DE1945863A1

DE1945863A1 - Abschlusswiderstand fuer eine Mikrowellen-Kammerleitung

Info

Publication number: DE1945863A1
Application number: DE19691945863
Authority: DE
Inventors: Hans-Adolf Fritsche
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-09-10
Filing date: 1969-09-10
Publication date: 1971-03-11
Also published as: DE1945863B2

Description

Abschlußwiderstand für eine Mikrowellen-Kammerleitung Die Erfindung bezieht sich auf einen Abschlußwiderstand für eine Mikrowellen-Kammerleitung, bestehend aus einem Außenleiter von U-förmigem Querschnitt und einem streifenförmig ausgebildeten Innenleiter, der auf einem parallel zur Bodenfläche des Außenleiters verlaufenden, isolierenden Trägermaterial aufgebracht ist.
Ein erheblicher Anteil von Mikrowellenbaugruppen, wie z.B. Richtungskoppler, Frequenzvervielfacher und Dämpfungsglieder, wird in der Kammerleitungstechnik aufgebaut. Die Absorption der elektromagnetischen Wellen erfolgt im höheren Frequenzbereich, d.h. bei f46 GHz, in den ebenfalls in Kammerleitungstechnik aufgebauten zugehörigen Abschlußwiderständen mit vorzugsweise aus Anpa'ssungsgründen keilförmigen DämpfungsmassenO Um auch bei Frequenzen im Bereich fL44 GHz mit den bekannten und geeigneten Dämpfungsmassen die erforderliche Absorption und den gleichen geringen Reflexionsfaktor zu erreichen, müßten die mechanischen Abmessungen, konstante Dämpfung. pro Wellenlange vorausgesetzt, mindestens im Verhältnis zur größeren Wellenlänge wachsen, d.h. die Abschlußwiderstände wurden also sehr groß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Schwierigkeiten zu begegnen und für den genannten Bereich tieferer Frequenzen eine Lösung zur Schaffung von Absorptionsvierpolen kleiner Abmessungen anzugeben.
Ausgehend von einem Abschlußwiderstand für eine Mikrowellen-Kammelleitung, bestehend aus einem Außenleiter von U-förmigem Querschnitt und einem streifenförmig ausgebildeten Innenleiter, der auf einem parallel zur Bodenfläche des Außenleiters verlaufenden, isolierenden Trägermaterial aufgebracht ist, wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß ein dämpfungsbehafteter Innenleiterabschnitt mit ortsabhängigem Wellenwiderstand reflexionsfrei an das Ende des den Innenleiter bildenden teitungszugs kontaktierend angeschlossen ist und in der Verlängerung der Streifenleierachse parallel zum Kammerboden über einen Kammerabschnitt geführtist, dessen Seitenwände bis zum Verbindungspunkt des anderen Endes des dämpfungsbehafteten Innenleiterabschnitts mit dem Außenleiter keilförmig nach innen gezogen sind.
Das Keilprofil des Kammerabechnitte, in dem der dämpfungsbehaftete Innenleiterabschnitt geführt ist, weist dabei vorteilhafterweise exponentiellen Verlauf auf, wodurch der geswnschte ortsveränderliche Wellenwiderstand in besonders günstiger Weise erreicht wird.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen hierbei Fig, 1 und Fig.2 einen Kammerleitungs-Abschlußwiderstand mit einem runden Schichtwiderstand, Fig. 3 einen Kammerleitungs-Abschlußwiderstand mit einem rechteckförmigen Schichtwiderstand und Fig.,4 einen Richtungskoppler in Kammerleitungstechnik mit einem eingebauten Abschlußwiderstand.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.1 ist der Kammer leitungs-Abschlußwiderstand in einer geschnittenen Seitenansicht (Fig.ia) und in einer Draufsicht (Fig. ib) dargestellt. Auf der Bodenplatte des metallenen Abschirmgehäuses 1, das zugleich den Außenleiter der Kammerleitung bildet, liegt der Isolierstoffträger 2 der Streifenleitung-mit seiner leiterfreien Seite auf. Am Ende der auf der Oberseite des Isolierstoffträgers 2 aufgebrachten Leiterbahn 7 ist ein zylindrischer Schichtwiderstand 4 kontaktierend angeschlossen und in der VerLängerung der Streifenleiterachse parallel zum Kammerboden über ein Kammerstück mit keilförmig zulaufenden Seitenwänden geführt. Das andere Ende des Schichtwiderstandes 4 ist mit dem Kammeraußenleiter kontaktiert. Hierfür ist (im dargestellten Beispiel) ein am Ende der Kammerleitung angebrachter Klemmkonus 5 vorgesehen, in dem der Schichtwiderstand 4 mit seiner abschließenden Metallkappe 9 gehalten wird. Mit der Klemmutter 6 wird der Schichtwiderstand 4 fest im Konus 5 eingespan.t. Die Verbindung des mit der Metallkappe 3 auf der Leiterbahn 7 aufliegenden Endes des Schichtwiderstandes erfolgt r*3. durch Verlöten 9 Im Auflagebereich des Schichtw.derstandes 4 auf der Ue.'-terbahn 7 ist die Leiterbahn 7 mit einer nutförmigen Ausfräsung versehen, so daß der Schichtwiderstand in seiner Lage fixiert wird. Durch die Einfräsung ist gleichzeitig auch der Abstand des Schichtwiderstandes vom Kammerboden bei Verwendung von Schichtwiderständenunter schiedlichen Durchmessers einstellbar, so daß ein gleichbleibender Wellenwiderstand von beispielsweise 60 # erreicht wird. Der Ubergang vom streifenförmigen Innenleiter auf den Schichtwiderstand ist reflexionsarm ausgebildet und zwar wird die induktiv wirkende Feldverzelnrung an der Ubergangsstelle von der homogenen Kammerleitung auf die kammerförmige Leitung mit rundem Innenleiter durch einen kapazitiv wirkenden Versatz 24 kompensiert und der runde Innenleiterabschnitt (Schichtwiderstand) in dem rechteckförmigen Außenleiter (Kammer) so angeordnet, daß die Wellenwiderstände der beiden Leitungstypen weitgehend übereinstimmen. Der Abgleich auf minimalen Reflexionefaktor ist durch geringe Verschiebungen im vorgesehenen Kontaktbereich leicht durchzuführen.
Der Außenleiterkonus des Kammerabschnitts, in dem-der Schichtwiderstand geführt ist, verläuft näherungsweise exponentiell nach der Beziehung Er bewirkt damit den gewünschten ortsabhängigen Wellenwiderstand.
Fig.2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Kammerleitungs-Abschlußwiderstandes mit einem runden Schichtwiderstand, bei dem im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Fig.1 die Kontaktierung des Schichtwiderstandes mit dem Außenleiter über einen Lötwinkel 27 erfolgt, der auf der Grundplatte 25 des Kammergehäuses befestigt, beispiels weise aufgeschraubt ist. Der unter einem definierten Abstand über dem Boden der Kammer angeordnete Schichtwiderstand 4 ist hierbei an den senkrechten Steg des Lötwinkels 27 angelötet Das andere Ende des Schichtwiderstandes 4 liegt auf der auf dem Isolierstoffträger 2 aufgebrachten Leiterbahn auf, wobei die Leiterbahn im Auflagebereich des Schichtwiderstandes mit einer nutförmigen Ausfräsung versehen ist. Das Kammergehäuse besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer Grundplatte 25, auf der der mit der Leiterbahn versehene Isolierstoffträger 2 aufliegt, und einem auf die Grundplatte 25 aufschraubbaren Deckel 26, in dem eine den Abmessungen der Kammer entsprechende nutförmige Ausnehmung angebracht ist. Diese Ausnehmung ist im Endbereich, etwa von der Kontaktierungsstelledes Schichtwiderstandes 4 mit dem Lötwinkel 27 ab gegen die Grundplatte 25 hin stufenförmig abgesetzt, wodurch das Entstehen störender Resonanzen verhindert wird. Unterhalb des Schichtwiderstandes 4 ist ein Abstimmstift 28 in die Grundplatte 25 eingesetzt, der in seinem Abstand zum Schichtwiderstand 4 einstellbar ist.
Fig.3 zeigt im Längsschnitt einen Kammerleitungs-Abschlußwiderstand mit einem flachen rechteckförmigen Schichtwiderstand. Auf dem Boden des Außenleitergehäuses 1 liegt der Isolierstoffträger 2 der Streifenleitung mit seiner leiterfreien Seite auf, auf dessen obere Seite die Leiterbahn 7 aufgebracht ist. Auf der Leiterbahn 7 liegt der flache, rechteckförmige Schichtwiderstand 10 mit seinem einen metallisierten Ende 22 auf. Das andere metallisierte Ende 23 des Schichtwiderstandes 10 liegt auf der Kontaktfeder 11 auf, die in das Kammergehäuse hineinragt und mit dem Kammergehäuse 1, beispielsweise mit der Schraube 12, galvanisch fest verbunden ist. Beide Enden 22, 23 des z.B. aus Keramik bestehenden Schichtträgers des Schichtwiderstandes 10 werden beispielsweise durch Löten mit dem zugehörigen Auflagepunkt fest verbunden.
Pig.4 zeigt einen Richtungskoppler für den 2 GHz-Frequenzbereich mit eingebautem Abschlußwiderstand. Auf dem Boden des Metallgehäuses 13 liegt der Isolierstoffträger 14 mit den beiden Leiterbahnen 15 und 17 auf.
Dabei bildet die Leiterbahn 15 mit den seitlich angebrachten, kapazitiv wirkenden Kompensationswarzen 16 die Hauptleitung und die unter einem Abstand parallel zur Leiterbahn 15 verlaufende Leiterbahn 17 die Nebenleitung des Richtungskopplers. Die parallel zur Leiter bahn 15 verlaufende Leiterbahn 17 geht beiderseits in einen vom parallelen Verlauf wegführenden Teil über, wobei an dem einen Leitungsende 18 die von der Hauptleitung auf die Nebenleitung übergekoppelte HF-Energie, z.B. mit einer Richtleitersonde, ausgekoppelt werden kann und das entgegengesetzte Ende mit dem erfindungsgemäßen Abschlußwiderstand wellenwiderstandsrichtig abgeschlossen ist. Beim Abschlußwiderstand handelt es sich hierbei um einen solchen, wie er in Fig.1 dargestellt ist, d.h. um einen zylindrischen Schichtwiderstand 19, dessen eines Ende auf dem Ende der die Nebenleitung bildenden Leiterbahn 17 kontaktierend aufliegt und dessen anderes Ende im Klemmkonus 20 mit der Klemmutter 21 des Außenleitergehäuses 13 eingespannt ist und auf diese Weise einen guten galvanischen Kontakt mit dem Gehäuse 13 besitzt. Je nach geforderter Leistungsaufnahine kann dabei der Abschlußwiderstand mit verschieden belastbaren Schichtwiderständen aufgebaut werden.
4 Figuren 10 Patentansprüche

