DE1955328A1 - In the length continuously adjustable bypass line - Google Patents
In the length continuously adjustable bypass lineInfo
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Description
Mp.-Nr. 679/69 Mannheim, den 23.10.1969 Mp.no. 679/69 Mannheim, October 23, 1969
Pat/Ko/WPat / Ko / W
In der Länge stufenlos verstellbare UmwegleitungDetour line continuously adjustable in length
Die Erfindung betrifft eine in der Länge verstellbare Umwegleitung für symmetrische Leitungen im Kurzwellenbereich.The invention relates to a detour line adjustable in length for symmetrical lines in the shortwave range.
Bei zwei Sendedipolen in kollinearer Anordnung, dessen beide Strahler von einer Stromquelle symmetrisch, d.h. phasengleich gespeist werden, erhält man als Strahlungsdiagramm des abgestrahlten elektrischen Feldes in horizontaler Richtung zwei zueinander spiegelsymmetrische Hauptkeulen sowie vier Nebenkeulen, wobei der Dipol in der Symmetrieachse des horizontalen Strahlungsdiagrammes liegt und die Längsachse der beiden Hauptkeulen senkrecht auf der Dipolachse steht. Die phasengleiche Speisung der beiden Strahler wird durch gleichlange Verbindungsleitungen zwischen der Stromquelle und den beiden Strahlern erzielt. Ändert man die Länge einer dieser beiden Verbindüngsleitungen, so ändert sich der Speisestrom I^ auf dieser Verbindungs leitung gegenüber dem Speisestrom I^ 2 auf der anderen Verbindungsleitung um einen Phasenwinkel^ ,der sich aus dem Verhältnis der Längenänderung der Verbindungsleitung zu der gesendeten Wellenlänge ergibt. Mr das abgestrahlte elektrische PeId bedeutet diese Phasenverschiebung^ zwischen den beiden Speiseströmen I 1 und I2 eine Verdrehung der Hauptkeulen aus der symmetrischen Nullage um einen entsprechenden Winkelwert, dem sogenannten Schielwinkel.With two transmitting dipoles in a collinear arrangement, the two radiators of which are fed symmetrically, i.e. in phase, by a current source, the radiation diagram of the emitted electric field in the horizontal direction is two mirror-symmetrical main lobes and four side lobes, the dipole being in the axis of symmetry of the horizontal radiation diagram and the longitudinal axis of the two main lobes is perpendicular to the dipole axis. The in-phase supply of the two radiators is achieved by connecting cables of the same length between the power source and the two radiators. If you change the length of one of these two connecting lines, the supply current I ^ on this connecting line changes compared to the supply current I ^ 2 on the other connecting line by a phase angle ^, which results from the ratio of the change in length of the connecting line to the transmitted wavelength. Mr the radiated electrical PeId means this phase shift ^ between the two feed currents I 1 and I 2 a rotation of the main lobes from the symmetrical zero position by a corresponding angular value, the so-called squint angle.
In der Sendetechnik i3t es nun vielfach erwünscht, die horizontale Richtung des abgestrahlten elektrischen Feldes in einem bestimmten Schielwinkelbereich variabel zu gestalten, wozu die erforderliche Änderung der Verbindungsleitungslängen mit Hilfe von variablen Umwegleitungen erfolgt.Solche variablen Umwegleitungen sinä für koaxiale Leitungen in dem "Taachen-In broadcast technology it is now often desirable to use the horizontal one To make the direction of the radiated electric field variable in a certain squint angle range, for which the required change in the length of the connecting line is made with the help of variable detour lines Detour lines sinä for coaxial lines in the "Taachen-
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buch für Hochfrequenztechnik" von Meinke-Gundlach, Springer-Verlag, Berlin, Göttingen,Heidelberg, auf den Seiten 389 und 390 beschrieben. Bei einer dieser bekannten variablen Umwegleitungen zur Speisung symmetrischer Antennen über koaxiale Leitungen ist der Umweg posaunenartig ausziehbar ausgeführt; bei einer anderen bekannten Ausführungsform besteht die variable Umwegleitung aus einer ringförmig geschlitzten Koaxialleitung, längs derer ein Abgreifer drehbar angeordnet ist.book for high frequency technology "by Meinke-Gundlach, Springer-Verlag, Berlin, Göttingen, Heidelberg, on pages 389 and 390. In one of these known variable detour lines To feed symmetrical antennas via coaxial lines, the detour is designed to be extendable like a trombone; in another known embodiment, there is the variable Detour line from an annularly slotted coaxial line, along which a gripper is rotatably arranged.
Diese beiden bekannten Anordnungen sind für koaxiale Leitungen und damit für die kleinen Abmessungen der Mikrowellentechnik beschrieben. Für den Kurzwellenbereich mit einer mittleren Wellenlänge von etwa 50 Metern müssen jedoch die Umwegleitungen zur Erzielung von befriedigenden Schielwinkeln Längenänderungen von 15 bis 20 Metern der in diesem Frequenzbereich verwendeten symmetrischen Leitungen zulassen. Aus diesem Größenunterschied heraus ist schon ersichtlich, daß für Umwegleitungen in der Kurzwellentechnik ganz andere Überlegungen zu gelten haben wie für Umwegleitungen in der Mikrowellentechnik.These two known arrangements are for coaxial Lines and thus described for the small dimensions of microwave technology. For the shortwave range with a medium However, the diversion lines must have a wavelength of around 50 meters in order to achieve satisfactory squint angles from 15 to 20 meters of the symmetrical lines used in this frequency range. From this size difference it is already evident that completely different considerations have to apply to detour lines in shortwave technology than to detour lines in the Microwave technology.
Eine bekannte variable Umwegleitung für den Kurzwellenbereich besteht aus einer halbkreisförmigen symmetrischen Leitung, auf · der ein mit der speisenden Stromquelle verbundener Schleifarm geführt ist. Diese bekannte Umwegleitung besitzt bereits so große räumliche Abmessungen, daß eine Aufstellung dieser Anordnung im Freien erforderlich ist. Dieses ist aber außerordentlich nachteilig, da der Kontakt zwischen dem Schleifarm und der halbkreisförmigen Leitung sämtlichen Witterungseinflüssen ausgesetzt ist, die den Betrieb besonders im Winter sehr störanfällig machen. Ein weiterer Nachteil dieser Umwegleitung besteht darin, daß eine Vergrößerung des verhältnismäßig geringen maximalen Schielwinkels durch eine Vergrößerung der ohnehin schon großen Abmessungen aus wirtschaftlicher und konstruktiver Sicht heraus nicht möglich erscheint.A known variable detour line for the shortwave range consists of a semicircular symmetrical line, on which is guided by a sliding arm connected to the feeding power source. This known detour line already has so large spatial dimensions that an installation of this arrangement in the open air is required. But this is extraordinary disadvantageous, since the contact between the grinding arm and the semicircular line is exposed to all weather conditions which make the operation very prone to failure, especially in winter. Another disadvantage of this detour is there that an increase in the relatively small maximum squint angle by an increase in the anyway even large dimensions do not seem possible from an economic and structural point of view.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung einer variablen Umwegleitung für den Kurzwellenbereich, die einen wesentlich größeren Schielwinkel besitzt und dennoch in ihren räumlichen Abmessungen noch so begrenzt ist, daß sie in ein festes Gehäuse witterungsgeschützt eingebaut werden kann.The object of the present invention is therefore to create a variable detour line for the shortwave range that has a much larger squint angle and is still so limited in its spatial dimensions that it is in a fixed housing can be installed protected from the weather.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Umwegleitung aus einer Anzahl von teleskopartig ineinander verschiebbaren Leitungsteilstücken besteht..This object is achieved in that the Detour line consists of a number of telescopically slidable line sections.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist nur ein verschiebbares Leitungsteilstück vorhanden.In a further embodiment of the invention, there is only one displaceable line section.
