DE1591078A1

DE1591078A1 - Veraenderlicher Phasenschieber fuer Hoechstfrequenzschaltungen

Info

Publication number: DE1591078A1
Application number: DE19671591078
Authority: DE
Inventors: Michel Destrade
Original assignee: CSF Compagnie Generale de Telegraphie sans Fil SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1966-12-13
Filing date: 1967-12-12
Publication date: 1970-08-20
Also published as: NL6716927A; FR1511022A; GB1176979A

Description

Dipl.-Ing. Egon Prinz Dr. Gertrud Heuser

Dipl.-Ing, Gottfried leiser Patentanwalt· Telegramme: Labyrinth Manchen

Telefon: 83 15 10 Postscheckkonto: München 117078

SOOO MOnchon 60, Ernsbercjerstrasse 19

1591078 11. Dez. 1967

c 2475

CSP-COMPAGNIE GENERALE DE TELEGRAPHIE SANS PIL

47, rue Dumont d'Urville, Paris l6 /Prankreich

Veränderlicher Phasenschieber für Höchstfrequenzschaltungen

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen veränderlichen Phasenschieber für Höchstfrequenzschaltungen.

Es ist insbesondere bei Koaxialleitungsschaltungen bekannt, einen veränderlichen Phasenschieber mit einem Bandleiterab-

Bu/Gr. ·'

schnitt

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schnitt zu verwenden, welcher ein leitendes Band, einen Basisleiter und ein Element aus dielektrischem Material parallel zu dem Band aufweist, welches in Querrichtung derart verschiebbar ist, daß ein größerer oder kleinerer Teil dieses Elements zwischen das Band und den Basisleiter eingeschoben ist.

Dadurch läßt sich die längs des Bandleiters erzielte Phasenverschiebung verändern. Diese Anordnung hat jedoch den großen Nachteil, daß sie keine konstante charakteristische Impedanz aufweist, wenn man die Phasenverschiebung verändert. Dies führt zu einer schlechten Anpassung der Anordnung an die übrigen Teile der Schaltungen und zu einer merklichen Reflexion elektromagnetischer Energie in bestimmten Stellungen des dielektrischen Elements.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung dieses Nachteils.

Zu diesem Zweck schafft die Erfindung einen veränderlichen Phasenschieber für Eöehstfrequenzschaltungen, welcher einen Bandleiterabschnitt mit einem leitenden Band parallel zu einem Basisleiter aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Bandleiterabschnitts ein bewegliches Organ vorgesehen ist, welches aus einem zweiten metallischen Band, das parallel zu dem leitenden Band liegt und in

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gutem elektrischen Kontakt mit dem Basisleiter steht, und aus einem parallelen Band aus dielektrischem Material besteht, das an dem zweiten metallischen Band anliegt und mit diesem verbunden ist, und daß das bewegliche Organ quer zur Längsachse des Bandleiters derart verschiebbar ist, daß zwischen dem leitenden Dand und dem Basisleiter das zweite metallische Band nach und nach durch aas Band aus dielektrischem Material ersetzt wird.

Anhana der Figuren wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Ls zeigt

Figur· 1 einen Querschnitt durch eine Aus führungs form des erfindungsgenf'P.ett veränderlichen Phasenschiebers und

Figur 2 eine Untersnsicht des in Figur 1 dargestellten Phasenschiebers.

Der i.-i den Figuren 1 und 2 dargestellte veränderliche Phasenschieber ger.i'f. der Erfindung weist einen Abschnitt einea ^analeiters :it einen Koaxialeingang 11 und einem Koaxi':l£iusrang 12 auf, welcher aus einer· Basisleiter und ;;ie:r. parallel dazu liegender leitenden Band 2 besteht. LIn auf den -raslsleiter 1 aufliegendes bewegliches

Organ 0Q9834/U33

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Organ weist ein zweites metallisches Band 3, welches parallel zum Band 2 liegt und in gutem elektrischem Kontakt mit dem Leiter 1 steht, sowie ein Band 4 aus dielektrischem Material auf, welches parallel zum Band 2 liegt, an das Band 3 angrenzt und mit diesem durch Befestigungsnasen 31 verbunden ist. Eine mit dem Band 3 fest verbundene Regulierleiste 30 gestattet eine Verschiebung des beweglichen Organs quer zur Längs achse der Bänder 2, 3 und 4, beispielsweise in Richtung des in Figur 1 gezeigten Pfeiles, wodurch das dielektri sche Band nach und nach das metallische Band 3 zwischen dem Band 2 und dem Leiter 1 ersetzt. '