Claims

P a t e n t a n s Q r ü c h e P a t e n t a ~~ n h Abschlußwiderstand für eine Mikrowellen-Kammerleitung, bestehend aus einem Außenleiter von U-förmigem Querschnitt und einem streifenförmig ausgebildeten Innenleiter, der auf einem parallel zur Bodenfläche des Außenleiters verlaufenden, isolierenden Trägermaterial aufgebracht ist, d a d u r c -h g e k e n n z e i c h -n e t , daß ein dämpfungsbehafteter Innenleiterabschnitt mit ortsabhängigem Wellenwiderstandreflexionsfrei an das Ende des den Innenleiter bildenden Leitungszugs kontaktierend angeschlossen ist und in der Verlängerung der Streifenleiterachse parallel zum Kammerboden über einen Kammerabschnitt geführt ist, dessen Seitenwände bis zum Verbindungspunkt des anderen Endes des dämpfungsbehafte-te'n Innenleiterabschnitts mi- dem Außenleiter keilförmig nach innen gezogen sind,
2. Abschlußwiderstand nach Anspruch 1i dadurch gekennzeichnet, daß das Keilprofildes Kammorabschnit-ss in dem der dämpfungsbehaftete Innenleiterabschnitt geführt ist, exponentiellen Verlauf aufweist,
3. Abschlußwiderstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dämpfungsbehafte te Innenleiterabschnitt ein Schichtwiderstand runden oder eckigen, insbesondere flachen rechteckigen Querschnitts ist.
4. Abschlußwiderstand nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Auflagebereich des dämpfungsbehafteten Innenleiterabschnitts auf dem den Innenleiter bildenden Leitungszug der Xeitungsæug eine nutförmige Ausfräsung aufweist.
5. Abschlußwiderstand nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kontaktierung des dämpfungsbehafteten Innenleiterabschnitts mit dem Außenleiter ein åuf dem Außenleiter aufgebrachter Lötwinkel vorgesehen ist.
6. Abschlußwiderstand nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung eines Schichtwiderstandes runden Querschnitts mit dem Außenleiter ein Klemmkonus vorgesehen ist.
7. Abschlußwiderstand nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkonus Teil des Außenleiters ist.
8. Abschlußvjderstand nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Schichtwiderstand eckigen Querschnitts die metallisierten Enden des ScSichtwiflerstandes auf der Leiterbahn des Streifenleiters einerseits und auf einer im Außenleiter geführten Kontaktfeder andererseits aufliegen und mit der Leiterbahn und der Kontaktfeder leitend verbunden, insbesondere verlötet sind.
9. Abschlußwiderstand nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfeder mittels einer Schraubverbindung galvanisch fest mit dem den Außenleiter bildenden Kammergehäuse verbunden ist.
10. Abschlußwiderstand nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der Übergangsstelle von homogener Kammerleitung auf den keilförmigen Kammerabschnitt ein kapazitiv wirkender ersatz vorgesehen ist.

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