DE1013338B

DE1013338B - Inner conductor, especially for VHF lines, with enlarged electrical length

Info

Publication number: DE1013338B
Application number: DE1952P0008938
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Heinrich Meinke
Original assignee: PINTSCH ELECTRO GmbH
Current assignee: PINTSCH ELECTRO GmbH
Priority date: 1952-12-27
Filing date: 1952-12-27
Publication date: 1957-08-08

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung befaßt sich mit der Veränderung der wirksamen elektrischen Länge eines Innenleiters, der vorzugsweise als Innenleiter einer zweidrahtigen, insbesondere koaxialen UKW-Leitung ausgebildet ist.The invention is concerned with changing the effective electrical length of an inner conductor, the is preferably designed as an inner conductor of a two-wire, in particular coaxial VHF line.

Bekannt sind Filter für Zentimeterwellen, bei denen es darauf ankommt, abwechselnd Leitungsstücke hohen und niedrigen Wellenwiderstandes herzustellen und bei denen lediglich zur Verkürzung der Anordnung der hochohmige Steg quer gelegt ist. Bei normalen Leitungen und auch bei der bekannten Anord- xo nung wird eine große Kapazität C stets durch Leiter relativ großer Ausdehnung erzeugt, die dabei vom gesamten Strom durchflossen werden und sehr kleine Selbstinduktion L haben. Eine Vergrößerung der elektrischen Länge kann dadurch nicht entstehen.Filters for centimeter waves are known, in which it is important to alternately produce line sections of high and low wave resistance and in which the high-resistance web is placed transversely only to shorten the arrangement. With normal lines and also with the known arrangement, a large capacitance C is always generated by conductors of relatively large size, through which the entire current flows and which have a very small self-induction L. This cannot increase the electrical length.

Bei einer anderen bekannten Anordnung erhält der Leiter nur auf einer Seite Einschnitte, die verschiedene Tiefen aufweisen und in bekannter Weise als Resonatoren wirken. Auch hierbei kann, wie umfangreiche Messungen gezeigt haben, nie eine hinreichend große Induktivität L entstehen.In another known arrangement, the conductor is provided with incisions on only one side which have different depths and which act as resonators in a known manner. Here, too, as extensive measurements have shown, a sufficiently large inductance L can never arise.

Bekannt ist ferner, daß man die wirksame Länge des Innenleiters von zwei drahtigen, vorzugsweise koaxialen UKW-Leitungen durch wechselseitiges Einsägen verlängern kann (vgl. den Aufsatz des Erfinders in ETZ, 73 [1952], 18, S. 583, 584, Bild 3). Derartige Innenleiter sind beispielsweise für die Verzögerungsleitungen oder Meßleitungen brauchbar. Diese Anordnung hat folgende Nachteile, wie sich aus der praktischen Anwendung ergibt:It is also known that the effective length of the inner conductor of two wiry, preferably coaxial VHF lines can be extended by sawing them alternately (see the article by the inventor in ETZ, 73 [1952], 18, pp. 583, 584, Fig. 3). Such inner conductors are for example for the delay lines or test leads usable. This arrangement has the following disadvantages, as can be seen from practical application results in:

Erstens ist der Wellenwiderstand sehr groß und kann nur durch Einbetten des Leiters in ein Dielektrikum mit sehr hoher Dielektrizitätskonstante auf die benötigten niedrigen Werte gebracht werden. Diese Dielektrika sind nicht handelsüblich, daher schwer zu beschaffen, und erweisen sich als so verlustbehaftet, daß die Meßleitung für genaue Messungen nicht verwendbar ist.First, the wave resistance is very high and can only be achieved by embedding the conductor in a dielectric can be brought to the required low values with a very high dielectric constant. These Dielectrics are not commercially available, therefore difficult to obtain, and prove to be so lossy that that the measuring line cannot be used for precise measurements.

Zweitens ist der erreichte Verlängerungsfaktor relativ klein. Dies liegt daran, daß mit wachsendem Verlängerungsfaktor der Wellenwiderstand steigt und bei einer gewissen Grenze nicht mehr durch ein herstellbares Dielektrikum auf die gewünschten Werte gebracht werden kann.Second, the elongation factor achieved is relatively small. This is because as the elongation factor increases the wave resistance increases and at a certain limit no longer a producible one Dielectric can be brought to the desired values.

