DE1036950B - Arrangement for the compensation of joints on a microwave ribbon cable by means of a reactance - Google Patents

Arrangement for the compensation of joints on a microwave ribbon cable by means of a reactance

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DE1036950B
DE1036950B DEI7223A DEI0007223A DE1036950B DE 1036950 B DE1036950 B DE 1036950B DE I7223 A DEI7223 A DE I7223A DE I0007223 A DEI0007223 A DE I0007223A DE 1036950 B DE1036950 B DE 1036950B
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Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft Mikrowellen-Übertragungssysteme und insbesondere Kompensationseinrichtungen für Stoßstellen, die durch Unstetigkeitsstellen oder Ankopplungen in der Leitung verursacht werden. Derartige Stoßstellen können auch durch Verbindungen, Krümmungen, Übertrager und andere sich in der Leitung befindlichen Unterbrechungen oder Ankopplungen erzeugt werden.The invention relates to microwave transmission systems and, more particularly, to compensation devices for joints caused by discontinuities or couplings in the line. Such joints can also be through connections, bends, transformers and others in the Line interruptions or couplings are generated.

Es ist bekannt, für Rechteckhohlleiter unerwünschte Reflexionen in der Weise zu verringern, daß ein seinerseits reflektierendes Element in Form einer Schraube durch einen Längsschlitz in einer der Längsseiten des Rechteckhohlleiters hindurchgeführt und durch Verschiebung innerhalb dieses Schlitzes einstellbar ist. Weiterhin sind Mikrowellen-Übertragungsleitungen bekannt, die in Form sogenannter Bandleitungen ausgeführt sind. Unter Bandleitungen der bekannten Art werden hierbei solche Leitungen verstanden, die einen derartigen großen Rechteckquerschnitt aufweisen, daß sie innerhalb einer großen Länge selbsttragend sind.It is known to reduce unwanted reflections for rectangular waveguides in such a way that a in turn, a reflective element in the form of a screw through a longitudinal slot in one of the long sides of the rectangular waveguide and adjustable by shifting within this slot is. Furthermore, microwave transmission lines are known in the form of so-called Ribbon lines are executed. In this case, such lines are referred to as strip lines of the known type understood that have such a large rectangular cross-section that they are within a large Length are self-supporting.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, einen Übertrager zusammen mit der Leitung als Abstimmstumpf in Form einer Verlängerung dieser Leitung zur Kompensation der infolge des Übertragers entstandenen Impedanzfehlanpassung auszubilden. Kompensationsvorrichtungen dieser Art sind jedoch in ihrer Funktion nicht symmetrisch und bewirken nicht immer eine zuweilen gewünschte exakte Anpassung.It has already been proposed to use a transformer together with the line as a tuning stub in the form of an extension of this line to compensate for the incurred as a result of the transformer Train impedance mismatch. Compensation devices of this type are, however, in their function not symmetrical and do not always bring about an exact adjustment that is sometimes desired.

In ähnlicher Weise wurde bereits auch eine Ankopplung von einer Mikrowellen-Bandleitung an Hohlleiter vorgeschlagen. Bei dieser Anordnung wird zur Widerstandsanpassung die Bandleitung selbst verwendet, indem der leitende Belag über die Kopplungsstelle verlängert wird und an einer bestimmten Stelle sprungartig verbreitert ist und somit als konzentrierter Blindleitwert die Stoßstelle kompensiert.In a similar way, a coupling of a microwave ribbon cable has already been implemented Waveguide proposed. In this arrangement, the ribbon cable itself is used to adjust the resistance, by extending the conductive covering over the coupling point and at a specific point is suddenly widened and thus compensates for the joint as a concentrated susceptance.

Es ist sehr schwierig, den genauen Wert des kompensierenden Blindwiderstandes exakt vorauszubestimmen, daher ist für eine genaue Kompensation eine für die Bandleitung geeignete Einstellmöglichkeit erforderlich. Mit der Erfindung wird eine solche Anordnung zur Anpassung von Mikrowellen-Bandleitungen an andersartige Leitungen oder zur Kompensation sonstiger Stoßstellen auf Mikrowellen-Bandleitungen geschaffen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß als kompensierender Blindwiderstand ein senkrecht zu einem der Leiter der Bandleitung liegender Stift dient, der in der Achsrichtung des Leiters verschoben und festgelegt werden kann.It is very difficult to predict the exact value of the compensating reactance exactly, therefore, an adjustment option suitable for the ribbon line is required for an exact compensation. The invention provides such an arrangement for adapting microwave ribbon lines to different types of lines or to compensate for other joints on microwave ribbon lines created, which is characterized in that as a compensating reactance a perpendicular to one of the conductors of the ribbon cable lying pin is used, which is displaced in the axial direction of the conductor and can be set.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen, welche Ausführungsbeispiele darstellen, näher erläutert. The invention is explained in more detail with reference to the drawings, which represent exemplary embodiments.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Längs-Anordnung Fig. 1 is a perspective view of a longitudinal arrangement

zur Kompensation von Stoßstellento compensate for joints

auf einer Mikrowellen-Bandleitungon a microwave ribbon line

mittels eines Blindwiderstandesby means of a reactance

Anmelder:Applicant:

InternationalInternational

Standard Electric Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)Standard Electric Corporation,
New York, NY (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42Representative: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, patent attorney,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 8. Mai 1952Claimed priority:
V. St. v. America May 8, 1952

Maurice Arditi, Clifton, N. J1,Maurice Arditi, Clifton, N. J 1,

Georges A. Deschamps, New York, N. Y.,Georges A. Deschamps, New York, N.Y.,

und Jack Elefant, Brooklyn, N. Y. (V. St. A.),and Jack Elefant, Brooklyn, N.Y. (V. St. A.),

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

schnittes einer streifenförmigen Mikrowellen-Übertragungsleitung mit angekoppelter Koaxialleitung und einem Ausführungsbeispiel für einen Blindleitwert zur einstellbaren Kompensation einer Stoßstelle, die durch die Ankopplungsstelle hervorgerufen ist;Section of a strip-shaped microwave transmission line with a coupled coaxial line and an embodiment for a susceptibility value for the adjustable compensation of a joint, caused by the coupling point;

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt längs der Linie 2-2 der Fig. 1;Figure 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of Figure 1;

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt ähnlich dem der Fig. 2 für ein anderes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung;FIG. 3 shows a cross section similar to that of FIG. 2 for another exemplary embodiment of one according to the invention Arrangement;

Fig. 4 zeigt eine Bandleitung, die mit einem Hohlraumresonator gekoppelt ist;Fig. 4 shows a ribbon line with a cavity resonator is coupled;

Fig. 5 und 5 a sind Querschnitte gemäß den Linien 5-5 bzw. 5a-5a von Fig. 4;Figures 5 and 5a are cross sections taken along lines 5-5 and 5a-5a, respectively, of Figure 4;

Fig. 6 ist ein Querschnitt ähnlich dem der Fig. 2 und 3, der eine weitere Form eines Stiftes nach der Erfindung zeigt.Fig. 6 is a cross-section similar to that of Figs. 2 and 3 showing another form of pen according to the Invention shows.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Mikrowellen-Übertragungsleitung nach Art der gedruckten Schaltungen dargestellt, die aus einem ersten oder »Leitungsleiter« 1 und einem zweiten oder »Erd«-Leiter 2 besteht, zwischen denen eine Schicht 3 dielektrischen Materials angeordnet ist. Das leitende Material kann auf eine Lage dielektrischen Materials, wie beispielsweise auf Polystyren, Polyäthylen, Polytetra-Fluor-In Figs. 1 and 2 there is a printed circuit type microwave transmission line shown, which consists of a first or "line conductor" 1 and a second or "earth" conductor 2, between which a layer 3 of dielectric material is arranged. The conductive material can on a layer of dielectric material, such as polystyrene, polyethylene, polytetra-fluorine

809 598/390809 598/390

Äthylen, bekannt unter dem Handelsnamen Teflon, Fiberglas oder anderes geeignetes Material hoher dielektrischer Güte in Form leitender Farbe oder Tinte aufgelegt und/oder geformt oder geätzt werden. Der Abstand der beiden: Leiter ist vorzugsweise ein bestimmter kleiner Bruchteil in der Größenordnung von ungefähr 1Ao bis Vs einer Viertelwellenlänge der von ihr übertragenen Mikrowelle.Ethylene, known under the trade name Teflon, fiberglass or other suitable material of high dielectric quality in the form of conductive paint or ink can be applied and / or shaped or etched. The distance between the two: conductors is preferably a certain small fraction on the order of about 1 Ao to Vs of a quarter wavelength of the microwave it transmits.

