DE2603348B2 - Übergangsleitungsstück und damit aufgebaute'Anordnung zur Kopplung zwischen Koaxialleitungen und einer konzentrischen Mehrfachleitung sowie deren Verwendung - Google Patents
Übergangsleitungsstück und damit aufgebaute'Anordnung zur Kopplung zwischen Koaxialleitungen und einer konzentrischen Mehrfachleitung sowie deren VerwendungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Übergangsleitungsstück zur Kopplung zwischen zwei Koaxialleitungen
und einer konzentrischen Mehrfachleitung und auf eine mit solchen Übergangsleitungsstücken ausgestatteten
Anordnung zur Kopplung zwischen drei oder mehr Koaxialleitungen und einer konzentrischen Mehrfachleitung
sowie auf die Verwendung solcher Übergangsleitungsstücke und solcher Anordnungen.
Konzentrische Mehrfachleitungen werden in Höchstfrequenz-Drehkupplungen
angewendet, in denen Signa-Ie, die von zwei oder mehr unabhängigen Übertragungswegen kommen, von einem feststehenden Teil zu einem
drehbaren Teil übertragen werden müssen. Die Herstellung von Übergängen zwischen den von
Koaxialleitungen gebildeten unabhängigen Übertragungswegen und der konzentrischen Mehrfachleitung
bringt dabei Schwierigkeiten mit sich. Die zur Verwirklichung solcher Übergänge am häufigsten
angewendeten Vorrichtungen machen von Überführungen zwischen Koaxialleitungen und kreisförmigen oder
rechtwinkligen Wellenleitern Gebrauch; es werden auch T-förmige Koaxialleitungs-Zusammenführungen
verwendet, bei denen einer der Zweige die in den zwei Außenleitern der Koaxialleitungen übertragenen Signale
sammelt, während andere Zweige die in den Innenleitern übertragenen Signale sammelt. Solche
Vorrichtungen arbeiten jedoch nicht ohne Impedanzanpassungs- und Abstimmelemente, die das Frequenzband
der übertragenen Signale herabsetzen. Das von solchen Vorrichtungen überdeckte Frequenzband ist auf eine
Oktave begrenzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Übergangsleitungsstück und eine damit ausgestattete
Anordnung zur Kopplung zwischen Koaxialleitungen und einer konzentrischen Mehrfachleitung so auszugestalten,
daß eine breitbandige Signalübertragung ermöglicht wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Übergangsleitungsstück gekennzeichnet durch einen ersten Leitungsabschnitt, auf dem die beiden Koaxialleitungen parallel
zueinander geführt und ihre Außenleiter galvanisch miteinander verbunden sind, einen daran schließenden
zweiten Leitungsabschnitt, auf dem nur noch der freigelegte Innenleiter der zweiten Koaxialleitung
parallel zu der ersten Koaxialleitung weitergeführt ist, und einen daran anschließenden dritten Leitungsabschnitt,
auf dem der freigelegte Innenleiter der zweiten Koaxialleitung galvanisch verbunden mit dem äußeren
konzentrischen Leiter der konzentrischen Mehrfachleitung noch über eine Teillänge parallel zu der ersten
Koaxialleitung fortgeführt ist, die als innere Koaxialleitung in der konzentrischen Mehrfachleitung weitergeführt
ist und deren Außenleiter zugleich die Funktion des Innenleiters für die äußere Koaxialleitung der
konzentrischen Mehrfachleitung erfüllt.
Bei Mehrfachanwendung des erfindungsgemäßen Übergangsleitungsstücks enststeht eine erfindungsgemäße
Anordnung zur Kopplung zwischen drei- oder mehr Koaxialleitungen und einer konzentrischen
Mehrfachleitung, die gekennzeichnet ist durch ein erfindungsgemäßes Übergangsleitungsstück zur Ankopplung
der beiden ersten Koaxialleitungen an eine als konzentrische Doppelleitung ausgebildete konzentrische
Mehrfachleitung und pro weitere anzukoppelnde Koaxialleitung ein weiteres erfindungsgemäßes Übergangsleitungsstück,
mit dem die Ankopplung in gleicher Weise jeweils an die hinter jeder Koppelstelle um ein
weiteres außenliegendes Koaxialleitungssystem erweiterte konzentrische Mehrfachleitung vorgenommen ist.
Vorteilhafterweise finden das Übergangsleitungsstück oder die Anordnung zur Kopplung zwischen
Koaxialleitungen und einer konzentrischen Mehrfachleitung gemäß der Erfindung Verwendung bei einer
Höchstfrequenz-Drehkupplung zur Übertragung von
Signalen zwischen einem feststehenden Teil und einem drehbaren Teil.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichung beispielshalber erläutert. Es zeigt
F i g. 1 ein Beispiel eines Übergangsleitungsstückes zwischen zwei Koaxialleitungen und einer konzentrischen
Mehrfachleitung gemäß der Erfindung und
Fig.2, 3 und 4 vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Übergangsleitungsstücks.
Fig. 1 zeigt ein Übergangsleitungsstück zwischen zwei Koaxialleitungen 1, 2 und einer konzentrischen
Mehrfachleitung 3 für zwei Kanäle.
In der Darstellung ist die Vorrichtung in fünf einzelne LeitungsabschniUe unterteilt, die nacheinander mit A, B,
C, Dund ^bezeichnet sind. Der Abschnitt A besteht aus den zwei Koaxialleitungen 1 und 2. Diese Koaxialleitungen
werden zueinander geführt und anschließend galvanisch miteinander verbunden. Die Koaxialleitung 1
enthält einen Außenleiter 10 und einen Innenleiter 11. Die Koaxialleitung 2 enthält ebenfalls einen Außenleiter
20 und einen Innenleiter 21. Der Abschnitt E am anderen Ende ist von der konzentrischen Mehrfachleitung
3 gebildet. Diese Mehrfachleitung enthält einen Außenleiter 30, der mit dem Innenleiter 11 der
Koaxialleitung 1 verbunden ist, einen Mittelleiter 31, der die Verlängerung des Außenleiters 20 der Koaxialleitung
2 ist und einen Innenleiter 32, der die Verlängerung des Innenleiters 21 der Koaxialleitung 2 ist.
Die Koaxialleitung 2 bleibt von einem Ende des Übergangsleitungsstücks zum anderen unverändert.
Der Leitungsabschnitt B bildet einen fortschreitenden Übergang der zwei Koaxialleitungen in eine Doppelleitung,
die gestattet, den Innenleiter 11 der Koaxialleitung
1 freizulegen. Die Koaxialleitung 1 ist schräg aufgeschnitten und nur ihr Innenleiter erstreckt sich in die
Leitungsabschnitte C und D. Der Außenleiter 20 der Koaxialleitung 2 wird dann mit dem Außenleiter 10
verlötet. Die Koaxialleitung 2 bildet einen der Leiter und der Innenleiter 11 bildet den anderen Leiter der
Doppelleitung des Abschnitts C. Der Leitungsabschnitt D ist ein fortschreitender Übergang der Doppelleitung
in eine konzentrische Mehrfachleitung, doch wird in diesem Abschnitt die Koaxialleitung 2 zum Mittelleiter
31 der Mehrfachleitung 3, und der Innenleiter 11 der Koaxialleitung 1 wird mit dem Außenleiter 30 der
Mehrfachleitung 3 verlötet. Der Leitungsabschnitt Eist
die eigentliche konzentrische Mehrfachleitung. Ein gleiches, jedoch umgekehrtes Übergangsleitungsstück,
das am Abschnitt E angeschlossen ist, ermöglicht wieder den Übergang auf zwei unabhängige Koaxialleitungen.
