DE2907238A1

DE2907238A1 - Tunable HF detector probe for HF transmission line - achieves self-cancellation of interference signals using screened double coupling line

Info

Publication number: DE2907238A1
Application number: DE19792907238
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl Ing Dr Ing Spinner; Leo Trexzka; Reinhard Westermeier
Original assignee: Spinner GmbH
Current assignee: Spinner GmbH
Priority date: 1979-02-23
Filing date: 1979-02-23
Publication date: 1980-08-28
Also published as: DE2907238C2

Abstract

The detector probe has a Hf input (10) and a LF or DC output (12) to which a resistor (14e is coupled for receiving the LF or DC measuring signal. A transformer (58) has a primary winding (16) coupled in earth-symmetry to the HF input via a variable choke coil (18) and associated turning capacitor with its secondary winding (20) coupled via a screened line with a rectifier and filter chain. The secondary winding of the transformer is earth-free and the screened line coupling it to the rectifier and filter chain comprises a symmetrical double line (22), so that received interference signals appear simultaneously between the screening (24) and both lines for self-cancellation. The detector can be used for a wide frequency range.

Description

Bezeichnung: Abstimmbare Hochfrequenz-DetektorsondeDesignation: Tunable high-frequency detector probe

Die erfindung betrifft eine abstimmbare Detektorsonde der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Bauart. Derartige Detektorsonden werden benötigt, um eine übertragene Hy-Leistung mit hoher Genauigkeit zu messen Eine Schwierigkeit der Messung besteht darin wenn diese in einer Umgebung durchgeführt werden muk, in der Störreldeinschlüsse vorhanden sind Diese Störfeldeinschliisse können durch die Abschirmung allein nicht beseitigt werden, weil durch Streuung auch zwischen Abschirmung unc Verbindungsleitung Störsignale eintreten können, die das tse3ergebnis verfälschen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde9 eine Detektorsonde zu schaffen, die im wesentlichen einstrahlungssicher ist, und insbesondere in einem Bereich zwischen ITull und 50 kHz von Störspannungen eine Einstrahldämpfung von mehr als 100 dB aufweist.The invention relates to a tunable detector probe in the preamble of claim 1 specified type. Such detector probes are required to to measure a transmitted Hy power with high accuracy. A difficulty the measurement consists in taking it in an environment in which interference field inclusions are present These interference field inclusions can be caused by the shielding alone cannot be removed because there is also scatter between Shielding and connecting line interference signals can occur, which affect the tse3result distort. The invention is based on the task of creating a detector probe, which is essentially radiation-proof, and in particular in an area between ITull and 50 kHz of interference voltages has an irradiation attenuation of more than 100 dB.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Xennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale Durch den Übertrager wird eine nicht galvanische Einkopplung bewirkt während früher Spartransformatoren benutzt wurden, so da sowohl Primär-als auch Sekundärwicklung an Masse gelegt waren, so daß sich eine erdunsymmetrische Ausbildung auch für den Sekundärkreis ergab.The given task is solved by the in the labeling part of claim 1 specified features The transformer is a non-galvanic Coupling causes while autotransformers were previously used, so there both Primary as well as secondary winding were connected to earth, so that there is an unbalanced earth Training also resulted for the secondary circle.

ach der Erfindung wird die Einstrahlungsfestigkeit im wesentlichen durch den elektrisch und mechanisch symmetrischen Aufbau der Schaltungselemente erreicht, d.h einerseits dadurch, daß die Schaltungselemente gleiche Werte erhalten, und andererseits dadurch, daß der geometrische Aufbau so getroffen wird, daß -iapazitäten zwischen Abschirmung und den beiden Leitern der Doppelleitung klein und vor allem gleich sind, so daß der Sekundärkreis kapazitätsarm gegen Masse ist Außerdem wird der Innenwiderstand niedrig für Störfrequenzen gehalten.After the invention, the irradiation resistance becomes substantial due to the electrically and mechanically symmetrical structure of the circuit elements achieved, i.e. on the one hand by the fact that the circuit elements receive the same values, and on the other hand by the fact that the geometric structure is made so that -i capacities between the shield and the two conductors of the double line small and above all are equal, so that the secondary circuit has low capacitance to ground the internal resistance is kept low for interference frequencies.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further refinements of the invention emerge from the subclaims.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten abstimmbaren Detektorsonde mit geschnittenem Abschirmzylinder; Fig. 2 eine Ansicht der Detektorsonde, betrachtet in Richtung des Pfeiles II gemäß Fig. 1, ebenfalls mit geschnittenem Abschirmmantel; Fig. 3 eine axiale Ansicht der Detektorsonde in Richtung des Pfeiles III gemäß Fig. 1; Fig. 4 eine axiale Ansicht der Detektorsonde, betrachtet in Richtung des Pfeiles IV gemäß Fig. 1; Fig. 5 eine Schnittansicht nach der Linie V-V gemäß Fig. 2, Fig. 6 eine Schnittansicht nach der Linie VI-VI gemäß Fig. 2; Fig. 7 ein Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen Detektorsonde.An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to FIG Drawing described. The drawings show: FIG. 1 a side view of a tunable detector probe designed according to the invention with a cut shielding cylinder; FIG. 2 shows a view of the detector probe, viewed in the direction of arrow II according to FIG Fig. 1, also with a cut shielding jacket; Fig. 3 is an axial view of the Detector probe in the direction of arrow III in FIG. 1; Fig. 4 is an axial view the detector probe, viewed in the direction of arrow IV in FIG. 1; Fig. 5 a Sectional view along the line V-V according to FIG. 2, FIG. 6 is a sectional view according to the line VI-VI of FIG. 2; Fig. 7 is a basic circuit diagram of the invention Detector probe.

Zunächst soll die erfindungsgemäße Detektorsonde anhand des Schaltbildes nach Fig. 7 beschrieben werden. Die Detektorsonde weist einen koaxialen HF-Eingang 10 und einen koaxialen NF- bzw. Gleichstromausgang 12 auf, an den ein Nutzwiderstand 14 anschaltbar ist. Die Primärwicklung 16 eines Übertragers liegt erdunsymmetrisch einerseits an Masse und ist andererseits über eine Stelldrossel 18 mit dem EF-Eingang verbunden. Ein Stellkondensator C0 dient zur Anpassung.First of all, the detector probe according to the invention should be based on the circuit diagram according to FIG. 7 will be described. The detector probe has a coaxial RF input 10 and a coaxial LF or DC output 12 to which a useful resistor 14 can be switched on. The primary winding 16 of a transformer is unbalanced to earth on the one hand to ground and on the other hand via an adjusting throttle 18 to the EF input tied together. An adjusting capacitor C0 is used for adjustment.

Die Sekundärwicklung 20 des Übertragers ist erdfrei ausgebildet und er ist über eine symmetrische Doppelleitung 22 mit dem IF-Ausgang 12 verbunden. Die Abschirmung 24 der Doppelleitung ist mit Masse verbunden. In die Doppelleitung sind in einem symmetrischen Aufbau parallel zur Sekundärwicklung 20 ein Stellkondensator C1 zur Anpassung an die Frequenz, ein Widerstand R1 und zwei Kondensatoren C2 bzw.The secondary winding 20 of the transformer is floating and floating it is connected to the IF output 12 via a symmetrical double line 22. The shield 24 of the double line is connected to ground. In the double line are in a symmetrical structure parallel to the secondary winding 20, a variable capacitor C1 to adapt to the frequency, a resistor R1 and two capacitors C2 resp.

