DE728126C - Wirkwiderstand fuer hohe Frequenzen - Google Patents

Wirkwiderstand fuer hohe Frequenzen

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DE728126C
DE728126C DET55331D DET0055331D DE728126C DE 728126 C DE728126 C DE 728126C DE T55331 D DET55331 D DE T55331D DE T0055331 D DET0055331 D DE T0055331D DE 728126 C DE728126 C DE 728126C
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Germany
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resistance
inductance
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Expired
Application number
DET55331D
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English (en)
Inventor
Wolfgang Burkhardtsmaier
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Telefunken AG
Original Assignee
Telefunken AG
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/24Terminating devices
    • H01P1/26Dissipative terminations
    • H01P1/266Coaxial terminations

Landscapes

  • Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)

Description

  • Wirkwiderstand für hohe Frequenzen In der Hochfrequenztechnik gebraucht man häufig Widerstände, die in dem in Frage kommenden Frequenzbereich einen frequentunabhängigen, reinen Wirkwiderstand darstellen. Es ist bereits bekannt, einen derartigen Widerstand durch eine gegenüber der Wellenlänge kurze, am Ende kurzgeschlossene gedämpfte Doppelleitung darzustellen. Dabei wird der Wellenwiderstand der verlustlos gedachten Doppelleitung in eine bestimmte Beziehung zu dem gesamten Gleichstromwiderstand gebracht. Während zunächst vorgeschlagen wurde, den Wellenwiderstand gleich dein fachen des Gleichstromwiderstandes zu machen, ergab eine genauere Rechnung, daß bei einem Faktor von statt die bei hohen Frequenzen auftretenden Abweichungen des Widerstandswertes vom Gleichstromwiderstand noch geringer waren. Die Grenze der Anwendung ist bei einer zulässigen Abweichung von i °/o dadurch gegeben, daß für-die größte Arbeitsfrequent, d. h. die kleinste Arbeitswellenlänge A" die Länge der als Widerstand dienenden Doppelleitung kleiner als 1./3o sein muß.
  • Die vorliegende Erfindung ermöglicht, die Widerstandslänge bei gleicher Arbeitswellenlänge wesentlich zu vergrößern. Dies wird dadurch erreicht, daß der Wellenwiderstand der verlustlos gedachten Doppelleitung angenähert gleich dem fachen des gesamten Gleichstromwiderstandes gewählt ist, wobei gleichzeitig vor die Doppelleitung eine Induktivität geschaltet ist, deren Größe angenähert °/3 der gesamten statischen Induktivität der Doppelleitung beträgt.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Abb. x. Als Ohmscher Widerstand dient ein koaxiales Leitungsstück, dessen Länge maximal etwa 1/l0 der kleinsten Arbeitswellenlänge A, beträgt und deren Innenleiter aus einem hauteffektfreien Widerstandsmaterial besteht, also z. B. als Isolierkörper mit aufgespritzter Widerstandsschicht ausgebildet ist. Die eine Eingangsklemme wird an das offene Ende des Außenleiters, die andere Eingangsklemme über eine konzentrierte Induktivität (Spule) Lk an das Ende des Innenleiters angeschlossen. Der Wellenwiderstand W" der verlustfrei gedachten Doppelleitung wird etwa gleich gewählt, wobei R den gesamten Gleichstromwiderstand darstellt. Die Induktivität Lk wird etwa gleich =/s # L gemacht. Dabei bedeutet L die gesamte statische, d. h. bei hinreichend niedrigen Frequenzen wirksame Indukiv ität.