Die Fig. 1 zeigt eine Koaxialleitung, die einen äußeren Leiter 4 und einen inneren Leiter 5 aufweist, der, wie bei 6 dargestellt, an den Leiter 1 gekoppelt ist, während der äußere Leiter 4 mit dem Leiter 2 der Bandleitung verbunden ist. Die Koaxialleitung kann eine Kopplung zur Übertragung der Mikrowellen in Richtung der Leitung 1-2 oder eine Kopplung für den Empfang von Mikrowellen von dieser Leitung besitzen. Außer an einer Koaxialleitung angekoppelt zu sein, kann der erste Leiter 1 in einen Hohlraum in Form einer Schleife oder Sonde eintauchen oder die Kopplung kann durch Verbindung mit einem Hohlraum oder mit einer Hohlraumleitung durch eine in dem zweiten Leiter 2 direkt neben dem ersten Leiter 1 angeordneten öffnung erreicht werden. An Stelle eines derartigen Übergangs können natürlich auch andere Stoßstellen, welche eine Unstetigkeit in der Leitung bewirken, durch dieses Verfahren angepaßt werden. Abgesehen von den mit dem Übergang in Verbindung stehenden Schaltungen oder Elementen stellt ein solcher Übergang an sich eine Stoßstelle in der Leitung dar. Zur genauen Kompensation der Impedanzfehlanpassung wird bei diesem Ausführungsbeispiel ein Stift 7 benutzt, der einen solchen Abstand von der Verbindung besitzt, daß ein Resonanzabschnitt der Länge d in der Leitung an der Verbindung gebildet ist; für Breitbandabstimmung ist der Abstand d vorzugsweise kleiner als die halbe Wellenlänge. Größere Abstände sind kritischer und bewirken eine engere Bandbreite. Der eigentliche Blindleitwert für die Realisierung des Abstimmabschnittes ist nicht nur von der Größe des Stiftes und seiner Länge abhängig, sondern auch von der Lage und dem Abstand des Stiftes in bezug auf die Verbindung. Die optimale Anordnung des Stiftes ist nicht leicht im voraus zu bestimmen, kann aber angenähert werden. Nachdem der Stift in die angenäherte Lage gebracht ist, kann die optimale Anordnung des Stiftes 7 durch Verschiebung des Stiftes in der Achsrichtung des Leiters von Stellung zu Stellung erhalten werden, bis ein Optimum auf einer geeigneten Meßapparatur angezeigt wird. Während dieser Bewegung wird vorzugsweise Lot 8 an den Stift gelegt und mit einem Lötkolben geschmolzen, durch welchen der Stift von einer Stelle an die andere geschoben wird. Hat man eine optimale Anzeige erhalten, so läßt man das Lot erstarren.1 shows a coaxial line which has an outer conductor 4 and an inner conductor 5 which, as shown at 6, is coupled to the conductor 1, while the outer conductor 4 is connected to the conductor 2 of the ribbon line. The coaxial line can have a coupling for the transmission of the microwaves in the direction of the line 1-2 or a coupling for the reception of microwaves from this line. In addition to being coupled to a coaxial line, the first conductor 1 can dip into a cavity in the form of a loop or probe, or the coupling can be connected to a cavity or to a cavity line through one arranged in the second conductor 2 directly next to the first conductor 1 opening can be achieved. Instead of such a transition, of course, other joints which cause a discontinuity in the line can also be adapted by this method. Apart from the circuits or elements associated with the junction, such a junction represents a junction in the line Resonance portion of length d is formed in the conduit at the joint; for broadband tuning, the distance d is preferably less than half the wavelength. Larger distances are more critical and result in a narrower bandwidth. The actual susceptance for the implementation of the tuning section is not only dependent on the size of the pin and its length, but also on the position and the distance of the pin in relation to the connection. The optimal arrangement of the pen is not easy to determine in advance, but it can be approximated. After the pin is brought into the approximate position, the optimal arrangement of the pin 7 can be obtained by shifting the pin in the axial direction of the conductor from position to position until an optimum is indicated on a suitable measuring apparatus. During this movement, solder 8 is preferably placed on the pin and melted with a soldering iron, through which the pin is pushed from one point to the other. If you have received an optimal display, the solder is allowed to solidify.

Für ein Ausführungsbeispiel mit einer 50-Ohm-Leitung und einer Ankopplung an eine Koaxialleitung ergaben sich die folgenden Werte für optimale Impedanzanpassungen: Der erste Leiter war 6 mm breit und das Dielektrikum (Fiberglas) zwischen den Leitern war 1,5 mm dick. Der Stift 7 hatte eine Länge von 9 mm. Der Abstand zwischen dem Mittelpunkt des Drahtes und dem Mittelpunkt des Leiters 5 war ungefähr 9 mm.For an embodiment with a 50 ohm line and a coupling to a coaxial line resulted in the following values for optimal impedance adjustments: The first conductor was 6mm wide and the dielectric (fiberglass) between the conductors was 1.5mm thick. The pin 7 had a length of 9 mm. The distance between the center point of the wire and the center of the conductor 5 was about 9 mm.

Fig. 3 zeigt eine andere Form für den Stift. Der Stift 9 ist vom ersten Leiter bis zum zweiten Leiter verlängert. Dieser Kurzschluß 10 des Leiters 1 kann bei bestimmten Anordnungen vorgezogen werden.Fig. 3 shows another shape for the pen. The pin 9 is from the first conductor to the second conductor extended. This short circuit 10 of the conductor 1 can be preferred in certain arrangements.

Nach den Fig. 4, 5 und 5 a enthält die Leitung einen ersten Leiter 11 und einen zweiten Leiter 12 von praktisch der gleichen Breite, und beide sind durch eine Schicht dielektrischen Materials 13 von gleicher oder größerer Breite voneinander getrennt. Mit dieser Leitung ist ein Hohlraumresonator 14 durch eine öffnung 15 in den zweiten Leiter 12 mit dem Leiter 11 gekoppelt. Der Kopplungsgrad mit dem Hohlraum 16 ist bestimmt durch die Größe und Lage der öffnung 15. Zur Kompensation der Stoßstelle an der Koppelstelle wird ein kurzes Stück eines Stiftes 17 quer zum Leiter 11 im Abstand d von derAccording to FIGS. 4, 5 and 5 a, the line contains a first conductor 11 and a second conductor 12 of practically the same width, and both are separated from one another by a layer of dielectric material 13 of the same or greater width. With this line, a cavity resonator 14 is coupled to the conductor 11 through an opening 15 in the second conductor 12. The degree of coupling with the cavity 16 is determined by the size and position of the opening 15. To compensate for the joint at the coupling point, a short piece of a pin 17 is transverse to the conductor 11 at a distance d from the

ίο öffnung 15 angeordnet. Dieser Stift 17 ist mit dem Leiter 11 verbunden. Er kann aber auch am Leiter 12 angeordnet sein.ίο opening 15 arranged. This pin 17 is with the Conductor 11 connected. However, it can also be arranged on the conductor 12.

Eine weitere Ausführung weist induktive Anordnungen zwischen dem ersten und zweiten Leiter nach Fig. 6 in Form eines Stiftes 20 auf, der quer zu den beiden Leitern 1 b und 2 b angeordnet ist. Ein Loch 21 ist durch den ersten Leiter 1 b und durch die Schicht dielektrischen Materials zum zweiten Leiter 2 b geschnitten. Der Stift 20, welcher vorzugsweise ausAnother embodiment has inductive arrangements between the first and second conductors according to FIG. 6 in the form of a pin 20 which is arranged transversely to the two conductors 1b and 2b . A hole 21 is cut through the first conductor b 1 b and through the layer of dielectric material to the second conductor. 2 The pin 20, which is preferably made of

ao einem kleinen Draht besteht, wird zunächst an den zweiten Leiter 2 b bei 22 und dann schließlich an den Leiter 1 bei 23 angelötet. Das Lot wird flüssig gehalten, so daß die Lage des Stabes 20 leicht in Richtung auf die Verbindung zu oder von ihr fort und zweckmäßig auch seitlich in bezug zur Leitung 1 b verändert werden kann, bis eine optimale Einstellung erreicht ist, worauf man das Lot erstarren läßt. Diese Art der Einstellung ist vollkommen ausreichend, aber sie ist kritisch und kann eine Nacheinstellung während der Herstellung erfordern, um eine optimale Abstimmung zu erreichen.ao consists of a small wire, is first soldered to the second conductor 2 b at 22 and then finally to the conductor 1 at 23. The solder is kept liquid, so that the position of the rod 20 is readily achieved in the direction of the connection to or away from and may conveniently be also changed the side B with respect to line 1, to an optimum setting, and then to solidify the solder leaves. This type of adjustment is perfectly adequate, but it is critical and may require readjustment during manufacture in order to achieve optimal tuning.

Der Stift 20 bewirkt einen vom Durchmesser des Stiftes und seiner Anordnung in bezug auf die Achse des Leiters 1 b abhängigen Nebenschlußblindleitwert.The pin 20 b causes a dependent on the diameter of the pin and its arrangement with respect to the axis of the conductor 1 Nebenschlußblindleitwert.

Für einen Stift von 6 mm Durchmesser in der Mitte einer 50-Ohm-Leitung ergab sich ein Nebenschlußleitwert von 3,5 S. Der gleiche Draht bewirkte an der Kante eines Leiters 1 b ungefähr 2,54 mm von der Längsachse des Leiters entfernt einen Nebenschlußblindleitwert von 1,9 S. Der Nebenschlußblindleitwert nimmt ab, wenn der Stiftdurchmesser abnimmt. Durch bestimmte Wahl des Stiftdurchmessers und seiner Anordnung erhält man eine relativ große Auswahl von Nebenschlußleitwerten.For a pin 6 mm in diameter in the middle of a 50 ohm line, the result was a shunt conductance of 3.5 S. The same wire produced a shunt conductance at the edge of a conductor 1b approximately 2.54 mm from the longitudinal axis of the conductor of 1.9 S. The shunt conductance decreases as the pin diameter decreases. A certain selection of the pin diameter and its arrangement gives a relatively large selection of shunt conductance values.

Die Anordnung eines Blindleitwertes in der Leitung können die Übergänge oder andere Unstetigkeitsstellen in einem weiten Frequenzbereich genau kompensiert und symmetriert werden. Während ein bestimmter Blindleitwert für eine bestimmte Stoßstelle durch Versuche ermittelt wird, kann nach Ermittlung des optimalen Wertes eine Einstellung insbesondere bei Massenherstellung, mit der gleichen Genauigkeit durch Verschiebung des Stiftes in der Achsrichtung des Leiters bewirkt werden. Die öffnung 21 für den Stab in Fig. 8 kann auch genau durch fotografische Verfahren festgelegt werden, wenn die Lage einmal durch Versuche bestimmt ist. Ferner ist die Fehlanpassung durch die Stoßstelle in dieser Übertragungsweise klein. Da nur kleine Blindleitwerte zur Kompensation dieser Übergänge notwendig sind, wird eine große Bandbreite bei diesen Anordnungen erzielt. Wie Versuche zeigten, konnten mit Hilfe der erfindungsgemäßen Anordnungen Anschlüsse symmetrisch über einen Frequenzbereich der Größenordnung von 250 bis 4700 MHz angepaßt werden.The arrangement of a susceptance value in the line can create transitions or other discontinuities can be precisely compensated and balanced over a wide frequency range. While a certain The susceptance value for a certain joint is determined through tests, after determining the optimal value a setting especially in mass production, with the same accuracy be effected by shifting the pin in the axial direction of the conductor. The opening 21 for the Rod in Fig. 8 can also be accurately set by photographic process once the location is determined by experiment. Furthermore, the mismatch by the junction is in this transmission mode small. Since only small susceptibility values are necessary to compensate for these transitions, achieved a wide range in these arrangements. As tests showed, could with the help of the invention Arrangements connections symmetrically over a frequency range on the order of 250 to 4700 MHz can be adjusted.

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Anordnung zur Kompensation von Stoßstellen auf einer Mikrowellen-Bandleitung, die z. B. bei der Anpassung von Bandleitungen an1. Arrangement for the compensation of joints on a microwave ribbon line, the z. B. when adapting ribbon cables andersartige Leitungen entstehen, mit die Stoßstelle an der Ankopplungsstelle kompensierendem Blindwiderstand, dadurch gekennzeichnet, daß als kompensierender Blindwiderstand ein senkrecht zu einem der Leiter der Bandleitung liegender Stift dient, der in der Achsrichtung des Leiters verschoben und festgelegt werden kann.Different types of lines arise, with the joint at the coupling point compensating Reactance, characterized in that a perpendicular as a compensating reactance to one of the conductors of the ribbon cable lying pin is used, which is in the axial direction of the conductor can be moved and set. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der leitende Belag eines Leiters der Bandleitung eine Ausnehmung aufweist zur Aufnahme eines durch das Dielektrikum reichenden leitenden Stiftes, der, beide Leiter kurzschließend, als Parallelinduktivität wirkt.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the conductive coating of a conductor the ribbon line has a recess for receiving a through the dielectric conductive pin, which, short-circuiting both conductors, acts as a parallel inductance. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 821 035, 871 324; französische Patentschriften Nr. 899 350, 950 844; USA.-Patentschrift Nr. 2 479 673; »Hochfrequenztechnik u. Elektroakustik«, 1943, .23.Considered publications: German Patent Specifications No. 821 035, 871 324; French Patent Nos. 899 350, 950 844; U.S. Patent No. 2,479,673; "High Frequency Technology and Electroacoustics", 1943, .23. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 958 396.Older patents considered: German Patent No. 958 396. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings M9 598/390 8.M9 598/390 8.
DEI7223A 1952-05-08 1953-05-07 Arrangement for the compensation of joints on a microwave ribbon cable by means of a reactance Pending DE1036950B (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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