DE1116752B - Daempfungseinrichtung fuer symmetrische Hochfrequenzbandleitungen - Google Patents

Description

INTERNAT.KL. H Ol P

deutsches

Patentamt

S 46578 IXd/21a⁴

ANMELDETAG: 2. DEZEMBER 1955

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 9. NOVEMBER 1961

Die Erfindung bezieht sich auf Dämpfungseinrichtungen für symmetrische Hochfrequenzbandleitungen.

Dämpfungseinrichtungen für andere Übertragungsleitungen, wie beispielsweise konzentrische Kabel mit Luftisolation oder auch Hohlleiter bzw. dielektrische Kabel, erfordern einen verhältnismäßig kostspieligen und technisch komplizierten Aufbau. Hinzu kommt besonders bei Hohlleitern eine Begrenzung des Bandbereichs, d. h. der Fähigkeit, ein breites Frequenzspektrum verlustlos zu übertragen. Es ist im Zusammenhang damit nicht mehr neu, das zwischen Innen- und Außenleitern bei Bandleitungen bestehende elektrische Feld zu konzentrieren mit dem Ergebnis, daß etwa 70% des Feldes zwischen dem Innen- und Außenleiter liegen, während der Rest sich aus Streu- und Randfeldern zusammensetzt.

Mit der Erfindung wird nun nicht nur eine verbesserte Dämpfungseinrichtung für Hochfrequenzbandleitungen geschaffen, sondern darüber hinaus auch eine über einen breiten Bandbereich regelbare. Ihr Aufbau ist technisch äußerst einfach und daher wirtschaftlich günstig verwertbar und bezweckt die Erreichung hoher Dämpfungsgrade.

Bei einer Dämpfungseinrichtung für eine symmetrische Hochfrequenzbandleitung, die zwei schmale, parallele flache Leiter zwischen zwei ausgedehnten flachen parallelen Außenleitern aufweist, die elektrisch auf Erdpotential liegen, bilden erfindungsgemäß die schmalen Leiter (Innenleiter) gleichartige Schleifen, und zwischen ihnen ist Dämpfungsmaterial angebracht.

Die zwei schmalen flachen Innenleiter wirken dabei elektrisch gesehen als ein Leiter, wobei diese Innenleiter isoliert zwischen den Außenleitern aufgestellt sind. Die Dämpfungseinrichtung befindet sich zwischen diesen Innenleitern und beeinflußt den durchfließenden Hochfrequenzstrom. Die Dämpfungsemrichtung wird zweckmäßig drehbar zwischen den Leitern angeordnet, so daß mit Hilfe eines besonderen Einstellmittels der Dämpfungsgrad regulierbar ist.

In den Zeichnungen ist

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht einer erfindungsgemäßen Dämpfungseinrichtung;

Fig. 2 stellt einen Querschnitt nach Linie II-II der Fig. 1 dar;

Fig. 3 und 4 sind weitere Ansichten der in Fig. 1 dargestellten Ausführung;

Fig. 5 ist eine Draufsicht einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführung,

Fig. 6 die Draufsicht einer Abänderung der in Fig. 5 dargestellten Ausführung,

Dämpfungseinrichtung für symmetrische Hochfrequenzbandleitungen

Anmelder:

Sanders Associates Inc., Nashua, N. H. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau,

und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg, München 27, Pienzenauer Str. 2, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 27. Januar 1955 (Nr. 484 406)

Donald James Sommers, Brookline, N. H., und William James Wilson, Nashua, N. H.

(V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

Fig. 7 ein Schnitt nach Linie VIII-VIII der Fig. 6, Fig. 8 und 9 die Draufsicht von Abänderungen nach Fig. 1.

Die in den Fig. 1, 2, 3 und 4 dargestellte erfindungsgemäße Dämpfungseinrichtung für Hochfrequenzbandleitungen weist zwei ausgedehnte flache parallele Außenleiter 1, 2 auf, die auf Erdpotential liegen. Zwei schmale parallele flache Innenleiter 3 sind in einem Abstand voneinander isoliert zwischen den Außenleitern 1, 2 angeordnet. Die Widerstandsplatte 4 befindet sich zwischen den Innenleitern 3 und dämpft je nach ihrer Einstellung den die Randleitung durchfließenden Hochfrequenzstrom mehr oder weniger. Dabei besteht die Widerstandsplatte 4 aus einem Gemisch von Kohlenstoffkörnchen und ist zwischen den Leitern 3 vermittels einer Welle 5 drehbar angeordnet und mit Hilfe eines über einer Skalenscheibe 7 angebrachten Knopfes 6 einstellbar. Durch Drehung der Widerstandsplatte in Richtung der Pfeile 15 erfolgt eine Einstellung in die von gestrichelten Linien 16 dargestellte Lage. Die Innenleiter 3 haben dabei zweckmäßig die Form einer offenen Schleife. Eine leitende Umhüllung 8, z. B. aus Kupfer bestehend, umgibt abschirmend die Innenleiter 3 und

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Widerstandsplatte 4 und verbindet gleichzeitig die Außenleiter miteinander, um eine Ausstrahlung der elektrischen Energie zu verhindern.

Eine Einkopplungsanordnung 9, z. B. ein Koaxialverbinder, steht mit seiner Mittelleitung 10 unmittelbar in Verbindung mit den beiden Enden 11 der Innenleiter 3, während eine Auskopplungsanordnung 12, z.B. ein Koaxialverbinder, durch seinen Mittelleiter 13 mit den beiden anderen Enden 14 der Innenleiter 3 verbunden ist.

Ein aus Kunststoffplatten 17, 18, 19 bestehendes Dielektrikum hält die Innenleiter isoliert auf Abstand. Vorzugsweise verwendet man für diese Isolatoren Faserglasschichten. Um eine Drehung der Widerstandsplatte zu ermöglichen, befindet sich in der mittleren Isolatorplatte 18 eine Öffnung 20. Die Außenleiter der Anordnungen 9 und 12 stehen mit den Außenleitern 1 und 2 über Bohrungen 26 durchsetzende und aus Messing bestehende Kontaktstifte 21 in Verbindung. Die Welle 5 durchsetzt in den verschiedenen Bauteilen vorgesehene Bohrungen 23 und wird in der entsprechenden Stellung sodann durch einen Klemmring 22 gehalten. Die Mittelleiter 10 und 13 der Anordnungen 9 und 12 werden in Bohrungen 24 und 25 eingeschoben und liegen damit an den Enden 11 und 14 der Innenleiter 3 an.

Bei der Ausführung nach Fig. 5 liegt das Widerstandsmaterial 33 unterhalb einer dünnen dielektrischen Scheibe 34 aus Isoliermaterial. Innenleiter 35 und Widerstandsmaterial 33 haben dabei die Form einer Evolvente. Bei der Drehung der Widerstandsplatte 34 um ihren Mittelpunkt 36 ergibt sich eine veränderbare Dämpfung zwischen dem Innenleiter 35 und einem flachen Außenleiter. Das Höchstmaß der Dämpfung ist dann erreicht, wenn das Widerstandsmaterial 33 gleichlaufend mit dem Innenleiter ist.

Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführung wird eine aus Widerstandsmaterial bestehende Scheibe 37 von einem Zapfen 38 drehbar getragen. Der Innenleiter 39 hat die Form einer Spirale. Die höchste Dämpfung stellt sich dann ein, wenn die Scheibe 37 eine Drehung um 180° erfahren hat und sich in der in gestrichelten Linien 40 dargestellten Lage befindet. Aus Fig. 7 ist die Stellung der Innenleiter 39 zwischen zwei flachen Außenleitern 41 ersichtlich. Störmodi-Unterdrücker 42 sind geteilt und kapazitiv gekoppelt, so daß die Widerstandsplatte 37 zwischen den Leitern 39 gedreht werden kann. Ein Knopf 43 ist mit einer Welle 44 verbunden, mit deren Hilfe die Widerstandsplatte 37 gedreht werden kann. Die Welle 44 wird an ihrer Stelle von einem Klemmring 45 gehalten.

Fig. 8 zeigt eine Abänderung der in Fig. 1 dargestellten Ausführung, bei der eine um ihren Mittelpunkt 52 drehbare Ringscheibe 51 das Widerstandsmaterial 53 trägt. Diese Scheibe 51 ist auf ihrer Umfangskante gezahnt und dabei in der Nähe einer Öffnung 54 so aufgestellt, daß eine von Hand erfolgende Einstellung der Dämpfung möglich wird. Fig. 9 zeigt eine weitere Abänderung der in Fig. 1 dargestellten Ausführung. Am Umfang einer das Widerstandsmaterial 56 tragenden Scheibe 55 sind Zahnradzähne angebracht, die in ein zweites kleineres Zahnrad 57 eingreifen, so daß ein Umkehrgetriebe entsteht, mit dem Mikrometereinstellungen ausgeführt werden können.

Die Einlagerung des Widerstandsmaterials zwischen die Innenleiter ergibt eine Dämpfung wegen der zwischen den Innenleitern und den Außenleitern gelegenen Randfelder. Diese Vorrichtungen leiten vor allem Hochfrequenzstrom des TEM-Modus. Werden nun die Felder aus einem hier nicht weiter interessierenden Grunde unsymmetrisch, so können andere Modi auftreten, die eine Neigung zum Strahlen haben.

In allen dargestellten Ausführungen ist die Gestalt des Widerstandsmaterials so gewählt, daß eine im wesentlichen gleichbleibende Scheinwiderstandsanpassung vorliegt. Die plötzliche Einführung von Widerstandsmaterial in die Felder bewirkt Scheinwiderstandsungleichmäßigkeiten, die zu Reflexionen in den Übertragungsleitungen führen.

Die Erfindung erhöht die Anpassungsfähigkeit und Anwendung von Mikrowellen-Übertragungsleitungen und -Vorrichtungen. Neuzeitliche gedruckte Schaltungen mit allen ihren Vorteilen der wirtschaftlich günstigen Herstellung und der gleichbleibenden Reproduktionsfähigkeit können jetzt auch auf dem Gebiet der Dämpfungseinrichtungen verwendet werden.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Dämpfungseinrichtung für eine symmetrische Hochfrequenzbandleitung, die zwei schmale, parallele flache Leiter zwischen zwei ausgedehnten parallelen flachen Außenleitern aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die schmalen Leiter (3) (Innenleiter) gleichartige Schleifen bilden und zwischen ihnen Dämpfungsmittel (4) angebracht ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenleiter (3) in elektrischer Verbindung miteinander stehen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenleiter eine offene Schleife bilden.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die offenen Schleifen die Form einer Evolvente haben.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auch das Dämpfungsmaterial die Form einer Evolvente hat.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Innenleiter (3) und das Dämpfungsmaterial (4) sowie die Außenleiter (1, 2) miteinander verbindende leitende Abschirmung (8) vorgesehen ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsmaterial (4) auf einem Träger angeordnet ist, der in bezug auf die Schleifen derart drehbar gelagert ist, daß verschieden große Flächen des Dämpfungsmaterials zwischen die Innenleiter (3) bei verschieden großem Drehwinkel des Trägers gelangen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1012 670;
britische Patentschriften Nr. 643 985, 708 589;
»Funkschau«, 1955, S. 243.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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