkeit und die Hochfre- quenzgüte des verwendeten Isolierstoffes sind keine hohen Anforderungen gestellt, da sich in den An- speisungspunkten angenähert ein Stromknoten, also an den Schlitzrändern ein Spannungsknoten befin det. Die Schlitzbreite wird mit Vorteil klein gewählt und soll auf alle Fälle klein gegenüber den linearen Abmessungen des Hohlkörpers sein.
Gemäss einer weiteren Ausbildung der Erfin dung sind die beiden durch einen Schlitz zwischen den Anspeisungspunkten getrennten Hohlkörperteile gegeneinander beweglich angeordnet. In Fig. 2 ist diese Ausführungsform dadurch dargestellt, dass beide Hohlkörperteile im Innern in Schlitznähe Iso- lierleisten <B>10</B> aufweisen und dass die einander gegen überliegenden Isolierleisten durch Federn<B>11</B> ver bunden sind. Die Ausführungsforin der gegenein ander beweglichen Hohlkörperteile ist besonders vor teilhaft in Anordnungen zum Messen von Höchst spannungen.
Derartige Anordnungen weisen einen festen und einen beweglichen Hohlkörperteil, ins besondere eine feste und eine bewegliche Halb kugel auf, die beide auf dem zu messenden Hoch spannungspotential liegen, wobei sich die bewegliche Halbkugel von der festen Halbkugel infolge der durch die Feldstärke gegenüber der Umgebung her vorgerufenen Ladungskräfte abhebt. Eine Kombi nation dieser Messanordnung für Höchstspannungen mit einem solchen Hochfrequenzsender gestattet die drahtlose Übermittlung an einen entfernten, auf Erdpotential stehenden, mit einer Anzeigevorrich tung versehenen Empfänger.
Die gegeneinander be weglichen Hohlkugelteile enthalten einen Hochfre- quenzerzeuger und strahlen dessen Sendefrequenz ab, die in geeigneter Weise durch den mit dem zu messenden Höchstspannungspotential zusammenhän genden gegenseitigen Abstand der Hohlkugelteile beeinflusst ist, beispielsweise durch die gegenseitige Kapazität der beiden Hohlkugelteile.
Die Fig. <B>3</B> zeigt in einem vergrösserten Ausschnitt der durch einen Schlitz getrennten Hohlkörperteile eine Ausführung zur Erhöhung der gegenseitigen Kapazität, indem die Schlitze verdickt sind, so dass ihre aufeinanderweisenden Flächen vergrössert sind. Durch diese Massnahme lässt sich erreichen, dass die gegenseitige Bewegung der Hohlkörperteile eine vergrösserte Kapazitätsänderung zur Folge hat. Ferner kann eine erhöhte gegenseitige Kapazität von Vorteil sein, wenn über den Schlitz ein hoher Strom fliessen soll.
In Fig. 4 ist eine Weiterausbildung der Erfin dung dargestellt, die die Verwendung von zwei Hochfrequenzerzeugern 2 und 2' verschiedener Sendefrequenz im gleichen, die Hochfrequenzener- gie abstrahlenden Hohlkörper gestattet. Gemäss dieser Weiterausbildung ist der Hohlkörper symmetrisch und durch zwei in senkrecht aufeinander stehenden Ebenen liegende Schlitze<B>9</B> und<B>9'</B> getrennt.
Der Hochfrequenzerzeuger 2 ist mit den Hohlkörper teilen 12 und<B>13</B> bzw. 14 und<B>15</B> (im gezeigten Beispiel Viertelhohlkugeln) durch Zuleitungen ver bunden, der Hochfrequenzerzeuger 2' ist mit den Hohlkörperteilen 12 und 14 bzw. <B>13</B> und<B>15</B> ver bunden.
Die Vqrbindungsteile der Zuleitungen mit den entsprechenden Hohlkörperteilen sind dabei so ausgeführt, dass beide im Veerbindungspunkt liegen den, durch einen Schlitz getrennten Hohlkörperteile vom entsprechenden Hochfrequenzerzeuger gespeist werden, dass aber in diesem Punkt kein Strom von dem einen in den anderen Hohlkörperteil fliessen kann.
Dies kann beispielsweise durch die in Fig.4 gezeigte Anspeisungsanordnung mittels einer mit einem Mittelabgriff versehenen Induktivität <B>16</B> ge schehen, wobei die beiden Enden der Induktivität mit den durch den Schlitz<B>9'</B> getrennten Hohlkör perteilen 12 und<B>13</B> verbunden sind, während am 'Mittelabgriff der Induktivität die Zuleitung 4 vom Hochfrequenzsender 2 liegt.
