DE1080164B - Sperrglied in Gestalt eines Koaxial-leitungsstueckes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Sperrglied in Gestalt eines einseitig offenen, an der anderen Seite kurzgeschlossenen, bezogen auf eine mittlere Arbeitswellenlänge elektrisch ungefähr A/4 langen Koaxialleitungsstückes. Derartige Sperrglieder werden wegen ihrer topfähnlichen Bauform auch als Sperrtöpfe bezeichnet.

Für ein Sperrglied ist es im allgemeinen nicht erforderlich, seinen Wellenwiderstand in einem bestimmten Verhältnis zum Wellenwiderstand des an der Sperrstelle angeschlossenen oder abgezweigten Leitungssystems zu wählen, wie etwa zur Herstellung einer Widerstandsanpassung bei mit fortschreitenden Wellen betriebenen Leitungsteilen. Der Wellenwiderstand des Sperrgliedes kann daher mit einer gewissen Freiheit zur Erzielung optimaler Wirkungen in anderer Hinsicht festgesetzt werden. Es ist bekannt, daß die Frequenzabhängigkeit der Sperrwirkung bei höheren Wellenwiderständen des Sperrgliedes geringer wird. Daher ist es für die Erzielung einer großen Bandbreite der Sperrwirkung vorteilhaft, hohe Wellenwiderstände zu verwenden, die sich beispielsweise durch Aufteilen des Außenleiters in eine Anzahl von Einzelleitern ergeben. Bei einem bekannten, mit einer Vertikalantenne zusammenarbeitenden Sperrglied war beispielsweise der Mantel "des Sperrgliedes durch kreisgruppenartig in bezug auf die Antenne angeordnete Einzelstrahler ersetzt. Es ist auch bereits bekannt, bei einem Sperrglied mit in Einzelleiter aufgeteiltem Außenleiter diesen Einzelleitern einen zum kurzgeschlossenen Ende des Sperrtopfes hin — vorzugsweise in Absätzen — zunehmenden Querschnitt zu geben. Diese Ausbildung der Einzelleiter verbessert nicht nur die mechanischen, sondern auch die elektrischen Eigenschaften des Sperrgliedes. Es wird näm-Hch eine größere Frequenzbandbreite des Sperrbereiches erzielt.

Bei der Verwendung von Sperrgliedern mit in Einzelleiter aufgeteiltem Außenleiter ergaben sich Schwierigkeiten, welche durch die mechanischen Eigenschaften bedingt waren. Bei starkem Wind zeigte sich eine Neigung der Einzelleiter zu mechanischen Schwingungen, deren Amplitude so groß- werden konnte, daß die Leiter gegeneinander oder gegen den Innenleiter schlugen. In Verbindung mit einer Fahrzeugantenne störte das häufige Hängenbleiben an Baumästen und das Verbiegen von Einzelleitern beim Streifen von Hindernissen, welches pich durch einen zur Bewehrung und Versteifung an den freien Leiterenden vorgesehenen Isolierring nicht völlig vermieden werden konnte. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erwähnten Mangel zu beseitigen und die Gebrauchseigenschaften eines derartigen Sperrgliedes zu verbessern, ohne seine elektrische Güte zu verrin-Sperrglied in Gestalt eines Koaxialleitungsstückes

Anmelder:

Telefunken G.m.b.H.,
Berlin NW 87, Sickingenstr. 71

Dr. Rudolf Becker, Berlin-Zehlendorf,
ist als Erfinder genannt worden

gern. Die Erfindung geht von einem Sperrglied der beschriebenen bekannten Art aus, welches die Gestalt eines einseitig offenen, an der anderen Seite kurzgeschlossenen, bezogen auf eine mittlere Arbeitswellenlänge A elektrisch ungefähr A/4 langen Koaxiallei tungsstückes (Sperrtopfes) besitzt. S ein Außenleiter soll voraussetzungsgemäß in eine Mehrzahl von Einzelleitern mit Zwischenräumen aufgeteilt sein. Bei einem derartigen Sperrglied sind erfindungsgemäß die Einzelleiter etwa in der Mitte zwischen ihren mit dem Innenleiter verbundenen und ihren freien Enden ungefähr haarnadelförmig und derartig umgebogen, daß ihre freien Enden in dem Raum zwischen ihren äußeren Teilen und" dem Innenleiter liegen. Die damit angegebene Konstruktion eines Sperrgliedes weist zunächst den Vorteil auf, daß seine räumlichen Ausmaße gegenüber der elektrischen Länge vermindert sind. Besonders erweist es sich aber als Vorteil, daß infolge der haarnadelförmigen Zusammenbiegung der Einzelleiter am unteren Ende des Sperrgliedes nicht mehr die freien Enden der Einzelleiter wie Spieße sich mit Hindernissen verfangen können, sondern daß an dieser Stelle- die Rundung der Haarnadelform viel weniger zu einer solchen unerwünschten Fangwirkung führt. Beim Anstreifen eines Einzelleiters gegen ein Hindernis wird außerdem durch die Federwirkung des innenliegenden Teiles der haarnadelförmig zusammengebogenen Länge, welche sich momentan gegen den Innenleiter abstützt, ein Verbiegen eines Einzelleiters vermieden.

