DE1766722B1

DE1766722B1 - Hochfrequenz-Leistungsabsorptions-Last

Info

Publication number: DE1766722B1
Application number: DE19681766722
Authority: DE
Inventors: Hill David Roy; Griffin Paul Stanley
Original assignee: Marconi Co Ltd
Current assignee: BAE Systems Electronics Ltd
Priority date: 1967-07-10
Filing date: 1968-07-09
Publication date: 1970-11-26
Also published as: US3509496A; SE347601B; FR1574348A; GB1176952A

Description

Die Erfindung geht aus von einer Hochfrequenz- Flüssigkeitslast so zu verbessern, daß bei reduzierten Leistungsabsorptions-Last mit einem dielektrischen Abmessungen der Anordnung die Gefahr der Dampf-Einsatz, welcher in Flüssigkeit innerhalb eines Tanks entwicklung und des Durchbrennens der Last mögmit einem wesentlich größeren Volumen als dem Ein- liehst beseitigt oder zumindest stark verringert wird, satzvolumen angeordnet ist. 5 Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor,

Es ist bekannt, daß herkömmliche leistungsabsor- daß die Flüssigkeit die Last darstellt und ein Dielekbierende Flüssigkeitslasten aus einem Hohlleiter be- trikum mit hohen Verlusten bildet, welches freien stehen können, welcher normalerweise etwa 60 cm Zugang zu der Oberfläche des Einsatzes im Tank hat, bis 1 m lang ist und in dessen Mitte ein Glasrohr ver- und daß der Einsatz aus einem Dielektrikum mit geläuft. Die leistungsabsorbierende Flüssigkeit (gewöhn- io ringen Verlusten besteht, welches zur Hochfrequenzlich Wasser) wird über Einlaß- und Auslaß-Wasser- leistungs-Zuführung zur Flüssigkeit mit hohen dizuleitungen an den Enden des Glasrohres durch die- elektrischen Verlusten dient.

ses hindurchgepumpt. Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungs-

Sowohl dieses Glasrohr als auch die durch den gemäßen Last zeichnet sich dadurch aus, daß der Hohlleiter zu dessen Außenseite verlaufenden Was- 15 Einsatz im Tank sich innerhalb eines ebenfalls im serzuleitungen sind bruchempfindlich. Ein weiterer Tank angeordneten perforierten Hohlleiters befindet, Nachteil besteht darin, daß die Tendenz zu einer so daß die Perforationen den freien Zugang der Flüs-Dampf entwicklung in der Leitung besteht. Dadurch sigkeit zur Oberfläche des Einsatzes im Tank gestatten, kann die Leistungsabsorptionsfähigkeit der Last sehr Eine bevorzugte Weiterbildung sieht vor, daß der

nachteilig beeinflußt werden. 20 Einsatz aus einem Drossel-Hohlleiterabschnitt heraus

Aus der Zeitschrift »FTZ« (1951), H. 11, S. 478, in den Tank hineinragt, der in einer Wandung des ist ein reflexionsfreier Abschlußwiderstand bekannt, Flüssigkeitsbehälters dicht angeordnet ist. der im wesentlichen aus einem zylindrischen Kohle- Wenn sich die zu absorbierende Last in einem

schichtwiderstand auf keramischem Träger besteht, rechteckförmigen Hohlleiter ausbreitet, so ist vorzugsdessen Gleichstromwiderstand gleich dem Wellen- 25 weise zwischen dem Drossel-Hohlleiterabschnitt und widerstand der abzuschließenden Leitung ist und der dem rechteckförmigen Hohlleiter ein Transformatorzur vollständigen Kompensation der Kapazitäten und Hohlleiterabschnitt eingefügt, um eine gute Anpas-Induktivitäten in einen sich exponentiell verjüngen- sung zu erzielen.

den Außenleiter gelegt ist. Die gesamte Anordnung Obwohl der Flüssigkeitsbehälter gegenüber der

ist in einem mit Isolieröl gefüllten Behälter unter- 30 Atmosphäre offen sein kann, so ist er jedoch in der gebracht, wobei das Öl auch den felderfüllten Raum ^, Praxis vorzugsweise gegenüber der Atmosphäre dicht, ausfüllt und den Widerstand allseitig berührt. Dabei H und es ist ein Dampfkondensator vorgesehen, um dient das Öl zur Kühlung des Widerstandes, mit wel- „ durch Temperaturanstieg in der Flüssigkeit entstechem es in unmittelbarer Berührung steht, während henden Dampf zu kondensieren und dann als Flüssigdas warme öl in dem relativ großen Behälter zirku- 35 keit dem Behälter wieder zuzuführen, tieren kann. Gegenüber den bisher bekannten Flüssigkeitslasten

Aus der britischen Patentschrift 695 166 ist ein lassen die folgenden wesentlichsten Vorteile den tech-Abschlußwiderstand für elektrische Hochfrequenz- nischen Fortschritt der erfindungsgemäßen Hochfre-Übertragungs-Koaxialkabel bekannt, welcher im we- quenz-Leistungsabsorptions-Last deutlich erkennen: sentlichen einen inneren Widerstandsleiter und einen 40 Es besteht keine Bruchgefahr, da die erfindungsdazu koaxialen äußeren Leiter aufweist, welcher sich gemäße Vorrichtung keine bruchempfindlichen Baulogarithmisch verjüngt. teile aufweist.

Bei der Vorrichtung nach der britischen Patent- Da an dem erfindungsgemäßen Einsatz mit gerin-

schrift 695 166 ebenso wie bei der in der FTZ be- gen dielektrischen Verlusten, welcher zur Hochfreschriebenen Einrichtung wird der Wellenleiter jeweils 45 quenzleistungs-Zuführung zur Flüssigkeit mit hohen durch einen Festwiderstand abgeschlossen, der sich dielektrischen Verlusten dient, keine nennenswerte erwärmt und von dem die Wärme durch eine Kühl- Erwärmung auftritt, ist daher keine strömende Kühlflüssigkeit abgeführt wird. flüssigkeit erforderlich, so daß die entsprechenden

Diesen beiden Anordnungen ist der Nachteil eigen, Leitungen entfallen. Damit können einerseits die Abdaß der Festwiderstand durchbrennen kann, wenn 50 messungen wesentlich reduziert werden, es ist andeerhöhte Leistungen auftreten, wodurch der Wider- rerseits die Gefahr der Dampfentwicklung beseitigt, standswert und die Lebensdauer nachteilig beeinflußt Schließlich wird gemäß der Erfindung die Gefahr

werden. des Durchbrennens der Last dadurch vermieden, daß

In der deutschen Patentschrift 757 468 und in der das gefährdete Bauteil in der erfindungsgemäßen Vor-USA.-Patentschrift 3 289 109 wird jeweils eine Flüs- 55 richtung so ausgebildet ist, daß keine nennenswerte sigkeitslast beschrieben, bei welcher eine Flüssigkeits- Erwärmung auftreten kann.

Strömung dazu benutzt wird, die entstehende Wärme Die erfindungsgemäße Last kann ebenso zur Ab«

abzuführen. In beiden Fällen wird durch geeignete sorption unerwünschter Leistung eingesetzt werden Formgebung der Strömungskanäle, in welchen die wie zur kalorimetrischen Leistungsmessung. Kühlflüssigkeit fließt, eine optimale Wärmeabfuhr von 60 Die Erfindung ist nachfolgend in Zusammenhang dem jeweils erwärmten Bauteil angestrebt. mit der Zeichnung, die einen Schnitt einer leistungs-

Außer den verhältnismäßig großen Abmessungen absorbierenden Last mit Wasser als Flüssigkeit gemäß wirkt sich bei den beiden letztgenannten Anordnun- der Erfindung zeigt, beschrieben, gen die Tendenz zur Dampfentwicklung in den Zulei- Gemäß der Zeichnung besteht die Last aus einem

tungen nachteilig aus, weil die Leistungsabsorptions- 65 Tschebyscheff - Hohlleiter - Transf ormatorabschnitt 1, fähigkeit der Last durch Dampfentwicklung nachteilig der lediglich in seiner Ε-Dimension abgestuft ist. Das beeinflußt wird. Eingangsende 2 des Transformatorabschnitts 1 weist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einen rechteckförmigen Flansch auf, an dem ein

Rechteckhohlleiter (nicht dargestellt), der die zu absorbierende HF-Leistung in die Last liefert, befestigt werden kann. Der Hohlleiter-Transformatorabschnitt 1 speist in einen mit einem Dielektrikum gefüllten Drosselabschnitt 3 ein, der dicht in die Wandung eines wassergefüllten Tanks eingelassen ist. Aus dem Drosselabschnitt 3 ragt ein konischer Einsatz 5 mit im allgemeinen rechteckförmigen Querschnitt in den Tank 4 hinein. Dieser Einsatz 5 besteht aus P.T.F.E. (Polytetrafluorethylen) oder einem anderen Isoliermaterial mit geringen dielektrischen Verlusten. Der Einsatz S nimmt in seinem Querschnitt, wie dargestellt, über seine Länge von dem Drosselabschnitt 3 ab, um eine geeignete Formgebung für die Umgrenzung des Wassers, dem die zu absorbierende HF- ig Leistung zugeführt wird, zu erhalten. Der Einsatz S ist von einer Länge eines rechteckförmigen Hohlleiters 6 umgeben, dessen vier Wände perforiert sind, um dem Wasser in dem Tank 4 freien Zutritt zu der Oberfläche des Einsatzes zu gestatten. Die Abdichtung gegen Wasser aus dem Tank 4 gegen einen Eintritt in den Transformatorabschnitt 1 längs des konischen Einsatzes S wird durch O-Ringe, die bei 7 dargestellt sind, bewirkt.

Der Tank 4 kann gegen die Luft offen sein, so daß frei werdender Dampf frei entweichen kann, oder er kann dicht verschlossen sein, wobei ein Dampfkondensator (nicht dargestellt) vorgesehen ist, um den Dampf zu kondensieren und als Wasser in den Tank rückzuführen.

Obgleich das vorstehend beschriebene Beispiel zur Absorption von Leistung in einem Hohlleiter dient, kann die Einrichtung, wie leicht zu erkennen ist, bei geeigneter Abwandlung in gleicher Weise dazu verwendet werden, Leistung, die sich längs eines Koaxialleiters ausbreitet, zu absorbieren.

Claims

Patentansprüche:

1. Hochfrequenz-Leistungsabsorptions-Last mit einem dielektrischen Einsatz, welcher in Flüssigkeit innerhalb eines Tanks mit einem wesentlich größeren Volumen als dem Einsatzvolumen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit die Last darstellt und ein Dielektrikum mit hohen Verlusten bildet, welches freien Zugang zu der Oberfläche des Einsatzes im Tank hat, und daß der Einsatz aus einem Dielektrikum mit geringen Verlusten besteht, welches zur Hochfrequenzleistungs-Zuführung zur Flüssigkeit mit hohen dielektrischen Verlusten dient.

2. Hochfrequenz - Leistungsabsorptions - Last nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz im Tank sich innerhalb eines ebenfalls im Tank angeordneten perforierten Hohlleiters befindet, so daß die Perforationen den freien Zugang der Flüssigkeit zur Oberfläche des Einsatzes im Tank gestatten.

3. Hochfrequenz - Leistungsabsorptions - Last nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz aus einem Drossel-Hohlleiterabschnitt heraus in den Tank hineinragt, der in einer Wandung des Flüssigkeitsbehälters dicht angeordnet ist.

4. Hochfrequenz-Leistungsabsorptions-Last, bei der die zu absorbierende Leistung sich in einem rechteckförmigen Hohlleiter ausbreitet, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flüssigkeitslast nach Anspruch 3 vorgesehen ist und daß zwischen dem Drossel-Hohlleiterabschnitt und dem rechteckförmigen Hohlleiter ein Transformator-Hohlleiterabschnitt eingefügt ist, um eine gute Anpassung zu erzielen.

5. Hochfrequenz - Leistungsabsorptions - Last nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsbehälter gegenüber der Atmosphäre dicht ist und daß ein Dampfkondensator vorgesehen ist, um durch Temperaturanstieg in der Flüssigkeit entstehenden Dampf zu kondensieren und dann als Flüssigkeit dem Behälter wieder zuzuführen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen