DE1591398C3

DE1591398C3 -

Info

Publication number: DE1591398C3
Application number: DE19671591398
Authority: DE
Inventors: Alexander Dipl.-Ing.Dr. 8000 Muenchen Kraus
Original assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Current assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Priority date: 1967-01-26
Filing date: 1967-01-26
Publication date: 1974-01-10
Also published as: DE1591398A1; DE1591398B2

Description

3 43 4

seite des Abschlußteiles 3 ist ein Kontaktkranz 4, bei- sehr genau so bemessen, daß dieser zweite Koaxialspielsweise in Form von Schränkkontakten, angeord- leitungsabschnitt II den für den Abschlußwiderstand net, so daß das Abschlußteil 3 mit Gleitkontakt in das gewünschten Wellenwiderstand von z. B. 50, 60 oder Außenleiterrohr 5 einschiebbar und damit mit gutem 75 Ohm mit einer Genauigkeit von beispielsweise elektrischen Kontakt zwischen dem Abschlußteil 3 5 0,001 °/o besitzt. Damit wird mit dem Leitungsund dem Außenleiterrohr 5 axial verschiebbar ist. Das abschnitt II ein Wellenwiderstandsnormal geschaffen, freie Ende 6 des Widerstandselementes 1 ist in an sich mit dem der abzugleichende Abschlußwiderstand bei bekannter Weise mit dem Innenleiterendstück 7 lösbar der Messung verglichen wird. Der Richtkoppler selbst galvanisch verbunden, beispielsweise über eine einfache sowie der erste Koaxiaileitungsabschnitt I mit seinen Schraubverbindung. Am Ende des Außenleiterrohres 5 io Stützen und mit seinen Querschnittsübergängen braucht ist eine übliche Steckerkupplung 8 angebracht. In nicht besonders genau zu sein, denn der durch diese Umgebung des Widerstandselementes 1 bzw. an die- Fehler der eigentlichen Abgleichanordnung erzeugte sem Widerstandselement oder am Abschlußteil 3 sind Eigenreflexionsfaktor fällt bei der Messung, wie nachferner an sich bekannte Kompensationseinrichtungen 9 folgend erläutert wird, heraus. Es ist also lediglich die und 10 vorgesehen, durch deren Veränderung der 15 Leitung II sehr genau zu bemessen.
Reflexionsfaktor des Widerstandselementes einstell- Der Abgleich des Abschlußwiderstandes mit einer bar ist. Anordnung nach F i g. 2 verläuft folgendermaßen:side of the terminating part 3 is a contact ring 4, sized very precisely so that this second coaxial play in the form of cabinet contacts, angeord- line section II for the terminating resistor net, so that the terminating part 3 with sliding contact in the desired wave resistance of z. B. 50, 60 or outer conductor tube 5 and thus with good 75 ohms with an accuracy of, for example, electrical contact between the terminating part 3 5 0.001%. This means that it is axially displaceable with the line and the outer conductor tube 5. The section II created a wave resistance standard, free end 6 of the resistance element 1 is in itself with which the terminating resistance to be adjusted is compared in a known manner with the inner conductor end piece 7 detachably from the measurement. The directional coupler itself is galvanically connected, for example via a simple and the first coaxial line section I with its screw connection. At the end of the outer conductor tube 5 io supports and with its cross-sectional transitions needs a conventional plug coupling 8 is attached. Not to be particularly precise, because the resistance element generated by this environment of the resistance element 1 or the errors of the actual balancing arrangement or the end part 3 are self-reflection factors that fall out of the measurement, as further known compensation devices 9 will be explained below . It is therefore only provided that and 10 are to be measured very precisely by changing the line II.
Adjust the reflection factor of the resistance element. The adjustment of the terminating resistor with one bar is. Arrangement according to FIG. 2 proceeds as follows:

