DE1152164B - Hochfrequenz-Brueckenanordnung mit zwei mit je einem Anschluss am Anfang und Ende versehenen erdunsymmetrischen Energieleitungsstuecken - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

INTERNATIONALE KL.

H01p;H03h

T21750IXd/21a⁴

ANMELDETAG: 15. MÄRZ 1962

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 1. AUGUST 1963

In der Hochfrequenz-Nachrichtentechnik besteht häufig die Aufgabe, die von einem Hochfrequenzgenerator gelieferte bzw. die an den Eingangsklemmen einer Hochfrequenzschaltung vorhandene Hochfrequenzenergie in Abhängigkeit von der Einstellung von Regelgliedern oder auch lediglich in der Abhängigkeit von der Frequenz auf einen mit dem Nutzwiderstand oder einen anderen Verbraucher verbundenen Ausgang und einen oder mehrere andere Ausgänge zu verteilen. Diese Aufgabe tritt beispielsweise häufig bei Hochfrequenzmeßgeräten auf, denen an ihrem Eingang eine in ihrer Stärke einstellbare Hochfrequenzenergie zugeführt werden muß. Die gleiche Aufgabe bei entsprechend höherem Leistungspegel tritt auch bei der industriellen Anwendung der Hochfrequenzenergie auf, wo es darauf ankommt, einem Werkstück eine sorgfältig bemessene Hochfrequenzenergie zuzuführen. Auch bei Hochfrequenz-Nachrichtensendern kann es erwünscht sein, der Antenne unter gewissen Betriebsumständen, beispielsweise für Messungen, nicht die volle vom Generator zur Verfügung stehende Leistung, sondern eine auf einen vorbestimmten Wert eingepegelte Leistung zuzuführen. Für die frequenzabhängige Aufteilung der einem Eingang zugeführten Hochfrequenzleistung bildet die Aufgabe der Ausfilterung von Oberwellen ein gutes Beispiel, wobei die Grundwellenleistung nach Möglichkeit ohne Verluste dem Nutzverbraucher, die Oberwellenleistung aber nach Möglichkeit ebenso vollständig Absorptionswiderständen zugeführt werden soll. Mit der Lösung dieser angedeuteten Aufgaben befaßt sich die Erfindung.

Die Erfindung geht dazu aus von einer Hochfrequenz-Brückenanordnung mit zwei mit je einem Anschluß am Anfang und Ende versehenen erdunsymmetrischen Energieleitungsstücken, deren Innenleiter einander benachbart im Innern eines gemeinsamen Außenleiters derartig angeordnet sind, daß zwischen ihnen magnetische und elektrische Kopplungskomponenten solcher Größe bestehen, daß gleiche Fortpflanzungsgeschwindigkeiten der Hochfrequenzwellen auf den durch die beiden Innenleiter gegeneinander und gegen den gemeinsamen Außenleiter gebildeten Leitungsstücken bestehen, in welcher an dem durch den Anfang des ersten Innenleiters gebildeten Eingangsanschluß ein Hochfrequenzenergiebetrag im wesentlichen reflexionsfrei eingespeist und an dem durch das Ende des zweiten Innenleiters gebildeten Ausgangsanschluß wenigstens ein Teil dieses Energiebetrages einem angepaßten Verbraucherwiderstand zugeführt wird.

Hochfrequenz-Brückenanordnung mit

zwei mit je einem Anschluß am Anfang

und Ende versehenen erdunsymmetrischen

Energieleitungsstücken

Anmelder:

Telefunken Patentverwertungsgesellschaft m. b. H., Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3

