DE755778C

DE755778C - Kurzwellenanordnung zum UEbergang einer unsymmetrischen Hochfrequenzleitung in eine symmetrische Anordnung

Info

Publication number: DE755778C
Application number: DEE46576D
Authority: DE
Original assignee: EMI Ltd
Current assignee: EMI Ltd
Priority date: 1934-02-15
Filing date: 1935-02-16
Publication date: 1952-12-01
Also published as: FR785656A; GB438506A; US2127088A

Description

AUSGEGEBEN AM 1. DEZEMBER 1952

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 a⁴ GRUPPE 46

E 46576 VIII a 1 21 α*

Patentiert im Deutschen Reich vom 16. Februar 1935 an Patenterteilung bekanntgemacht am 28. September 1944

ist in Anspruch genommen

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kurzwellenanordnung zum Übergang einer unsymmetrischen Hochfrequenzleitung in eine Anordnung mit symmetrischer Stromverteilung, insbesondere eine symmetrische Antenne.

Es sind Anordnungen bekannt, die gleichfalls zum Übergang von einer unsymmetrischen Anordnung auf eine symmetrische Anordnung dienen und bei welchen die Leiter, welche symmetrisch gegen Erde liegende Spannungen führen, über Verbindungsleitungen entsprechend verschiedener elektrischer Länge von einem gemeinsamen spannungsführenden Punkt der unsymmetrischen An-Ordnung abgezweigt werden. Eine solche Anordnung besitzt in der Nähe der symmetrischen Anordnung notwendigerweise einen mechanisch unsymmetrischen Aufbau, da die beiden Leitungsteile verschiedene Länge besitzen müssen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die

symmetrische Anordnung unmittelbar an die Enden des Außenleiters und des Innenleiters der unsymmetrischen Leitung angeschaltet und an den Außenleiter der unsymmetrischen Hochfrequenzleitung ein Hilfsleiter angeschlossen, der umgebogen und im wesentlichen parallel zum Außenleiter der unsymmetrischen Leitung derart geführt ist, daß sein freies Ende neben dem Ende der unsymmeirischen liegt und der zusammen mit dem Ende des Außenmantels einen genau oder angenähert auf die Arbeitsfrequenz abgestimmten Sperrkreis bildet. Infolge der Sperrkreiswirkung können die auf der Innenseite des Außenmantels fließenden Ströme nur auf den zugehörigen Leiter der symmetrischen Anordnung übergehen bzw. umgekehrt, da die Längsimpedanz auf der Außenseite des Außenleiters so groß ist, daß auf dieser keine Ströme abfließen können.

Es ist bereits bekannt, einer insbesondere als Heizzuleitung für eine Röhre dienenden, koaxialen Leitung eine Länge von einer Viertelwellenlänge oder einem ungeradzahligen Vielfachen davon zu geben und diese Leitung an einem Ende kapazitiv kurzzuschließen, damit am anderen offenen Ende eine Sperrwirkung für die Hochfrequenz zustande kommt und die üblicherweise verwendeten Hochfrequenzdrosseln in Fortfall kommen können. Auch die Verwendung besonderer 2/4-Leiter als Saugkreise ist bereits bekannt.

Demgegenüber besteht die Erfindung in der oben angegebenen besonderen Anordnung, welche einen Übergang von einer unsymmetrischen Leitung in eine symmetrische Anordnung auf besonders einfache und wirkungsvolle Weise ermöglicht.

Der elektrische Abstand der Anschlußstelle des Hilfsleiters vom Ende des Außenmantels soll vorzugsweise eine Viertelwellenlänge betragen, kann jedoch von diesem Wert nicht, unwesentlich abweichen. Durch Einschalten einer konzentrierten Kapazität zwischen die Enden des Außenmantels und des Hilfsleiters kann der Abstand der Anschlußstelle ganz wesentlich verkürzt werden. Andererseits ist es möglich, an Stelle eines elektrischen Ab-Standes von . einer Viertelwellenlänge ein ungeradzahliges Vielfaches dieses Wertes zu wählen.

Das freie Ende des Hilfsleiters soll vorzugsweise mit dem Ende des Innenleiters der unsymmetrischen Leitung elektrisch verbunden werden. Bei einer besonderen Ausführungsform besitzt der Hilfsleiter die gleiche äußere Form wie der Außenmantel der konzentrischen Leitung, so daß völlige Qo Symmetrie erreicht ist, wodurch eventuelle, die Symmetrie der symmetrischen Anordnun-Rückwirkungen

vermieden

gen störende
werden.

Die längs der Außenfläche des Außenleiters und längs des Hilfsleiters fließenden Ströme sind von entgegengesetzter Phase, so daß sie sich am Anschlußpunkt des Hilfsleiters annähernd neutralisieren, dort also ein Stromknoten entsteht. Am freien Ende des Hilfsleiters herrscht daher immer annähernd die entgegengesetzte Spannung wie am Ende des Außenleiters und damit annähernd die gleiche Spannung wie am Ende des Innenleiters der unsymmetrischen Leitung, so daß das freie Ende des Hilfsleiters auch mit dem Ende des Innenleiters verbunden werden kann.

In den Abbildungen ist die Erfindung näher erläutert und in verschiedenen Ausführungsbeispielen dargestellt.

In Abb. ι ist die unsymmetrische Leitung durch den zylindrischen Metallmantel 1 und den koaxialen Innenleiter 2 dargestellt. Diese Leitung dient als Zuleitung zu einer Antenne, die aus den beiden vertikalen, entsprechenden Abstand voneinander besitzenden Leitern 8 besteht. Der eine dieser Leiter ist mit dem Innenleiter 2 und der andere mit dem Außenleiter ι der koaxialen Leitung verbunden. An dem Punkt 9, welcher ein Viertel der Arbeitswellenlänge vom Ende des Außenleiters 10 entfernt ist, ist ein Hilfsleiter 11 am Außenleiter angebracht. Dieser Hilfsleiter kann aus einem Draht bestehen, welcher rechtwinklig nach außen weist und so umgebogen ist, daß er sich parallel zum Außenleiter der Zuleitung, und zwar in ziemlich, geringem Abstand von diesem, erstreckt. Dieser Leiter ist so angeordnet, daß er im wesentlichen bis zum Ende 10 der koaxialen Leitung reicht.

Gegebenenfalls kann ein zweiter Hilfsleiter 12 mit einem Punkt 13 des Außenleiters verbunden sein, welcher eine halbe Arbeitswellenlänge oder etwas weniger vom Antennenende 10 der Zuleitung entfernt ist. Dieser Leiter ist ganz gleichartig wie der erste Hilfsleiter 11 umgebogen, so daß er sich parallel zum Außenleiter des Kabels bis in die Nähe des Punktes 9 erstreckt. Dieser Leiter dient dazu, gegebenenfalls noch vorhandene Störwellen auf dem Außenleiter zu unterdrücken. Es können auch noch mehr derartige Hilfsleiter von 2/4-Länge vorgesehen sein.

Bei der Anordnung nach Abb. 2. ist mit einem Punkt 14 auf der Außenfläche des Mantels r, z. B. einem Punkt, der um eine Viertelarbeitswellenlänge von dem mit der Antenne verbundenen Ende 15 entfernt ist, ein Hilfsleiter 16 verbunden. Der Hilfsleiter hat im wesentlichen die gleichen äußeren Abmessungen wie der Mantel 1. Dieser Hilfsleiter kann massiv oder hohl sein (wie

dargestellt) und liegt im wesentlichen parallel zum Mantel bis in Höhe des Antennenendes 15. Der Hilfsleiter kann vom Mantel einige Zentimeter Abstand haben.
Bei einer abgeänderten Ausführungsform, wie sie in Abb. 3 dargestellt ist, ist die Zuführungsleitung derart umgestaltet, daß sie mit dem Hilfsleiter 16 einen U-förmigen Bauteil bildet. Nach den Abb. 2 und 3 ist der eine Teil der symmetrischen Antenne mit dem Ende 15 des Mantels verbunden. Der andere Teil ist mit dem Ende 17 des Hilfsleiters 16 und mit dem Mittelleiter 2 der Zuleitung verbunden. Die Antennenteile können so angeordnet sein, daß sie senkrecht und symmetrisch vom U-förmigen Bauteil nach Abb. 3 oder von dem Bauteil nach Abb. 2 hervorstehen. Auf die beschriebene Weise wird die Zuleitung in elektrischer Beziehung im wesent-

zo liehen symmetrisch.

Die Wirkungsweise der Anordnungen nach Abb. 2 und 3 ist die gleiche wie bei Abb. 1. Der normale Speisestrom für den mit dem Mantel verbundenen Antennenteil fließt längs der Innenfläche des Mantels. Jeder Strom, der, anstatt in diesen Antennenteil zu fließen, längs der äußeren Fläche des Mantels zurückfließt, wird durch Strom aus dem Innenleiter, der längs der Außenfläche des Hilfsleiters fließt, mehr oder weniger neutralisiert. Dadurch, daß die Länge des Hilfsleiters etwa gleich einem Viertel der Arbeitswellenlänge oder gleich einem ungeradzahligen Vielfachen davon gemacht wird, wird die Impedanz zwischen den beiden oberen Enden des U-förmigen, durch die Außenflächen des Mantels und des Hilfsleiters gebildeten Teiles hoch im Vergleich zum Wellenwiderstand der Zuleitung und hat infolgedessen keinen merkliehen Einfluß auf die Abstimmteile. Abb. 4 zeigt einen Weg, wie bei der Bauart nach Abb. 2 eine koaxiale Viertelwellentransf ormationsleitung vorgesehen werden kann. Der eine Viertelwellenlänge lange Abschnitt des Innenleiters 18 am Antennenende der Zuleitung hat einen entsprechenden Querschnittshalbmesser, der größer (wie dargestellt) oder kleiner als der Querschnittshalbmesser auf dem übrigen Teil des Innenleiters 2 ist. Das Ende der Zuleitung von Viertelwellenlänge hat infolgedessen einen Wellenwiderstand, der von dem des Hauptteiles der Zuleitung verschieden, und zwar so groß ist, daß die Antennenimpedanz an die Zuleitung angepaßt wird.

Manchmal kann es zweckmäßig sein, Hilfsleiter zu verwenden, deren Länge von einer Viertelwellenlänge oder einer ungeraden Mehrzahl davon wesentlich abweicht. Dann kann die Anordnung nach Abb. 5 verwendet werden. Nach Abb. 5 ist der Hilfsleiter 19 kürzer als eine Viertelwellenlänge. Ein Kondensator 20 geeigneten Wertes liegt zwischen den oberen Enden 17 und 15 des Hilfsleiters bzw. des Mantels 1. Dieser Kondensator gleicht die zu geringe Länge des Hilfsleiters aus und stimmt den aus dem Hilfsleiter 19, dem Endteil des Mantels und dem Kondensator 20 bestehenden Sperrkreis ab, so daß am Ende der Zuleitung eine hohe Impedanz auftritt. Eine derartige Anordnung ist besonders zweckmäßig, wenn der Hilfsleiter dieselben äußeren Abmessungen wie die Zuleitung hat, kann indessen auch angewendet werden, wenn der Hilfsleiter durch einen Draht dargestellt wird.

Die Verwendung einer derartigen Impedanz, z. B. des Kondensators 20, ist nicht auf die Fälle beschränkt, in denen die Länge des Hilfsleiters kleiner als eine Viertelwellenlänge ist. Sie kann auch angewendet werden, wenn die Länge zwischen zwei Vielfachen einer Viertelwellenlänge liegt. Manchmal muß die Impedanz induktiv und manchmal kapazitiv sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Kurzwellenanordnung zum Übergang einer unsymmetrischen Hochfrequenzleitung in eine symmetrische Anordnung, insbesondere eine symmetrische Antenne, dadurch gekennzeichnet, daß die symmetrische Anordnung an die Enden des Außenleiters und des Innenleiters der unsymmetrischen Leitung angeschaltet ist und daß an den Außenleiter ein Hilfsleiter angeschlossen ist, der umgebogen und im wesentlichen parallel zum Außenleiter der unsymmetrischen Leitung derart geführt ist, daß sein freies Ende neben dem Ende der unsymmetrischen Leitung liegt, und der zusammen mit dem Ende des Außenleiters einen genau oder angenähert auf die Arbeitsfrequenz abgestimmten Sperrkreis bildet.

2. Kurzwellenanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Abstand der Anschlußstelle des Hilfsleiters vom Ende des Außenleiters angenähert eine Viertelwellenlänge oder ein ungeradzahliges Vielfaches davon · beträgt.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Hilfsleiters mit dem Innenleiter der unsymmetrischen Leitung verbunden ist.

4. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsleiter dieselbe äußere Form wie der Außenleiter der unsymmetrischen Leitung besitzt.

5· Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Außenleiter der unsymmetrischen Leitung U-förmig in zwei zueinander symmetrische Teile gabelt, von denen der eine den Innenleiter enthält, der andere als Hilfsleiter dient.

6. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die natürliche Länge des Hilfsleiters kürzer als eine Viertelwellenlänge ist und daß zwischen den Enden des Hilfsleiters und des Außenleiters der unsymmetrischen Leitung eine Kapazität eingeschaltet ist.

7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Innenleiters am Ende der unsymmetrischen Leitung - derart gewählt ist, daß dieser Leitungsteil als Transformationsstück zur Anpassung der symmetrischen Anordnung an die unsymmetrische Leitung wirkt.

Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

Der Radio-Amateur, 1925, Heft 19;

Nature, 4. März 1933, S. 292;

Funk, 1932, Heft 34;

britische Patentschrift Nr. 382 648;

deutsche Patentschriften Nr. 568 559, 577 958;

französische Patentschrift Nr. 764473.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen