DE2115147C

DE2115147C - Richtkoppler-Anordnung zum Messen der vor- und rücklaufenden Welle

Info

Publication number: DE2115147C
Application number: DE19712115147
Authority: DE
Inventors: Alexander Dipl.-Ing. Dr.; Kraus Peter; 8000 München Kraus
Original assignee: Rohde & Schwarz, 8000 München
Filing date: 1971-03-29
Publication date: 1973-09-06

Description

<j'..rJ- cnen N •.--ilr'-er i2i mit "-eh-eren'ri Γη-.irier- io -Aobe· .' de elektrische Länge der koppel/one i<.:s:--sj,.₁ ^:·;::-- -ι.-· r:eber.en Tr.;:>i<. ■! -■ ■ , en i ä4. R : JVr.oppier lsi Her ['bertrag-ngsfjktor /\u^iv

13. 15·. /ν-. is.i:c·. deren F-m:tiern ._;-:d \'.:-v ie-.>c^:s ü.iür:- nnö Nebenie,tL:ng :■«: aNo in Abhängigkeil ■■ / ''-'V-i ■e-p.-J-ül'ede-. 16. 1". 18· ee-ch::>ei -:nd ^;; annähernd slnusf-rmig Die Abweichung ·.; ■

^: 1.!-.T₁H-::: n.i.h Aüspn.J: :. da,:.:rch nc- e\ak:ep Mn> i-t gering :;nu \ernacliläs>igp;ir. v.ei

keiiP .'e: Jv'e\ ,: :^;i die ( -r .-n.'^rivq .en/en der :■:■- 2- ,.- (··.'. :-· ί n:er diesen \ orausset/ungen gilt. L,p..::der: -ccndep ! ;e! p.: -clvcie- lh. 17. 18) ge- " , _v A ■ >in 2.-_r .'Ä).

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!■euL,e:-/^!in...b:ia:¹i2ii!er ! ak;-·" ^t. der iv.

t:ei.c:i;-.-j:J-.;:-·· dal.' de ( irei./frei.!.:en.' der Tr.·:·-,- \λπ dem -Vh-'and der M::.p!- und Nehenieitur.u a^;^

s^t^ren !-.-J":.-- .:!- _v! ·.· .'Iv^c ,·:, nhersra jcnde 3° ii.^:i'-^i

!! recj^:.:en/ .le; R:.hik, : r'cr:::', -.:v..:■..· jcu;j;-,'i >;. Oie-e -.larke f-requen/ar'-angiikeii cics (_hen^r·.-

ν -Vi,>'J:;. ■ ;_L. _:U;J; '\r-p;- ,r M "^ dadiir J-' .-^! njsf:k;.ir- ;>t w. der Pra\i- naehteilie. Wen;¹,

pekenn.· r.v.: .·:. ·..;:':· ρ.ι·..ίί-_·! .·..'■: \u-L;.ii;L ·ίο~. f ieci'.:ci-.'-^pe'-.iren i:ro!vr Bandbreite ühenra;je'··

\er-uir^:cr- ■ L'cr parate! /u Cd ein/eirven V er- werde:;. ircien -;arke Ampiiiuden-V er/errmiue

viär'-.eix··!·.¹:; v;n i-d·,·· n-el-^cre -i.irk irejfimpf'.e 35 ;n:'. eiP/elne l-retiLaMi/en können an hestimnite:-

/ -( -Sc ...-ikrei-e ι 23 '".- 27i ι;·.·-J-iaitei -iiid ''-..nt-ten μ··2;ιι- aii-üeiii-ch· werden Kurze ImpuK·.

\: . :d!ii·'--- ' . Ii \r-ppvh ^;. dadurch >je- d;e n.-.llitüctr.;iii ein breite- Spekinirn aufweiten,

k·-:- .-!·:.: ,;.;i^; re· mehrere·- /-C-SorienkreiNori -.v erder, bein Pa-sier,:n e;i,e^ -o.chen Richlkopple:-

»i-.en Re- ■■ :n.-:':vui:;-n.-ep, L'e^t.ifTeli -ind i.n/niä^-i^ vorform! Fieirv, getrennten Nles'-en de"

\ri'!'dr-. iinc n.iJi ^i-^prueh ' b· ■ '·. dadurj-i ω \.-r- :i~u ruckiau^fende:; Weilen -ind außerden;

pesenn/eiJ-'.iiet. daii Jen: '-■ er-tärker (2) eine ein- ^pe/ieüe t.ichknr\cti rotis:

*le!ih.:!-e f !'J-ileituni; ι KIi •■.i-rüeseh.iitei i··! M -Aiirden daher schon d>e ver>chiedenaniü>!en

■\nordii;;ii^ n>n.h .A-^pn.eh ! h;-, ~. dadi.Tci'i V'er-nche umernorrmen. um die liandbreiie ^olcl·eΓ

j!ekci:i!/eiciinei. d.i^K der V er-tä rke^r ( 21 über Dänin- R i\.'um ppi er /π \ eri;rot.(ern

(up.Li-L-iieder '■'. Si ..n die Nci\:i._;::,;it |4> de- 45 S· i-r e- /. H. bekannt, die i requen/charakter^HK

R\ -!.tk, '[-p!ei ■■ 1 Ii angeschaltet 1^: des i. heriraeiini:>fiikli>rs. des R.iehtkopplers seibsi

'■'. Λ p.>idiii:ii;.' na J-i Λι-spruJi : hi- S /uni M-.s.or. einzuebnen, indem die kopplung /u^Lhcn der Haupi-

cief '. r i.nd ; L^k¹Ui.fcnden WePe mittels /v.l.,er and Ne'"eiilei!uni.^r lariys der 1 iinee / nicht konsia.m.

je- -!.derlei¹ Λ π /ei l: t;c ί η r 1 ^ h. t ■: n yc: ■. dadurch je- sondern kontimiierlicli oder slul'enweise Mch ände-nd

lenn/ei-J \·ί. d.iil der F iiiuan-j des cin/'jen '--:r- 5,1 L-e-Afi!:'· ν.ηΔ Mit solchen gestuften Breitband-F' ■ ;it-

St;irke^rs i 2i penndisch /v.isj^n den beiden Foren '■. · ,'p'er;¹ lassen sich lianubreilen ion 1 : 10 er/ie en.

(5. 61 der Nehei;le:tim;j (4) i:iid de--en Aiisyarij: da- Rieht\erhältnis ist aber reiati\ schlecht (meist

perii'disj; /v\isjieü (ie:i bcden Api/eitieemrichtiip- kleiner aU 25 eiIiI

gen (31. 32) uniL-esJialiet \wrd iScpial'er'). 3(1) Is lsi auch bekannt, die Lange / des Richlkopp-

53 lers ■■ ) 4 /u wählen, so daß der L'henragungs.fakior eine der I requen/ pr.iporl,on..'e Ciroßc v.ird. Wenn

d.::i-i hinter diesem \erkür/ien Riehtki'ppler ein

/i'C-Dampiunpdiai .^cschallci wird, wird der ί rc-(.!li.'ii/uang im Anfaniisbereich üer Sincsfunktion bis

Die I riindunt' bc/ieht sich a'.it eine RiJukopplei- ^o /u einem Argument von etwa 0.2 eingeebnet. XnordnuriL.' /um Messe;-, der »or- und p.icklauienden I s ist bei einem Riciitkoppler. dessen Übertragungswelle mil einem Ri Ji'koppjer. dessen ! ber!raü'ap^ ,· faktor sinusförmig fi'eqiien/abhangig ist. aucli b_L·- iakiiir stiHisformii; 'rei|;ien/abhängig is; i,nd an dessen kann!, an die Ncbenleitune eine Kap;i/Hät an/u-NebetileittiiiL: em kompens.'iii'M-'.iertv'i mn annähernd schalten, die damit eine Verbesserung des [^:requen/-umgekeiir! propo: iiona! s;mi.ioriii';.:er: '. ber'raeiinjs- 65 s:..n::c·. bnn.L·;. and /v.;:r ui dem I reuiien/bcrcieh, in fal tor ani-esehalte; ist uelct'cm der C bertragungsfaktor mit der Frequenz Alle praktischen R · Jitk·.ippier- \;:sf iahriingen he- sinn· ^rorp>ig ansteig' i-'ine Kapa/itüt besitzt bekannt- -i!/en L'cgemiber den tr siJi ;ι· erv. ·.; !enden idealen In. h ein umgekehrt frequenzproportionales Verhalten,