Dipl.-Ing. Horst Nielinger, Wetter/Ruhr ist als Erfinder genannt worden

Das Prinzip eines solchen brückenartigen Leitungskopplers ist beschrieben in der Zeitschrift »The Microwave Journal, 4 (1961), 10, S. 102. Es ist auch eine Anordnung zur Ein- oder Auskopplung von Spannungen eines breiten Frequenzbandes unter Verwendung von aus Koppelschleifen bestehenden Richtkopplern bekannt, in welcher ebenfalls gekoppelte Energieleitungsstücke benutzt werden, um die am Anfang der einen Energieleitung zugeführte Hochfrequenzenergie auf das reflexionsfrei abgeschlossene Ende derselben Energieleitung und auf den dem genannten Anfang entsprechenden, ebenfalls reflexionsfrei abgeschlossenen Anfang der durch die Koppelschleife gebildeten Nebenleitung zu verteilen (deutsche Auslegeschrift 1112 559). Um die Koppeldämpfung zwischen dem Eingang und jedem der beiden Ausgänge innerhalb eines breiten Arbeitsfrequenzbereiches möglichst frequenzunabhängig zu halten, wird die elektrische Länge der Koppelschleife gleich einer Viertelwellenlänge einer im oberen zu übertragenden Frequenzbereich liegenden Frequenz gewählt, und am Ende der durch die Koppelschleife gebildeten Nebenleitung sind frequenzabhängige Schaltmittel vorgesehen, welche im unteren zu übertragenden Frequenzbereich an dieser Stelle einen hochohmigen Abschlußwiderstand, im oberen zu übertragenden Frequenzbereich jedoch einen reflexionsfreien Abschluß ergeben. Der Zweck dieser Anordnung besteht darin, eine verbesserte Breitbandwirkung und geringere Frequenzabhängigkeit des Verhältnisses der Energieverteilung auf die beiden Ausgänge zu erzielen.

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Hochfrequenzleitungsstückes ist — ebenfalls über eine koaxiale Verbindungsleitung — der Lastausgleichwiderstand Ra von der Größe Z angeschlossen. Mit Z ist derjenige ohmsche Widerstandswert be-5 zeichnet, der für reflexionsfreien Abschluß am Ende des Leitungsstückes α erforderlich ist. Mit dem Innenleiter α des ersten Hochfrequenzleitungsstückes ist der Innenleiter b des zweiten Hochfrequenzleitungsstückes gekoppelt, wobei die in unmittel-

einen Ausgangswiderstand Ra der Größe Z angedeutet. Dieser Nutzwiderstand kann bei einem Nachrichtensender durch eine Antenne vertreten

und b werden von einem den gemeinsamen Außenleiter vertretenden Kasten O umgeben. Werden die Reaktanzelemente Xi und X% zunächst

Hiervon unterscheidet sich die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung, nach welcher
eine Änderung des Verteilungsverhältnisses der über
den Eingangsanschluß einströmenden Hochfrequenzenergie auf einen bestimmten Ausgangsanschluß
und die beiden übrigen Anschlüsse, entweder in
Abhängigkeit von der Frequenz oder bei gleichbleibender Frequenz mittels einstellbarer Schaltelemente, bewirkt werden soll.

Zur Lösung der erörterten Aufgabe sind bei der io barer Nachbarschaft zueinander geführten Teile angeführten Brückenanordnung erfindungsgemäß am dieser Innenleiter ungefähr" die elektrische Länge Ende des ersten Innenleiters und am Anfang des Λο/4 besitzen. Die gekoppelte Länge dieser beiden zweiten Innenleiters Lastausgleichwiderstände ent- Innenleiter kann aber auch von fo/4 erheblich abhaltende Widerstandskombinationen vorgesehen, weichen, ohne die Wirkungsweise der Anordnung welche, ausgehend von dem für reflexionsfreien 15 empfindlich zu stören. An den Anfang des zweiten Abschluß erforderlichen ohmschenWiderstandswertZ Hochfrequenzleitungsstückes mit dem Innenleiter b, durch in Parallel- und/oder Reihenschaltung mit der mit fa bezeichnet ist, ist über ein Stück einer dem ohmschen Widerstand angeordnete Widerstands- koaxialen Hochfrequenzleitung ebenfalls ein Lastelemente, vorzugsweise Reaktanzelemente, entweder ausgleichwiderstand Ri der Größe Z angeschlossen, durch Änderung der Größenwene dieser Elemente 20 Den beiden Lastausgleichwiderständen Ri und R2 oder durch Abstimmung aus diesen Elementen ge- sind die mit Xi und Xi bezeichneten, vorzugsweise bildeter Resonanzkreise auf eine im Arbeitsfrequenz- einstellbaren Reaktanzelemente parallel geschaltet, bereich vorkommende Betriebsfrequenz, Vorzugs- An das Endefe des zweiten Hochfrequenzweise die mittlere Betriebsfrequenz, bezogen auf die leitungsstückes ist über eine koaxiale Verbindungs-Grundschwingung, zu kleineren Wirk- oder Schein- 25 leitung der eigentliche Ausgang, also der Nutzwiderständen und nahezu bis zum Wert Null (Kurz- verbraucher, angeschlossen. In Fig. 1 ist er durch Schluß) oder zu größeren Wirk- oder Scheinwiderständen und nahezu bis zum Wert 00 (Leerlauf)
durch willkürliche Einstellung veränderbar bzw.
mit der Frequenz veränderlich sind. 30 sein; daher ist das Widerstandssymbol mit einem

Der als bekannt vorausgesetzte brückenartige Antennenzeichen versehen. Die beiden Innenleiter a Leitungskoppler bildet einen 8-Pol und besitzt im
allgemeinen zwei über eine Länge von /lo/4 miteinander gekoppelte Leitungsstücke, wobei fo die
der mittleren Arbeitsfrequenz fo entsprechende WeI- 35 außer acht gelassen, so sind die Anschlüsse bei den lenlänge ist. Im abgeglichenen Zustand und bei Enden a% und bi reflexionsfrei durch die Wider-Widerstandsanpassung an den Anschlüssen wird stände Rz und Ri abgeschlossen. In diesem Fall die am Eingangsanschluß zugeführte Hochfrequenz- ist der Ausgang bei 62 vom Eingang bei fli entkoppelt, leistung je zur Hälfte auf zwei weitere Anschlüsse und es fließt keine Energie zu dem Nutzwiderstand verteilt, während in diesem Zustand der im vorlie- 40 Ra- Durch die Verstellung der Reaktanzelemente Xi genden Fall als Ausgang benutzte, im brücken- und Xz kann nun der Anpassungszustand bei fa artigen Ersatzschaltbild dem Eingang diagonal und 02 gestört werden, so daß ein mit dem Reflexionsgegenüberliegende Ausgang vom Eingang entkoppelt faktor ansteigender Energiebetrag zum Ausgang bz ist. Durch geeignet bemessene Fehlanpassung an und damit zum Nutzverbraucher Ra gelangt. Bei den beiden erstgenannten Anschlüssen läßt sich ein 45 der dargestellten Parallelschaltung der Widerstände vorbestimmbarer Teil der zugeführten Leistung auf Ri und R2 mit den Reaktanzelementen Xi und X% den Ausgang übertragen. In dieser Form benutzt wird der Maximalwert der Fehlanpassüng im Kurzergibt die Anordnung ein mit Hilfe veränderbarer schlußfall erreicht, also wenn der Scheinwiderstand Abschlußwiderstände an den beiden erstgenannten der Reaktanzelemente Xi und X2 nahezu Null ist. Anschlüssen einstellbares Dämpfungsglied zwischen 50 Die in Fig. 1 dargestellten Reaktanzelemente müssen dem Eingang und dem Ausgang. Werden die beiden daher zwischen Werten, die groß sind gegenüber ersten Anschlüsse für alle Frequenzen mit Ausnahme dem Widerstand Z, und nahezu Null verändert der Grundfrequenz reflexionsfrei abgeschlossen, für werden können. Bei Kurzschluß an den Anschlüssen die Grundfrequenz aber durch je einen auf diese bi und a% geht die gesamte beim Eingang αϊ eingeabgestimmten Serienresonanzkreis selektiv kurz- ₅₅ speiste Hochfrequenzenergie zum Ausgang fa und geschlossen, ergibt sich ein Oberwellenfilter, welches damit zum Nutzverbraucher. In dieser Form stellt