Außerdem eröffnet die angegebene Konstruktion die Möglichkeit zu einer weiteren Verbesserung ihrer mechanischen Stabilität ohne größeren Aufwand. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Einzelleiter in der Nähe der Biegungsstelle durch einen ersten, vorzugsweise ringförmigen und aus Isolierstoff bestehenden Halterungskörper mechanisch gegen-

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einander abgestützt. Eine weitere Abstützung kann in der Nähe der freien Enden der Einzelleiter vorgesehen sein und durch einen zweiten, vorzugsweise ebenfalls ringförmigen und aus Isolierstoff bestehenden Halterungskörper gebildet werden. Dieser Halterungskörper soll vorzugsweise nicht nur die freien Enden der Einzelleiter gegeneinander, sondern diese auch gegenüber dem Innenleiter abstützen. Es ergibt sich auf diese Weise eine sowohl "elastische als auch überaus formbeständige Konstruktion, welche nicht mehr die Neigung besitzt, sich mit Hindernissen zu verfangen. Ferner ist ein Aneinanderschlagen der Einzelleiter bei Windbeanspruchung oder bei Erschütterungen im Fahrbetrieb nicht mehr möglich, Versuche haben ergeben, daß die Bandbreite der Sperrwirkung durch die angegebene Konstruktion keineswegs gegenüber den besten vorbekannten Ausführungsformen verschlechtert, sondern eher noch verbessert worden ist. Diese Wirkung kann durch die nicht völlig homogene Verteilung der Kapazität und Induktivität der Einzelleiter erklärt werden, bei denen eine etwas größere Induktivität in der Umgebung der Biegungsstelle und eine etwas größere Kapazität nahe den Enden vorhanden sind.

Versuche haben ergeben, daß sich eine Verbesserung der Sperrwirkung erzielen läßt, wenn die zwischen den Biegungsstellen und den freien Enden liegenden Teile der Einzelleiter wenigstens annähernd auf einer den Innenleiter koaxial umgebenden Konusfläche liegen, deren Durchmesser in Richtung von den Biegungsstellen zu den freien Enden hin abnimmt. Diese Wirkung kann durch eine Verlegung der wirksamen Kapazität zwischen den innenliegenden Teilen der Einzelleiter von der Biegungsstelle in die Nähe der freien Enden erklärt werden.

Es sei nun eine bevorzugte Ausführungsform eines Sperrgliedes nach der Erfindung an Hand der Zeichnung näher beschrieben. In

Fig. 1 ist im oberen Teil eine Ansicht des Sperrgliedes von unten und im unteren Teil ein Schnitt längs der Linie A-B dargestellt, so daß die dem Beschauer zugewendeten, den Einblick störenden Einzelleiter in dieser Darstellung wegfallen;

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch einen der Einzelleiter in einem größeren Maßstab.