In vorteilhafter Weise sind das bzw. die verschiebbare(n) Leitungsteilstück(e) in einem festen Gehäuse eingebaut.Advantageously, the slidable (s) Line section (s) installed in a fixed housing.
Ein weiterer Vorschlag geht dahin, daß in einem festen Abstand zu den beiden letzten, kurzgeschlossenen Leitungsteilstücken eine verschiebbare Querwand in dem Gehäuse angeordnet ist.Another suggestion is that at a fixed distance from the last two, short-circuited line sections a displaceable transverse wall is arranged in the housing.
Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, daß je zwei Umwegleitungen mit ihren beiden letzten, kurzgeschlossenen Leitungsteilstücken paarweise durch einen isolierenden Abstandshalter zu einem Schalter verbunden sind, wobei die Verkürzung der einen Umwegleitung eine Verlängerung der anderen Umwegleitung und umgekehrt ergibt.Another advantageous possibility is that each two detour lines with their last two short-circuited line sections in pairs through an insulating spacer connected to a switch, the shortening of one detour line lengthening the other Detour and vice versa results.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind einzelne oder paarweise miteinander verbundene Umwegleitungen nebeneinander in dem Gehäuse angeordnet.In a further embodiment of the invention, detour lines connected to one another or individually or in pairs are next to one another arranged in the housing.
In vorteilhafter Weise sind die verschiebbaren Leitungsteilstücke auf isolierenden, federnden Rollen geführt, die am Boden des Gehäuses befestigt sind.Advantageously, the displaceable line sections are guided on insulating, resilient rollers that are attached to the Are attached to the bottom of the housing.
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l'.i· Λ i I 'MWI :„TXi/l ΛΙl'.i · Λ i I 'MWI: "TXi / l ΛΙ
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Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß zur VerschiebungAnother possibility is to move
der Leitungsteilstücke durch steuerbare Motoren angetriebene Seilzüge vorgesehen sind.the line sections are provided by controllable motors driven cables.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und im folgenden näher beschrieben.The invention is illustrated in the drawings and described in more detail below.
Es zeigen:Show it:
die Fig. 1 ein elektrisches Übersichtsschaltbild,1 shows an electrical overview circuit diagram,
" " 2 einen Längsschnitt durch ein Gehäuse mit einer Umwegleitung,"" 2 shows a longitudinal section through a housing with a Detour,
" " 3 einen Längsschnitt durch ein Gehäuse mit zwei Umwegleitungen."" 3 shows a longitudinal section through a housing with two detour lines.
In den Zeichnungen sind mit 1 und 2 symmetrische Verbindungsleitungen mit den Abschnitten lf, I11 bzw. 2,2 zu Strahlern 3 und 4 bezeichnet j 5 ist eine einspeisende Stromquelle, 6 und 7 sind stufenlos; verstellbare Umwegleitungen, 8 eine vordere Querwand eines Gehäuses 9; mit 10, 11 und 12 sind Leitungsteilstücke der Umwegleitungen 6 und 7 bezeichnet, die durch je einen Kurzschlußbügel 13 abgeschlossen sind, 14 ist eine hintere Querwand des Gehäuses 9, 15 ein isolierender Abstandshalter, 16 eine verschiebbare Querwand, 17 sind isolierende, federnde Rollen, 18 ein Antriebsmotor, 19 ein Seilzug und 20 sind Führungsrollen für den Seilzug 19.In the drawings, 1 and 2 are symmetrical connecting lines with the sections l f , I 11 and 2.2 to radiators 3 and 4 denoted j 5 is a feeding current source, 6 and 7 are stepless; adjustable detour lines, 8 a front transverse wall of a housing 9; 10, 11 and 12 denote line sections of the detour lines 6 and 7, which are each terminated by a shorting clip 13, 14 is a rear transverse wall of the housing 9, 15 is an insulating spacer, 16 is a movable transverse wall, 17 are insulating, resilient rollers, 18 a drive motor, 19 a cable and 20 are guide rollers for the cable 19.
