DE860231C - Vorrichtung zur Scheinwiderstandstransformierung bei der UEbertragung elektromagnetischer Ultrahochfrequenzwellen ueber dielektrische Leiter - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Scheinwiderstandstransformierung bei der Übertragung elektromagnetischer Ultrahochfrequenzwellen über dielektrische Leiter.

Unter dem Begriff dielektrische Leiter werden sowohl Rohre mit einer leitenden Wand, entlüftet oder mit Gas, Flüssigkeit oder einem festen Dielektrikum gefüllt, als auch aus einem nichtleitenden Werkstoff bestehende Hohlrohre verstanden, insoweit die beschriebenen Leitergebilde für die Übertragung elektromagnetischer Ultrahochfrequenzwellen brauchbar sind.

Bei der Übertragung elektromagnetischer Wellen über einen dielektrischen Leiter läßt sich das Ankopplungsorgan und/oder die Belastung des Leiters häufig nicht derart bemessen, daß¹ eine Anpassung ' erhalten wird, d. h. die Impedanz läßt sich nicht derart bemessen, daß' sie gleich dem Wellenwiderstand des Leiters ist. Bei einer solchen Fehlanpassung treten im Leiter stehende Wellen auf, die Zusatzverluste hervorrufen. Auch eingangsseitig ist eine Anpassung im allgemeinen erwünscht, um eine maximale Energieübertragung zu erreichen. Es ist bereits bekanntgeworden, zwei Hohlrohrleitungen miteinander durch eine öffnung in einer den beiden Leitungen gemeinsamen Wand miteinander zu koppeln und zur Abstimmung der Leiter jeweils in dem der Koppelstelle benachbarten Ende je einen einstellbaren Kolben anzuordnen. Eine weitere Einstellmöglichkeit hierbei kann durch eine

einstellbare Blende in einer der beiden Leitungen erreicht werden, und bei dieser bekannten Anordnung ist die Koppelöffnung gleichzeitig mit einem Verstärkersystem ausgerüstet, das z. B. -aus Kathode, Gitter und Anode besteht und entweder zum Verstärken der Ultrahochfrequenz oder als Generator dient. Die verstellbaren Kolben werden hierbei dazu benutzt, die Phasenbeziehungen der das Gitter erregenden Ultrahochfrequenzwellen und des mit ίο der Anode gekoppelten Kreises auf die Optimalwerte abzustimmen.

Die Erfindung hat eine Vorrichtung zum Gegenstand, mit der einerseits sämtliche gewünschten Impedanztransformierungen bewerkstelligt und daher immer eine richtige Anpassung erzielt werden kann, und die andererseits gerade in bezug auf die Einstellbarkeit in baulicher Hinsicht besonders einfach durchführbar ist.

Die Vorrichtung nach der Erfindung weist das Kennzeichen auf, daß die in der Nähe der Köppelöffnung einstellbarer Größe liegenden Enden der dielektrischen Leiter sich an derselben Seite der öffnung befinden und die beiden Leiter gemeinsam durch einen einzigen D'oppelkolben verschlossen sind.

Die Erfindung w-ird zweckmäßig in der Weise ausgestaltet, daß sich die Koppelöffnung bis zum Doppelkolben hin erstreckt und dadurch in der Größe einstellbar ist, daß der in bezug auf die öffnung gegenüber dem Doppelkolben gemeinsame Wandteil der Leiter verschiebbar ist.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der Fig. 1 und 2 je eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung und Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie V-V durch die Vorrichtung nach Fig. 2 darstellt.

Die in der Nähe der öffnung 14 in dem gemeinsamen Wandteil 13 liegenden Enden 15 und 16 der Leiter 11 und 12 befinden sich bei Fig. 1 an derselben Seite der öffnung 14. Es ergibt sich, daß jede gewünschte Impedanztransformation sodann mit nur zwei Bewegungsmechanismen einstellbar ist, von denen einer den Doppelkolben 17, 18 bewegt und der andere die Größe der öffnung 14 ändert durch eine Bewegung desjenigen Teils der gemeinsamen Seitenwand 13, der an der von dem Doppelkolben 17, 18 abgekehrten Seite der öffnung liegt. Eine besonders einfache Ausführungsform wird erhalten, wenn der zwischen den beiden Hälften des Dbppelkolbens liegende Teil der gemeinsamen· Seitenwand weggelassen wird. Die so erhaltene Ausführungsform ist in Fig. 2 dargestellt. Die beiden Kolbenhälften sind zu einem Kolben 37 vereinigt, der die beiden in der Nähe der öffnung 34 liegenden Enden der Leiter 30 und 311 abschließt; dieöffnung34 erstreckt sich sodann bis zum Kolben. Bei jeder Lage des Kolbens 37 ist die öffnung 34 auf jede gewünschte Größe einstellbar durch eine Bewegung des gemeinsamen Wandteils 32 der Leiter 30 und 31. Der in Fig. 2 mit V-V angedeutete Querschnitt ist in Fig. 3 dargestellt. Es hat sich ergeben, daß¹ auch mit der in Fig..2 dargestellten Vorrichtung jede gewünschte Impedanztransformierung durch die Einstellung des Kolbens 37^und des verschiebbaren Wandteils 32 durchführbar ist.

In dielektrischen Leitern können bekanntlich zwei Arten von elektromagnetischen Wellen auftreten, nämlich-eine, bei der die elektrische Feldstärke nur eine Transversalkomponente aufweist (TE-Wellen), und eine, bei der die magnetische Feldstärke nur eine Transversalkomponente aufweist (TM-Wellen).

Die in den Leitern 30 und 31 auftretenden TE-Wellen können in Wellen zerlegt gedacht werden, welche in 30 und 31 elektrische Feldstärken aufweisen, welche gegenphasig sind, wie es durch die Pfeile 38 und 40 angedeutet ist, und in Wellen, bei denen die Feldstärken gleichphasig sind, wie durch die Pfeile 41 und 42 angedeutet. Die beiden zuerst ■■ genannten, in 30 und 3,1 auftretenden Wellen sind durch im Raum zwischen dem Kolben 37 und der gestrichelten Linie 43 auftretende Wellen (durch den Pfeil 39 angedeutet) miteinander gekoppelt. Die anderen in 30 und 31 auftretenden Wellen können im zuletzt genannten Raum nicht auftreten; sie werden bei der gestrichelten Linie 43 zurückgeworfen.

Das Kopplungsmaß der in den Leitern 30 und 31 auftretenden, gegenphasigen Wellenkomponenten ist durch eine Verschiebung des Kolbens 37 und des gemeinsamen Wandteils 32 einstellbar. Hiermit hat sich jede gewünschte Impedanztransformation als einstellbar erwiesen. Die Vorrichtung nach Fig. 2 ist auch bei einer Schwingungsweise verwendbar, bei der die Pfeile 38, 39, 40, 41 und 42 nicht die elektrische Feldstärke, sondern die magnetische Feldstärke andeuten (TM-Wellen). Die Wirkungsweise bleibt dann gleich.

Zwecks Verringerung der Reflexion, die auftritt, weil die Leiter 30 und 31 rechtwinklig umgebogen sind (was aber für eine befriedigende Wirkung der in Fig. 2- dargestellten Vorrichtung nicht wesentlich ist), sind die Ecken 44 und 45 abgeschrägt. Es wird bemerkt, daß dies bereits an sich bekannt ist.

Obzwar in den dargestellten Ausführungsbeispielen dielektrische Leiter mit rechteckigem Querschnitt verwendet sind, lassen sich sehr gut Leiter mit abweichenden Querschnitten verwenden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Vorrichtung zur Scheinwiderstandstransformierung bei der Übertragung elektromagnetischer Ultrahochfrequenzwellen über dielektrische Leiter, bei der zwei dielektrische Leiter, die an verschiedenen Seiten eines gemeinsamen Teils der Seitenwand liegen, durch eine im gemeinsamen Wandteil vorgesehene öffnung einstellbarer Größe miteinander gekoppelt und die in der Nähe der öffnung liegenden Enden der beiden Leiter durch verschiebbare leitende Kolben verschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Nähe der Koppelöffnung (14) liegenden Enden (15, 16) der dielektrischen Leiter (n>, 12) sich an derselben Seite der

   öffnung (14) befinden und die beiden Leiter (11, 12) gemeinsam durch einen einzigen Dbppelkolben (17, 18) verschlossen sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Koppelöffnung (34) bis zum Doppelkolben (37) erstreckt und dadurch in der Größe einstellbar ist, daß der in bezug auf die öffnung (34) gegenüber dem Doppelkolben (37) gemeinsame Wandteil (Trennwand 32) der Leiter (30, 31) verschiebbar ist.

   Angezogene Druckschriften:
   USA.-Patentschrift Nr. 2 153 728.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   1 5578 12.52