-
Ohmscher Widerstand für ultrakurze Wellen Für Messungen gebraucht
man häufig Widerstände, deren Widerstandswert in dem in Frage kommenden Frequenzgebiet
frequenzunabhängig und rein ohmisch ist. In dem Gebiet der Meterwellen und darunter
sind Widerstände bekannt, bei denen 'auf einem Isolierkörper in Rohr- oder Stangenform
eine dünne Schicht des Widerstandsmaterials aufgetragen ist. Diese Widerstandsschicht
muß so dünn sein, daß bei den höchsten verwendeten Freqenzen die Eindringtiefe,
die durch den Hauteffekt bedingt ist, noch größer als die Schichtdicke ist. Es sind
derartige Widerstätide hekann:tgeworden, welche die Form einer koaxialen Doppelleitung,
die am Ende kurzgeschlossen ist, besitzen. Hierbei wird der Innenleiter durch eine
oben gekennzeichnete, auf ein Isolierrohr o. dgl. aufgebrachie Widerstandsschicht
gebildet. Der Wellenwiderstand dieser Doppelleitung soll dabei
sein, wobei Rg den Ohmschen Gesamtwert des Widerstandes darstellt. Einen besseren
Ausgleich erhält man, wie sich herausgestellt hat, wenn
ist." Diese Bemessung führt für zylindrische Innen- und Außenleiter nur dann zum
gewünschten Ziel, wenn die Gesamtlänge der Leitung kleiner als . "/2o ist. Bei sehr
kurzen Wellen, insbesondere Dezimeter- und Zentimeterwellen, ist es jedoch nicht
mehr möglich, auf einem so geringen Raum einen Widerstand für hinreichende Leistung
unterzubringen. Im Hauptpatent 7 115 5 t ist bereits vorgeschlagen worden,
einen Ohmschen Widerstand für ultrakurze Wellen -derart auszubilden, daß der Wellenwiderstand
jedes Leitungselementes gleich dem Ohmschen Widerstand des Leitungsteils zwischen
diesem Leitungselement und dem Kurzschlußende der Leitung ist. Dabei war bei einem
bestimmten Ausführungsbeispiel der Längswiderstand gleichmäßig über die Leitungslänge
verteilt, und das Durchmesserverhältnis von Innenleiter zu Außenleiter nahm nach
dem Kurzschlußende
der Leitung hin exponentiell zu. Vorzugsweise
«wählte man also einen zylindrischen Innenleiter finit Oberflächenwiderstand, der
von einem exponentiell konisch geformten Außenleiter umgeben war. Da die Herstellung
eines solchen exponentiell konisch geformten Außenleiters auf Schwierigkeiten stößt
und sehr teuer ist, begnügte man sich in der Praxis oft mit dein Ersatz der Exponentialkurve
durch mehrere einander entgegengesetzte Kegelstücke verschiedenen Offfnungswinkels.
Für Dezimeterwellen, insbesondere unter 20C111, fallen die .dadurch entstehenden
Ungenauigkeiten zu sehr ins Gewicht.
-
Gemäß der Erfindung ist ein Ohinscher Widerstand nach Patent 711 5
5 r dadurch gekennzeichnet, daß der Längswiderstand exponentiell über die Leitungslänge
verteilt ist und das Verhältnis der Radien von Innen-und Außenleiter linear zunimmt.
Eine solche Anordnung ist technisch einfacher durchzuführen als das Ausführungsbeispiel
in dem Vorschlag nach dem Hauptpatent, denn der exponentiell über die Leitungslänge
verteilte Widerstand läßt sich durch einen kegelförmigen Schichtwiderstand verwirklichen,
welcher von einem zylindrischen Außenleiter umgeben wird. Dies soll durch die folgende
Rechnung bewiesen werden. Man geht aus von der allgemeinen Anordnung, wie sie in
Abb. z dargestellt ist, bei der sowohl der Innenleiter .1 als auch der Außenleiter
A kegelförmig ausgebildet sind derart, daß die Kegelspitzen nach verschiedenen Seiten
weisen, so daß die koaxialen Kegelflächen sich in einer Ebene schneiden, in ivelclier
auch der Koordinatenanfangspunkt der Längsrichtung.r liegen soll. Der Wellenwiderstand
beträgt für jeden Punkt x zwischen x = o und x = L
wobei
ist. Ändert sich der Radius des Widerstandskörpers linear, also nach der Formel:
so berechnet sich der Widerstand zii
wobei s die Dicke der Widerstandsschicht auf dein Innenleiter und ,o der spez. Widerstand
des Widerstandsmaterials ist. Die Bedingung für rein reellen Abschluß lautet l.E
= I1.@ - (4) Also ergibt sich aus (i) und (3):
«-o
;esetzt ist. , Führt man auf der linken Seite für r die Gleichung (2) ein und löst
nach R auf, erhält man die Funktion, nach der sich R bei vorgegebenen r (_z) ändern
muß.
R = f (x) wird also linear, wenn der Exponent
gleich i oder gleich o wird. Er kann nicht gleich 1 werden, da
o werden kann.
-
Für
wird R = r, ein Zylinder. Das gilt für h=K. Nach Gleichung (1) ist 1n
für den Sonderfall R = yo, Z = ZL der Leitung. Dann wird:
Liegt das Verhältnis
fest, nach Wahl des Widerstandsmaterials unter Schichtstärke bei einer bestimmten
Widerstandsgröße, liegt also auch das Verhältnis
fest. Es ergibt sich für den Ohmschen Widerstand also eine Anordnung, wie sie in
Abb. a schematisch dargestellt .ist. An den Innenleiter des Zuleitungskabels K ist
.der konische Innenleiter l des Ohmschen Widerstandes gemäß ;der Erfindung angeschlossen,
welcher aus einem Isolierkörper besteht, dessen Oberfläche mit einem Schichtwiderstand
bedeckt ist. Der Außenleiter des Anschlußkabels K geht direkt in den Außenleiter
A des Ohmschen Widerstandes über. Am Ende sind diese beiden Leiter miteinander kurzgeschlossen.