DE1198427B

DE1198427B - Bridge arrangement for transmitting the output energy of two high-frequency generators to a common load resistor

Info

Publication number: DE1198427B
Application number: DET22598A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Werner Buschbeck; Dipl-Ing Walter Bauer
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1962-08-15
Filing date: 1962-08-15
Publication date: 1965-08-12

Description

Brückenanordnung zur Übertragung der Ausgangsenergie zweier Hochfrequenzgeneratoren auf einen gemeinsamen Belastungswiderstand Die Erfindung bezieht sich auf eine Brückenanordnung zur Übertragung der Ausgangsenergie zweier Hochfrequenzgeneratoren auf einen gemeinsamen Belastungswiderstand, welche zwei Eingangsklemmen besitzt, die im praktischen Betrieb gegeneinander entkoppelt sind. Im gebräuchlichsten Falle kann der gemeinsame Belastungswiderstand durch eine Antenne gebildet sein.Bridge arrangement for transmitting the output energy of two high-frequency generators to a common load resistor. The invention relates to a bridge arrangement to transfer the output energy of two high-frequency generators to a common one Load resistor, which has two input terminals that are used in practical operation are decoupled from each other. In the most common case, the common load resistance be formed by an antenna.

Solche Anordnungen können beispielsweise angewendet werden, wenn die Leistung eines vorhandenen Generators nicht ausreicht und die Anlage durch einen zweiten Generator ergänzt werden soll. Häufig nimmt man aber auch bei Neuplanungen von Anlagen eine Aufteilung in mehrere unabhängig voneinander betriebsfähige Generatoren vor, um beim Ausfall eines Generators mit der von dem anderen Generator an den Verbraucherwiderstand abgegebenen Restleistung ohne Betriebsunterbrechung weiterarbeiten zu können. Aufgaben dieser Art treten sowohl in Hochfrequenz-Nachrichtenanlagen als auch in Anlagen zur industriellen Verwendung von Hochfrequenzenergie auf.Such arrangements can be used, for example, when the The power of an existing generator is insufficient and the system is replaced by a second generator is to be added. Often, however, one also takes with new planning of systems a division into several independently operable generators before, in the event of a generator failure, with that of the other generator to the consumer resistance to be able to continue working without interrupting operations. tasks These types occur in both high frequency communication systems and in systems for industrial use of high frequency energy.

Unter der Bezeichnung »,Posthumus-Brücke« ist bereits eine Brückenanordnung zur Übertragung der Ausgangsenergie zweier Hochfrequenzgenerataren untereinander gleicher Frequenz und Phase auf einen gemeinsamen Belastungswiderstand bekannt, zwischen deren beiden Eingangsklemmenpaaren, an welche die Ausgänge der Hochfrequenzgeneratoren angeschlossen sind, zwei aus Doppelleitungsstücken gebildete Verbindungswege vorgesehen sind. Der erste Verbindungsweg wird durch die Reihenschaltung zweier je d/4 langer Leitungsstücke und der zweite Verbindungsweg durch die Reihenschaltung eines A,/4 langen und eines 3A/4 langen Leitungsstückes oder deren quasistationärer Ersatzglieder gebildet. Der gemeinsame Belastungswiderstand ist zwischen den miteinander verbundenen Enden der Leiter des ersten Verbindungsweges und der Lastausgleichwiderstand ist zwischen den von den Eingangsklemmen abgewendeten Enden der Leiter der Doppelleitungsstücke des zweiten Verbindungsweges eingeschaltet. Mit A0 ist die einer mittleren Frequenz des Arbeitsfrequenzbereiches entsprechende Wellenlänge bezeichnet. Bei Speisung der Brückenanordnung durch die Generatoren mit gleicher Phase und Amplitude summieren sich die von ihnen kommenden Stromanteile gleichphasig am Anschluß des gemeinsamen Belastungswiderstandes, jedoch gegenphasig am Anschluß des Lastausgleichwiderstandes, so daß in ihm keine Leistung verlorengeht. Die beiden Generatoren beeinflussen einander nicht (deutsche Patentschrift 861865). A bridge arrangement for transmitting the output energy of two high-frequency generators with the same frequency and phase to one another to a common load resistor is already known under the designation "Posthumus Bridge" are. The first connection path is formed by the series connection of two d / 4 long line sections and the second connection path by the series connection of an A, / 4 long and 3 A / 4 long line section or their quasi-stationary replacement links. The common load resistance is connected between the interconnected ends of the conductors of the first connection path and the load compensation resistor is connected between the ends of the conductors of the double line sections of the second connection path facing away from the input terminals. A0 denotes the wavelength corresponding to a mean frequency of the working frequency range. When the bridge arrangement is fed by the generators with the same phase and amplitude, the current components coming from them add up in phase at the connection of the common load resistor, but in antiphase at the connection of the load compensation resistor, so that no power is lost in it. The two generators do not influence each other (German patent 861865).

Es ist auch bereits bekannt, daß in der als 62/4-Ringleitung aufgefaßten Posthumus-Brücke das 3 Ai4 lange Teilstück durch ein d/4 langes Stück ersetzt werden kann, welches einseitig umgepolt angeschlossen wird. Die durch die Umpolung erzielte 180°-Phasenverschiebung entspricht dabei der Wirkung des fehlenden 7.I2 langen Teilstückes.It is also already known that in the posthumus bridge conceived as a 62/4 ring line, the 3 Ai4 long section can be replaced by a d / 4 long section, which is connected with reversed polarity. The 180 ° phase shift achieved by the polarity reversal corresponds to the effect of the missing 7.I2 long section.

Bei einer ähnlichen Brückenanordnung für einen anderen Verwendungszweck, nämlich zur Verbindung eines Senders und eines Empfängers mit einer gemeinsamen Antenne, ist es auch bekannt, die Wellenwiderstände der die Brückenzweige bildenden Leitungsstücke gleich dem zweifachen Wert des auf die zugehörigen Brückenklemmen transformierten Antennenwiderstandes bzw. des ebenfalls an die Brücke angeschlossenen Lastausgleichwiderstandes zu wählen. Die Leitungsstücke werden dann in bezug auf die Anschlüsse des Antennenwiderstandes und Lastausgleichwiderstandes im Anpassungszustand betrieben. (Electronic Engineering, September 1961, S. 578).With a similar bridge arrangement for a different purpose, namely for the connection of a transmitter and a receiver with a common Antenna, it is also known, the wave resistances of the bridge branches forming Line sections equal to twice the value on the associated bridge terminals transformed antenna resistance or the one that is also connected to the bridge To choose load compensation resistor. The line pieces are then with respect to the connections of the antenna resistor and load balancing resistor in the matching state operated. (Electronic Engineering, September 1961, p. 578).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer mit einem umgepolten, A,0/4 langen Zweig versehenen Posthumus-Brücke die Aufrechterhaltung des Anpassungszustandes an den Eingangsklemmen über einen weiteren Frequenzbereich zu ermöglichen. Bei einer Brückenanordnung zur Übertragung der Ausgangsenergie zweier Hochfrequenzgeneratoren untereinander gleicher Frequenz und Phase auf einen gemeinsamen Belastungswiderstand mit zwei Ein> gangsklemmenpaaren, an welche die Ausgänge der Hochfrequenzgeneratoren angeschlossen sind, sowie mit einem ersten und einem zweiten von zwei einander parallelen Verbindungswegen zwischen den Klemmenpaaren, welche durch Reihenschaltungen je zweier je 20/4 langer Doppelleitungsstücke gebildet sind und von denen der zweite Verbindungsweg eine Überkreuzverbindung seiner beiden Leiter enthält, mit Anschluß des gemeinsamen -Belastungswiderstandes zwischen den miteinander verbundenen Enden der Leiter des ersten Verbindungsweges und wenigstens eines Lastausgleichwiderstandes an den von den Eingangsklemmen abgewendeten Enden der Leiter der Doppelleitungsstücke des zweiten Verbindungsweges ist erfindungsgemäß der Wellenwiderstand Z der Leitungsstücke des ersten und des zweiten Verbindungsweges in an sich bekannter Weise gleich dem zweifachen Wert des bei dem Anschluß an den Doppelleitungsstücken des ersten Verbindungsweges erscheinenden gemeinsamen Belastungswiderstandes gewählt und sind die an den Eingangsklemmen auftretenden frequenzabhängigen Scheinwiderstände der Doppelleitungsstücke des zweiten Verbindungsweges durch zwischen den Generatorausgängen und beiden Eingangsklemmenpaaren eingeschaltete Blindwiderstandselemente und/oder diese vertretende Leitungsstücke für wenigstens eine von der genannten mittleren Frequenz verschiedene Frequenz kompensiert.The invention is based on the object, in a with a polarity reversed, A, 0/4 long branch provided posthumus bridge the maintenance of the state of adaptation at the input terminals over a wider frequency range. At a Bridge arrangement for transmitting the output energy of two high-frequency generators mutually identical frequency and phase to a common load resistance with two input terminal pairs to which the outputs of the high frequency generators are connected, as well with a first and a second of two parallel connection paths between the pairs of terminals, which through Series connections are formed by two double line sections each 20/4 long and of which the second connection path is a crossover connection of its two conductors contains, with connection of the common -load resistor between each other connected ends of the conductors of the first connection path and at least one load balancing resistor at the ends of the conductors of the double line sections facing away from the input terminals of the second connection path is, according to the invention, the characteristic impedance Z of the line sections the first and the second connection path in a manner known per se equal to that twice the value of the connection to the double line sections of the first connection path appearing common load resistance and are those at the input terminals Occurring frequency-dependent apparent resistances of the double line sections of the second Connection path through between the generator outputs and both input terminal pairs activated reactance elements and / or line sections representing them compensated for at least one frequency different from said mean frequency.