die Anordnung nach der Erfindung ein Regelglied für die Übertragung eines wählbaren Teiles der Hochfrequenzenergie des Generators G zum Nutz-60 verbraucher Ra und damit ein sehr fein regulierbares Dämpfungsglied dar. Eine solche Einrichtung kann beispielsweise sowohl zur Regulierung größerer Energiebeträge als auch zur Feinregulierung in Meßeinrichtungen benutzt werden, wobei der Nutz-

dessen Ausgang über eine Koaxialleitung Hoch- 65 verbraucher Ra beispielsweise durch den Eingang frequenzenergie zu dem Anfang αϊ des ersten Hoch- eines Meßempfängers und der Generator G durch frequenzleitungsstückes zugeführt wird, dessen Innen- eine Empfangsantenne vertreten werden kann, leiter mit α bezeichnet ist. An das Ende 02 desselben In Fig. 2 ist gezeigt, daß an Stelle der Parallel-

ohne auf die Harmonischen abgestimmte Kreise
arbeitet.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf
die Zeichnung Bezug genommen.

Fig. 1 zeigt ein weitgehend vereinfachtes Schaltbild einer Anordnung nach der Erfindung. Mit G
ist ein Hochfrequenzgenerator oder Hochfrequenz-Nachrichtensender beliebiger Bauart bezeichnet, von

schaltung der Reaktanzelemente Xi und Xz mit den Widerständen Ri und R₂ auch die Reihenschaltung dieser Teile verwendet werden kann. In Fig. 2 sind lediglich die an die Anschlüsse bi und a₂ ange-' schlossenen Hochfrequenzleitungen und ihre ausgangsseitige Belastung dargestellt. Bei der Anordnung gemäß Fig. 2 ergibt sich der Anpassungszustand bei bi und an, wenn die Scheinwiderstände der Reaktanzelemente Xi und Xz gleich Null sind. Maximale Fehlanpassung ergibt sich, wenn die Scheinwiderstände von Xi und X2 nahezu co sind. In diesem Fall muß also der Regulierbereich dieser Scheinwiderstände zwischen nahezu Null und einem gegenüber dem Widerstand Z sehr großen Wert liegen.

Zur näheren Erläuterung der physikalischen Zusammenhänge wird auf Fig. 3 Bezug genommen.

In Fig. 3 ist die Anordnung nach Fig. 1 vereinfacht dargestellt. Die beiden Leiter α und b seien in den Abschnitten αϊ bis a* und bi bis fe miteinander gekoppelt, was durch die zwischen ihnen eingezeichnete Klammer mit dem Buchstaben M angedeutet ist. Zur Vereinfachung der Rechnung sei vorausgesetzt, daß die beiden Leitungen völlig gleichartig seien, was praktisch stets erfüllt werden kann. In den nachfolgenden Ausdrücken werden folgende Bezeichnungen verwendet:

Induktivität je Zentimeter der Leitung a oder b,

Kapazität je Zentimeter der Leitung a oder b (in Gegenwart der anderen unangeregten Leitung),

Gegeninduktivität je Zentimeter von Leitung α auf b und umgekehrt, Koppelkapazität je Zentimeter von Leitung α auf b und umgekehrt, Ortskoordinate,
M L'

Wählt man die optimale Bemessung k = 1/1/% Z₀ = \Ί· Z und Z_k = Z = k ■ Z₀ , worin mit Z₀ der Wellenwiderstand jeder Leitung im Koppelabschnitt in Gegenwart der unangeschlossenen zweiten Leitung bezeichnet ist, so lassen sich die Spannungen und Ströme an den Punkten αϊ und bi in folgenden Ausdrücken angeben:

C₀

C12

χ k

= Ua2 cos α x + j ] 2 ZJ_ao sin α χ + jZJb2 sin α χ.

