DE1955328C3

DE1955328C3 - Detour line continuously adjustable in length

Info

Publication number: DE1955328C3
Application number: DE19691955328
Authority: DE
Inventors: Max 6830 Schwetzingen Huebner; Helmut 6831 Bruehl Koenig
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1969-11-04
Filing date: 1969-11-04
Publication date: 1980-12-18
Also published as: DE1955328B2; FR2066977A7; DE1955328A1; FR2066977B3; GB1314693A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf teleskopförmig aus- und einziehb^e, in einem Gehäuse angeordnete Umwegleitungen für eine symmetrische Leitung für den Kurzwellenbereich, deren kurzschließende Leitungsstücke durch isolierende Absrmdhalter an einer senkrecht zum Gehäuse angeordneten, verschiebbaren Querwand gehalten sind.The invention relates to telescopic extending and retracting, arranged in a housing Detour lines for a symmetrical line for the shortwave range, whose short-circuiting line pieces are attached to a are held perpendicular to the housing, displaceable transverse wall.

Bei zwei Sendedipolen in kolinearer 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 Nebcikeulen, wobei der Dipol in der Symmetrieachse des horizontalen Strahlungsdiagrammes liegt und die Längsachse der beiden Hauptkeulen senkrecht auf der Dipolachsc steht. Die phasengleiche Speisung der beiden Strahler wird durch gleich lange Verbindungsleitungen zwischen der Stromquelle und den beiden Strahlern erzielt. Ändert man die Länge einer dieser beiden Verbindungsleitungen, so ändert sich der Speisestrom /ι auf dieser Verbindungsleitung gegenüber dem Speisestrom h auf der anderen Verbindungsleitung um einen Phasenwinkel # der sich aus dem Verhältnis der Längenänderung der Verbindungsleitung zu der gesendeten Wellenlänge ergibt. Für das abgestrahlte elektrische Feld bedeutet diese Phasenverschiebung # zwischen den beiden Speiseströmen /ι und h eine Verdrehung der Hauptkeulen aus der symmetrischen Nullage um einen entsprechenden Winkelwert, den sogenannten Schielwinkel.With two transmitting dipoles in a collinear arrangement, the two radiators of which are fed symmetrically, i.e. in phase, by a power source, the radiation diagram of the radiated electric field in the horizontal direction is two mirror-symmetrical main lobes, as well as four secondary lobes, with the dipole lying 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 equal length between the power source and the two radiators. If the length of one of these two connecting lines is changed, the feed current / ι on this connecting line changes compared to the feed current h 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. For the emitted electric field, this phase shift # between the two feed currents / ι and h means a rotation of the main lobes from the symmetrical zero position by a corresponding angular value, the so-called squint angle.

In der Sendetechnik ist es 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.In broadcast technology, it is often desirable to keep the horizontal direction of the emitted electrical Make the field variable in a certain squint angle range, including the required change in the Connecting line lengths takes place with the help of variable detour lines.

Aus der DE-PS 8 36 517 ist eine symmetrische Leitung bekannt. Im wesentlichen weist die symmetrische Leitung zwei Leiter, insbesondere zwei Umwegieitungen auf, wobei jede aus zwei geraden, zueinander parallelen Schenkeln und einem U-förmigen Teil mit Schenkeln aufgebaut ist, die so gehaltert sind, daß sie in die erstgenannten Schenkel eingeschoben werden können. Diese beiden Leiter sind parallel zueinander angeordnet und im gleichen elektrischen Kreis enthalten. In einem Ausführungsbeispiel ist eine bewegliche, rechteckförmige Platte zur Veränderung der Schenkellänge vorgesehen, die mit den beiden U-förmigen Teilen der Leiter über Isolatoren verbunden ist Diese beiden Leiter werden gemeinsam verstellt und zwar nur jeweils mit gleicher Richtung um ein gleich langes Stück, d. h. beide Leiter können entweder nur verlängert oder nurFrom DE-PS 8 36 517 a symmetrical line is known. In essence, the symmetrical Line two conductors, in particular two detour lines, each consisting of two straight lines to one another parallel legs and a U-shaped part is constructed with legs that are supported so that they are in the first-mentioned legs can be inserted. These two conductors are parallel to each other arranged and included in the same electrical circuit. In one embodiment, a movable, rectangular plate for changing the leg length provided with the two U-shaped parts the conductor is connected by insulators these two Ladders are adjusted together and only in the same direction by a piece of the same length, i. H. both conductors can either only be extended or only