Durch die angegebene Bemessung des Wellenwiderstandes Z der die Brückenzweige bildenden Leitungsstücke werden die zwischen den Generatoranschlüssen und dem gemeinsamen Belastungswiderstand liegenden Brückenzweige hinsichtlich ihres Abschlusses durch den gemeinsamen Belastungswiderstand im Anpassungszustand betrieben. Infolgedessen bleibt ihr Eingangswiderstand bei Frequenzänderungen gleich dem Wellenwiderstand der Leitungsstücke bzw. gleich dem doppelten Wert des Belastungswiderstandes, den man sich als auf die beiden in ihn einmündenden Leitungsstücke aufgeteilt vorstellen kann. Es bleibt dann aber noch diejenige Änderung des Eingangswiderstandes an den Anschlüssen der beiden Generatoren zu berücksichtigen, welche durch die von den Generatoranschlüssen zum Lastausgleichwiderstand führenden Brückenzweige verursacht wird. Diese Änderung wird nämlich durch die gleiche Bemessung dieser Brückenzweige überraschenderweise nicht ausgeglichen. Da im Normalbetriebsfall die von diesen beiden Brückenzweigen dem Lastausgleichwiderstand zugeführten Ströme gleich groß und in Gegenphase zueinander sind, ist die Spannung am Lastausgleichwiderstand Null. Beide betrachteten Brückenzweige arbeiten also mit endlichem Strom auf eine Abschlußspannung Null. Dies ist der Fall einer am Ende kurzgeschlossenen Leitung. Die beiden zum Lastausgleichwiderstand führenden je 2o/4 langen Leitungsstücke, von denen das eine eine Umpolung enthält, können daher als am Ende kurzgeschlossene Leitungsstücke aufgefaßt werden, was ganz im Gegensatz steht zu dem Betrieb im Anpassungszustand bei den zum gemeinsamen Belastungswiderstand führenden Brückenzweigen. Diese Betrachtungsweise bildet den Schlüssel für die Maßnahme der eingangsseitigen Kompensation des in Erscheinung tretenden Blindwiderstandes durch zwischen den Generatorausgängen und den Eingangsklemmenpaaren eingeschaltete Blindwiderstandselemente oder diese vertretende Leitungsstücke. Die Kompensation kann durch Bemessung der Zusatzglieder für eine von der genannten mittleren Frequenz verschiedene Frequenz oder auch für zwei symmetrisch zur mittleren Frequenz liegende Frequenzen erfolgen. Vorteilhafterweise werden mit den Generatorausgängen in Reihe oder zu diesen parallelgeschaltete Blindwiderstandselemente oder auch Reihen- und Parallelelemente kombiniert benutzt, welche auch durch Leitungsstücke ersetzt werden können. Sie ergänzen die Scheinwiderstände der Leitungsstücke des zweiten Verbindungsweges zu T-bzw. n-Gliedern, deren resultierender Eingangswiderstand über einen sehr breiten Frequenzbereich dem gewünschten Wert entspricht und infolgedessen eine Ausdehnung des Anwendungsbereiches der Brücke im Sinne der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabenstellung ermöglicht.By the specified dimensioning of the wave resistance Z of the bridge branches forming line pieces are those between the generator connections and the common Load resistance lying bridge branches with regard to their termination the common load resistance operated in the adaptation state. Consequently If the frequency changes, its input resistance remains the same as the characteristic impedance of the line sections or equal to twice the value of the load resistance, the can be imagined as divided between the two pipe sections that open into it can. But then there is still the change in the input resistance to the Connections of the two generators to be taken into account, which by the Generator connections to the load balancing resistor leading to the bridge branches will. This change is made by the same dimensioning of these bridge branches Surprisingly not balanced. Since in normal operation the of these The currents fed to the load balancing resistor are the same size in both bridge branches and are in phase opposition to each other, the voltage across the load balancing resistor is zero. Both bridge branches under consideration work with a finite current to a terminating voltage Zero. This is the case of a line short-circuited at the end. The two for Load balancing resistor leading each 2o / 4 long line pieces, one of which contains a polarity reversal, can therefore be short-circuited line pieces at the end can be perceived, which is in stark contrast to the operation in the matched state at the bridge branches leading to the common load resistance. This way of looking at things forms the key for the measure of the input-side compensation of the in appearance occurring reactance through between the generator outputs and the input terminal pairs activated reactance elements or line sections representing them. the Compensation can be made by dimensioning the additional links for one of the middle Frequency different frequency or also for two symmetrical to the middle frequency lying frequencies. Advantageously, with the generator outputs Reactive resistance elements connected in series or in parallel with them or also series and parallel elements combined are used, which are also replaced by pieces of pipe can be. They supplement the apparent resistances of the line sections of the second Connection path to T or. n elements, the resulting input resistance of which is about a very wide frequency range corresponds to the desired value and consequently an expansion of the area of application of the bridge in the sense of the underlying principles of the invention Task enables.

Während die Bemessung des Wellenwiderstandes Z in den zum gemeinsamen Belastungswiderstand führenden Brückenzweigen die Wirkung hat, diese Zweige für Frequenzänderungen vollkommen unempfindlich zu machen, wird dies bei den zum Lastausgleichwiderstand führenden Brückenzweigen durch die gleiche Maßnahme nicht erzielt. Der Wellenwiderstand dieser Zweige muß aber zur Aufrechterhaltung der Frequenzunabhängigkeitsbedingung der Brücke mit den Wellenwiderständen der beiden zum gemeinsamen Belastungswiderstand führenden Zweigen übereinstimmend gewählt werden. Der die Anpassung störende Einfluß der beiden zum Lastausgleichwiderstand führenden Zweige wird dann durch die zugeschalteten Kompensationselemente ausgeglichen.While the measurement of the wave resistance Z in the common Load resistance leading bridge branches has the effect of these branches for To make frequency changes completely insensitive, this becomes the load balancing resistor leading bridge branches are not achieved by the same measure. The wave resistance However, these branches must be used to maintain the frequency independence condition the bridge with the wave resistances of the two to the common load resistance leading branches are chosen accordingly. The influence disrupting the adaptation of the two branches leading to the load balancing resistor is then switched on by the Compensation elements balanced.