Jai = Ja2 cos α χ + j sin α χ — j sin α χ.

£-1

= Ub2 cos α χ + j }1 ZJb2 sin α χ + jZJ_a2 sin α χ. = Jb2 cos α χ -t- j \1 sin α χ — j sin α χ.

(D (2) (3) (4)

Außerdem gilt nach Voraussetzung:

U_b2

Jb2

Ubi

JbI

Uai Ja2

= z.

(5) (6) (7)

Aus (3), (4), (5), (6) und (7) ergibt sich

b 2 (cos α χ + j 12 sin αχ) + jU_a2 ^.sin α λ:

R -?ΐ R

= — -^- Ub2 (cos ax +j \1 sin α χ) +j U_a% -=- sin α χ.

(cos α χ 4- j J 2 sin α χ) [l + -^-

ysin a* ·(£-£

C/_{a2 =} . ^ •Μ¹ -^)^sinaX (8)

(8 a) (8 b)

Aus (1) ergibt sich mit (5) und (7)

UaX = Ua2 (cos α χ + j J 2 ^- sin α χ) + j Ub2 sin α χ
\ KJ

(Ia)

(8 b) eingesetzt ergibt

Ual Uoz

(cos α χ + j ]/2 sin α χ) (cos ax +j ]/2 ^ sin α χ) — (1 — ~ j sin⁵

-H Z\ ·

Hl --j-smax

ax- .1+ —-J sin² α χ + / ψΣ 11 + ^r) sin a x cos α χ \ R/ V Rl

- ^r sin

(9a)

Für die Mittelfrequenz ergibt sich der einfache Ausdruck:

Um	1 R	R-Z
Ual	I + Z 1 + R	R + Z

(10)

Das Verhältnis f— ist also gleich dem Betrag des Reflexionsfaktors r an der Stelle b\ und az-

U al

Bei der praktischen Ausführung einer Anordnung nach der Erfindung können an Stelle der Leitungsstücke auch ihre quasistationären Ersatzglieder ein- gesetzt werden, wobei die induktive Kopplung M zwischen den die Innenleiter ersetzenden Spulen und ihre Induktivitäten Lm, L52 und L36, Lm in Fig. 4 derartig zu bemessen sind, daß ihr Phasenmaß für Gleichtakterregung und Gegentakterregung gleich wird. Die Kapazitäten der Leitungsstücke gegen den Außenleiter O werden in Fig. 4 durch die Kapazitäten Ci bis Cq vertreten, während die Kapazitäten zwischen den beiden Leitungsstücken a und b durch die Kapazitäten C13, C24 und C^ dargestellt sind. Für die den Lastausgleichwiderständen Ri und R2 parallel liegenden Scheinwiderstände der Elemente Xi und Xz sind in Fig. 4 Serienresonanzkreise eingesetzt, die aus den Spulen L und den einstellbaren Kondensatoren C bestehen. Werden diese Serienresonanzkreise auf die Grundfrequenz der vom Generator G kommenden Hochfrequenzschwingung abgestimmt, so besteht für diese Frequenz an den Punkten az und bi nahezu Kurzschluß. Infolgedessen gelangt die Energie der Grundwelle nahezu ungeschwächt zum Ausgangswiderstand Ra-Für alle Frequenzen, für die der Serienresonanzkreis L, C einen gegenüber dem Widerstandswert von Ri und Rz genügend großen Scheinwiderstand besitzt, besteht an den Punkten «2 und b\ Widerstandsanpassung, weil im wesentlichen nur die Widerstände Ri und Rz, beide gleich Z, wirksam sind. Für diese Frequenzen tritt also eine Leistungsaufteilung auf die Ausgänge α<ι und bi ein, so daß im wesentlichen keine Energieanteile an den Ausgang bz gelangen. Diese Bedingung ist für alle Störfrequenzen und besonders für die Oberwellen der Grundschwingung erfüllt. Fig. 4 zeigt also die Anwendung der Erfindung für ein überaus wirksames Oberwellenfilter, welches keine auf die Oberwellen ß₀ abgestimmten Kreise besitzt. Durch diese Anordnung wird das Problem der Oberwellensiebung in besonders einfacher und wirksamer Weise gelöst. Es ist bekannt, welche Schwierigkeiten dieses Problem in der Praxis häufig bietet, wenn man von der bekannten Methode Gebrauch macht, auf die einzelnen Harmonischen abgestimmte Saugkreise zu verwenden. Da in der Verbindung zwischen dem Senderausgang und der Antenne bei den Oberwellen im allgemeinen Fehlanpassung besteht und die Oberwellensaugkreise mit einer komplexen Belastung zusammenarbeiten müssen, ist ihre Wirkung oft unbefriedigend und häufig auch ganz anders, als vorher berechnet wurde. Bei der nach der Erfindung ausgeführten Anordnung gemäß Fig. 4 fallen diese Schwierigkeiten weg, weil lediglich auf die Grundwelle abgestimmte Serienresonanzkreise verwendet werden müssen. — In Fig. 4 sind die quasistationären Ersatzglieder der Leitungsstücke durch je zwei ττ-Glieder eines Kettenleiters gebildet, welche induktive Längselemente und kapazitive Querelemente aufweisen. Es kann unter besonderen Umständen zweckmäßig sein, die Zahl der Kettenglieder zu vergrößern, um die ausnutzbare Bandbreite der Anordnung zu verbessern.

