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 Verwendung

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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)

Patentansprüche:
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.
DE2603348A 1975-01-31 1976-01-29 Übergangsleitungsstück und damit aufgebaute Anordnung zur Kopplung zwischen Koaxialleitungen und einer konzentrischen Mehrfachleitung sowie deren Verwendung Expired DE2603348C3 (de)

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