Es sei erwähnt, daß es für ähnliche Brückenanordnungen bereits bekannt ist, unmittelbar parallel zu einem oder mehreren Eingängen der Brücke Blindwiderstände oder diese vertretende Leitungsstücke zum Zwecke der Kompensation der an diesen Stellen sonst in Erscheinung tretenden Blindwiderstände einzuschalten (deutsche Patentschrift 964 883, USA.-Patentschrift 2 735 986). Dabei wurden spezielle Annahmen über die Wellenwiderstände der die Brückenzweige bildenden Leitungsstücke nicht gemacht.It should be mentioned that similar bridge arrangements are already known is, directly parallel to one or more inputs of the bridge reactances or line sections that represent them for the purpose of compensating for the losses on them Switch on reactances that would otherwise appear (German U.S. Patent 964,883, U.S. Patent 2,735,986). In doing so, special assumptions were made Not about the wave resistances of the line pieces forming the bridge branches made.

Demgegenüber besteht die Erfindung in der Kombination der Wahl eines solchen Wellenwiderstandes - aus Symmetriegründen für alle Brückenzweige -, daß in den zum gemeinsamen Belastungswiderstand führenden Zweigen Anpassung besteht, wodurch ihre Frequenzabhängigkeit wegfällt" und und der Kompensation der dann verbleibenden definierten restlichen Frequenzabhängigkeit durch den Einfluß der zum Lastausgleichwiderstand führenden, also nach der zur Erfindung führenden Erkenntnis im Kurzschluß arbeitenden Brückenzweige.In contrast, the invention consists in the combination of the choice of one such wave resistance - for reasons of symmetry for all bridge branches - that there is adaptation in the branches leading to the common load resistance, whereby their frequency dependence disappears "and and the compensation of the remaining defined remaining frequency dependency by the influence of the load balancing resistor leading, so working according to the knowledge leading to the invention in the short circuit Bridge branches.

In der Zeichnung dient F i g.1 zur Erläuterung des Prinzips der bekannten mit einem Umpolungszweig versehenen Posthumus-Brücke. Die Brückenanordnung ist aus vier je 2014 langen Doppelleitungsstücken aufgebaut, die zwischen den Eingangsklemmen I, I und 1I, 1I, den Anschlußklemmen III, HI des gemeinsamen Belastungswiderstandes RA und den Anschlußklemmen IV, IV des Lastausgleichwiderstandes LAW angeordnet sind. Der gemeinsame Belastungswiderstand RA, der im Normalfall durch eine Antenne gebildet sein kann, besitzt wie der Lastausgleichwiderstand LA W den Wert R. Bei den Anschlüssen der beiden Hochfrequenzgeneratoren S1 und S2 erscheinen die Eingangswiderstände R1 und R2. Denkt man sich die Brückenanordnung längs der durch die Eckpunkte III und IV gehenden Diagonale in zwei symmetrische Hälften aufgespalten, so wird der gemeinsame Belastungswiderstand RA der Größe R in zwei zueinander parallele Teilwiderstände der Größe 2R geteilt, von denen einer zum linken, der andere zum rechten Brückenteil gehört. Diese Aufteilung ist in F i g. 2 angedeutet. Die Brückenpunkte III der F i g. 1 teilen sich in die Punkte III' und III" der F i g. 2. Das gleiche gilt für die Brückenpunkte IV der F i g. 1, die ebenfalls in die Punkte IV' und IV" geteilt werden. Aus F i g. 2 ist erkennbar, daß bei der vielfach üblichen Bemessung der Brückenanordnung der zwischen den Punkten III' vorhandene Teilleitwert entsprechend einem Widerstand der Größe 2R durch das d0/4 lange Leitungsstück des Wellenwiderstandes Z=17-2--R auf die Eingangsklemmen I, I so transformiert wird, daß dort wieder der Eingangswiderstand R1 = Rin Erscheinung tritt. Die Spannungslosigkeit an den Eckpunkten IV, IV beim Anschluß des Lastausgleichwiderstandes LA W bei endlichem Strom in dem zu diesem Widerstand führenden Brückenzweig entspricht dem in F i g. 2 angedeuteten Kurzschluß zwischen den Punkten IV', IV'. Es ist ersichtlich, daß in dieser Anordnung bei Frequenzänderungen sich das Transformationsverhältnis in dem zwischen den Brückenpunkten I und III' liegenden Zweig infolge von Abweichungen der elektrischen Länge von einer Viertelwellenlänge wesentlich ändert, so daß der Eingangswiderstand dieses Zweiges für sich betrachtet vom Wert R abweicht und Blindwiderstandskomponenten aufweist. Für den Brückenzweig zwischen den Punkten I und IV' gilt, daß sein Eingangswiderstand an den Klemmen I bei der Sollfrequenz sehr groß, nahezu unendlich, ist, weil der Kurzschluß an seinem Ende auf seinen Eingang der Transformation über ein Leitungsstück von der Länge einer Viertelwellenlänge unterworfen wird. Bei Abweichungen der Arbeitsfrequenz von der mittleren Frequenz treten auch am Eingang dieses Brückenzweiges beachtliche Impedanzänderungen, insbesondere Blindkomponenten, auf.In the drawing, FIG. 1 serves to explain the principle of the known posthumus bridge provided with a polarity reversal branch. The bridge arrangement is made up of four 2014 long double line pieces, which are arranged between the input terminals I, I and 1I, 1I, the terminals III, HI of the common load resistor RA and the terminals IV, IV of the load compensation resistor LAW. The common load resistor RA, which can normally be formed by an antenna, has the value R like the load balancing resistor LA W. The input resistances R1 and R2 appear at the connections of the two high-frequency generators S1 and S2. If one imagines the bridge arrangement along the diagonal going through corner points III and IV split into two symmetrical halves, the common load resistance RA of size R is divided into two parallel partial resistances of size 2R, one on the left and the other on the right Part of the bridge heard. This division is shown in FIG. 2 indicated. The bridge points III of FIG. 1 are divided into points III 'and III "of FIG. 2. The same applies to the bridge points IV of FIG. 1, which are also divided into points IV' and IV". From Fig. 2 it can be seen that with the often usual dimensioning of the bridge arrangement the partial conductance between the points III 'corresponding to a resistance of the size 2R through the d0 / 4 long line section of the characteristic impedance Z = 17-2 - R to the input terminals I, I so is transformed so that there the input resistance R1 = Rin appears again. The absence of voltage at the corner points IV, IV when the load balancing resistor LA W is connected with a finite current in the bridge branch leading to this resistor corresponds to that in FIG. 2 indicated short circuit between points IV ', IV'. It can be seen that in this arrangement, when the frequency changes, the transformation ratio in the branch lying between the bridge points I and III 'changes significantly as a result of deviations in the electrical length of a quarter wavelength, so that the input resistance of this branch deviates from the value R and Has reactance components. For the bridge branch between points I and IV ', its input resistance at terminals I at the set frequency is very large, almost infinite, because the short circuit at its end on its input is subject to transformation via a line section with a length of a quarter wavelength will. If the operating frequency deviates from the mean frequency, considerable changes in impedance, in particular reactive components, also occur at the input of this bridge branch.