Die Koaxialleitung 2 verläuft ohne Unterbrechung vom Abschnitt A zum Abschnitt E, also ohne
Begrenzung ihres Durchlaßbandes. Dagegen wird bei der Koaxialleitung 1 das Durchlaßband nur durch die
Leistungsfähigkeit der fortschreitenden Übergänge der Leitungsabschnitte Sund Dund der Doppelleitung beim
Leitungsabschnitt Cbegrenzt.
Es ist bekannt, daß ein solcher fortschreitender Übergang breitbandig ist, wenn seine Länge ausreichend
groß bezüglich der Wellenlänge ist. Es tritt daher e>o
keine Einschränkung zu hohen Frequenzen hin ein, wenn der Doppelleitungs-Abschnitt C von Leitungen
gebildet wird, die ausreichend dünn sind und nahe beieinander liegen, damit ihr Strahlen vermieden wird.
Zur Vermeidung der Annäherungseffekte auf der t>->
Höhe der fortschreitenden Überführungen und der Doppelleitung ist es erwünscht, die Leitungsabschnitte
B, C, Din ein metallisches zylindrisches Abschirmgehäuse
einzuschließen, dessen Durchmesser über dem Durchmesser der Koaxialleitung 1 liegt. Die Enden drr
von dem Gehäuse umschlossenen Zone sind vorzugsweise mit einem absorbierenden Material gefüllt, damit
jegliche Resonanz verhindert wird.
In den Fig.2, 3 und 4 sind Weiterbildungen der Ausführungsform von F i g. 1 dargestellt.
Es wird immer von zwei fortschreitenden Übergängen und einem Doppelleitungs-Abschnitt ausgegangen,
doch ist es möglich, das beschriebene Übergar.gsleitungsstück maximal zu verkürzen.
In F i g. 2 ist der Doppelleitungs-Abschnitt maximal
verkürzt. Die zwei fortschreitenden Übergänge liegen in einem Abstand d voneinander, dessen Einstellung das
richtige Arbeiten ermöglicht.
Wie oben bereits angegeben wurde, ist das Übergangsleitungsstück von einem Abschirmgehäuse 40
umschlossen, das an den Enden das absorbierende Material 41 enthält.
In Fig.3 ist die Richtung der Schnitte der Koaxialleitungen 1 und 3, die die fortschreitenden
Übergänge bilden, umgekehrt, was eine weitere Verkürzung des Übergangsleitungsstücks unter weiterer
Beachtung eines zweckmäßigen Abstandes d ermöglicht.
In F i g. 4 sind die Schnitte der Koaxialleitungen 1 und 3 nicht mehr schräg, sondern gerade. Die Eigenschaften
stimmen im wesentlichen mit denen des Übergangsleitungsstücks von F i g. 3 überein.
Bei den F i g. 3 und 4 ermöglicht die Einstellung des Abstandes d das richtige Arbeiten in einem Frequenzband,
bei dem das Verhältnis der hohen Frequenzen zu den tiefen Frequenzen über 5 liegt.
Es sind natürlich auch Anordnungen zur Kopplung zwischen drei, vier oder einer größeren Anzahl von
Koaxialleitungen und einer konzentrischen Mehrfachleitung möglich; sie werden mit Hilfe mehrerer
aufeinanderfolgender Übergangsleitungsstücke gemäß den F i g. 1 bis 4 verwirklicht. Bei jedem Übergangsleitungsstück
wird die vorhergehende konzentrische Mehrfachleitung zum Innenleiter einer neuen Mehrfachleitung
die einen zusätzlichen Außenleiter aufweist. Der Durchmesser der konzentrischen Mehrfachleitung
vergrößert sich dabei entsprechend und in dem Ausmaß, in dem die Anzahl der Koaxialleitungen zunimmt.