Die folgende Erfindung mag äußerlich nur als eine geringfügige Abänderung der obengenannten Idee erscheinen, weicht jedoch hinsichtlich ihres Verhaltens wesentlich davon ab und beseitigt vor allem die aufgezeigten Mangel. Sie enthält die Lösung der Aufgabe, eine Leitung für relativ niedrige Frequenzen zu schaffen, die gleichzeitig hinreichend niedrigen Wellenwiderstand, also einen kleinen Wert von YLjC" und möglichst große elektrische Länge, also einen großen Wert von ^TL⁷C auf möglichst kleinen Raum, auf-Innenleiter, Outwardly, the following invention may only appear to be a slight modification of the above-mentioned idea, but differs significantly from it in terms of its behavior and, above all, eliminates the deficiencies indicated. It contains the solution to the problem of creating a line for relatively low frequencies which at the same time has a sufficiently low wave resistance, ie a small value of YLjC " and the greatest possible electrical length, ie a large value of ^ TL ⁷ C in the smallest possible space - Head of Department,

insbesondere für UKW-Leitungen,
mit vergrößerter elektrischer Längeespecially for VHF lines,
with increased electrical length

Anmelder:Applicant:

Pintsch-Electro G. m. b. H._r
Konstanz, Bücklestr. 2Pintsch-Electro G. mb H. _r
Constance, Bücklestr. 2

Dr. Hans Heinrich Meinke, Pöcking bei Starnberg,
ist als Erfinder genannt wordenDr. Hans Heinrich Meinke, Pöcking near Starnberg,
has been named as the inventor

weist, wobei ein großer Wert dieses Produktes sogar sehr wesentlich ist. Man erzeugt daher eine große Kapazität C und dabei unbedingt auch eine große Induktivität L. Dies läßt sich nur dann erreichen, wenn die großen Kapazitätsflächen nicht vom Leitungsstrom durchflossen werden. shows, whereby a great value of this product is even very essential. A large capacitance C is therefore produced and, in doing so, a large inductance L is necessarily also generated. This can only be achieved if the large capacitance areas are not traversed by the line current.

Erfindungsgemäß werden bei einem in seiner wirksamen elektrischen Länge durch wechselseitige Einschnitte " vergrößerten" Innenleiter, der vorzugsweise von rechteckigem Querschnitt und als Innenleiter von zweidrahtigen, insbesondere koaxialen UKW-Leitungen ausgebildet ist, die Einschnitte so angeordnet, daß neben den der Stromleitung und der Induktivitätsbildung dienenden Stegen weitere, nicht vom Strom durchflossene Stege gebildet werden, die eine Erhöhung der Leitungskapazifät" bewirken. Besonders vorteilhaft ist eine Ausführung, bei der die Einschnitte so angeordnet sind, daß abwechselnd ein nicht unmittelbar der Stromleitung dienender breiter Lappen mit der Breite a, der im 'wesentlichen die Kapazität des Leiters bildet, und ein schmaler, zur Stromteilung dienender Steg mit der Breite b, der im wesentlichen die Induktivität des Leiters bildet, entsteht, wobei abwechselnd mindestens zwei" "Einschnitte auf der gleichen Seite aufeinanderfolgen.According to the invention, with an inner conductor "enlarged" in its effective electrical length by reciprocal incisions, which is preferably of rectangular cross-section and is designed as an inner conductor of two-wire, in particular coaxial VHF lines, the incisions are arranged in such a way that in addition to those used for the power line and inductance formation Webs further webs, through which the current does not flow, are formed, which cause an increase in the line capacitance ". Particularly advantageous is an embodiment in which the incisions are arranged in such a way that alternately a wide tab with the width a, which is not used directly for the current line, is located in the 'Essentially forms the capacitance of the conductor, and a narrow web with the width b, which serves to divide the current and essentially forms the inductance of the conductor, is formed, with at least two "" cuts alternating on the same side.

In der einfachsten Form nach der Abb. 1 erfolgen immer je zwei Einschnitte auf beiden "Seiten desIn the simplest form according to Fig. 1 always two incisions on both "sides of the