F i g. 3 zeigt die Bemessung des Brückenzweiges zwischen den Punkten I und III' entsprechend der an sich bekannten ersten Maßnahme nach der Erfindung, nämlich so, daß der Wellenwiderstand Z dieses Leitungsstückes der Größe des zugehörigen Abschlußwiderstandes 2R entspricht. Dadurch wird der Eingangswiderstand dieses Leitungsstückes bei den Klemmen I frequenzunabhängig gleich 2R. Für den zum Lastausgleichwiderstand führenden Brückenzweig gilt, daß sich der bei der mittleren Betriebsfrequenz an seinem Ende ergebende Kurzschluß auf den Eingang als ein sehr großer Widerstand transformiert, der ersatzweise als der Scheinwiderstand eines aus dem Kondensator Ci und der Induktivität L1 zusammengesetzten Parallelresonanzkreises betrachtet werden kann. Am Kurzschlußende dieses Zweiges ist auch bei Abweichungen von der mittleren Frequenz der Leitwert des Lastausgleichwiderstandes LA W unwirksam.F i g. 3 shows the dimensioning of the bridge branch between points I and III 'according to the first measure according to the invention, which is known per se, namely so that the characteristic impedance Z of this line section corresponds to the size of the associated terminating resistor 2R. As a result, the input resistance of this line section at terminals I is equal to 2R, regardless of frequency. For the bridge branch leading to the load balancing resistor, the short circuit to the input at the mean operating frequency is transformed into a very large resistance, which can be regarded as the impedance of a parallel resonance circuit composed of the capacitor Ci and the inductance L1. At the short-circuit end of this branch, the conductance of the load compensation resistor LA W is ineffective even if there are deviations from the mean frequency.

F i g. 4 zeigt, wie der an den Eingangsklemmen des zum Lastausgleichwiderstand führenden Brückenzweiges erscheinende Widerstand des Parallelresonanzkreises Cl, L1 durch zusätzliche Blindwiderstandselemente zu einem n-Glied ergänzt werden kann. Zwischen den Eingangsklemmen 1 und den Ausgangsanschlüssen V des Generators S1 ist als Querglied unmittelbar parallel zum Generator ein Parallelresonanzkreis mit der Kapazität C1' und der Induktivität L1 eingeschaltet, während als zusätzliches Längsglied ein Serienresonanzkreis mit der Kapazität C2 und der Induktivität L2 vorgesehen ist.F i g. 4 shows how the resistance of the parallel resonance circuit C1, L1 appearing at the input terminals of the bridge arm leading to the load balancing resistor can be supplemented by additional reactance elements to form an n-element. Between the input terminals 1 and the output connections V of the generator S1, a parallel resonance circuit with the capacitance C1 'and the inductance L1 is connected as a cross member directly parallel to the generator, while a series resonance circuit with the capacitance C2 and the inductance L2 is provided as an additional series element.