C5 sowie eine Potentiometerschaltung sowie Pzur Einstellung der Amplitude ç In die Doppelleitung sind zwischen Widerstand R1 und ondensator G2 im Gegentakt geschaltete Dioden D1 und eingeschaltet, und zwischen dem Kondensator C2 und dem Kondensator C,t eine Reihenschaltung aus Widerstand R2 und Drossel DR, wodurch sich wie ersichtlich, ein völlig symmetrischer Aufbau ergibt, so daß auftretende Störsignale gleichzeitig zwischen der Abschirmung 24 und den beiden Einzelleitungen 22 auftreten, und sich gegenseitig auslöschen.C5 and a potentiometer circuit and P to adjust the amplitude ç In the double line are between resistor R1 and capacitor G2 in push-pull switched diodes D1 and switched on, and between the capacitor C2 and the Capacitor C, t a series circuit of resistor R2 and choke DR, which creates As can be seen, a completely symmetrical structure results, so that interfering signals occur simultaneously between the shield 24 and the two individual lines 22, and annihilate each other.

Um die Symmetrie zu gewährleisten müssen nicht nur exakt gleiche Schaltungselemente symmetrisch die Doppelleitung eingeschaltet werden, sondern es muß gewährleistet werden, daß der Sekundärkreis kapazitätsarm gegen Masse ist und die auftretenden Kapazitäten wieder symmetrisch liegen. Diese Forderung wird durch den aus Fig. 1 bis 6 ersichtlichen konstruktiven Aufbau erreicht. Gleiche Teile sind hierbei mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 7 bezeichnet.In order to ensure symmetry, it is not just necessary to have exactly the same circuit elements the double line can be switched on symmetrically, but it must be guaranteed be that the secondary circuit is low capacitance to ground and the occurring Capacities are symmetrical again. This requirement is met by the FIG. 1 up to 6 visible constructive structure achieved. The same parts are included here same Reference numerals denoted as in FIG. 7.

Als Träger dienen zwei Endscheiben 30 und 52, die durch drei im Winkelabstand zueinander angeordnete Stangen 34, )6, 58 starr miteinander verbunden sind. DieEndscheiben 30 und 32 sowie die Stangen 34 bis 38 bestehen aus leitfähigem Material und bilden einen Teil der Abschirmung. Von den Endscheiben 30 und 32 wird der als Hülse 24 ausgebildete Abschirmmantel getragen. Der HF-Anschluß 10 weist eine mit der Abschirmung verbundene Überwurfmutter 40 sowie einen Innenleiter 42 und einen Außenleiter 44 auf. Der NF-Ausgang 12 weist eine mit der Abschirmung verbundene Hülse 46 sowie einen Stiftstecker 48 und eine Steckbuchse 50 auf, die mit der Doppelleitung 22 verbunden sind.Two end plates 30 and 52 serve as supports, which are angularly spaced by three rods 34, 6, 58 arranged to one another are rigidly connected to one another. The end disks 30 and 32 and the rods 34 to 38 are made of conductive material and form part of the shield. Of the end disks 30 and 32, the sleeve 24 is used trained shielding jacket worn. The RF connector 10 has one with the shield connected union nut 40 as well as an inner conductor 42 and an outer conductor 44 on. The LF output 12 has a sleeve 46 connected to the shield as well a male connector 48 and a female connector 50, which are connected to the double line 22 are connected.

Eine in einen Schlitz der Endscheibe 30 eingelötete Platte 52 trägt die erdunsymmetrische Eingangsschaltung, nämlich den Stellkondensator CO, der gemäß Fig. 1 von oben her einstellbar ist. Der Masseanschluß 54 der Primärspule des Übertragers ist an die Platte 52 angelötet. Eine Isolierplatine 56 ist quer zu den Stangen 34 bis 38 an diesen befestigt. Diese Isolierstoffplatine trägt den Übertrager 58, dessen Sekundärwicklung an den Kondensator C1 angeschaltet ist, der ebenfalls von der Isolierplatine 56 getragen wird. Der Kondensator C1 ist durch ein Loch 60 der Endscheibe 32 einstellbar. In symmetrischer Anordnung werden von der Endscheibe 52 die beiden Drosseln DR getragen. Das Potentiometer P, welches ebenfalls von der Endscheibe 32 getragen wird, ist über ein Loch 62 der Endscheibe 32 einstellbar.A plate 52 soldered into a slot in the end plate 30 carries the unbalanced-to-earth input circuit, namely the adjusting capacitor CO, which according to Fig. 1 is adjustable from above. The ground connection 54 of the primary coil of the transformer is soldered to the plate 52. An insulating board 56 is transverse to the rods 34 to 38 attached to this. This insulating board carries the transformer 58, its Secondary winding is connected to the capacitor C1, which is also connected to the insulating board 56 is worn. The capacitor C1 can be adjusted through a hole 60 in the end plate 32. The two throttles DR are carried by the end plate 52 in a symmetrical arrangement. The potentiometer P, which is also carried by the end plate 32, is adjustable via a hole 62 in the end plate 32.

Wie ersichtlich aus den Figuren 1 bis 6 ergibt sich ein rein geometrisch symmetrischer Aufbau, der in Verbindung mit den gleich bemessenen elektrischen Schaltungselementen der Doppelleitung den elektrisch symmetrischen Aufbau gewährleistet.As can be seen from FIGS. 1 to 6, a purely geometric result symmetrical structure in connection with the equally sized electrical circuit elements the double line ensures the electrically symmetrical structure.

Die abstimmbare Detektorsonde kann für weite Frequenzbereiche ausgelegt werden, wobei die Schaltungselemente in entsprechender eise zu bemessen sind.The tunable detector probe can be designed for wide frequency ranges the circuit elements are to be dimensioned accordingly.

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Claims

Claims 1X / Tunable detector probe with LF or DC output, to which a useful resistor can be connected to which the LF or. DC voltage measurement signal is removable, with a transformer whose primary winding is unbalanced to the HP input is connected, and its secondary winding via a shielded connecting cable with rectifier and sieve chain as well as tuning element is connected to the output, by the fact that the secondary winding (see above) of the transformer (58) is floating, and that the connecting line is a symmetrical double line (22), the two lines of which comprise the same circuit elements of the sieve chain, so that interfering signals occurring simultaneously between the shield (24) and the two individual lines (22) occur and extinguish each other.

2. Detector probe according to claim 1, characterized g e k e n n z e i c h n e t that one diode (DI, D2) is switched on in each line of the secondary circuit is.

3. Detector probe according to claim 1 and 2, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that when using a single diode (D1) an additional resistor of this Diode is connected upstream.

4. Detector probe according to claims 1 to 3 thereby g e k e n n z e i c h n e t that the entire secondary circuit is mechanically designed in such a way is that the partial capacitances in each section of the circuit are the same and small.

5. Detector probe according to claim 4, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that the circuit elements are accommodated in a housing forming the shield are formed by two end plates (50,52) which are angularly spaced by mutually arranged rods (34,36,38) are rigidly connected, and that a shielding sleeve (24) is resiliently clamped onto the end plates (30, 32).

6. Detector probe according to claims 4 and 5, thereby g e k e n n z e i c h n e t that the matching capacitor (C0) of the input circuit of a Plate (52) is carried in a slot of the RF connector (10) facing End plate (30) is soldered, and that the actuator of the capacitor (C0) in is accessible in the radial direction.

7. Detector probe according to claims 4 to 6, characterized g e k e n n shows that an insulating plate (56) is held between the rods (54,56,58) which carries the transformer (58) and the frequency adjustment capacitor (C1).

8. Detector probe according to claims 4 to 7, characterized g e k e n n z e i c h n e t that the chokes (DR) are in a symmetrical arrangement from that of the LF output facing end plate (32) are worn.

9. Detector probe according to claims 4 to 8, characterized g e k e n n z e i c h n e t that the adjusting potentiometer (P) from the one facing the LF output (12) End plate (32) carried and adjustable via a bore (62) of this end plate is.

10. Detector probe according to claim 7, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that the adjusting element of the frequency adjustment capacitor (C1) through a through a screw sealable threaded hole (60) of the end plate (32) is accessible.