Mit 1 ist der vertikale Mast einer Antennenanordnung bezeichnet, welche als Strahler den vertikalen, verhältnismäßig dünnen Stab 3 aufweist. Derartige Strahler werden vorzugsweise für Gegensprechantennen, beispielsweise im: Fahrzeugfunk, verwendet, wobei ihre Anpassung für die beiden Betriebsfrequenzen durch besondere Ausbildung der in dem Behälter 4 untergebrachten Anpassungsschaltung optimal gemacht ist. Die Lage der beiden Frequenzen optimaler Anpassung erfordert eine entsprechend breite Sperrwirkung der verwendeten -Sperrtopfanordnung. Das Sperrglied wird durch die Kurzschlußplatte 6, welche mit dem Mast und Innenleiter 1 des Sperrtopfes leitend in Verbindung steht, und die an ihrem Rand angesetzten Einzelleiter 7, deren elektrische Länge ungefähr ein Viertel der mittleren Arbeitswellenlänge beträgt, zusammen mit dem Innenleiter 1 gebildet. In dem dargestellten Beispiel sind acht Einzelleiter vorgesehen, deren äußere Teile auf den Kanten eines den Innenleiter 1 koaxial umgebenden, über einen regelmäßigen Vieleck aufgebauten Prismas liegen. Auf der Kurzschlußplatte 6 befindet sich eine Haube 2, welche den die Anpassungs- und Ankopplungsmittel enthaltenden Behälter 4 umgibt. Von diesem Behälter führt die koaxiale Hochfrequenzleitung 5 im Inneren oder auch außerhalb des Mastes 1 zu dem mit der Antenne zu verbindenden Funkgerät. Der Mast 1 kann entweder als Rohrmast von unveränderlicher Länge oder als ausfahrbarer Teleskopmast ausgebildet sein, wobei in jedem Falle sein oberes Ende den Innenleiter der Sperrtopfanordnung bildet.

Man erkennt aus der Zeichnung, daß die Einzelleiter 7 ungefähr in ihrer Mitte nach innen und oben derartig umgebogen sind, daß ihre freien Enden in dem Raum zwischen den äußeren Teilen dieser Einzelleiter und dem Innenleiter liegen. In der Nähe ihrer Biegungsstelle sind die Einzelleiter durch Bohrungen in dem ringförmigen Isolierkörper 8 hindurchgesteckt, so daß dieser Isolierkörper die einzelnen Leiter gegeneinander abstützt. In ähnlicher Weise sind auch die freien Enden der Einzelleiter 7 gegeneinander durch den ringförmigen Isolierkörper 9 abgestützt. Dieser ist auf den Innenleiter 1 aufgesetzt, so daß sich an dieser Stelle gleichzeitig eine Abstützung gegen den Innenleiter ergibt. Das Sperrglied bildet auf diese Weise eine in sich zurückgestülpte Reusenanordnung, deren mechanische Stabilität und Federungseigenschaften besonders gut sind.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen der Einzelleiter 7 in einem größeren Maßstab. Man erkennt, daß der Leiter 7 von einer Isolierschicht 10 umgeben ist. Diese kann vorzugsweise aus einem synthetisch hergestellten Kunststoff bestehen.

Claims (7)

Patentansprüche: ?

1. Sperrglied in Gestalt eines einseitig offenen, an der anderen Seite kurzgeschlossenen, bezogen auf eine mittlere Arbeitswellenlänge λ elektrisch ungefähr A/4 langen Koaxialleitungsstückes (Sperrtopfes), dessen Außenleiter in eine Mehrzahl von Einzelleitern mit Zwischenräumen aufgeteilt ist, dadurch, gekennzeichnet, daß die Einzelleiter (7) etwa in der Mitte zwischen ihren mit dem Innenleiter verbundenen und ihren freien Enden ungefähr haarnadelförmig und derartig umgebogen sind, daß ihre freien Enden in dem Raum zwischen ihren äußeren Teilen und dem Innenleiter (1) liegen.

2. Sperrglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelleiter (7) in der Nähe der Biegungsstelle durch einen (ersten), vorzugsweise ringförmigen und aus Isolierstoff bestehenden Halterungskörper (8) mechanisch gegeneinander abgestützt sind.

3. Sperrglied nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelleiter (7) in der Nähe ihrer freien Enden durch einen (zweiten), vorzugsweise ringförmigen und aus Isolierstoff bestehenden Halterungskörper (9) mechanisch gegeneinander abgestützt sind.

4. Sperrglied nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Halterungskörper (9) eine mechanische Abstützung gegenüber dem Innenleiter Cl) bildet.

5. Sperrglied nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelleiter (7) mit einer Schicht (10) aus einem Isolierstoff bedeckt sind. *

6. Sperrglied nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Biegungsstellen und den freien Enden liegenden Teile der Einzelleiter wenigstens annähernd auf einer den Innenleiter (1) koaxial umgebenden Konusfläche liegen, deren Durchmesser in Richtung von

den Biegungsstellen zu den freien Enden hin abnimmt.

7. Sperrglied nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch seine Verwendung in Verbindung mit einer auf der Kurzschlußscheibe (6)

desselben aufsitzende Stabantenne (3), deren Tragmast den Innenleiter (1) des Sperrgliedes bildet.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 055 064.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen