DE854540C - Einzelleiteranordnung zur Fortleitung kurzer und sehr kurzer elektromagnetischer Wellen - Google Patents

Description

• Einzelleiteranordnung zur Fortleitung kurzer und sehr kurzer elektromagnetischer Wellen Zur Fortleitung kurzer und sehr kurzer elektromagnetischer Wellen ist es bekannt, Einzelleiteranordnungen, sogenannte Drahtwellenleiter, zu benutzen. Diese haben die Eigenschaft, bei der Übertragung von elektromagnetischen Wellen das elektromagnetische Feld um den Leiter herum zu konzentrieren. >,?m diese Feldkonzentration zu erzielen, kann man beispielsweise einen Draht mit einem dielektrischen Überzug versehen; auch ist bereits vorgeschlagen worden, den Leitungsteil, der den Leitungsstrom führt, schraubenlinienförmig um seine Leitungsachse verlaufend anzuordnen.
• Bei einer Hinzelleiteranordnung zur Fortleitung kurzer und sehr kurzer elektromagnetischer Wellen, bei der sich durch besondere Ausbildung, z. B. durch eine schraubenlinienförmig verlaufende Anordnung des den Leitungsstrom führenden Leiters od. dgl., das elektromagnetische Feld auf dem übertragungswege um die Einzelleiteranordnung herum konzentriert, wird gemäß der Erfindung die Einzelleiteranordnung so ausgebildet, daß sich auf dem Übertragungsweg die Feldkonzentration an einer oder mehreren Stellen ändert.
• Bei der Ausbildung des Drahtwellenleiters nach der Erfindung wird die Feldausdehnung so gewählt, daß die Feldausdehnung sich den durch den Leitungsweg gestellten Bedingungen anpaßt.-Es reicht somit eine verhältnismäßig geringe Feldkonzentration im Zuge des Leitungsweges aus, so daß damit, wie im folgenden gezeigt wird, eine verhältnismäßig geringe Leitungsdämpfung erzielt wird.
• Bei Betrachtung des Verlaufes der Dämpfung und der Feldausdehnung um eine Einzelleiteranordnung in Abhängigkeit von ihrem Aufbau, z. B. von der Drallänge des schraubenlinienförmig verlaufenden Leiters, zeigt sich, daß man eine verhältnismäßig kleine Dämpfung erzielen kann, wenn man eine größere Feldausdehnung zuläßt. Da nun eine gewisse Feldausdehnung bei den Drahtwellenleitern immer vorhanden ist, wird der Drahtwellenleiter vorzugsweise frei verlegt. Es ist dabei in den meisten Fällen möglich, den Abstand zwischen einem Drahtwellenleiter und den die Feldausdehnung der Drahtwellen hindernden Gegenständen oder auch anderen Leitungen groß zu halten. Auf solchen Leitungsstrecken kann daher eine große Feldausdehnung zugelassen werden. Durch eine derartige Ausbildung kann aber erreicht werden, daß die Dämpfung einer solchen Leitung verhältnismäßig gering ist. Im Zuge der Leitung treten aber auch Stellen auf, an denen eine große Feldausdehnung nachteilig wäre; dies kann insbesondere bei einer Durchführung der Leiteranordnung durch Unterführungen, z. B. bei Brücken oder bei Parallelführung zu anderen Leitungen, der Fall sein. An solchen Engpässen wird nun die Einzelleiteranordnung so ausgebildet, daß das elektromagnetische Feld sich auf einen entsprechend kleinen Raum um den Leiter konzentriert. Die dadurch hervorgerufene höhere Dämpfung längs dieses Leitungsstückes ist nicht nachteilig, da solche Engpässe in der Leitungsführung im Vergleich zur Leitungslänge sehr kurz sind.
• Der Erfindungsgedanke ist insbesondere auch anwendbar bei der Ankopplung einer Einzelleiteranordnung an andere Leitungsarten, beispielsweise an eine koaxiale Leitung. Diesen Übergang kann man bei dem angegebenen Beispiel dadurch erzielen, daß man den Außenleiter der koaxialen Leitung trichterförmig erweitert. Da insbesondere bei längeren Wellen die Ausdehnung des elektromagnetischen Feldes groß ist und daher ein solcher Anpassungstrichter große Ausmaße aufweisen müßte, ist es vorteilhaft, in der Nähe der Übergangsstelle zwischen koaxialer Leitung und Einzelleiteranordnung die Feldausdehnung des sich längs des Drahtwellenleiters ausbreitenden elektromagnetischen Feldes durch eine entsprechende Ausbildung des Drahtwellenleiters herabzusetzen. Auch kann eine derartige Ausbildung des Drahtwellenleiters vorzugsweise am Anfang und Ende der Leitung und an den Befestigungspunkten im Leitungszug vorteilhaft sein.
• Die Leitungseigenschaften der Abschnitte hoher Feldkonzentration führt man durch stetige Änderung dieser Leitungseigenschaften stoßstellenfrei auf einen Wert über, der für die Leitungsführung geeignet ist. Die Einzelleiteranordnung weist bei der Ausbildung nach der Erfindung, über eine Leitungslänge gerechnet, eine nicht merklich höhere Leitungsdämpfung auf. Außer diesem Vorteil besitzt eine so ausgebildete Einzelleiteranordnung noch den Vorzug, daß sie auch für längere Wellen als für den vorgesehenen Wellenbereich verwendet «erden kann; die starke räumliche Feldausdehnung bei längeren Wellen ist im allgemeinen nicht störend. An den Engpaßstellen im Zuge der Leitungsführung und an den Übergangsstellen auf andere Leitungsarten kann ohne weiteres die Einzelleiteranordnung so ausgebildet werden, daß eine ausreichende Feldkonzentration der zu übertragenden elektromagneten Wellen erzielt wird.