  • Die Wirkungsweise der Erfindung wird aus folgendem verständlich. Macht man LT-'" = statt so wird die Abweichung des Wirkanteils des Hochfrequenzwiderstandes X vom Gleichstromwiderstand R geringer. Gleichzeitig tritt allerdings ein (bei W" nicht vorhandener) Blindwiderstand auf. Dieser verhält sich jedoch wie eine negative Induktivität und kann daher durch eine in Reihe geschaltete analoge zusätzliche Induktivität Lk praktisch frequenzunabhängig kompensiert werden. Die genauere Rechnung sei an Hand von Abb. a dargestellt, welche als Ersatzschaltbild der Anordnung nach Abb. r eine gedämpfte einseitig kurzgeschlossene Doppelleitung mit dem Wellenwiderstand W" darstellt. Dieser Ausdruck wird nun in eine Reihe nach Potenzen von entwickelt; proportional der Frequenz ist, übersieht man durch erhält man dann mit Benutzung der Abkürzung einen Ausdruck Der Eingangswiderstand 3t der Leitung ist auf Grund der Leitungstheorie (am Ende kurzgeschlossene Leitung) gegeben durch wobei u' ein Wellenwiderstand und ^# die Fortpflanzungskonstante ist. Ist R der gesamte Gleichstromwiderstand, L die gesamte (statische) Induktivität, C die gesamte (statische) Kapazität, x die Länge der Leitung, und «erden die Werte pro Längeneinheit mit dem Index 0 bezeichnet, so wird die Restglieder das `'erhalten der Anordnung bei wachsender Frequenz. Mit Zuhilfenahme der ZN g-Reihe Soll der Widerstand 91 rein ohmisch sein von der Größe R, so müssen öl und d2 vernachlässigbar klein sein. Das erste Glied, das bei wachsender Frequenz einen merkbaren Betrag annimmt, ist das Glied mit in dem Ausdruck für d2. Dieses Glied wird zum Verschwinden gebracht, wenn man a = 3 macht; dies ergibt die bereits bekannte Beziehung-_ Wenn a größer als 3 ist, stellt dieses dann negative Glied, da proportional der Frequenz ist, als Beitrag für 9 eine negative Induktivität dar. Man kann daher dieses Glied in diesem Falle durch eine vorgeschaltete Induktivität kompensieren. Da für y nur die Bedingung a > 3 besteht, kann man es nun so wählen, daß auch das Glied mit , das in dem Ausdruck für d1 auftritt, zu O wird. Dies erfordert 5, also Das erste Glied in der Reihe für d2 wird dann Der Widerstand SJt hat dann bis auf Glieder dritter und höherer Ordnung die Größe pensation notwendige Induktivität i o,) L, daher muß die zur Kom- betragen. Abb.3 zeigt die Abweichung des Wirkwiderstandes vom Gleichstromwert in Abhängigkeit vom xl@ und damit in Abhängigkeit von der Frequenz für verschiedene Werte von a. Wie die Kurven zeigen, bringt die Wahl von eine wesentliche Verbesserung gegenüber x = 3 Läßt man eine Ab- weichung bis etwa r °/o zu, so empfiehlt es sich unter Umständen, a etwa = 4,5 zu machen. Bei niedrigen Frequenzen ist zwar die Abweichung etwas größer als für x = 5, wird jedoch bei höheren Frequenzen geringer. Die gleichzeitig zur Kompensation des Blindwiderstandes notwendige Induktivität Lk beträgt für a =.I,5 etwa o,6 L.
  • Eine maximale Abweichung von r % bedeutet für a = 3, daß bei gegebener Wellenlänge die Länge des Widerstandes nicht größer sein darf als während für Werte von a zwischen ,4,5 und 5 die Länge bis zu etwa betragen darf. Dies bedeutet einen entscheidenden Fortschritt, da man dadurch bei gleicher Wellenlänge den Widerstand für eine größere Leistung bemessen kann.
  • Läßt man eine Abweichunz bis 3 % zu, so kann man wählen, wobei man die Länge bis zu bemessen kann. Die Kompensationsinduktivität müßte in diesem Falle etwa 0,55 L betragen. Kleinere Werte von a dürften sich in der Praxis nicht empfehlen, da die Abweichungen dann rasch sehr groß werden.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Wirkwiderstand für hohe Frequenzen, bestehend aus einer am Ende kurzgeschlossenen, gegenüber der Wellenlänge kurzen, gedämpften Doppelleitung, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenwiderstand der verlustlos gedachten Doppelleitung angenähert gleich dem 1/j, 5 fachen des gesamten Gleichstromwiderstandes gegewählt ist und daß vor die Doppelleitung eine Induktivität geschaltet ist, deren Größe angenähert % der gesamten statischen Induktiv ität der Doppelleitung beträgt.
DET55331D 1941-04-19 1941-04-19 Wirkwiderstand fuer hohe Frequenzen Expired DE728126C (de)

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