DE557392C

DE557392C - Schaltanordnung zur Abgleichung des Belastungswiderstandes an den Wellenwiderstand einer Energieleitung, die ihn mit Hochfrequenzenergie speist

Info

Publication number: DE557392C
Application number: DER80981D
Authority: DE
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1930-03-12
Filing date: 1931-03-11
Publication date: 1932-08-22
Also published as: GB356085A; US1909610A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltanordnung zum Abgleichen von Belastungswiderständen (Antennen u. dgl.) an Energieleitungen, durch welche sie mit Hochf requenzenergie gespeist werden. Damit die Energie auf der Leitung bei bestem Wirkungsgrad, d. h. ohne Reflexion, übertragen wird, soll die Leitung bekanntlich durch eine Belastung geschlossen werden, deren Impedanz gleich dem

to Wellenwiderstand der Leitung ist. Da aber Leitungen und Belastungen häufig unabhängig voneinander bemessen werden oder oft vorhandene Leitungen mit vorhandenen Belastungen verbunden werden müssen, so sind häufig die erforderlichen Werte nicht ohne weiteres vorhanden. Durch die Erfindung soll nun in solchen Fällen eine Abgleichung des Belastungswiderstandes an den Wellenwiderstand der Leitung herbeigeführt werden. Das geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß eine veränderliche Reaktanz parallel zu dem Belastungswiderstand an die Leitung in einem solchen Abstand vom Belastungswiderstand angeschaltet wird, daß die Kombination, be-

β5 stehend aus dem Belastungswiderstand, der zuzuschaltenden veränderlichen Reaktanz und dem Leitungsteil zwischen beiden, gleich dem Wellenwiderstand der Leitung wird.

Wenn der Wellenwiderstand größer als die Belastungsimpedanz ist, haben Versuche ergeben, daß durch Anschalten einer kapazitiven Reaktanz an die Leitung in einem Abstand von nicht mehr als einer viertel Wellenlänge vom Belastungswiderstand oder durch Einschalten einer induktiven Reaktanz in einem Abstand zwischen einer viertel und einer halben Wellenlänge die Kombination — Reaktanz, Belastungswiderstand und Leitungsteil zwischen beiden — dem Wellenwiderstand der Leitung äquivalent wird.

In gleicher Weise wird, wenn der Wellenwiderstand kleiner ist als der Belastungswiderstand, durch Einschalten einer induktiven Reaktanz in einem Abstand von nicht mehr als einer viertel Wellenlänge oder einer kapazitiven Reaktanz in einem Abstand zwischen einer viertel und einer halben Wellenlänge die Kombination — Reaktanz, Belastung und dazwischenliegender Leitungsteil — äquivalent dem Wellenwiderstand. Gleiche Resultate erhält man naturgemäß, wenn Vielfache der gegebenen Abstände gewählt werden. So kann z. B., wenn der Wellenwiderstand größer ist als der Belastungswiderstand, eine kapazitive Reaktanz an die Leitung in einem Abstand zwischen

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dreiviertel und einer halben Wellenlänge angelegt werden, und es ergibt die Reaktanz plus dem Leitungsteil zwischen ihr und der Belastung zusammen mit der Belastung eine Impedanz gleich dem Wellenwiderstand.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind auf der Zeichnung in fünf Figuren dargestellt.

ίο In Fig. ι führt eine Wechselstromquelle 2 einer Belastungsimpedanz 4 über dieLeitung'6 Energie zu. Damit die Übertragung bei günstigstem Wirkungsgrad erfolgt, soll der Wellenwiderstand von 6 gleich dem Belastungswiderstand 4 sein. In der Praxis kommt es, wie schon mitgeteilt, selten vor, daß die Belastung den richtigen Impedanzwert hat, um den Wellenwiderstand auszugleichen. Erfindungsgemäß wird nun eine variable Reaktanz 8 von solchem Wert und Abstand von der Belastung 4 eingeschaltet, daß die Reaktanz 8, die Belastung 4 und der Leitungsteil 6' dazwischen in ihrem Wert gleich dem Wellenwiderstand der Leitung

as werden.

In dem Fall, wo der Wellenwiderstand größer ist als die Belastungsimpedanz oder der Belastungswiderstand, wird durch Anschließen einer kapazitiven Reaktanz 10 gemaß Fig. 2 in einem Abstand von nicht mehr als einer viertel Wellenlänge die Kombination — kapazitive Reaktanz 10 und Leitungsteil zwischen dieser und der Belastung 4 — die Leitung so enden, daß sich eine Impedanz äquivalent dem Wellenwiderstand ergibt. Dasselbe Resultat erhält man durch Anschließen einer induktiven Reaktanz in einem Abstand zwischen einer halben und einer viertel Wellenlänge. Ferner erhält man dasselbe Resultat, wenn der Wellenwiderstand 6g der Leitung größer ist als der Belastungswiderstand, durch Anschließen einer kapazitiven Reaktanz an die Leitung¹ in einem Abstand zwischen dreiviertel und einer halben Wellenlänge usw. Zweckmäßig wählt man den mehrfach erwähnten Abstand so klein wie möglich.

Für den Fall, daß der Wellenwiderstand kleiner ist als der Belastungswiderstand, erhält man einen richtigen Leitungsabschluß durch Anschalten einer induktiven Reaktanz gemäß Fig. 3 in einem Abstand von nicht mehr als einer viertel Wellenlänge oder durch Anschalten einer variablen kapazitiven Reaktanz zwischen einer halben und einer viertel Wellenlänge oder durch Anschalten einer induktiven Reaktanz zwischen dreiviertel und einer halben Wellenlänge.

Fig. 4 zeigt praktische Werte für die verschiedenen Elemente bei einem Wellenwiderstand von 600 Ohm und einem Belastungswiderstand von 300 Ohm. Hier ist eine kapazitive Reaktanz von 840 Ohm parallel zum Belastungswiderstand in einem Abstand von 0,097 Wellenlängen angeordnet. go

In Fig. 5 ist der äquivalente Kreis 14 dargestellt, wobei der Leitungsteil zwischen der kapazitiven Reaktanz und der Belastung äquivalent einer lokalisierten induktiven Reaktanz von 280 Ohm ist.

Nachstehend einige Werte, wobei Z₀ gleich dem Wellenwiderstand ist.

Belastungswiderstand

kleiner als Z₀
größer als Z₀
kleiner als Z₀
größer als Z₀

Länge des Leitungsteils

kleiner als Y₄ Wellenlänge kleiner als Y₄ Wellenlänge zwischen Y₄ und Y₂ Wellenlänge zwischen Y₄ und Y₂ Wellenlänge Zum Ausgleich erforderliche Reaktanz

Kapazität Induktanz Induktanz Kapazität

Claims

Patentansprüche:

i. Schaltanordnung zur Abgleichung des Belastungswiderstandes an den Wellenwiderstand einer Energieleitung, die ihn mit Hochfrequenzenergie speist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Belastungswiderstand in einem geeigneten Abstand auf der Energieleitung eine Abgleichreaktanz parallel geschaltet ist, derart, daß die Kombination Belastungswiderstand plus Abgleichreaktanz plus zwischengeschalteter Leitung gleich dem Wellenwiderstand der Leitung wird.
2. Anordnung nach Anspruch 1, bei dem der Wellenwiderstand der Leitung größer ist als der Belastungswiderstand, dadurch gekennzeichnet, daß eine kapazitive Reaktanz in einem Abstand von nicht über einer viertel Wellenlänge parallel geschaltet wird.
3. Anordnung nach Anspruch 1, bei dem der Wellenwiderstand der Leitung größer ist als der Belastungswiderstand, dadurch gekennzeichnet, daß eine induktive Reaktanz in einem Abstand zwischen einer viertel und einer halben Wellenlänge parallel geschaltet wird.

4· Anordnung nach Anspruch ι, bei dem der Wellenwiderstand der Leitung kleiner ist als der Belastungswiderstand, dadurch gekennzeichnet, daß eine induktive Reaktanz in einem Abstand von nicht mehr als einer viertel Wellenlänge parallel geschaltet wird.

S. Anordnung nach Anspruch i, bei dem der Wellenwiderstand der Leitung kleiner ist als der Belastungswiderstand, dadurch gekennzeichnet, daß eine kapazitive Reaktanz in einem Abstand zwischen einer viertel und einer halben Wellenlänge parallel geschaltet wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen