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Koppeleinrichtung zur Verwendung in nach dem Duchschleifverfahren
verbundenen hochfrequenten Spannungsquellen Die Erfindung bezieht sich auf eine
Koppeleinrioh tung zur Verwendung in untereinander nach dem Durchschleifverfahren
verbundener hochfrequenter Spannungsquellen, insbesondere Antennenverstärkern, die
einen aus Innen- und Außenleiter bestehenden Ausgangskreis aufweisen und bei denen
die Koppeleinrichtung eine wellenwiderstandsrichtige Weiterführung der Durchschleifleitung
dargestellt.
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Es ist bekannt, Leitungen, die in eine bestimmte Frequenz übertragen,
in der Art einer Koppelschleife durch Ausgangskreise für andere Frequenzbereiche
hindurchzuführen und dabei deren Betriebsfrequenzen zusätzlich in die durchgeschleifte
Leitung einzukoppeln. Hierbei ist darauf zu achten, daß der als Koppelleitung wirkende
Teil wellenwiderstandsrichtig ausgebildet ist. Derartige Anordnungen lassen sich
für fest angeordnete, d. h. nicht verschiebbare Koppelleiter, relativ einfach aufbauen.
Soll jedoch der Kopplungsgrad der Leitung und damit auch das Frequenzverhalten des
Ausgangskreises verändert werden, so bereitet die wellenwiderstandsrichtige Ausgestaltung
des Koppelleiters in bezug auf die an ihn angeschlossene Durchschleifleitung erhebliche
Schwierigkeiten.
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Es ist eine Hochfrequenz-Verteileranordnung bekannt, bei der zwei
Koppelleiter relativ zum Innenleiter eines Leitungskreises bewegbar angeordnet sind.
Die Koppelleiter werden dabei nicht als durchgeschleifte Leitungen ausgebildet,
sondern stellen nur einfache Koppelschleifen dar.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei Durchschleifleitungen den
Koppelleiter in Form eines Zweileitersystems auszubilden und dieses als Ganzes im
Ausgangskreis zu verschieben, wodurch die Wellenwiderstandsänderung infolge der
Lageänderung verkleinert werden kann. Mit derartigen Koppeleinrichtungen ergeben
sich jedoch dann gewisse Schwierigkeiten, wenn im wesentlichen stärkere Anteile
der magnetischen Kopplung herangezogen werden sollen, weil der Abstand zwischen
den beiden das Koppelleitersystem bildenden Leitern möglichst klein gehalten werden
muß, wenn die Wellenwiderstandsänderung bei Abstimmbewegungen klein bleiben soll.
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Die Erfindung, welche sich auf eine Koppeleinrichtung der eingangs
genannten Art bezieht, vermeidet diese Schwierigkeiten weitgehend dadurch, daß der
Koppelleiter, bezogen auf den ihn umgebenden Leitungskreis, so dimensioniert ist,
daß das für die als Leitung betrachtete Koppelleiteranordnung etwa in der Mitte
zwischen Außen- und Innenleiter liegende Maximum des Wellenwiderstandes größer oder
gleich dem Wellenwiderstand der angeschlossenen Koppelleitung ist und daß der Koppelleiter,
ausgehend von dieser Mittenstellung, sowohl in Richtung auf den Innen- als auch
auf den Außenleiter des Leitungskreises verschiebbar angeordnet ist. Damit läßt
sich auch innerhalb eines großen Koppelbereiches eine relativ klein bleibende Änderung
des Wellenwiderstandes erreichen, so daß auch das mit veränderbarer Kopplung arbeitende
Koppelleitersystem weitgehend wellenwiderstandsrichtig in die Durchschleifleitung
eingefügt werden kann.
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Die Dimensionierung des Leitungskreises und der Koppelleiteranordnung
wird vorteilhaft so gewählt, daß etwa in der Mittenstellung des Koppelleiters der
jeweils gewünschte Kopplungsgrad erreicht ist. Damit kann dann durch Verschieben
des Koppelleiters nach zwei möglichen Richtungen die Kopplung entsprechend größer
oder kleiner gemacht werden, ohne daß dabei allzu große Wellenwiderstandsänderungen
auftreten.
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Es ist auch zweckmäßig, den Koppelleiter hauptsächlich im Bereich
des kurzgeschlossenen Leitungsendes des Ausgangskreises anzuordnen und ihn im wesentlichen
magnetisch mit dem Leitungskreis zu verkoppeln.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind an Hand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt im Längsschnitt, F i g. 2 im Querschnitt einen aus
einem Innenleiter 1 und einen diesen allseitig umschließenden Außenleiter 2 aufgebauten
Leitungskreis, der über einen Anschluß 3 in hier nicht näher dargestellter Weise
angeregt wird. An einem Ende ist der Innenleiter über eine einstellbare Kapazität
4 abgeschlossen, während das andere Ende mit dem Außenleiter 2 verbunden
ist. In diesem Bereich ist ein Koppelleiter 5 angeordnet, der in Öffnungen 6 und
7 des Außenleiters 2 isoliert geführt ist und in einem größeren Bereich parallel
zum Innenleiter 1 verläuft.