Ein derartig nach F i g. 1 aufgebauter koaxialer Der an der Leitung I angeschlossene Generator 12 Abschlußwiderstand mit axial in das Außenleiterrohr 5 sendet in die Abgleichanordnung eine Welle, die im mit Gleitkontakt einschiebbarem Widerstandselement 20 Richtkoppler über die Spannungsmeßeinrichtung in kann mit der in F i g. 2 gezeigten erfindungsgemäßen bekannter Weise als vorlaufende Welle gemessen wird. Abgleichanordnung auf sehr kleinen Reflexionsfaktor Durch Messen der rücklaufenden Welle im Richtabgeglichen werden. Die Abgleichanordnung umfaßt koppler wird in bekannter Weise die Reflexion, hervorzu diesem Zweck einen ersten Koaxiaileitungsabschnitt I gerufen durch das Widerstandselement 1, den Koaxial- und einen daran anschließenden zweiten Koaxial- as leitungsabschnitt I und den Richtkoppler selbst geleitungsabschnitt II von geringerem Querschnitt, je- messen, und das Verhältnis zwischen dem der vordoch im wesentlichen gleichem Wellenwiderstand. laufenden und der rücklaufenden Welle entsprechen-Der erste Koaxiaileitungsabschnitt I ist an die durch- den Betrag gibt damit den Reflexionsfaktor. Durch gehende Leitung 11 eines als Reflexionsfaktor-Meß- axiales Verschieben des Widerstandselementes 1 zueinrichtung wirkenden Richtkopplers angeschlossen. 3° sammen mit dem Abschlußteil 3 und dem Innen-Diese durchgehende Leitung 11 wird am anderen Ende leiter 17 im Rohr 19 kann in bekannter Weise die von einem Generator 12 gespeist. An die Anschlüsse 13 Phase (bezogen auf eine feste Ebene) der Reflexion und 14 der angekoppelten Leitung 15 wird ein Ab- des Widerstandselementes 1 verändert werden. Mit schlußwiderstand bzw. ein als Spannungsmesser dem Verschieben des Widerstandselementes 1 wird dienender Empfänger angeschlossen. Auf diese Weise 35 sich die Reflexionsanzeige im Richtkoppler entkann eine, den vorlaufenden Wellen im Richtkoppler sprechend ändern, und zwar wird ein maximaler entsprechende Spannung und nach Vertauschen der Reflexionsfaktor r_ma.x erreicht, wenn die Phase der Anschlüsse 13 und 14 eine den rücklaufenden Wellen Reflexion des Widerstandselementes mit der Phase im Richtkoppler entsprechende Spannung gemessen der Reflexion der eigentlichen Abgleichanordnung und über das Verhältnis dieser Spannungen in be- 4° — Richtkoppler + Leitung I usw. — übereinstimmt, kannter Weise der Reflexionsfaktor bestimmt werden. und ein minimaler Reflexionsfaktor r_min, wenn die Der Innenleiter 16 des ersten Koaxialleitungs- Phase der Reflexion des Widerstandselementes in abschnittes I ist hohl ausgebildet, und in diesem ist Opposition zur Phase der Abgleichanordnung liegt, der dünner ausgebildete Innenleiter 17 des zweiten Der eigentliche Reflexionsfaktor des Widerstands-Koaxialleitungsabschnittes 11 teleskopartig eingescho- 45 elementes selbst ist dann
ben und darin axial verschiebbar. An, der Eintrittstelle
des Innenleiters 17 in den Innenleiter 16 ist ein Schleif- I _r I _max — \r\_mi_n Such according to FIG. 1 built-up coaxial The generator 12 connected to the line I terminating resistor with axially in the outer conductor tube 5 sends a wave to the balancing arrangement which can be inserted in the sliding contact resistor element 20 directional coupler via the voltage measuring device in with the in FIG. 2 is measured in a known manner as a leading wave according to the invention. Adjustment arrangement to a very small reflection factor By measuring the returning wave in the directional adjustment. The adjustment arrangement comprises couplers in a known manner the reflection, for this purpose a first coaxial line section I called through the resistance element 1, the coaxial and an adjoining second coaxial line section I and the directional coupler itself line section II of smaller cross-section, each measure , and the ratio between that of the previously essentially equal wave resistance. The current and the returning wave correspond to the first Koaxiaileitungsabschnitt I is to the through the amount gives the reflection factor. Connected through the continuous line 11 of a directional coupler acting as a reflection factor measuring axial displacement of the resistance element 1 towards the device. 3 ° together with the end part 3 and the inner-This continuous line 11 is at the other end conductor 17 in the tube 19 can be fed by a generator 12 in a known manner. At the connections 13 phase (based on a fixed plane) of the reflection and 14 of the coupled line 15, an output of the resistance element 1 will be changed. A receiver serving as a voltmeter is connected to the movement of the resistance element 1 with a short-circuit resistance. In this way, the reflection display in the directional coupler can change the forward waves in the directional coupler speaking, namely a maximum corresponding voltage and, after interchanging the reflection factor r _ma .x, if the phase of the connections 13 and 14 is one of the returning waves Reflection of the resistance element with the phase in the directional coupler corresponding voltage measured the reflection of the actual balancing arrangement and using the ratio of these voltages to 4 ° - directional coupler + line I etc. - the reflection factor can be determined in a known manner. and a minimum reflection factor r _m in, if the inner conductor 16 of the first coaxial line phase of the reflection of the resistance element in section I is hollow, and in this is opposition to the phase of the adjustment arrangement, the thinner inner conductor 17 of the second the actual reflection factor of the resistance coaxial line section 11 is then telescopically inserted
ben and axially displaceable therein. At, the entry point
of the inner conductor 17 into the inner conductor 16 is a slip I _r I _max - \ r \ _m i _n

kontaktkranz 18 vorgesehen. In das Außenleiterrohr 19 \^r\ ~ 1 ·Contact ring 18 is provided. In the outer conductor tube 19 \ ^r \ ~ 1 ·

des zweiten Koaxialleitungsabschnittes II ist der inof the second coaxial line section II is in

F i g. 1 näher gezeigte Abschlußwiderstand, bestehend 5°F i g. 1 terminating resistor shown in more detail, consisting of 5 °

aus dem Abschlußteil 3 mit dem Kontaktkranz 4 und ^Durch bekanntes Verändern der Kompensationsdem daran befestigten Widerstandselement 1 und den einrichtungen 9 und 10 am Widerstandselement 1 zugeordneten Kompensationseinrichtungen 9 und 10 kann damit dieses Widerstandselement auf extrem eingeschoben und mit seinem Ende 6 an der Stelle 20 kleinen Reflexionsfaktor von praktisch Null abgemit dem Innenleiter 17 über eine lösbare Verbindung, 55 glichen werden. Anschließend wird das Widerstandsbeispielsweise wiederum eine Schraubverbindung, ver- element 1 vom Innenleiter 17 wieder gelöst und zubunden. Der Querschnitt des Außenleiterrohres 19 des sammen mit dem Abschlußteil 3, dem zugeordneten zweiten Koaxialleitungsabschnittes II ist genau so groß Kontaktfederkranz 4 und den Kompensationseinrichgewählt wie der Querschnitt des Rohres 5 nach F i g. 1, tungen 9 und 10 aus dem Außenleiterrohr 19 heraus- und zwar ist das Durchmesserverhältnis zwischen ^6o gezogen und in das querschnittsgleiche Außenleiter-Innenleiter 17 und Außenleiter 19 dieses zweiten Ko- rohr 5 nach F i g. 1 eingeschoben. Der so aus einem axialleitungsabschnittes II nach der bekannten Formel abgeglichenen Widerstandselement extrem kleinenfrom the end part 3 with the contact ^{ring 4 and by} known changing the compensation of the attached resistance element 1 and the devices 9 and 10 on the resistance element 1 associated compensation devices 9 and 10 so this resistance element can be pushed in extremely and with its end 6 at the point 20 small reflection factor from practically zero to the inner conductor 17 via a detachable connection, 55 are equal. Then the resistor, for example a screw connection, is again loosened from the inner conductor 17 and tied up. The cross section of the outer conductor tube 19 together with the terminating part 3, the associated second coaxial line section II is just as large as the contact spring ring 4 and the compensation device as the cross section of the tube 5 according to FIG. 1, lines 9 and 10 out of the outer conductor tube 19, namely the diameter ^{ratio between 6o is} drawn and into the outer conductor-inner conductor 17 and outer conductor 19 of the same cross-section of this second corrugated tube 5 according to FIG. 1 inserted. The resistance element balanced in this way from an axial line section II according to the known formula is extremely small

Reflexionsfaktors zusammengebaute koaxiale Abschlußwiderstand nach F i g. 1 besitzt damit die gleichReflection factor assembled coaxial terminator according to FIG. 1 has the same

Zx, = 60 In — ⁶5 guten Reflexionseigenschaften wie sie in der Abgleich-Zx, = 60 In - ⁶ 5 good reflective properties as shown in the calibration

d anordnung nach F i g. 2 eingestellt wurden. d arrangement according to F i g. 2 were discontinued.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

1 21 2

small reflection factor of practically zero.

To solve this problem, an arrangement

Arrangement for the adjustment of a precision deviation of the training mentioned in the introduction according to the invention for coaxial lines with a 5 according to the measuring device, a first coaxial rod-shaped Resistance element, the 'conduction section and then a second one stand compensation devices associated with a smaller cross-section, however, essentially are connected to one end of the same wave impedance, the conductive and via a sliding contact ring * in the inner conductor of this second coaxial line section an outer conductor tube axially displaceable abio, on the one hand, telescopically in the inner conductor of the first terminal part is attached, by means of a reflection axial line section with sliding contact, axial displacement measuring device, in particular by means of one is slidable and on the other hand with the free end Directional coupler fed by a measuring generator, the resistance element can be connected and furthermore characterized by one to which the outer conductor tube cross-section is dimensioned such that Measuring device (11 to 15) connected to the first 15 for adjustment to the small reflection factor Coaxial line section (I) and a terminating part bearing thereon on sliding contact ring closing second coaxial line section (II) with the resistance element and the smaller one attached thereto Cross-section, however, essentially compare th inner conductor in this outer conductor tube axially Characteristic impedance, the inner conductor of which can be pushed. The aspect ratio between (17) on the one hand telescopically in the inner conductor (16) 20 inner and outer conductors of this second coaxial line The first coaxial line section (I) with sliding section is very precise according to the desired contact is axially displaceable and on the other hand with th wave impedance of the terminating resistor gedem selects the free end (6) of the resistance element (1).

can be connected and its outer conductor tube transversely with an arrangement constructed according to the invention

Section is dimensioned so that the sliding contact can terminate the resistances mentioned at the beginning wreath (4) carrying terminating part (3) together with type by means of the known resistance compensation Resistance element (1) and the devices attached to it to a reflection factor of below Fixed inner conductor (17) in this outer conductor - l% o> e.g. to a reflection factor of 0.05% tube (19) is axially displaceable. be matched. By moving the display

This is because 30 levels in the coaxial line section are obtained a continuous change in the phase of his

Reflection factor based on a fixed location, e.g. B.

an imaginary plane in the directional coupler. Because you think of the total reflection of the measuring arrangement as disassembled

The invention is based on an arrangement for 35 can in two summands, namely that of the ab-adjustment of a precision terminating resistor for the same resistance and that of the other measuring coaxial lines with a rod-shaped resistance apparatus including directional coupler, obtained from element, the resistor -Kompensationseinrichtun- a shift of the resistance in the extreme gene are assigned and that with its one end case once the sum and the other time the difference between the two reflections on a conductive and via a sliding contact ring 40. Because in the case of phases in an outer conductor tube axially displaceable equality, the partial vectors add up; in the case of the final phase part attached, they subtract by means of a reflection factor opposition. For a convenient measuring device, in particular by means of a directional coupler fed by an evaluation of the measuring process, the reflection factor should be fed to the measuring generator. of the coaxial line section of greater transverse width in the high-frequency measurement technology, 45 sections plus the connection piece on the directional terminating resistors, for example as normal re-couplers, are required to be larger than that of the levels to be matched in bridges and the like, which have an extreme resistance. Then
have a small reflection factor of practically zero

should. '·. , ^ max! "min

The most precise adjustment of such termination resistors 50 ~ 2 '
levels has so far been achieved with measuring lines. the

Terminating resistor is connected to the end of a In practice, the slotted measuring line can be connected with simple means, and can be built up by the same arrangement so that, for. B. r _max measurement of the voltage ratios along derschllitz- = 0.1% and r _m in = P, 09%, so that with it still th line is by simultaneous corresponding 55 the extremely low reflection factor of 0.005% ge-changing the resistance element assigned can be measured.

Compensation devices on the smallest possible An embodiment of the invention is in

Adjusted reflection factor. In practice, the following is closer to hand-drawn schematic drawings

this method of measurement is only explained in an extreme case.

Reflection factor of 0.2% recognizable. 60 Fig. 1 shows the in the inventive approach

A more precise adjustment and thus the production of order coaxial terminating resistor used, of very precise terminating resistors is not possible with this FIG. 1.
with the known compensation devices according to FIG. 1 is z. B. from a ceramic rod terminating resistors would be adjustable to a smaller reflection with a thin carbon or metal layer. It is the task of the inven- resistance element 1 with its end 2 galvanically to create a balancing arrangement for coaxial and mechanically fixed with the exclusion resistance as a rotational body, with which on an extremely formed terminating part 3 is connected. On the outside