i- verkürzt werden, da sie beide an einer Seite an der senkrecht zum Gehäuse angeordneten Platte befestigt sind. Das hat zur Folge, daß die Leiterströme, gleichgültig bei welcher Stellung der beiden Leiter an entsprechenden Punkten längs der Leitung gleich groß, jedoch von entgegengesetzter Phase sind. Eine solche symmetrische Leitung ist jedoch für die Speisung von zwei Dipolen nicht geeigneti- be shortened as they are both on one side at the are attached perpendicular to the housing plate. This has the consequence that the conductor currents, Regardless of the position of the two conductors at corresponding points along the line, they are the same size, but are of opposite phase. Such a balanced line is, however, for the supply of two dipoles not suitable

Ebenfalls variable Umwegleitungen für koaxiale Leitungen sind in dem »Taschenbuch für Hochfrequenztechnik« von Meinke-Gundlach, Springer-Verlag Berlin, Göttingen, Heidelberg, 1962 auf den Seiten 381 und 382 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 der ein Abgreifer drehbar angeordnet ist.
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 als für Umwegleitungen in der Mikrowellentechnik. Variable detour lines for coaxial lines are also described in the "Pocket Book for High Frequency Technology" by Meinke-Gundlach, Springer-Verlag Berlin, Göttingen, Heidelberg, 1962 on pages 381 and 382. In one of these known variable detour lines for feeding symmetrical antennas via coaxial lines, the detour is designed to be pulled out like a trombone; In another known embodiment, the variable detour line consists of an annularly slotted coaxial line, along which a gripper is rotatably arranged.
These two known arrangements are described for coaxial lines and thus for the small dimensions of microwave technology. For the short wave range with an average wavelength of about 50 meters, however, the detour lines must allow length changes of 15 to 20 meters of the symmetrical lines used in this frequency range in order to achieve satisfactory squint angles. From this difference in size it can already be seen that completely different considerations apply to detour lines in shortwave technology than to detour lines in 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 .'äumliche Abmessungen, daß eine Aufstellung dieser Anordnung im Freien erforderlich ist Dieses ist aber außerordentlich nachteilig, da der Kontakt zwischenA well-known variable detour for the The shortwave range consists of a semicircular symmetrical line on which one feeds Power source connected grinding arm is performed. This well-known detour already has such a large one .'spatial dimensions that an installation of this arrangement in the open air is necessary. But this is extremely disadvantageous because the contact between

M dem Schleifarm und der halbkreisförmigen Leitung sämtlichen WitterungseinflUssen ausgesetzt ist, die den Betrieb besonders im Winter sehr störanfällig machen. Ein weiterer Nachteil dieser Umwegleitung besteht darin, daß eine Vergrößerung des verhältnismäßigM the wiper arm and the semicircular line is exposed to all weather conditions that the Make operation very prone to failure, especially in winter. Another disadvantage of this detour is there in that an enlargement of the proportionately

M geringen maximalen Schielwinkels durch eine Vergrößerung der ohnehin schon großen Abmessungen aus wirtschaftlicher und konstruktiver Sicht heraus nicht möglich erscheint.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, variable Umwegleitungen für eine symmetrische Leitung für den Kurzwellenbereich zu schaffen, die einen wesentlichen größeren Schielwinkel als bisher benutzte Umwegleitungen besitzen und dennoch in ihren räumlichenM low maximum squint angle due to an increase in the already large dimensions does not appear to be possible from an economic and structural point of view.
The invention is based on the object of creating variable detour lines for a symmetrical line for the shortwave range, which have a significantly larger squint angle than previously used detour lines and yet have a spatial dimension

Abmessungen noch so begrenzt sind, daß sie in ein festes Gehäuse witterungsgeschützt eingebaut werden können. Dimensions are still limited so that they can be built into a solid housing protected from the weather.

Diese Aufgabe wird erfindungügemäß dadurch gelöst, daß zwei von einer gemeinsamen Stromquelle gespeiste Umwegleitungen in dem Gehäuse hintereinander beidseitig der verschiebbaren Querwand angeordnet sind, so daß die Verkürzung einer Umwegleitung eine Verlängerung der anderen Umwegleitung und umgekehrtergibt This object is achieved according to the invention in that two are fed by a common current source Detour lines arranged one behind the other in the housing on both sides of the displaceable transverse wall so that the shortening of one detour line gives a lengthening of the other detour line and vice versa

In vorteilhafter Weise werden die verschiebbaren Leitungsstücke auf isolierenden, federnden Rollen geführt, die am Boden des Gehäuses befestigt sind.Advantageously, the displaceable line pieces are on insulating, resilient rollers out, which are attached to the bottom of the housing.

Zur Verschiebung der beweglichen Leitungsstücke sind durch steuerbare Motoren angetriebene Seilzüge vorgesehen.Controllable motors are used to move the moving parts of the line using control cables intended.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigtThe invention is illustrated in the drawings and described in more detail below. It shows

F i g. 1 ein elektrisches Übersichtsschaltbild, dieF i g. 1 is an electrical block diagram showing

F i g. 2 einen Längsschnitt durch ein Gehäuse mit zwei Umwegleiiungen.F i g. 2 shows a longitudinal section through a housing with two detour lines.

In den Zeichnungen sind mit 1 und 2 Veriindungsleitungen mit den Abschnitten Γ, 1" bzw. 2', 2" zur symmetrischen Speisung von zwei Strahlern 3 und 4 bezeichnet; 5 ist eine einspeisende Stromquelle, 6 und 7 sind stufenlos verstellbare Umwegleitungen, 8 sind Querwände eines Gehäuses 9; mit 10, 11 und 12 sind Leitungsteilsfücke der Urr.wegleitungen 6 und 7 bezeichnet, die durch je einen Kurzschlußbügel 13 abgeschlossen sind; 15 ist 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 connecting lines with the sections Γ, 1 "and 2 ', 2" for the symmetrical supply of two radiators 3 and 4; 5 is a feeding current source, 6 and 7 are continuously adjustable detour lines, 8 are transverse walls of a housing 9; with 10, 11 and 12 are partial line parts of Urr.weglinien 6 and 7, which are each terminated by a short-circuit bar 13; 15 is an insulating spacer, 16 a sliding 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 je zwei Abschnitte Γ, 1" bzw. 2', 2". Die Enden dieser Abschnitte sind, wie die Fig.2 für die Abschnitte Γ, 1" der Verbindungsleitung 1 zeigt, im Inneren hohl ausgebildet und durch eine 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 miteinander 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', 11', 12' teleskopartig ineinander verschoben werden und außerdem auch noch eine solche Verschiebung in die hohlen Enden der Abschnitte 1, Γ der Verbindungsleitung 1 möglich ist. Um den Einfluß des veränderlichen Abstandes des Kiirzschlußbügels 13 von der anderen Querwand 8 des Gehäuses 9 auf den Wellenwiderstand der Umwegleitung 6 auszuschalten, ist der Kurzschlußbüge! 13 über einen isolierenden Abstandshalter 15 mit einer verschiebbaren Querwand 16 verbunden, die gleichzeitig als Führung und mechanisches Auflager für die beider, letzten Leitungsteilstücke 12, 12' dient Zur weiteren Führung und Lagerung der übrigen Leitungsteilstücke 10, 10', 11, 11', 12, 12' sind am Boden des Gehäuses 9 isolierende federnde Rollen 17 angebracht. Die Verschiebung der Leitungsteilstücke 10,10', 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.As shown in FIG. 1, there is a variable detour line 6 or 7 in the symmetrical connecting lines 1, 2 between the radiators 3, 4 and the power source 5. Each detour line divides the relevant connecting line into two sections Γ, 1 "and 2 ', 2 ". The ends of these sections are, as FIG. 2 shows for the sections Γ, 1 "of the connecting line 1, designed to be hollow inside and carried out insulated by a transverse wall 8 of a housing 9. The variable bypass line 6 between these two ends also consists of Inner hollow line sections 10, 10 ', 11, 11' and 12, 12 ', the last two line sections 12, 12' being connected to one another in an electrically conductive manner by a shorting clip 13. A change in the electrical length of the detour line 6 is now achieved that the line sections 10, 11, 12 and the line sections 10 ', 11', 12 'are telescoped into one another and, moreover, such a shift into the hollow ends of the sections 1, Γ of the connecting line 1 is possible The variable distance of the short-circuit clip 13 from the other transverse wall 8 of the housing 9 to switch off the wave resistance of the detour line 6 is the Short-circuit bows! 13 connected via an insulating spacer 15 to a movable transverse wall 16, which simultaneously serves as a guide and mechanical support for the last two line sections 12, 12 'for further guidance and storage of the remaining line sections 10, 10', 11, 11 ', 12 , 12 ', isolating resilient rollers 17 are attached to the bottom of the housing 9. The line sections 10, 10 ', 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 bestimmter, Wert bewirkt wie leicht zu erkennen ist, eine Verändering 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 Längenverschiebung wie bei bekannten Umwegleitungen für den Kurzwellenbereich gegenüber diesen um die Hälfte zu verringern.A displacement of this telescopic line arrangement by a certain value causes how it is easy to see a change in the electrical Detour around 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 shift as with known detour lines for the shortwave range compared to these to reduce by half.

Eine Verschiebung der teleskopartigen Umwegleitungen um einen bestimmten Wert bewirkt eine dem vierfachen Wert dieser Längenänderung entsprechende Phasenverschiebung zwischen den von der Stromquelle 5 kommenden Speiseströmen I\ und h für die Sendedipole 3 und 4. Ist für einen bestimmten Schielwinkel eine elektrische Längenveränderung von beispielsweise 40 Metern erforderlich, so wird dazu nur ein Hub von 10 Metern benötigt.Shifting the telescopic detour lines by a certain value causes a phase shift corresponding to four times the value of this change in length between the feed currents I \ and h for the transmitter dipoles 3 and 4 coming from the power source 5 , only a lift of 10 meters is required for this.

Sind bei einer Antennenanlage eine große Anzahl von Dipolen vorhanden, die nach der in F i g.'. dargestellten Weise gespeist werden, so können alle Paare von Umwegleitungen 6, 7, die nach der in F i g. 2 gezeigten Anordnung miteinander verbunden sind, in einem Gehäuse nebeneinander angeordnet werden. Die Baugröße eines solchen »Vielfach-Umwegschalters« ist aufgrund der relativ eng nebeneinanderliegenden, teleskopartigen Umwegleitungen um ein Vielfaches geringer als bei den bekannten Umwegleitungen für den Kurzwellenbereich. Durch diese geringe Baugröße ist es möglich, die Umwegüeitungen in wirtschaftlich vertretbarer Weise mit einem Gehäuse zu umgeben, wodurch jede Störung durch Witterungseinflüsse ausgeschaltet ist.If there are a large number of dipoles in an antenna system which, according to the method shown in FIG. '. are fed manner shown, so all pairs of detour lines 6, 7, which according to the in F i g. 2 are connected to one another, are arranged in a housing next to one another. The size of such a “multiple detour switch” is many times smaller than that of the known detour lines for the shortwave range due to the telescopic detour lines lying relatively close to one another. Due to this small size, it is possible to enclose the detour lines in an economically justifiable manner with a housing, whereby any disturbance caused by the weather is eliminated.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Telescopic extendable and retractable in one Housing arranged detour lines for a symmetrical line for the shortwave range, their short-circuiting line pieces through insulating spacers on one perpendicular in the housing arranged, displaceable transverse wall are held, characterized in that two by a common power source (5) fed by diversion lines (6, 7) in the housing (9) are arranged one behind the other on both sides of the displaceable transverse wall (16), so that the shortening a detour line (6, 7) results in an extension of the other detour line (6,7) and vice versa.

2. Detour lines according to claim 1, characterized in that the displaceable line pieces (10,11,12) of the two detour lines (6, 7) are guided on insulating, resilient rollers (17) which are attached to the bottom of the housing (9) are.

3. Detour lines according to claim 1, characterized in that for the displacement of the line pieces (10, 11, 12) by controllable motors (18) driven cables (19) are provided.