Dämpfungskette für ultrakurze Wellen Die Erfindung betrifft eine Dämpfungskette
für ultrakurze Wellen, das ist ein Vierpol, der aus Ohmschen Längs- und Querelementen
besteht und dazu dient, eine frequenzunabhän.gige Dämpfung für Hochfrequenzwellen
zu erzeugen. SolcheDämpfungs'ketten sollen einen bestimmten Wellenwiderstand besitzen,
damit sie an den Verbraucher und an die Hochfrequenzquelle angepaßt werden können.
Es sind seit langem Dämpfungsglieder bekannt, die es gestatten, unter Bei.be!haltung
der Anpassung an der Quelle und am Verbraucher beliebige Spannungs- bzw. Leistungsdämpfungen
mittels Ohmscher Widerstände zu erzeugen. Eine solche Kette ist z. B. in Abb. r
dargestellt. Sie besteht aus den Längswiderständen, die mit zRl, und den Querelementen,
die mit R2/2 bezeichnet sind. Der Anfangs- und der Endlängswiderstand ist je mit
R1 bezeichnet, da er nur halb so groß ist wie die mittleren Längswiderstände. Eine
solche Kette kann man sich aus einzelnen T-Gliedern aufgebautdenken, die die Form
der Abb. 2 besitzen, und jedes T-Glied kann wiederum aus zwei Halbgliedern gemäß
Abb. 3 aufgebaut gedacht werden. Der Längswiderstand jedes Halbgliedes ist R1, der
Querwiderstand R2. Bezeichnet man weiterhin den Wellenwiderstand der Kette mit Z,
die Eingangsspannung eines T-Gliedes im angepaßten Betriebszustand mit U1 und die
Ausgangsspannung im angepaßten
Betri@gbszustand mit, U2, während
mit V das Dämp-. fun.gsver'hältnis pro T-Glied U2/U1 bezeichnet wird, so lassen
sich leicht folgende Beziehungen zwischen diesen Größen aufstellen:
Der angegebene Wert des Wellenwiderstandes Z gilt aber nur am Ende jedes einzelnen
T-Gliedes der Kette bzw. an der Stoßstelle,zweier Glieder. Dagegen ist der Wellenwiderstand
in der Mitte eines T-Gliedes, also am Sternpunkt, geringer und berechnet sich zu:
Der Wellenwiderstand sch-wankt also innerhalb .einer Kette dauernd und ändert sich
in jedem Glied vom Wert Z auf den kleineren Wert Z"Z und wieder zurück auf Z.Damping chain for ultrashort waves The invention relates to a damping chain for ultrashort waves. Such damping chains should have a certain characteristic impedance so that they can be adapted to the consumer and to the high-frequency source. Attenuators have long been known which allow any voltage or power attenuation to be generated by means of ohmic resistances while maintaining the adaptation at the source and at the consumer. Such a chain is z. B. shown in Fig. R. It consists of the series resistances, denoted by zRl, and the transverse elements, denoted by R2 / 2. The initial and final longitudinal resistance is each designated with R1, since it is only half as large as the mean longitudinal resistance. Such a chain can be thought of as being made up of individual T-links, which have the shape of Fig. 2, and each T-link can in turn be made up of two half-links as shown in Fig. 3. The series resistance of each half-link is R1, the transverse resistance R2. The characteristic impedance of the chain is also denoted by Z, the input voltage of a T element in the adapted operating state as U1 and the output voltage in the adapted operating state as U2, while V denotes the damping. functional ratio per T-element U2 / U1, the following relationships can easily be established between these quantities: The specified value of the wave resistance Z is only valid at the end of each individual T-link of the chain or at the joint between two links. In contrast, the wave resistance in the middle of a T-link, i.e. at the star point, is lower and is calculated as follows: The wave resistance fluctuates continuously within a chain and changes in each link from the value Z to the smaller value Z "Z and back to Z.