F i g. 5 zeigt eine entsprechende Anordnung, bei der der Parallelresonanzkreis Cl', L1 durch das am Ende kurzgeschlossene, A.0/4 lange Leitungsstück 1 und der Parallelresonanzkreis C1, L1 durch das entsprechende Leitungsstück 2 dargestellt sind, während der Serienresonanzkreis L2, C2 durch das am Ende offene, d0/4 lange Leitungsstück 3 vertreten wird.F i g. 5 shows a corresponding arrangement in which the parallel resonance circuit Cl ', L1 is represented by the A.0 / 4-long line section 1, which is short-circuited at the end, and the parallel resonance circuit C1, L1 is represented by the corresponding line section 2 , while the series resonance circuit L2, C2 is represented by the open, d0 / 4 long pipe section 3 is represented at the end.

F i g. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Brückenanordnung nach der Erfindung. Die Wellenwiderstände Z sämtlicher Brückenzweige sind gleich 2R gewählt. Der gemeinsame Belastungswiderstand RA und der Lastausgleichwiderstand LAW besitzen die Werte R, während die Eingangswiderstände R1 und R2 die Werte 2R aufweisen. Den Hochfrequenzgeneratoren S1 und S2 sind die am Ende kurzgeschlossenen A.0/4 langen Leitungsstücke 1 unmittelbar parallel geschaltet. Um die Symmetrie der Generatoranschlüsse zu wahren, ist bei beiden Generatoren auf jeder Seite ein am Ende offenes )0/4 langes Leitungsstück 3 als Längsglied vorgesehen. Die Leitungsstücke 1 und 3 bilden zusammen mit dem als kurzgeschlossene A0/4-Leitung wirksamen zum Lastausgleichwiderstand führenden Brückenzweig auf jeder Seite der Brücke ein -v-Glied, dessen Eingangswiderstand über einen großen Frequenzbereich dem gewünschten Wert entspricht und nur geringe Blindkomponenten aufweist.F i g. 6 shows an embodiment of a bridge arrangement according to FIG the invention. The wave resistances Z of all bridge branches are chosen to be equal to 2R. Have the common load resistor RA and the load balancing resistor LAW the values R, while the input resistances R1 and R2 have the values 2R. The High-frequency generators S1 and S2 are the A.0 / 4 long short-circuited at the end Line pieces 1 connected directly in parallel. About the symmetry of the generator connections In order to ensure that both generators are used, there is an open end) 0/4 on each side Line piece 3 is provided as a longitudinal member. The line pieces 1 and 3 form together with the one acting as a short-circuited A0 / 4 line to the load compensation resistor leading bridge branch on each side of the bridge a -v-element, its input resistance corresponds to the desired value over a large frequency range and only low Has dummy components.

In Fi g. 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Brückenanordnung nach der Erfindung dargestellt, bei welchem die Doppelleitungsstücke der einzelnen Brückenzweige nach außen abgeschirmt sind, so daß die Brückenanordnung kein äußeres Hochfrequenzfeld erzeugt und durch unmittelbares Aufeinanderlegen der einzelnen Leitungen auf verhältnismäßig engem Raum zusammengebaut werden kann. Jeder Einzelleiter der Doppelleitungen wird durch den Innenleiter eines Koaxialleitungsstückes gebildet. Wie eine einfache Überlegung ergibt, müssen für diese Koaxialleitungsstücke die Wellenwiderstände Z gleich R gewählt werden, damit zwischen ihren Innenleitern der Wellenwiderstand 2R entsteht. Die Wellenwiderstände der beiden Koaxialleitungsstücke erscheinen nämlich eingangs- und ausgangsseitig in Reihenschaltung zueinander. Die offenen Doppelleitungsstücke der Brücke nach F i g. 6 werden in F i g. 7 durch die zwischen den Brückenpunkten I und III liegenden Koaxialleitungsstücke 13 und 13' sowie durch die zwischen den Brückenpunkten I und IV liegenden Koaxialleitungsstücke 14 und 14' vertreten. Entsprechend liegen zwischen den Brückenpunkten II und III bzw. II und IV die Koaxialleitungsstücke 23 und 23' bzw. 24 und 24'. Die Überkreuzverbindung ist bei den Brückenpunkten IV an den Enden der dorthin führenden Koaxialleitungsstücke vorgesehen. Sämtliche Mäntel der Koaxialleitungsstücke sind mit Erde verbunden. Auch die Mitte des Lastausgleichwiderstandes LA W ist geerdet, so daß zwei Hälften der Größe R/2 entstehen.In Fi g. 7 shows a further embodiment of a bridge arrangement according to the invention, in which the double line pieces of the individual bridge branches are shielded from the outside so that the bridge arrangement does not generate an external high-frequency field and can be assembled in a relatively small space by placing the individual lines directly on top of one another. Each individual conductor of the double lines is formed by the inner conductor of a coaxial line section. As a simple consideration shows, the wave resistances Z must be chosen equal to R for these coaxial line pieces, so that the wave resistance 2R arises between their inner conductors. The wave resistances of the two coaxial line pieces appear to be connected in series with one another on the input and output sides. The open double line sections of the bridge according to FIG. 6 are shown in FIG. 7 represented by the coaxial line pieces 13 and 13 'located between the bridge points I and III and by the coaxial line pieces 14 and 14' located between the bridge points I and IV. Correspondingly, the coaxial line pieces 23 and 23 'or 24 and 24' lie between the bridge points II and III or II and IV. The crossover connection is provided at the bridge points IV at the ends of the coaxial line pieces leading there. All sheaths of the coaxial line pieces are connected to earth. The middle of the load balancing resistor LA W is also grounded, so that two halves of size R / 2 are created.

Die Anordnung nach F i g. 7 nimmt ferner darauf Rücksicht, daß es häufig erwünscht ist, an die mit symmetrischen Leitungen aufgebaute Brücke Hochfrequenzgeneratoren anzuschließen, deren Ausgänge in unsymmetrischen Leitungsanordnungen enden. Um dies zu ermöglichen, sind zwischen den Anschlußpunkten V der beiden Generatoren S1 und S2 und den Anschlußpunkten I bzw. II an der Brückenanordnung Symmetrierschleifen vorgesehen, welche gleichzeitig die entsprechend der Erfindung erforderlichen zusätzlichen Blindwiderstandselemente enthalten. Die Symmetrierschleifen sind in an sich bekannter Weise aus Koaxialleitungsstücken gebildet, und mit ihrer unsymmetrischen Seite sind die Generatorausgänge verbunden, während an ihre symmetrischen Seiten die Brückeneingangsklemmen angeschlossen sind. In dieser Anordnung bildet die Symmetrierschleife selbst das eine der erforderlichen am Ende kurzgeschlossenen .10/4 langen Leitungsstücke, welches in F i g. 5 mit 1 bezeichnet ist. Aus diesem Grunde sind auch in F i g. 7 die durch die Mäntel der Symmetrieranordnung gebildeten Schleifen mit 1 bezeichnet. Ferner ist in dem einen, nicht durch die koaxiale Zuführungsleitung des Generators Si beanspruchten Schenkel der Symmetrierschleife das am Ende offene Leitungsstück 3 in Koaxialausführung untergebracht. Dieses wirkt, wie in der Anordnung nach F i g. 5, als Längsglied in der Verbindungsleitung zu den Anschlußpunkten I bzw. 1I der Brückenanordnung. Das zweite am Ende kurzgeschlossene .?0/4 lange Leitungsstück der F i g. 5, welches mit 2 bezeichnet wird, wird in F i g. 7 (entsprechend wie in F i g. 6) durch die zum Lastausgleichwiderstand LA W führenden Zweige der Brükkenanordnung gebildet.The arrangement according to FIG. 7 also takes into account the fact that it is often desirable to connect high-frequency generators to the bridge constructed with symmetrical lines, the outputs of which end in asymmetrical line arrangements. To make this possible, balancing loops are provided between the connection points V of the two generators S1 and S2 and the connection points I and II on the bridge arrangement, which at the same time contain the additional reactance elements required according to the invention. The balancing loops are formed in a manner known per se from pieces of coaxial line, and the generator outputs are connected to their asymmetrical side, while the bridge input terminals are connected to their symmetrical sides. In this arrangement, the balancing loop itself forms one of the required .10 / 4-long line sections which are short-circuited at the end and which is shown in FIG. 5 is denoted by 1. For this reason, also in FIG. 7 denotes the loops formed by the jackets of the balancing arrangement with 1. Furthermore, in one leg of the balancing loop that is not stressed by the coaxial supply line of the generator Si, the line section 3, open at the end, is accommodated in a coaxial design. This acts as in the arrangement according to FIG. 5, as a longitudinal link in the connecting line to the connection points I and 1I of the bridge arrangement. The second short-circuited at the end. 5, which is denoted by 2 , is shown in FIG. 7 (corresponding to FIG. 6) formed by the branches of the bridge arrangement leading to the load balancing resistor LA W.

Der Wunsch eines Überganges auf eine unsymmetrische Leitung kann auch für den Anschluß des gemeinsamen Belastungswiderstandes RA auftreten, besonders dann, wenn dieser eine vom Ort der Brückenanordnung in einiger Entfernung angeordnete Antennenordnung ist und die Verbindung mit Hilfe einer Koaxialleitung hergestellt werden soll. F i g. 7 zeigt, daß diese Aufgabe in ähnlicher Weise gelöst werden kann, wie die Umsymmetrierung an den Generatoranschlüssen. An die Brückenpunkte III ist zu diesem Zweck die Symmetrierschleife 4 angeschlossen, welche zwischen diesen beiden Brückenpunkten eine am Ende kurzgeschlossene A,/4 lange Doppelleitung bildet. Zur Verringerung der Frequenzabhängigkeit ist die Symmetrierschleife zu einem x-Glied ergänzt, indem in ihrem sonst freien Schenkel die als Längsglied wirksame, am Ende offene .1a/4 lange Leitung 5 untergebracht ist. Auf diese folgt als Querglied die am Ende kurzgeschlossene ?.0/4 lange Leitung 6, so daß die ganze Anordnung durch das in F i g. 8 gezeigte Ersatzschaltbild dargestellt werden kann. Der gemeinsame Belastungswiderstand RA liegt am unsymmetrischen Ende der Symmetrieranordnung und kann daher über eine Koaxialleitung angeschlossen werden.The desire for a transition to an unbalanced line can also for the connection of the common load resistor RA occur, especially when this one is arranged at some distance from the location of the bridge arrangement The antenna is ordered and the connection is made using a coaxial line shall be. F i g. 7 shows that this object can be achieved in a similar manner can, like the balancing at the generator connections. At the bridge points III, the balancing loop 4 is connected for this purpose, which between these two bridge points a short-circuited A, / 4 double line at the end forms. To reduce the frequency dependence, the balancing loop is closed an x-member is supplemented by the fact that in its otherwise free leg the acting as a longitudinal member, open at the end .1a / 4 long line 5 is housed. This follows as a cross link the short-circuited at the end? .0 / 4 long line 6, so that the whole arrangement through that in Fig. 8 shown equivalent circuit can be represented. The common one Load resistance RA is at the asymmetrical end of the balancing arrangement and can therefore be connected via a coaxial line.