709 656/261709 656/261

Leiters. Die Abstände α und b sind verschieden. Die Stege der Breite b stellen den Hauptteil der Induktivität L des Leiters dar, die Lappen der Breite α den Hauptteil der Kapazität. Da man α und b unabhängig voneinander wählen kann, ist man in der Lage, die Induktivität L und die Kapazität C getrennt zu variieren und den Wellenwiderstand Z, nämlich ]/X7C, auf jeden gewünschten Wert einzustellen. Man erreicht also die benötigten Z-Werte ohne zusätzliches Dielektrikum. Bei der zuletzt erwähnten früheren Form war mit einer Erhöhung der Induktivität L zwangläufig eine Erniedrigung der Kapazität C verbunden, so daß sich ]/L/C schnell erhöhte.Head. The distances α and b are different. The webs of width b represent the main part of the inductance L of the conductor, the lobes of width α the main part of the capacitance. Since α and b can be selected independently of one another, it is possible to vary the inductance L and the capacitance C separately and to set the characteristic impedance Z, namely] / X7C, to any desired value. The required Z values can therefore be achieved without an additional dielectric. In the last-mentioned earlier form, an increase in the inductance L was inevitably associated with a decrease in the capacitance C , so that ] / L / C increased rapidly.

Bei großem α wird auch der Lappen der Breite a einen Beitrag zur Induktivität L leisten; man kann dann die Induktivität L dieses Lappens ohne wesentliche Änderung der Kapazität C dadurch erhöhen, daß man den Lappen nach Abb. 2 nochmals einschneidet oder eine noch größere Zahl von Einschnitten anwendet. If α is large, the lobe of width a will also make a contribution to inductance L ; the inductance L of this lobe can then be increased without a significant change in the capacitance C by cutting the lobe again as shown in FIG. 2 or by using an even larger number of incisions.

Eine weitere Möglichkeit, die wirksame elektrische Länge nach dem gleichen Prinzip der unabhängigen L- und C-Variationen zu verändern, zeigen Abb. 3 und 4. Der Leiter mit Rechteckquerschnitt erhält zunächst einen Längsschlitz nach Abb. 3, dann wechselseitige Querschnitte nach Abb. 4. Der gestrichelte Stromweg im oberen Teil bedingt die Induktivität, die man durch Wahl des Einschnittabstandes I einstellt. Die Kapazität wird im wesentlichen durch die Lappen der Länge d dargestellt.Fig. 3 and 4 show another possibility of changing the effective electrical length according to the same principle of the independent L and C variations The dashed current path in the upper part determines the inductance, which is set by selecting the incision spacing I. The capacitance is essentially represented by the lobes of length d .

Eine Kombination der beiden Ideen der Abb. 1 und 4, bei der ein Körper nach Abb. 3 nach dem Prinzip der Abb. 1 seitlich mit verschiedenen Abständen α und b doppelt eingesägt wird, erweist sich für die geforderten niedrigen Wellenwiderstände als besonders vorteilhaft für eine große, wirksame Länge (Abb. 5). Hierbei werden die Einschnitte schräg von ober her so weit geführt, daß an der gegenüberliegenden Seite nur ein schmaler Steg stehenbleibt. Es ergibt sich dann ein Querschnitt nach Abb. 5 a.A combination of the two ideas of Fig. 1 and 4, in which a body according to Fig. 3 is sawn in twice on the side with different distances α and b according to the principle of Fig. 1, proves to be particularly advantageous for the required low wave resistances great, effective length (Fig. 5). Here, the incisions are made obliquely from above so far that only a narrow web remains on the opposite side. The result is a cross-section according to Fig. 5 a.

Da es sich immer wieder zeigt, daß die Erreichung niedriger Wellenwiderstände bei großer Länge wesentlich von der Erzielung großer Kapazität abhängt, gibt die Ausführung nach Abb. 6 eine Lösung, bei der der Körper 1 nach der Abb. 3 mit Einschnitten nach Abb. 4 oder 5 an seinem Gegenleiter 2 mit großer Kapazität so montiert ist, daß auch eine sehr einfache Montage und sehr präzise Montage des Leiters auf seinem Gegenleiter möglich ist. Abb. 6 zeigt einen Querschnitt. Der Gegenleiter 2 besitzt eine Längsnase 3, die ein Formstück 4 aus Dielektrikum trägt, wobei das Dielektrikum genau in den Längseinschnitt des Leiters 1 nach der Abb. 3 hineinpaßt.Since it is shown again and again that the achievement of low wave resistances with great length is essential depends on the achievement of large capacity, gives the design according to Fig. 6 a solution in which the Body 1 according to Fig. 3 with incisions according to Fig. 4 or 5 on its counter conductor 2 with a large Capacitance is mounted in such a way that also a very simple assembly and very precise assembly of the conductor on his counter-leader is possible. Fig. 6 shows a cross section. The opposite conductor 2 has a longitudinal nose 3, which carries a molded piece 4 made of dielectric, the dielectric exactly in the longitudinal incision of the conductor 1 as shown in Fig. 3 fits into it.

Ferner besteht die Möglichkeit, alle mit dem Körper der Abb. 3 möglichen Variationen auch mit einem symmetrisch eingeschnittenen Gebilde nach Abb. 7 durchzuführen. Insbesondere ist hier auch eine zweiseitige Aufhängung des Leiters entsprechend Abb. 6 möglich, wie dies in Abb. 8 gezeigt ist mit geschlossenem Außenleiter. In Abb. 8 ist 5 der doppelt eingeschnittene Leiter, 6 der geschlossene Außenleiter, und 8 sind die beiden Formstücke aus Dielektrikum. Das Prinzip großer elektrischer Länge bei kleinem Wellenwiderstand mit getrennter L- und C-Variation kann auch so durchgeführt werden, daß die Einschnitte nicht, wie vorher angegeben, von beiden Seiten gleichmäßig erfolgen, sondern nach Abb. 9 von der einen Seite aus mit langen, schmalen Einschnitten, von der anderen Seite aus mit kurzen, breiten Einschnitten. Auf der einen Seite entsteht dann Vorzugsweise die Kapazität C, auf der anderen Seite vorzugsweise die Induktivität L. It is also possible to carry out all the variations possible with the body of Fig. 3 with a symmetrically incised structure as shown in Fig. 7. In particular, a two-sided suspension of the conductor as shown in Fig. 6 is possible, as shown in Fig. 8 with the outer conductor closed. In Fig. 8, 5 is the double-cut conductor, 6 is the closed outer conductor, and 8 is the two molded pieces made of dielectric. The principle of long electrical length with small wave resistance with separate L and C variations can also be carried out in such a way that the incisions are not made evenly from both sides, as previously indicated, but instead, as shown in Fig. 9, from one side with long, narrow incisions, from the other side with short, wide incisions. The capacitance C is then preferably produced on the one hand, and the inductance L on the other hand.

Claims

Patent claims:

1. Inner conductor enlarged in its effective electrical length by reciprocal incisions, preferably of rectangular cross-section, in particular for VHF lines, characterized in that that the incisions are arranged so that next to the power line and the inductance formation Serving webs further webs not traversed by the current are formed, which cause an increase in the line capacitance.

2. A ladder according to claim 1, characterized in that the incisions are arranged so that alternately a not directly serving the power line wide flap width (α), which essentially forms the capacitance of the conductor, and a narrow, serving for the power line wide flap Width (a), which essentially forms the capacitance of the conductor, and a narrow web (b), which is used to conduct electricity and essentially forms the inductance of the conductor, is created, with at least two cuts alternating on the same side of the conductor.

3. A ladder according to claim 1 or 2, characterized in that the desired characteristic impedance Z = fLfC is set by choosing the variables α and b independently of one another.

4. A ladder according to one of claims 1 to 3, characterized in that two incisions are made on two opposite sides, the incisions on one side delimiting the tabs (b) and the incisions on the opposite side delimiting the webs (α ·).

5. Head according to one of claims 1 to 4, characterized in that the proportion of the inductance of the tabs (a) is increased by further incisions in the tabs.

6. A ladder according to any one of claims 1 to 3, characterized in that an incision is made in the middle of one side in the longitudinal axis of the conductor, the depth of which determines the height (d) of the tabs, and the webs (b) by alternating incisions of two opposite sides of the conductor, perpendicular to the side of the first incision, are formed, the distance (I) of which delimits the webs (Fig. 4).

7. A ladder according to claim 6, characterized in that the body according to claim 4 in laterally cut at different distances.

8. A ladder according to claim 6 or 7, characterized in that two incisions on each side obliquely from above so far that on the opposite side only a narrow web remains (Fig. 5 and 5 a).

9. ladder 'according to claim 1 or the following, characterized characterized that the conductor to increase the capacity on a counter conductor, which engages in the incisions of the conductor, is attached.

10. A ladder according to claim 9, characterized in that the longitudinal incision according to claim 6 or the following with the interposition of a molded piece "made of dielectric for mounting on the Counter conductor is exploited.

11. Head according to claims or the following, characterized characterized in that the longitudinal incision is symmetrical from two opposite sides is introduced.

12. A ladder according to claim 1 or the following, characterized in that the transverse to the longitudinal axis from two opposite sides

The incisions made each have different widths have and that the wider incisions are less deep.

Considered publications:
French patents nos. 939 393, 972 612.

1 sheet of drawings

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