Gemäß der Erfindung ist eine Dämpfungskette für ultrakurze Wellen
mit Gliedern aus Ohmschen Widerständen in T-Schaltung dadurch gekennzeichnet, daß
sie nach Art einer koaxialen Energieleitung aufgebaut ist, in der die Längswiderstände
den Innenleiterbilden und die Querwiderstände durch zwischen Innenleiter und Außenleiter
angeordnete Scheiben gebildet werden, wobei die Widerstände als Schichten aus Widerstandsmaterial
ausgebildet sind, die auf einem isolierenden Tragkörper angebracht sind und deren
Dicke kleiner als die Eindringtiefe der Hochfrequenzströme ist. Diese Ausbildung
einer Dämpfungskette ergibt große Vorteile, da eine exakte - Erzeugung der berechneten
Wellenwiderstände an den verschiedenen Punkten der Kette, ohne daß Stoßstellen auftreten,
an denen Reflexionen geschehen könnten, möglich: ist. Außerdem ergibt sich ein.
besonders' -einfacher mechanischer Aufbau aus genormten, einfach .herstellbären
Einzelteilen, aus denen sich Dämpfungsketten mit jeder beliebigen Dämpfung zusammensetzen
lassen.According to the invention is an ultrashort wave damping chain
with members of ohmic resistors in a T-circuit, characterized in that
it is constructed like a coaxial power line in which the series resistances
Form the inner conductor and the transverse resistances through between the inner conductor and the outer conductor
arranged disks are formed, the resistors as layers of resistance material
are formed, which are mounted on an insulating support body and their
Thickness is smaller than the penetration depth of the high frequency currents. This training
a damping chain gives great advantages, since an exact - generation of the calculated
Wave resistances at the various points of the chain without any joints occurring,
on which reflections could occur, possible: is. It also results in a.
Particularly '-simple mechanical structure from standardized, simple .herstellbären
Individual parts that make up damping chains with any type of damping
permit.
Dem im folgenden an Hand der Abb. ¢ erläuterten Ausführungsbeispiel
soll die Aufgabe zugrund.e'gelegt sein; @daß 'man eine Kette bauen will, die
70 Ohm Wellenwiderstand hat und= deren einzelnes Glied gerade i Np Dämpfung
besitzt. In den obigen .Glechungen ist also' Z = 70 und i/V = e
a,71$28..
. : Daraus erhält man aus Gleichung (i) für, .R,. = 32,35 Ohm und für: R2/2
aus Gleichung (a) R2/2 - 59,5 Ohm. Für den Wellenwiderstand am Sternpunkt erhält
man nach Gleichung (3) Z. 55 Ohan.The exemplary embodiment explained in the following with reference to FIG. @ that 'you want to build a chain that has 70 ohm wave resistance and = whose individual link has just i Np attenuation. In the above .Glechungen So 'is Z = 70, and i / V = a e, 71 $ 28 ... : From this one obtains from equation (i) for, .R ,. = 32.35 ohms and for: R2 / 2 from equation (a) R2 / 2 - 59.5 ohms. For the wave resistance at the star point, equation (3) gives Z. 55 Ohan.
Die,- = öliengenannten 'Wellenwiderstände lassen sidh in einer koaxialen
Leitung durch Wahl des Durchmesserverhältnisses von Innenleiter zu Außenleiter'-
leicht- 'herstellen. Nennt man D den inneren Durchmesser des-Außenleiters- und d
den äußeren Durchmesser des Innenleiters, so ist bekann.tliäh der Wellenwiderstand
Soll nun in der Dämpfungs'kette der Wellenwiderstand am Sternpunkt, wie oben berechnet,
55 Ohm und am Stoßpunkt zweier Glieder 70 Ohm betragen, so erhält man für
die Längswiderstände konische Körper, deren größter und kleinster Durchmesser bei
gegebenem Durchmesser des Außenrohres sich nach - der gegebenen Beziehung leicht
berechnen lassen.The "- = oil mentioned" wave resistances can be produced in a coaxial line by choosing the diameter ratio of the inner conductor to the outer conductor "easy". If D is called the inner diameter of the outer conductor and d is the outer diameter of the inner conductor, then the wave resistance is known If the wave resistance in the damping chain is now 55 ohms at the star point, as calculated above, and 70 ohms at the point of contact between two links, then conical bodies are obtained for the longitudinal resistances, the largest and smallest diameters of which for a given diameter of the outer tube are successively given relationship can be easily calculated.
