DE868463C

DE868463C - Veraenderbarer reeller Widerstand mit sehr kleinem Fehlwinkel fuer hohe Frequenzen

Info

Publication number: DE868463C
Application number: DES3217D
Authority: DE
Inventors: Richard E Lamoller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1939-05-10
Filing date: 1939-05-10
Publication date: 1953-02-26

Description

Veränderbarer reeller Widerstand mit sehr kleinem Fehlwinkel für hohe Frequenzen In der Nachrichtenübertragungs- und Meßtechnik ist es äußerst nachteilig, daß mit höher werdenden Frequenzen die Fehlwinkel der verwendeten Widerstände sehr stark ansteigen. Es ist daher nicht ohne weiteres möglich, für hohe Frequenzen reelle Widerstände beliebiger Größe darzustellen, besonders dann nicht, wenn sie große Belastbarkeit haben sollen und infolgedessen räumlich groß werden müssen. Abhilfe kann in bekannter Weise dadurch geschaffen werden, daß die Blindkomponenten für die jeweilige Gebrauchsfrequenz kompensiert werden. Die Kompensation der Blindkomponente bedingt aber einen ziemlichen Aufwand. Bei veränderbaren Widerständen ändern sich außerdem Blind- und Wirkanteil gleichzeitig, so daß bei jeder Einstellung des Wirkwiderstandes auch die Blindkomponente neu kompensiert werden muß. Diese Nachteile werden durch den erfindungsgemäßen veränderbaren Widerstand vermieden, dessen Fehlwinkel über den ganzen Änderungsbereich nach einmaliger Abstimmung verschwindet oderverschwindend klein bleibt.
Gemäß der Erfindung wird als veränderbarer reeller Widerstand mit sehr kleinem Fehlwinkel für hohe Frequenzen eine ein verschiebbares Anschlußklemmenpaar aufweisende abgestimmte Leitung benutzt, bei der die die abgestimmte Leitung beidseitig abschließenden Leitwerte @. und @E so gewählt sind, daß die Beträge y ihrer Reflexionsfaktoren gleich sind entsprechend der Gleichung ist dabei der Wellenwiderstand der Leitung. Zur Einhaltung der genannten Bedingung können die beiden Leitwerte einander gleich :sein. Es kann aber auch einer der Leitwerte Unendlich und der andere Null sein. Ebenso können beide Leitwerte widerstandsreziprok sein, also _ . An Hand der Fig. i sei die Erfindung noch näher erläutert. An die Klemmen c-d, zwischen denen der veränderbare Widerstand wirksam sein soll, wird eine abgestimmte Leitung; z. B. eine Paralleldrahtleitung oder eine konzentrische Leitung der. Länge 4o gebracht, die mit den Leitwerten (j,& in A und C59E in E abgeschlossen ist. Durch Verschieben des Anschlußklemmenpaares bzw, der Leitung bei gleichbleibender Länge 1o derart, daß die Länge 1i von A bis zu den Klemmen c-d bzw. die Länge: 12 von E bis zu den Klemmen e-d geändert wird, ändert sieh der zwischen c-d liegende Wirkleitwert: Wegen der Resonanzäbstimmung der Leitung ist der Blindleitwert zwischen c-d für eine verlustlose Leitung gleich Null, und zwar unabhängig von der Länge h. Bei Vorhandensein von Leitungsverlusten ergibt sich ein Fehlwinkel, der aber sehr klein ist; so daß eine Kompensation der Blind-' komponente nicht notwendig ist. Der Widerstand ist dabei in weiten Grenzen veränderbar. So ergibt die Rechnung für eine verlustlose Leitung zwischen den Anschlußklemmen einen 'reellen Widerstand, der zwischen - und - geändert werden kann: Ein praktisches Beispiel zeige, wie klein der Fehlwinkel bei Berücksichtigung der Leitungsverluste tatsächlich 'ist. Eine Päralleldrahtleitung aus Messing mit einem Abstand der Paralleldrähte von. =o mm und einem Drahtdurchmesser von .3,5 mm sei bei A kurzgeschlossen und bei E im Leerlauf. Die: Dämpfungsmessung ergibt einen Wert von o,oozi N bei einer Abstimmung auf 550 MHz. Mit einem Wellenwiderstand Z von Zoo 6d errechnet: sich: `dann aus den Leitungsgleichungen für die verschiedenen Stellungen des Anschlußklemmenpaares ein Widerstand von g kü bis 1$ö kQ bei einem Fehlwinkel < 5: . io-3.
Die abgestimmte Leitung ist vorteilhaft in Widerstandswerten geeicht; so daß bei Verschiebung des Anschlußklemmenpaaresunmittelbar der Widerstandswert abgelesen werden kann. Wenn der Apparat oder das Gerät, für das der veränderbare Widerstand benötigt wird, beispielsweise als Abschluß, nicht so ausgebildet werden kann, daß seine: Ausgangsklemmen e- f mit den Anschlußklemmen c-d zusammenfallen, so können die Klemmen in bekannter Weise durch eine abgestimmte Leitung verbunden werden, z. B. mit der Länge n oder auch mit n - n ist dabei o, i; a, 3 usw.
Besonders zweckmäßig wird die den Widerstand bildende abgestimmte Leitung und gegebenenfalls die abgestimmte AnschluBleitung durch an sieh-bekannte Mittel in ihrer. Abstimmung veränderbar ausgebildet: Vorteilhaft können dann für verschiedene Abstimmungen Widerstandseichungen vorgenommen sein.
- Eine bevorzugte Ausführüngsfornz des erfindungsgemäßen Widerstandes zeigt die Fig. 2. Die den Widerstand bildende Leitung ist kreisförmig gebogen. Das Anschlußklemmenpaar cd ist dabei um eine zentrale Achse h schwenkbar.

Claims

PATE NTANSPRÜCI-IE: i. Veränderbarer reeller Widerstand mit sehr kleinem Fehlwinkel für hohe Frequenzen, insbesondere Meßwiderstand, gekennzeichnet durch eine ein verschiebbares Anschlußklemmenpaar aufweisende abgestimmte Leitung und dadurch, daß die die abgestimmte Leitung beidseitig abschließenden Leitwerte so pwählt sind, däB die Beträge der Reflexionsfaktoren gleich sind.
2: Veränderbarer reeller Widerstand nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung in Widerstandswerten geeicht ist.
3. Veränderbarer reeller Widerstand nach den vorhergehenden Ansprüchen;: dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußklemmenpaar mit dem Verbraucher über eine abgestimmte Leitung verbunden ist. q:.
Veränderbarer reeller Widerstand nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstimmung der Leitung bzw. der Leitungen veränderbar ist.
5. Veränderbarer reeller Widerstand nach den vorhergehenden Ansprüchen; dadurch gekennzeichnet; daB die abgestimmte Leitung kreisförmig gebogen und das verschiebbare Anschlußklemmenpaar um eine zentrale Achse schwenkbar ist..