Die in den Widerstandskombinationen am Ende az des ersten Innenleiters α und am Anfangt des zweiten Innenleiters b den ohmschen Widerstandselementen des Wertes Z parallel geschalteten Reaktanzelemente Xi und Xz können auch durch am freien Ende kurzgeschlossene oder offene Koaxialleitungsstücke, sogenannte Stichleitungen, einstellbarer elektrischer Länge gebildet sein. Bei Verwendung zweier am Ende kurzgeschlossener Stichleitungen kann ihre elektrische Länge zwischen Λο/4 und angenähert Null oder zwischen faß und fajA veränderbar gewählt werden, worin fa die der mittleren Arbeitsfrequenz/) entsprechende Wellenlänge ist. Im ersterwähnten Fall wird eine Änderung des Eingangsscheinwiderstandes zwischen nahezu 00 und angenähert Null bewirkt, da sich der Kurzschluß im Abstand Ao/4 zum Eingang des Leitungsstückes als Widerstand co transformiert. Ist die Länge zwischen faß und fofA veränderbar, so ändert sich der Eingangsscheinwiderstand ebenfalls zwischen angenähert Null und angenähert 00. Die Bemessung mit faß ist dann vorzuziehen, wenn eine Verkürzung der elektrischen Leitungslänge auf den Wert Null mit Hilfe des Kurzschlußschiebers nicht realisierbar ist.

Selbstverständlich können auch derartige Stichleitungen durch ihre quasistationären Ersatzglieder vertreten werden, besonders durch einen aus einer Spule L und einem Kondensator C bestehenden

ibstimmbaren Reihenresonanzkreis, wie dies bereits unter Bezugnahme auf Fig. 4 besprochen worden ist.

Da stets zwei Stichleitungen gleichzeitig und gleichsinnig um gleiche Beträge in ihrer elektrischen Länge verändert werden müssen, empfiehlt es sich, die Kurzschlußschieber beider Stichleitungen mittels eines gemeinsamen Verstelltriebes gleichsinnig und im gleichen Maße verschiebbar zu machen.