Für einen im Punkt<B>5</B> vom Hohlkörperteil 12 zum Hohlkörperteil<B>13</B> flie ssenden Strom stellt die Induktivität <B>16</B> eine Sperre dar, während der über die Zuleitung 4 eingespeiste Strom infolge der in den beiden Induktivitätshälf- ten gegensinnigen Stromrichtung ungehindert in die Hohlkörperteile 12 und<B>13</B> fliessen kann.
Die gleiche Anordnung ist auch für die drei übrigen Verbin dungsstellen der Zuleitungen mit den entsprechen den Hohlkörperteilen vorgesehen, so dass jeder der beiden Hochfrequenzerzeuger mit seinen Zuleitun gen zu Teilen des Hohlkörpers einen Hochfrequenz- sender im Sinne der Erfindung bildet.
Es kann vorteilhaft sein, wie Fig. 5a und<B>5b</B> zeigen, dass ein Teil des Hohlkörpers durch eine me tallisch leitende Spiegeleb#ene ersetzt ist. Diese Spie gelebene kann insbesondere durch die metallische Oberfläche eines Fahrzeuges gegeben sein. Der Hohlkörperteil<B>1</B> kann mit der Spiegelebene l' lei tend verbunden sein (Fig. 5a), wenn die Eigenwelle der Anordnung die gleiche ist wie die Wellenlänge der vom Hochfrequenzerzeuger gelieferten Schwin gungen, oder er kann von der Spiegelebene<B>l'</B> durch einen Schlitz<B>9</B> getrennt sein (Fig. <B>5b),</B> wenn die Wellenlängen verschieden sind.
High-frequency transmitter The invention relates to a high-frequency transmitter and in particular one whose high-frequency generator is almost completely surrounded by the part which radiates the high-frequency energy.
The high-frequency transmitter is characterized in that it has an at least approximately closed, metallically conductive hollow body containing a high-frequency generator and leads from the two output terminals of the high-frequency generator to parts of the hollow body and that these leads are matched so that their connection points lie with the hollow body at least approximately in a current node.
To explain the invention and further details, some execution examples are described below.
FIGS. 1 a and 1 b show the high-frequency transmitter in a schematic section. The metallic conductive hollow body <B> 1 </B>, which can for example be a hollow ball, is practically completely closed and contains the high-frequency generator 2, its output terminals <B> 3 </B> and <B in its interior > 3 '</B> are connected to parts of the hollow body <B> 1 </B> via the supply lines 4 and 41.
So that the hollow body can radiate the high-frequency energy from the high-frequency generator, it is necessary that the connection points <B> 5 </B> and <B> 5 '</B> of the supply lines with the corresponding parts of the hollow body at least approximate Electricity nodes lie.
For the embodiment of a hollow ball shown in Fig. La and lb, in which the connection points of the lines to the hollow ball parts are advantageously selected symmetrically with respect to the ball center ge and in which the hollow ball is excited in its natural frequency given by its mechanical dimensions, so prevail at the junctions <B> 5 </B> and <B> 51 </B>, which could be called poles, the greatest voltage and the smallest current, while at the equator of the hollow sphere the greatest current and the smallest Tension exist.
In order to achieve this current / voltage distribution, the leads 4 and 4 'are tuned according to the invention. The tuning takes place in a manner known per se by means of variable inductances and / or capacitors. As FIG. 1 a shows, these can be contained in the high-frequency generator and can be actuated, for example, by means of an axis 6 guided through a small opening in the wall of the hollow body.
It is also possible, as FIG. 1b illustrates, to mount the variable inductance <B> 7 </B> and / or the variable capacitor <B> 8 </B> in the hollow body outside of the high-frequency generator, the actuation also using means through openings in the hollow body wall guided axes <B> 6 </B> can happen.
The transmitter arrangement is not limited to the spherical shape shown in Fig. La and lb, but extends to all at least approximately ge closed, metallically conductive hollow body, which can have a more or less symmetrical shape.
A symmetrical shape is advantageously chosen and the connection points of the supply lines from the output terminals of the high-frequency generator to the two parts of the hollow body are placed in symmetrical points in order to place the connection points in current nodes as far as possible and thus obtain the greatest radiation of high-frequency energy.