2 I 15

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,, V. inU-! a;:-h .,ni:,!.^- -;[■.::-.for mi se- irecüc¹' ■· c; ' :. j.·:- ¹MeI¹C einer -oLiup k

.·■: d^;e-er bek.u-.n'.c:; k. dai: Νΐΐ'..-i-.e Ar.ord;i^:,i--j.

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:: ίΐ.ι τ" ii bek.;!"iv. uencn ·. .h_L--Jiiil^:.-Jl ;,i. -a-Jc;-ο- ei-· •j; I rcqi.cn/ meiir , Λ: -,.I,-,·, XL-r-tarkun^-fa-!':- ..ipnicn Anordnungen he-: a;.en/abivä:ii;!i;kc;i. ',::v.i c^ ■■ -.erwendei Werden.

• ;.. in vne !".n; einer i e:'i:i:j /_; de •j-, i-i Hie ! c::iiPi; i>; aa! dc-' Jc; ■·■., .-i'.ijieu-.iniiiL-n Se::e .Mfji- ;.:id h.:·.

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»c;rai:c uerdcn Li; er di
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:^_r. ,.i;k;;n, ^r Ϊ .nc : PC-unpcian/ d c- ycr.n,. ^,■■^. ■ -· ,,· . ': ^l-r Richtkopp;cr 1 -wk; lc-ie ι "^!li'^li:::- ^v"" ^Λ .

" ·, ^pdS-.onc^saindBlhM-.hcan^dairpninc,—i._V-

■" -e-ch dtci n,c A.-can.c d-ccr ^mp-^^-· ^,.ι,,,,,,,,η,Ι m-chaUcr^Ncrb.inCLP.^irchwe:.!..,. •λ;. ;/.:.cot:.T _ ent^ed-T cmc der -.o-auf-.-nden ,'der c;nc ,ic; .;--

!aiiicndcn We< e proporpona ^pann^ne. a;wlen |...-

:.! ^ !."·?>■· ^d- ^Lc:U:l- -^lc"ⁿ ^' '■"'■ "^;"¹ "' 'v'.'^rirU·· ^ ^OR^htkoppic, 1 i.t n,vh c;;:C -.n Mi:icn ,;,r. ,cwahu ;.-Ki die M.t.c des /.". ure. ir ahnden ^r_;urK„ .r K.y_; ■ . , _; ^. ^ ,.,„...-,

)jr \ er-'.arsei 2 ^:-c-;ch! .üi- '..rc!

rbe.ien.

.: .·.. '" ., erroc!;:. Pie kompen-aMon k.'mmi hie: werden V. .-ii tie·!'· ·.'!.'.-.;rch /iM;:nde. dal3 der MiHiMi'rrniLie ! rcipaen/capu .*· i )er \ er-'.ärk..

,■: , RiLh;kopp!cr- dur.il den c.oun.u.enMi'-.rrni'en 1 r·.- 13. 14 und 1?. die m t nnuer Ha-^-Ji.iiiunc arhc.u;

: .!vcana ..lcr r;nc.\ngMmpedan/ del ofl'ene:; I e:iiWVc /;:r I r.'ciic ,^; c dei cc.n nn-Lhten I ic,.;:cn.vnai akie-

• i'.-j-iiMi-'i wird iistii- UC-- \ er">;ai'ki:n->!.-.k'orv n.ijh tx^r Be.'iel-.ii'.v-'

Ad d:csc bck.iiiiii.'r. Richlkojip!c^r-.\noiv^;;-i!:!ccp

;■;■:■:.::;.i;er .iKn ,-,ar ;n einem reiah\ -chiraie;: i rc- ·,;. _t , .cn/b.;i'd wi .:cr (irc'ix'iiiirdnung ■. on 'locli-'en- ,_;I! "'·'.■ . ΊΠ h-K ; Zi' -Jini; I rvuucn/ganccinchnup .· ό ι !'-erde m haben -ι, /am Toi', ei'i hchicc;^:cs Rieh;. eriialU";- sind ."λ ι se he π den t ¹Pi! lern ¹Mu; NIa^n" liic-ii.; C i η.-' ν'' ■ ■- '

i ■· lsi Auleabc der '"ΓΓιηϋιιημ. eine R!c^hlk::pp^!er- ] ι ov^iorcn jcwcii> / CR l'ict,ia.i.icl;cdci 16. P ·:ικί IX Λη'>;.Ιηυημ /u -kh.uic;i. die bei hohem Richneriiannis et, je-.Liuiiic; Pie frauen/.ibhaueiLie \ c: -',iik iinc. d;e

·. :n e.neni 'ro;:en Ircuien/bcreich von 'ninde-i'.:¹^ dci cm;:anc^ er^! i,.ierten Mni.stoiiiv-.'.cn ι r'viücii.¹-

'. : ^;ii(i ,κν.: meli'' cine pra>.;t-ch koiv-lamc ! "^iaen/- ch;.:... htmi; de- Riehikoppier- 1 rc.'ipro* ι-!, wird

Inc; ,'.K₁. :rvi -Λ-; enilicheii diir. h eine is cu;:cii/ab!iap_; ice

von einer !■(■■.!■'-

der -v-

die Mcivcnie

i^c-i¹ \i)ig.i^uc ·λ;γ,! a'^gehend von einer !(■.! (iCüciikpp

■-.·. ;'^:i:,-f- \iii'rdniüu: der Cinuanu·- erwiiliirci: An, t-, .vun-,cliun ί .· :n/trei|Lieives -ii'd die Mcivcnie l^l)

■.•rlir.dmv.-'-'j.c:;.. ''· d.;>;.-■ h ^eiosi. d,.;l^ tic; K.-mpcn- 21! 21 ,ind 2.1 der "I leip.il-uli.der em-!eill\ir \ni Au-

MliiiHsMcrp'i'i cm Ver^arker ist. dc-ocn ^'cr^■ -:kunc>- .;,·.- ; de^ Ve, -larker- 2 -;nd feiner ii'^h stark ;.'-.

f.ιk■..-;■ diKLh ^!'.^c fictpienzabhia'' iüi· tΊctic-i-ik>■ pp!■ !n^.⁷ dampfte / e'-Ncric.'Vr.'ci^e 23. 24. 25. 26 and 27 ,o·

gesellen, deren Dämpft.ngsuerte und Resonanzfrequenzen durch veränderbare Widerstände b/vv. Kapazitäten ebenfalls einstellbar sind. Wenn die vorgeschaltete Fiehleitung Kleine frequenzahhängige Dämpfung aufweisen sollte, kann diese durch entsprechende Berücksichtigung bei der Bemessung der Frequenzcharakteristik des Verstärkers ausgeglichen werden

Am Ausgang des Verstärkers 2 wird die Wechselspannung mit einer Diode 28 gleichgerichtet und durch einen Kondensator 29 geglättet. Die Gleichspannung gelangt dann über einen Umschalter 30, der synchron mit dem Schaller 9 geschaltet wird, zu den An/eigecinrichtungcn 31 und 32. Wenn die Umschultfrcquenz der Schalter 9 und 30 genügend hoch gewählt und rcchteekförmig geschaltet wird, kann somit gleichzeitig die vor- und rücklaufendc Welle gemesser, werden.

In einem praktischen Ausführungsbeispiel einer solchen Anordnung wurde die elektrische Länge / des Riehtkopplcrs mit 7.5 cm gewählt. An der oberen Bandgrenze von 1000 MIIz beträgt demnach ///. des Richlkopplers 0,25 und sinus 1,57 1. Der Richlkopplcr gibt damit eine relative Amplitude der Größe 1 an den nachgeschaltetcn Verstärker ab. Der Verstärkungsfaktor dieses Verstärkers wurde in diesem Frequenzpunkt auf i0 dB eingestellt. An der unteren Handgrenze von 1 MIIz ist Iß. O.OOO25 und dei Sinus 0.00157 O.CO157. An den Verstärker gelangt damit die relative Amplitude von nur noch 0,00157. Damit der (Jberiragungsfaktor der Gesanitsehallung konstant bleibt, wurde in diesem I requen/punkt eine Verstärkung von -56 dB, im ganzen also Mi tiH eingestellt. Im Gesamtband von I bis 1000 MIIz wird der Verstärkungsfaktor mit den einstellbaren F.lcmenlen 19 bis 27 timgekehrt proportional sinusförmig in ίο Abhängigkeit von der Frequenz nach der Beziehunt:

sin 2tt Iß
eingestellt. Die Praxis hat gezeigt, daß diese Hinstellung mit einer Genauigkeit von | l,5°/₀ realisierbai ist.

An Stelle nur eines Verstärkers im Sinne des dargestellten Ausführungsbeispiclcs können selbstverständlich auch zwei erfindungsgemäß bemessene Ver

ao stärker an die Tore der Nebcnleitung angcschaltc werden, wie diese beispielsweise in der Impulstechnik vorteilhaft sein kann. Wenn die Anforderungen an die Genauigkeit der Frequenzcharakteristik nicht zu hocr sind oder wenn man Bauelemente mit geringer Streu ung verwendet, dann können die Elemente 19 bis 2' auch fest eingestellt sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

2 ϊ 15 147

ι ' 2

·. or.:.,--eiziini:en den Nachteil, daß die vor- und riiek-

i'. ■■■-.■■ -^r₁₁. i-_c la^i'-Mi-'en Wellen nicht \o;;kornnien \oneinander gc-

"~ ■·-- -^L :_r-rJ./·;·. nropcrtionale Spannungen an den Toren der

RiJmL .;_T;_;v-\r.,.r.,_ri:.T_. ,·.,„ \i.-^_C:-· j_c- \ebeρ:eι·■uIi_' ::>.:ftreten- Diese F:'genschaft be/eicI-net

- -.'ir-d rLjLi'fep'dcp VJiIe V-'- -nc-, ^Richt- 5 man'ais R._ch!\ erhälinis Bc einem Richikoppler -.o:-

.,._c, ,!.._.. ί' :,_cr,..... .,,:.,.-.4 ,,.- ,,,-..,^ TiJl"- R.eh'\erhä!nis isi die Storkomponente ,.!er

,'.,.■r-bb-'"---- -' -''-^..'-^.."--r \I_T'',r:_;1" Γη··-··· 'H'e- W ellenavskoppi'ing /. B. ' „.. hei einen:

K.'P-PeP- /fons-.-err.-l rv\ ._:p-aher-d ..''^e- R i Ji ti- ■■ ppier ν on 4u dB ' , , !^;ür Meßgeräte. uelJ:e

.be '.οι- „nd riickla-ifenJe V. eile an/e'gc

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:.,k;. r .:--=.-,n._;;.·· :-:. ..: a vi J r c !- je^:;'·;· u. — r Fi^htki^pplcr nn' c;nem iv.-hen Richt\erhäii .' L ' ι. '^: η c i . ii-il ι ic r K ■ TiipL-n-..^: ·Λη»Ί :erp·. ι· cn ueem^er

\er.:ä-keri2, ,^. de^-r \ e>-;>: i· ::"ί.;.κ^ -r ι I < l·^ ,i.r, ·' rerirau^n^'' .:'-wr S,_: eires ^genanr.-

,!■ -ei-, eire Ir^:^-:,'-+,;:;·-·.^ t,c_M:v rr^:^'- Π M-R'. Ji'¹- .-rpiei^ ηι>! --.'!^L.iPier kopplün;;-

Ι6Κ2-|,:·^^·;ν;_!Γ:.,:_:·-;_:;-Γ._Γ,,-,_?:',!.;^ /v.;-:.r-p der H.iupr- '.:nd de·' \enenieüi:ni: giü