Fig. 5 zeigt drei zusammengehörige orthogonale Projektionen, teilweise im Schnitt, für eine bevor- ο zugte Ausführungsform einer Anordnung nach der Erfindung. Diese besteht im wesentlichen aus einem Koaxialleitungsstück des Wellenwiderstandes Z mit einem durchgehenden oder in Kastenform erweiterten Außenleiter, dessen Innenleiter in der Mitte bzw. an der Stelle der kastenförmigen Erweiterung durchgetrennt ist, wobei die Enden der beiden Innenleiterteile in Form von Bandleitungen a, b mit einander zugekehrten Breitseiten einander auf eine Länge von vorzugsweise Λο/4 überlappen und jede Bandleitung an ihrem Ende T-förmig in zwei nach entgegengesetzten Seiten den Außenleiter O bzw. den Kasten durchdringende Anschlüsse a%, a*" und bi, W für je einen Lastausgleichwiderstand Ri bzw. Rz und eine Stichleitung Si bzw. 52 verzweigt ist. Bei dieser Konstruktion lassen sich an sämtlichen sechs Anschlüssen cn, bz, bi, bi", a%, az" Normstecker für die Verbindung mit den anzuschließenden Elementen verwenden. Die Kurzschlußschieber der Stichleitungen Si und Sz werden mit Hilfe des gemeinsamen Verstelltriebes T gleichzeitig und gleichsinnig bewegt. Der Wellenwiderstand der genannten Stichleitungen kann von dem für die Bemessung der Anordnung zugrunde gelegten Wert Z beliebig abweichen. In Fig. 5 ist am Ausgang fa der Verbraucherwiderstand Ra angeschlossen, der durch den Eingangswiderstand eines Meßgerätes gebildet werden kann. In Reihe mit dem Verbraucherwiderstand Ra ist ein Strommesser A angedeutet.

Ein besonderer Vorteil der Anordnung nach der Erfindung besteht darin, daß der Anpassungszustand am Eingang ai über einen Arbeitsfrequenzbereich _ großer Breite aufrechterhalten bleibt. Bei einer Änderung der Frequenz des Generators G innerhalb eines 3andes von ±20% der Mitten- 4; frequenz wird eine Fehlanpassung von 1,1 nicht überschritten. Dies gilt sowohl für die Verwendung als regelbares Dämpfungsglied als auch für die Verwendung als Oberwellenfilter. Im letzteren Fall müssen selbstverständlich die Serienresonanzglieder L, C oder die diese Glieder vertretenden Stichleitungen bei Änderungen der Grundfrequenz nachgestimmt werden. Hinsichtlich der Aufrechterhaltung des Anpassungszustandes am Eingang bei Änderungen der Frequenz übertrifft die Anordnung nach der Erfindung die bisher bekannten vergleichbaren Anordnungen erheblich.

Claims (10)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Hochfrequenz-Brückenanordnung mit zwei mit je einem Anschluß am Anfang und Ende versehenen erdunsymmetrischen Energieleitungsstücken, deren Innenleiter einander benachbart im Innern eines gemeinsamen Außenleiters derartig angeordnet sind, daß zwischen ihnen magnetische und elektrische Kopplungskomponenten solcher Größe bestehen, daß gleiche Fortpflanzungsgeschwindigkeiten der Hochfrequenzwellen auf den durch die beiden Innenleiter gegeneinander und gegen den gemeinsamen Außenleiter gebildeten Leitungsstücken bestehen, in welcher an dem durch den Anfang des ersten Innenleiters gebildeten Eingangsanschluß ein Hochfrequenzenergiebetrag im wesentlichen reflexionsfrei eingespeist und an dem durch das Ende des zweiten Innenleiters gebildeten Ausgangsanschluß wenigstens ein Teil dieses Energiebetrages einem angepaßten Verbraucherwiderstand zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende (az) des ersten Innenleiters (a) und am Anfang (bi) des zweiten Innenleiters (b) Lastausgleichwiderstände (Ri, Rz) enthaltende Widerstandskombinationen vorgesehen sind, welche, ausgehend von dem für reflexionsfreien Abschluß erforderlichen ohmschen Widerstandswert Z durch in Parallel- und/oder Reihenschaltung mit dem ohmschen Widerstand angeordnete Widerstandselemente (Xi, Xz), vorzugsweise Reaktanzelemente, entweder durch Änderung der Größenwerte dieser Elemente oder durch Abstimmung aus diesen Elementen gebildeter Resonanzkreise auf eine im Arbeitsfrequenzbereich vorkommende Betriebsfrequenz, vorzugsweise die mittlere Betriebsfrequenz bezogen auf die Grundschwingung, zu kleineren Wirk- oder Scheinwiderständen und nahezu bis zum Wert Null (Kurzschluß) oder zu größeren Wirk- oder Scheinwiderständen und nahezu bis zum Wert 00 (Leerlauf) durch willkürliche Einstellung veränderbar bzw. mit der Frequenz veränderlich sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Leitungsstücke ihre quasistationären Ersatzglieder eingesetzt sind und die induktive Kopplung (M) zwischen den die Innenleiter ersetzenden Spulen und ihre Induktivitäten L15, L52 und Lm, Lm) derartig bemessen sind, daß ihr Phasenmaß für Gleichtakterregung und Gegentakterregung gleich wird.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ersatzglieder durch Kettenleiter gebildet werden, deren Glieder π-Glieder mit induktiven Längselementen und kapazitiven Querelementen sind.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Widerstandskombinationen am Ende (az) des ersten Innenleiters (a) und am Anfang (bi) des zweiten Innenleiters (b) den ohmschen Widerstandselementen des Wertes Z parallel geschalteten Reaktanzelemente (Xi, Xz) durch am freien Ende kurzgeschlossene oder offene Koaxialleitungsstücke (Stichleitungen) einstellbarer elektrischer Länge gebildet sind.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung zweier am Ende kurzgeschlossener Stichleitungen (Si, Sz) ihre elektrische Länge wenigstens zwischen Λο/4 und angenähert Null oder zwischen Λο/2 und hjA veränderbar ist, worin fo die der mittleren Arbeitsfrequenz^ entsprechende Wellenlänge ist.

6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stichleitungen durch ihre quasistationären Ersatzglieder vertreten sind, besonders durch je einen aus einer Spule (L) und einem Kondensator (C) bestehenden abstimmbaren Reihenresonanzkreis.

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7. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußschieber beider Stichleitungen (Si, S2) mittels eines gemeinsamen Verstelltriebes (T) gleichsinnig und in gleichem Maße verschiebbar ausgebildet sind.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch ihre Verwendung zur einstellbaren Verteilung der Grundwellenenergie auf den Verbraucherwiderstand (Ra) und die beiden Lastausgleichwiderstände (Ri, Rz). ">

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch ihre Verwendung zur Ableitung der Oberwellen-Energieanteile zu den beiden Lastausgleichwiderständen (Ri, R2) bei gleichzeitiger Übertragung im wesentlichen der ganzen Grundwellenenergie auf den Verbraucherwiderstand (Ra)-

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1

bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Koaxialleitungsstück des Wellenwiderstandes Z mit im wesentlichen durchgehendem oder in Kastenform erweitertem Außenleiter (O) der Innenleiter in der Mitte bzw. an der Stelle der kastenförmigen Erweiterung durchgetrennt ist, wobei die Enden in Form von Bandleitungen (a, b) mit einander zugekehrten Breitseiten einander auf eine Länge von vorzugsweise Λο/4 überlappen und jede Bandleitung an ihrem Ende T-förmig in zwei nach entgegengesetzten Seiten den Außenleiter bzw. Kasten durchdringende Anschlüsse (a<z, a%'', und bi, bi") für je einen Lastausgleichwiderstand (Ri bzw. Rz) und eine Stichleitung (Si bzw. S2) verzweigt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 112 559.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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