If the wavelength of the vibrations emitted by the high-frequency generator is different from the natural wavelength of the hollow body, the two parts of the hollow body fed by the high-frequency generator are separated according to a further development of the invention by a slot located between the feed points . For the exemplary embodiment of a hollow sphere, FIG. 2 shows that the two spherical parts <B> 1 </B> and <B> 11 </B> are separated by the slot <B> 9 </B>.
The slot can be open or covered with an insulating material that is connected to the two halves of the ball. The dielectric strength and high-frequency quality of the insulating material used are not subject to high requirements, since there is approximately a current node in the feed points, i.e. a voltage node at the edge of the slot. The slot width is advantageously chosen to be small and should in any case be small compared to the linear dimensions of the hollow body.
According to a further embodiment of the invention, the two hollow body parts separated by a slot between the feed points are arranged to be movable relative to one another. In FIG. 2, this embodiment is shown in that both hollow body parts have insulating strips on the inside near the slot and that the insulating strips lying opposite one another are connected by springs 11. The execution of the mutually movable hollow body parts is particularly advantageous in arrangements for measuring maximum voltages.
Such arrangements have a fixed and a movable hollow body part, in particular a fixed and a movable hemisphere, both of which are on the high-voltage potential to be measured, the movable hemisphere moving away from the fixed hemisphere as a result of the field strength against the environment Charge forces take off. A combination of this measuring arrangement for extra high voltages with such a high-frequency transmitter allows wireless transmission to a remote, at ground potential, provided with a display device receiver.
The mutually movable hollow spherical parts contain a high-frequency generator and emit its transmission frequency, which is influenced in a suitable manner by the mutual spacing of the hollow spherical parts associated with the maximum voltage potential to be measured, for example by the mutual capacitance of the two hollow spherical parts.
FIG. 3 shows, in an enlarged section of the hollow body parts separated by a slot, an embodiment for increasing the mutual capacitance in that the slots are thickened so that their surfaces facing one another are enlarged. Through this measure it can be achieved that the mutual movement of the hollow body parts results in an increased change in capacitance. Furthermore, an increased mutual capacitance can be advantageous if a high current is to flow through the slot.
In Fig. 4 a further development of the invention is shown, which allows the use of two high-frequency generators 2 and 2 'different transmission frequencies in the same, the high-frequency energy radiating hollow body. According to this further development, the hollow body is symmetrical and separated by two slits <B> 9 </B> and <B> 9 '</B> lying in planes perpendicular to one another.
The high-frequency generator 2 is connected to the hollow body parts 12 and 13 or 14 and 15 (in the example shown, quarter hollow spheres) by leads, the high-frequency generator 2 'is connected to the hollow body parts 12 and 14 or <B> 13 </B> and <B> 15 </B> connected.
The connecting parts of the supply lines with the corresponding hollow body parts are designed in such a way that both are in the connection point and are fed by the corresponding high-frequency generator, separated by a slot, but that at this point no current can flow from one hollow body part to the other.
This can be done, for example, by the feed arrangement shown in FIG. 4 by means of an inductance 16 provided with a center tap, the two ends of the inductance being separated from the ends by the slot 9 ' Hohlkör perteilen 12 and <B> 13 </B> are connected, while the lead 4 from the high-frequency transmitter 2 is at the 'center tap of the inductance.
For a current flowing from the hollow body part 12 to the hollow body part <B> 13 </B> at point <B> 5 </B>, the inductance <B> 16 </B> represents a block, while that fed in via the supply line 4 Current can flow unhindered into the hollow body parts 12 and <B> 13 </B> as a result of the opposing current direction in the two inductance halves.
The same arrangement is also provided for the three remaining connection points of the supply lines with the corresponding hollow body parts, so that each of the two high-frequency generators with its supply lines to parts of the hollow body forms a high-frequency transmitter within the meaning of the invention.
It can be advantageous, as shown in FIGS. 5a and 5b, for part of the hollow body to be replaced by a metallically conductive mirror plane. This mirror level can be given in particular by the metallic surface of a vehicle. The hollow body part <B> 1 </B> can be connected to the mirror plane l 'lei tend (Fig. 5a) if the natural wave of the arrangement is the same as the wavelength of the vibrations supplied by the high frequency generator, or it can be from the mirror plane <B> 1 '</B> be separated by a slot <B> 9 </B> (Fig. <B> 5b), </B> if the wavelengths are different.