Das beschriebene Übergangsleitungsstück ist in zwei Richtungen wirksam. Es ermöglicht sowohl den
Übergang von Koaxialleitungen zu konzentrischen Mehrfachleitungen als auch den umgekehrten Übergang.
Die Anwendung des beschriebenen Übergangsleitungsstücks ist insbesondere im Zusammenhang mit
einer oder mehreren Drehkupplungen von Interesse, die die Übertragung mehrerer Hochfrequenzsignale nur in
einer Anordnung mit konzentrischen Mehrfachleitungen ermöglichen. Die Übergangsleitungsstücke sind
daher zwischen den Koaxialleiiungen vor oder nach der
oder den Drehkupplungen und diesen selbst angebracht.
Die Erfindung kann auch bei elektromagnetischen Empfangssystemen angewendet werden, bei denen die
Notwendigkeit, gleichzeitig Signale in mehreren Frequenzbändern zu senden und zu empfangen, dadurch
zum Ausdruck kommt, daß konzentrische koaxiale Übertragungsleitungen angewendet werden müssen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Übergangsleitungsstück zur Kopplung zwischen zwei Koaxialleitungen und einer konzentrischen
Mehrfachleitung, gekennzeichnet durch einen ersten Leitungsabschnitt (B), auf dem
die beiden Koaxialleitungen (1, 2) parallel zueinander geführt und ihre Außenleiter (10, 20) galvanisch
miteinander verbunden sind, einen daran anschließenden zweiten Leitungsabschnitt (C). auf dem nur
noch der freigelegte Innenleiter (11) der zweiten Koaxialleitung (1) parallel zu der ersten Koaxialleitung
(2) weitergeführt ist, und einen daran anschließenden dritten Leitungsabschnitt (D), auf
dem der freigelegte Innenleiter (11) der zweiten Koaxialleitung (1) galvanisch verbunden mit dem
äußeren konzentrischen Leiter (30) der konzentrischen Mehrfachleitung (3) noch über eine Teillänge
parallel zu der ersten Koaxialleitung (2) fortgeführt ist, die als innere Koaxialleitung (31, 32) in der
konzentrischen Mehrfachleitung (3) weitergeführt ist und deren Außenleiter (20) zugleich die Funktion
des Innenleiters für die äußere Koaxialleitung (30, 31) der konzentrischen Mehrfachleitung (30) erfüllt.
2. Übergangsleitungsstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten und im dritten
Leitungsabschnitt (B bzw. D) der Außenleiter (10 bzw. 30) einer Koaxialleitung (1) bzw. der konzentrischen
Mehrfachleitung (3) in einem schräg verlaufenden Schnitt abgeschnitten ist.
3. Übergangsleitungsstück nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Leitungsabschnitte (B, C, D) von einem Abschirmgehäuse (14) umschlossen sind.
4. Übergangsleitungsstück nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des von dem
Abschirmgehäuse (14) umschlossenen Bereichs mit einem absorbierenden Material (41) gefüllt sind.
5. Anordnung zur Kopplung zwischen drei oder mehr Koaxialleitungen und einer konzentrischen
Mehrfachleitung gekennzeichnet durch ein Übergangsleitungsstück nach einem der vorhergehenden
Patentansprüche zur Ankopplung der beiden ersten Koaxialleitungen an eine als konzentrische Doppelleitung
ausgebildete konzentrische Mehrfachleitung und pro weitere anzukoppelnde Koaxialleitung ein
weiteres Übergangsleitungsstück nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, mit dem die
Ankopplung in gleicher Weise jeweils an die hinter jeder Koppelstelle um ein weiteres außenliegendes
Koaxialleitungssystem erweiterte konzentrische Mehrfachleitung vorgenommen ist.
6. Verwendung eines Übergangsleitungsstücks nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder der
Anordnung nach Anspruch 5 bei einer Höchstfrequenz-Drehkupplung zur Übertragung von Signalen
zwischen einem feststehenden Teil und einem drehbaren Teil.
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