• An einigen Ausfühungsbeispielen wird der Erfindungsgedanke näher erläutert. Bei der bekannten Einzelleiteranordnung, die aus einem mit einem dielektrischen Überzug versehenen Draht besteht, kann man die Leitungseigenschaften etwa dadurch ändern, daß man die Dicke und/oder die Dielektrizitätskonstante des dielektrischen Überzuges entsprechend wählt. Es wurde auch bereits eine Einzelleiteranordnung vorgeschlagen, bei welcher der den Leitungsstrom führende Leiter schraubenlinienförmig um seine Achse verläuft. Die durch eine Windung des Leiters, der insbesondere auch aus mehreren parallel verlaufenden Leitern bestehen kann, bedingte Drallänge ist maßgebend für die sich ergebende Konzentration des elektromagnetischen Feldes um die Einzelleiteranordnung, die mit abnehmender Drallänge zunimmt. Um bei der Verlegung eines derartigen Drahtwellenleiters mit ein und demselben Drahtwellenleiter gleicher Drallänge auszukommen, kann man diesen so ausbilden, daß sich durch zusätzliches Verdrallen der Leitung eine kürzere Drallänge erzielen läßt. Weiterhin wurde eine Einzelleiteranordnung vorgeschlagen, die einen wenigstens zum Teil mit Hochfrequenzeisen umgebenen Leiter besitzt. Bei einer solchen Anordnung können durch Verwendung von Hochfrequenzeisen mit verschiedenen Eigenschaften und/oder verschiedener räumlicher Anordnung um den Leiter die Leitungseigenschaften den durch den Leitungsweg bedingten räumlichen Verhältnissen angepaßt werden.
• Die Leitungseigenschaften von Einzelleiteranordnungen können insbesondere durch Bänder, die man an den Engpaßstellen um diese Einzelleiteranordnungen wickelt, geändert werden. Die Bänder werden aus Stoffen hergestellt, die eine verhältnismäßig hohe Dielektrizitätskonstante aufweisen. Vorteilhaft sind auch Bänder aus Stoffen mit ferromagnetischen oder ferritischen Eigenschaften. Eine Vergrößerung der Feldkonzentration kann aber auch durch in flüssiger Form aufgebrachte zusätzliche Schichten erzielt werden.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: t. Einzelleiteranordnung zur Fortleitung kurzer und sehr kurzer elektromagnetischer Wellen, bei der sich durch besondere Ausbildung, z. B. durch eine schraubenlinienförmig verlaufende Anordnung des den Leitungsstrom führenden Leiters od. dgl., das elektromagnetische Feld auf dem Übertragungswege um die Einzelleiteranordnung herum konzentriert, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung der Einzelleiteranordnung, daß sich auf dem Übertragungsweg die Feldkonzentration an einer oder mehreren Stellen, insbesondere stetig, ändert.
2. 2. Einzelleiteranordnung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung der Einzelleiteranordnung, daß die Feldausdehnung des elektromagnetischen Feldes um die Einzelleiteranordnung herum im wesentlichen so groß ist, wie es die im Leitungsweg vorhandenen Hindernisse erlauben.
3. 3. Einzelleiteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung, daß die Feldausdehnung des elektromagnetischen Feldes um die Einzelleiteranordnung herum den Leitungsenden zu bis zu einem günstigen Wert stetig abnimmt.
4. 4. Einzelleiteranordnung nach einem der Ansprüche i bis 3 bei Verwendung von wenigstens einem um seine Achse schraubenlinienförmig verlaufenden Leiter, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenlinie, nach welcher der Leiter aufgewickelt ist, verschiedene Drallänge aufweist.
5. 5. Einzelle.iteranordnung nach einem der Ansprüche i bis 3 bei Verwendung von mit einem dielektrischen Überzug versehenen Leitern, dadurch gekennzeichnet, daß die Überzugsstoffe längs der Einzelleiteranordnung verschiedene Dielektrizitätskonstanten und/oder verschiedene Schichtdicken aufweisen.
6. 6. Einzelleiteranordnung nach einem der Ansprüche i bis 3 bei Verwendung von Einzelleiteranordnungen, die wenigstgns zum Teil aus füi Hochfrequenz geeigneten ferromagnetischen oder ferritischen Stoffen aufgebaut sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelleiteranordnung in ihrer Länge aus Stoffen mit verschiedenen Eigenschaften und/oder verschiedener Schichtdicke aufgebaut ist. Einzelleiteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch um die Einzelleiteranordnung gewickelte nicht leitende, insbesondere aus Stoffen hoher Dieelektrizitätskonstante bestehende Bänder. R. Einzelleiteranordnung nach einem der Ansprüche i bis 6, gekennzeichnet durch um die Einzelleiteranordnung gewickelte, insbesondere aus Stoffen hoher Permeabilität und gegebenenfalls hoher Dielektrizitätskonstante bestehende Bänder.