F i g. 9 ist eine Kurvendarstellung, die zur Erläuterung der mit einer Brückenanordnung nach der Erfindung erzielten Ergebnisse dienen soll. Sie zeigt den Zusammenhang des in der Ordinatenachse aufgetragenen Anpassungsfehlers s, definiert durch das Verhältnis des Sollwertes zum Istwert des Eingangswiderstandes an den Klemmen I bzw. II, mit der in der Abszissenachse aufgetragenen Breite des ausgenutzten Frequenzbandes, definiert durch das Verhältnis der Grenzfrequenzen fnd,;lfn@n. Der Kurvendarstellung ist jeweils die innerhalb eines Arbeitsfrequenzbereiches der zugehörigen Breite auftretende maximale Eingangsfehlanpassung zugrunde gelegt. Man erkennt, daß Arbeitsfrequenzbereiche der relativen Breite 3 und mehr bei Fehlanpassungen s von 1,2 bis 1,4 erreicht werden können, was für eine Brückenanordnung mit gleichphasigen Spannungen der beiden Hochfrequenzgeneratoren als ausgezeichnetes Ergebnis betrachtet werden kann. Dabei ist zu berücksichtigen, daß innerhalb der Arbeitsfrequenzbereiche dieser Breiten der Entkopplungszustand exakt erhalten bleibt und auch kein Leistungsanteil im Lastausgleichwiderstand verlorengeht.F i g. 9 is a graph used for explaining the with a Bridge arrangement according to the invention is intended to serve results achieved. she shows defines the relationship between the adjustment error s plotted on the ordinate axis by the ratio of the setpoint to the actual value of the input resistance at the Terminals I or II, with the width of the used one plotted in the abscissa axis Frequency band, defined by the ratio of the cut-off frequencies fnd,; lfn @ n. Of the The curve display is the one within an operating frequency range of the associated Width occurring maximum input mismatch is based. One recognises, that working frequency ranges of the relative width 3 and more in case of mismatches s from 1.2 to 1.4 can be achieved, what a bridge arrangement with in-phase Voltages of the two high frequency generators considered an excellent result can be. It must be taken into account that within the working frequency ranges of these widths the decoupling state is exactly preserved and also no power component is lost in the load balancing resistor.

Claims

Claims: 1. Bridge arrangement for the transmission of the output energy two high-frequency generators with the same frequency and phase to one another common load resistance with two pairs of input terminals to which the outputs of the high frequency generators are connected, as well as with a first and a second of two parallel connection paths between the pairs of terminals, which are formed by connecting in series two pieces of double wire, each A0 / 4 long and of which the second connection path is a crossover connection of its two Contains conductor, with connection of the common load resistance between the interconnected ends of the conductors of the first connection path and at least a load compensation resistor at the ends facing away from the input terminals the conductor of the double line pieces of the second connection path, in which @o the one mean frequency of the working frequency range is the corresponding wavelength, d a d u r c h g e - indicates that the characteristic impedance (Z) of the line sections of the first and second connection path in a manner known per se equal to twice Value of the connection to the double line sections of the first connection path appearing common load resistance (RA) is selected and the at the Input terminals (I, I or II, II) occurring frequency-dependent apparent resistances the double line sections of the second connection path through between the generator outputs and both input terminal pairs activated reactance elements and / or this representative line pieces (1, 3) for at least one of said middle Frequency different frequency are compensated.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the reactance elements (C1, L1, C2, L.,) or line pieces (1, 3) connected in series with the generator outputs and / or connected in parallel to them, the apparent resistances of the line pieces of the second connection path add to T- or z-links.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that each Generator output a short-circuited at the end. .10 / 4 long pipe section (1) parallel connected and between at least one terminal of each generator output and the associated input terminal of the bridge is a 20/4 long, open-ended piece of line (3) is turned on.

4. Arrangement according to claim 3, characterized in that the line piece short-circuited at the end (1) is formed by a balancing loop formed from coaxial line pieces, with the asymmetrical side of the generator output (V) and with the symmetrical side of the bridge input terminals (I, I and II , 1I) are connected, and in one leg of which the line piece (3) open at the end is housed in coaxial design.

5. Arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the common load resistor (RA) or a coaxial line leading to this is connected to the asymmetrical side of a further balancing loop (4) , the symmetrical side of which with the ends connected to one another ( III, IH) the head of said first connection path is connected and which is connected by an A, / 4 long line piece (5) which is open at the end and which acts as a series link and is housed in one leg, and an A./4 long at the end which acts as a parallel link short-circuited line piece (6) is supplemented to form an n-element. Documents considered: German Patent No. 964 883; U.S. Patent No. 2,735,986; Electronic Engineering, September 1961, pp. 578 to 581.