DE4239740C1 - Anordnung zum Messen der vor- und rücklaufenden Welle auf einer Hochfrequenzleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Anordnung zum Messen der vor- und rücklaufenden Welle auf einer Hochfrequenz­ leitung laut Oberbegriff des Patentanspruches.

Meßanordnungen dieser Art sind bekannt, die hierbei ver­ wendeten Brückenschaltungen sind als Buschbeck-Koppler bekannt (Meinke/Gundlach, Taschenbuch der Hochfrequenz­ technik, 3. Aufl., Berlin/Heidelberg/New York, Springer-Verlag, 1968, S. 1560 ff.). Durch Messen der vor- und rück­ laufenden Welle kann die Anpassung eines Verbrauchers an den speisenden Hochfrequenzgenerator gemessen werden, da nur bei Anpassung des Wellenwiderstandes an den Wellenwiderstand der Speiseleitung zwischen Generator und Verbraucher maximale Energieübertragung gewährleistet ist. Wenn der Wellenwiderstand des Verbrauchers nicht gleich dem Wellenwiderstand der Verbindungsleitung ist, wird die zum Verbraucher laufende Welle nicht völlig absorbiert, es entsteht eine rücklaufende Welle, um welche die im Verbraucher nutzbare Energie gemindert ist. Solche Fehlanpassungen können mit den erwähnten Anordnungen gemessen werden, über einen kapazitiven Koppler wird in der Brückenschaltung die der Spannung auf der Hoch­ frequenzleitung proportionale Meßspannung gewonnen und mittels eines induktiven Kopplers wird eine dem Strom auf der Hochfrequenzleitung proportionale Meßspannung gewonnen. Diese beiden Meßspannungen werden einer Diode zugeführt, bei Anpassung, also ohne rücklaufender Welle, ist die Spannung an der Diode 0, ohne Anpassung wird das Brückengleichgewicht gestört und das an der Diode angeschlossene Instrument zeigt unmittelbar die Größe der Reflexion an.

Die beiden Koppler (kapazitiver und induktiver Koppler) müssen bei den bekannten Meßanordnungen am gleichen geometrischen Ort der Hochfrequenzleitung angebracht sein, dadurch entstehen jedoch gegenseitige Verkopplungen der beiden Meßspannungen, die bekannten Meßanordnungen dieser Art sind daher nur bis Frequenzen von etwa 100 MHz brauchbar.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Meßanordnung dieser Art so weiterzubilden und zu verbessern, daß sie auch für höchste Frequenzen über 100 MHz geeignet ist.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Anordnung laut Oberbegriff des Patentanspruches durch dessen kenn­ zeichnende Merkmale gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung erfolgt die Auskopp­ lung der beiden Meßspannungen der Brückenschaltung an räumlich getrennten Leitungsabschnitten, damit sind die durch die Koppler gewonnenen Meßspannungen gegenseitig entkoppelt und damit ist eine erfindungsgemäße Anordnung auch noch einsetzbar für Messungen bei Frequenzen größer als 100 MHz. Der Wellenwiderstand der beiden parallel­ geschalteten Leitungsabschnitte ist vorzugsweise so gewählt, daß der durch die Parallelschaltung resultierende Gesamtwellenwiderstand dem Wellenwiderstand der den Verbraucher mit dem Generator verbindenden Hochfrequenz­ leitung entspricht, beispielsweise 50 Ohm. Die beiden parallelgeschalteten Leitungsabschnitte können in belie­ biger Leitungstechnik ausgebildet sein, beispielsweise als Koaxialleitungen oder in Streifenleitungstechnik, die verwendeten Koppler sind ebenfalls von beliebiger bekannter Art. Die geometrische Länge dieser beiden parallelgeschalteten Leitungsabschnitte kann unter­ schiedlich sein, vorzugsweise werden sie jedoch gleich lang ausgebildet. Die beiden Koppler werden vorzugsweise am gleichen geometrischen Ort der beiden Leitungsab­ schnitte, beispielsweise in der geometrischen Mitte, bezogen auf die beiden Verbindungspunkte dieser Leitungs­ abschnitte angeordnet, damit zwischen dem Strom und der Spannung kein Phasenunterschied besteht.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die Figur zeigt das Prinzipschaltbild einer Anordnung zum Messen der vor- und rücklaufenden Welle auf einer Hochfrequenzleitung L, beispielsweise einer Koaxial­ leitung, die einen Verbraucher R mit einem Hochfrequenz­ generator G verbindet. Die Leitung L ist aufgeteilt in zwei parallelgeschaltete Leitungsabschnitte L1 und L2, deren Wellenwiderstand Z1 bzw. Z2 so gewählt ist, daß durch die Parallelschaltung der Wellenwiderstand Z der Verbindungsleitung L entsteht. Die beiden Leitungen L1 und L2 besitzen beispielsweise jeweils den Wellenwider­ stand 2Z, so daß sich durch die Parallelschaltung wieder der Wellenwiderstand Z ergibt.

Von diesen beiden getrennten Leitungen L1 und L2 werden jeweils getrennt die der Leitungsspannung und die dem Leistungsstrom proportionalen Meßspannungen für die Brückenschaltung gewonnen, in dem gezeigten Ausführungs­ beispiel erfolgt die Gewinnung der Meßspannung, die der Leitungsspannung proportional ist, über einen kapazitiven Spannungsteiler C1 und C2, der mit dem Innenleiter der ersten Leitung L1 verbunden ist. Die zweite Meßspannung, die dem Leitungsstrom proportional ist, wird über einen induktiven Koppler T1 gewonnen, der mit dem Innenleiter der zweiten Leitung L2 induktiv gekoppelt ist. Die so gewonnenen Meßspannungen werden gegebenenfalls über Verstärker einer Diode D zugeführt, die an der Diode entstehende Spannung wird über ein Meßinstrument I angezeigt. Die Auskopplung erfolgt jeweils am gleichen geometrischen Ort X der beiden Leitungen L1 und L2, vorzugsweise in der geometrischen Mitte zwischen den beiden Verzweigungspunkten 1 und 2, wobei die beiden Leitungen L1 und L2 vorzugsweise auch gleich lang sind und der Auskoppelort X die geometrische Mitte zwischen den Ver­ zweigungspunkten 1 und 2 ist.

Claims (1)

1. Anordnung zum Messen der vor- und rücklaufenden Welle auf einer Hochfrequenzleitung (L) mittels einer Brücken­ schaltung, die über einen ersten Koppler (C1, C2) eine der Hochfrequenzspannung auf der Leitung (L) und über einen zweiten Koppler (T1) eine dem Hochfrequenzstrom auf der Leitung (L) proportionale Meßspannung liefert, dadurch gekennzeichnet, daß die Hoch­ frequenzleitung (L) aus zwei parallelgeschalteten Leitungsabschnitten (L1, L2) besteht und der eine Koppler (C1, C2) mit dem einen Leitungsabschnitt (L1) und der andere Koppler (T1) mit dem anderen Leitungsabschnitt (L2) gekoppelt ist.