Wie aus der F i g. 1 hervorgeht, liegt in den symmetrischen Verbindungsleitungen 1, 2 zwischen den Strahlern 3, 4 und der Stromquelle 5 je eine variable Umwegleitung 6 bzw. 7. Jede Umwegleitung teilt dabei die betreffende Verbindungsleitung in jeAs shown in FIG. 1 is apparent, lies in the symmetrical connecting lines 1, 2 between the radiators 3, 4 and the Power source 5 each have a variable detour line 6 or 7. Each detour line divides the relevant connection line into each
zwei Abschnitte 1two sections 1
bzw. 21 or 2 1
Die Enden dieser AbThe ends of this ab
schnitte sind,wie die Fig. 2 für die Abschnitte 1', 1" der Verbindungsleitung 1 zeigt,im Inneren hohl ausgebildet und durch' die vordere Querwand 8 eines Gehäuses 9 isoliert durchgeführt. Die variable Umwegleitung 6 zwischen diesen beiden Enden besteht aus ebenfalls im Inneren hohl ausgebildeten Leitungsteilstücken 10, 10*, 11, 11* und 12, 12*, wobei die beiden letzten Leitungsteilstücke 12, 12* durch einen Kurzschlußbügel 13 mit- sections are, as shown in FIG. 2 for the sections 1 ', 1 "of the connecting line 1 is formed hollow in the interior, and by' the front transverse wall 8 of a housing 9 made isolated. The variable bypass line 6 between the two ends is made also in Inner hollow line sections 10, 10 *, 11, 11 * and 12, 12 *, with the last two line sections 12, 12 * connected by a short-circuit bracket 13
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Pat <t F 1 (BGl! 5000/EA)Pat <t F 1 (BGl! 5000 / EA)
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einander elektrisch leitend verbunden sind. Eine Veränderung der elektrischen Länge der Umwegleitung 6 wird nun dadurch erzielt, daß die leitungsteilstücke 10, 11, 12, sowie die Leitungsteilstücke 10*, II1, 121 teleskopartig ineinander verschoben werden und außerdem auch noch eine solche Verschiebung in die hohlen Enden der Abschnitte 1, 1* der Verbindungsleitung 1 möglich ist. Um den Einfluß des veränderlichen Abstandes des Kurzschlußbügels 13 von der hinteren Querwand 14 des Gehäuses 9 auf den Wellenwiderstand der Umwegleitung 6 auszuschalten, ist der KurζSchlußbügel 13 über einen isolierenden Abstandshalter 15 mit einer verschiebbaren Querwand 16 verbunden, die gleichzeitig als Führung und mechanisches Auflager für die beiden letzten Leitungsteilstücke 12, 12* dient. Zur weiteren Führung und Lagerung der übrigen Leitungsteilstücke 10, 10 , 11, llf, 12, 12*, sind am Boden des Gehäuses 9 isolierende federnde Rollen 17 angebracht. Die Verschiebung der Leitungsteilstücke 10, 101, 11, 11', 12, 12* erfolgt mit Hilfe eines steuerbaren Antriebsmotors 18 über einen Seilzug 19> welcher über Führungsrollen 20 geführt und an dem Kurzschlußbügel 13 und der verschiebbaren Querwand 16 befestigt ist.are connected to each other in an electrically conductive manner. A change in the electrical length of the bypass line 6 is now achieved by shifting the line sections 10, 11, 12 and the line sections 10 *, II 1 , 12 1 telescopically into one another and also such a shift into the hollow ends of the sections 1, 1 * of the connecting line 1 is possible. In order to switch off the influence of the variable distance of the short-circuit bar 13 from the rear transverse wall 14 of the housing 9 on the wave resistance of the detour line 6, the KurζSchlußbügel 13 is connected via an insulating spacer 15 to a movable transverse wall 16, which simultaneously serves as a guide and mechanical support for the the last two line sections 12, 12 *. For further guidance and storage of the remaining line sections 10, 10, 11, 11 f , 12, 12 *, insulating resilient rollers 17 are attached to the bottom of the housing 9. The line sections 10, 10 1 , 11, 11 ', 12, 12 * are displaced with the aid of a controllable drive motor 18 via a cable 19> which is guided over guide rollers 20 and attached to the shorting bracket 13 and the displaceable transverse wall 16.
Eine Verschiebung dieser teleskopartigen Leitungsanordnung um einen bestimmten Wert bewirkt, wie leicht zu erkennen ist, eine Veränderung des elektrischen Umweges um das Doppelte dieses Wertes. Es ist daher mit Hilfe dieser teleskopartigen Leitungsanordnung möglich, die absolute Länge der Umwegleitung bei gleicher elektrischer Längenveränderung wie bei der bekannten Umwegleitung für den Kurzwellenbereich gegenüber dieser um die Hälfte zu verringern. Eine noch günstigere Gestaltung der Baulänge der Umwegleitung wird mit einer Anordnung nach der ! i g,3 erreicht, indem man zwei Umwegleitungen nach Mg. 2 an den verschiebbaren hinteren Querwänden 14 paarweise zu einem Umwegschalter verbindet, wodurch eine Verkürzung der Umwegleitung eine Verlängerung der Umwegleitung 7 und umgekehrt ergibt.A displacement of this telescopic pipe arrangement by a certain value, as can easily be seen, causes a change in the electrical detour by twice this value. It is therefore with the help of this telescopic conduit arrangement possible, the absolute length of the detour line with the same electrical length change as with the known detour line for the shortwave range to be reduced by half compared to this. An even more favorable design of the overall length the detour line is based on an arrangement according to the! i g, 3 achieved by adding two detour lines to Mg. 2 at the sliding rear transverse walls 14 connects in pairs to form a detour switch, thereby shortening the detour line an extension of the detour line 7 and vice versa results.
Für die Phasenverschiebung zwischen den Strömen I1 undlo bedeutet dies, daß eine Verschiebung der teleskopartigen Lei-For the phase shift between the currents I 1 and I o , this means that a shift in the telescopic line
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tungsanordnung des Umwegsehaltera um einen "bestimmten Wert eine dem vierfachen Wert dieser Längenveränderung entsprechende Phasenverschiebung bewirkt. Wenn daher für einen bestimmten Schielwinkel eine elektrische Längenveränderung von beispielsweise 40 Metern erforderlich ist, so benötigt man bei dem Umwegschalter hierfür lediglich einen Hub von 10 Metern.arrangement of the Umwegsehaltera to a "certain value a corresponding to four times the value of this change in length Phase shift causes. If, therefore, for a particular Squint angle is an electrical change in length of, for example 40 meters is required, so you need at the detour switch for this only a stroke of 10 meters.
Sind bei einer Antennenanlage eine ganze Anzahl von Dipolen vorhanden, von denen Jeder nach der in Pig. I dargestellten Weise gespeist wird, so kann eine ebenso große Anzahl von Umwegschaltern nebeneinander im gleichen Gehäuse angeordnet sein. Die Baugröße eines solchen Vielfach-Umwegsehalters ist aufgrund der relativ eng nebeneinander liegenden teleskopartigen Umwegleitungen um ein Vielfaches geringer als bei der bekannten Umwegleitung für den Kurzwellenbereich. Durch diese geringe Baugröße ist es möglich, die Umwegleitungen in wirtschaftlich vertretbarer Weise mit einem Gehäuse zu umgeben, wodurch jede Störung durch Witterungseinflüsse ausgeschaltet ist.Are there a number of dipoles in an antenna system, each of which is named after the one in Pig. I illustrated Is fed wise, an equally large number of detour switches can be arranged next to one another in the same housing be. The size of such a multiple detour switch is due to the telescopic diversion lines lying relatively close to each other, many times less than with the known detour for the shortwave range. Due to this small size, it is possible to use the detour lines in an economical way to be reasonably surrounded with a housing, thereby eliminating any disturbance due to the weather is.
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