Um eine Abstandsänderung des Koppelleiters
5 gegenüber dem Innenleiter 1 zu ermöglichen, sind Federbügel 8 und 9 vorgesehen,
an die die Durchgangsleitungen 10 bzw. 11 angeschlossen sind. An die
Leitung 10 ist eine hochfrequente Spannungsquelle 12
angeschlossen,
deren Energie über den Koppelleiter 5 und die Leitung 11 einem Verbraucher
13 zugeführt werden soll. Dabei ist angenommen, daß die Betriebsfrequenz
des Leitungskreises 1, 2 und der Spannungsquelle 12 voneinander verschieden
sind. Um Reflexionen für die von der Spannungsquelle 12 ausgehenden hochfrequenten
Wellen zuvenneiden,sollen das Koppelleitungsstück 5 und die Federbügel 8 und 9 möglichst
wellenwiderstandsrichtig an die Durchschleifleitungen 10 bzw. 11 angeschlossen
werden. Dabei ergeben sich jedoch Schwierigkeiten, wenn, wie durch die Pfeile angegeben,
zur Veränderung des Kopplungsgrades und damit zur Beeinflussung des Frequenzverhaltens
des Ausgangskreises 1, 2 der Abstand des Koppelleiters 5 vom Innenleiter 1 verändert
werden soll.
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In F i g. 3 und 4 ist der Aufbau des Leitungskreises lediglich insofern
abgewandelt, als der Außenleiter 2a und der Innenleiter 1 a aus einer metallischen
Platte bestehen und durch Luftschlitze gegeneinander isoliert sind. Der Koppelleiter
5a ist auf einer Isolierplatte 15 angeordnet und wird an den Stellen 16 und 17 an
die hier nicht näher dargestellte Durchschleifleitung angeschlossen. Zur Einstellung
des Kopplungsgrades ist der Koppelleiter 5a, der in dem Schlitz zwischen
dem Innenleiter 1 a und dem Außenleiter 2a liegt, verschiebbar angeordnet. Die Längenänderung
wird durch.mit Einschnitten versehene Bleche 8a bzw. 9a ermöglicht, die in ihren
Eigenschaften den Federbügeln 8 und 9 entsprechen.
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Um den Einfluß der Kopplungsänderung auf den Wellenwiderstand des
an die Durchschleifleitung angeschlossenen Koppelleitersystems möglichst klein zu
halten, wird für einen mittleren zu erwartenden Koppelgrad die beschriebene Anordnung
so dimensioniert, daß der Koppelleiter 5 bzw. 5a etwa in der Mitte zwischen dem
Innenleiter und dem Außenleiter 2 bzw. 2a des Ausgangskreises liegt. Wenn
mit d der Abstand zwischen Innenleiter und Außenleiter bezeichnet ist und
x den jeweiligen Abstand des Koppelleiters vom Innenleiter angibt, so entspricht
diese Stellung dem Wert
Zugleich wird die Anordnung so ausgelegt, daß in dieser Mittenstellung der Wellenwiderstand
ZK des Koppelleitersystems gleich oder größer ist als der Wellenwiderstand ZD der
Durchschleifleitung. Das Diagramm nach F i g. 5 zeigt die Abhängigkeit von als eine
Funktion von
für die Anordnung gemäß
den F i g. 1 und 2. Die Kurve erreicht bei
d. h. in der Mittenstellung, ein Maximum, das jedoch sehr flach ist, während sich
an den Seiten für
-gegen 0 und gegen 1 steile Abfälle
ergeben. Dies bedeutet, daß ausgehend von der Mittenstellung
selbst bei starker Variation der Kopplung, d. h. starker Verschiebung des Koppelleiters
5 bzw. 5a, nur eine relativ geringe Wellenwiderstandsänderung des Koppelleitersystems
in Kauf genommen werden muß. Wird der Wellenwiderstand ZK für
etwas größer gewählt als ZD, so kann der gesamte Abstimmbereich von der oberen bis
zur unteren Toleranzgrenze der Wellenwiderstandsabweichung ausgenutzt werden, so
daß praktisch alle etwa bei der Fertigung auftretenden Toleranzen oder Abstimmforderungen
für verschiedene Betriebsfrequenzen mit ein und derselben Verstärkeranordnung erfaßt
werden können.