In Abb. q. bezeichnet i den Außenleiter der als koaxiale Leitung gemäß
der Erfindung ausgestalteten Dämpfungskette. In der Achse dieses Außenleiters ist
ein Keramikstab a angeordnet, auf welchen die Widerstände aufgereiht werden. Es
sind im wesentlichen nur die Widerstände für ein T-Glied- dargestellt. Die: Längswiderstände
bestehen aus konischen Keramikkörpern 3, deren Kegeloberflächen mit einer Widerstandsschicht
bedeckt sind, die den gewünschten Widerstand voni 3z,35 Ohm für das gewählte Beispiel
besitzt. Der Querwiderstand wird durch die zwischen die beiden KegelstÜmPfe 3 eingepreßte
Keramikscheibe q. gebildet, deren eine Oberfläche ebenfalls mit einer Widerstandsschicht
bedeckt ist, welche den Widerstand 59,5 Ohm besitzt. Man kann auch beide Seiten
der Scheibe q. mit einer Widerstandsschicht versehen, wobei- jeder dieser Widerstände
R2 entspricht und daher 1i9 Ohm besitzen muß. An ihrer äußeren Peripherie ist die
Keramikscheibe zwischen Metallringen 5 und 6 eingeklemmt, die in Kontakt mit dem
Außenleiter i stehen. Die beiden Ringe 5 und 6 können z. B. durch nicht gezeichnete
Schrauben miteinander verbunden sein. Zur Verbesserung des Kontaktes mit dem Außenleiter
ist der Ring 6 durch Schlitze mit federnden. Lappen 7 versehen, welche sich an den
Außenleiter i anlegen. An den Kontaktstellen sind die Keramikkörper zwecks guter
elektrischer Verbindung metallisiert. In der Zeichnung sind alle mit Metallisierung'oder
mit Widerstandsschicht bedeckten Oberflächen der Körper 3 Bund q. durch dickere
Zeichnung der Umrißlinie gekennzeichnet. Auf die dargestellte Weise können Dämpfungäglieder
für jede gewünschte Dämpfung hergestellt werden. Vorzugsweise wird man Glieder mit
dekadischer Stufung ihrer Widerstandswerte herstellen, aus denen sich Dämpfungsketten
für jede gewünschte Dämpfung durch Kombination, wie bei einem Gewichtssatz, herstellen.In Fig.q. i denotes the outer conductor of the coaxial line according to
the invention designed damping chain. In the axis of this outer conductor is
a ceramic rod a arranged on which the resistors are lined up. It
essentially only the resistances for a T-link are shown. The: series resistances
consist of conical ceramic bodies 3, the conical surfaces of which have a resistive layer
are covered that have the desired resistance of i 3z, 35 ohms for the chosen example
owns. The transverse resistance is pressed in between the two conical stumps 3
Ceramic disc q. formed, one surface of which is also covered with a resistive layer
is covered, which has a resistance of 59.5 ohms. You can do both sides
of the disk q. provided with a resistive layer, each of these resistors
R2 corresponds to and must therefore have 1i9 ohms. On its outer periphery is the
Ceramic disc sandwiched between metal rings 5 and 6 that are in contact with the
Outer conductor i stand. The two rings 5 and 6 can, for. B. by not shown
Screws to be connected to each other. To improve the contact with the outer conductor
is the ring 6 through slots with resilient. Flap 7 provided, which is attached to the
Place outer conductor i. At the contact points, the ceramic bodies are good for the purpose
metallized electrical connection. In the drawing they are all with metallization 'or
surfaces of the body 3 fret q covered with resistive layer. through thicker ones
Drawing of the outline marked. In the manner shown, damping members
can be made for any desired attenuation. Preferably one becomes limbs with
Establish decadic gradations of their resistance values that make up attenuation chains
for any desired damping by combining them, as with a set of weights.