Die Befestigungsschrauben der Leiste 30 verschieben sich in langgestreckten öffnungen 13, welche zu diesem Zweck in der Platte 1 vorgesehen sind. Die Breite des Bandes 3 und die Breite des Bandes 4 sollen Jeweils größer sein als die Breite des Bandes 2. Der Abstand zwischen dem Band 2 und dem Band 3 ist gleich e,,, wenn sich die beiden Bänder gegenüberliegen. Vorzugsweise hat das Band 4 aUs dielektrischem Material eine Dicke βρ welche gleich dem Abstand zwischen dem Band 2 und dem Basisleiter 1 ist.

Erfindungsgemäß sind die Dicken e₁ und e« so gewählt, daß die charakteristische Impedanz des Phasenschiebers

genau 00983A/U33

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genau konstant bleibt. Die charakteristische Impedanz des Bandleiters ist

^ώο C · ν »

wobei C die Kapazität des Bandleiters und ν die Portpflanzungsgeschwindigkeit in dem die beiden Leiter des Bandleiters trennenden Medium ist.

Wenn dieses Medium Luft ist, so gilt für die Kapazität C:

_{c =} A

wobei A eine Kpnstante ist und für die Geschwindigkeit ν gilt V₁ = c, wobei c die Lichtgeschwindigkeit ist.

Wenn die Luft durch das Dielektrikum 4 mit der Dielektrizitätskonstante k ersetzt wird, so gilt:

^{2 e}2

^{und V}2 ⁼ Tr *

Damit Z konstant bleibt, werden daher e^ und e₂ so gewählt, daß gilt:

1 . 1

c C₁-V₁ C₂

Daraus folgt:

e.

Wenn 009834/1433

Wenn man die Platte 3 durch die Platte U ersetzt, so ändert sich die Phase im Verhältnis der Fortpflanzungsgeschwindigkeiten in Luft und im Dielektrikum, d.h. im Verhältnis Y k .

Bei einer Ausfuhrungsform der Erfindung besteht das Band 4 aus Teflon (Polytetrafluaräthylen, k = 2,1). !•lan erhält so eine maximale Phasenänderung proportional zu 0,45 L, wobei L die Länge des Teflonbandes ist. Tatsächlich ändert sich die Phase in der Endstellung des beweglichen Organs sehr langsam und die maximale lineare Veränderung, welche man bei 500 MHz erhält, ist proportional zu einem Wert in der Größenordnung von 0,3 L (bei dieser Ausführungsform ist das Band 2 Ί0 mm und das Band 4 60 mm breit).

Die Verwendung eines Dielektrikums mit hoher Dielektrizitätskonstante gestattet bei Zentimeterwellen die Erzielung von großen Phasenänderungen bei vernünftigen mechanischen Abmessungen.

Patentansprüche 009834/1433

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Claims

Patentansprüche

1. Veränderlicher Phasenschieber für Höchstfrequenzschaltungen, welcher einen Bandleiterabschnitt mit einem leitenden Band parallel zu einem Basisleiter aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Bandleiterabschnitts ein bewegliches Organ vorgesehen ist, welches aus einem zweiten metallischen Band, das parallel zu dem leitenden Band liegt und in gutem elektrischen Kontakt mit dem Basisleiter steht, und aus einem parallelen Band aus dielektrischem Material besteht, das an dem zweiten metallischen Band anliegt und mit diesem verbunden ist, und daß das bewegliche Orßan quer zurLängsachse des Bandleiters derart verschiebbar ist, daß zwischen dem leitenden band und dein Basisleiter das zweite metallische Band nach und nach durch das Band aus dielektrischem Material ersetzt wird.

2. Phasenschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den das leitende Band und das zweite Band enthaltenden Ebenen, die Dicke des Bandes aus dielektrischem Material und dessen Dielektrizitätskonstante so gewählt sind, daß die charakteristische

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Impedanz des Bandleiters unabhängig von der Stellung des beweglichen Organs konstant bleibt.

3. Phasenschieber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des zweiten metallischen Bandes und die Breite des Bandes aus dielektrischem Material jeweils größer ist als die Breite des leitenden Bandes.

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