DE891865C

DE891865C - Hochfrequenzleitung

Info

Publication number: DE891865C
Application number: DET2516D
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl-Ing Missler
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1941-12-31
Filing date: 1941-12-31
Publication date: 1953-10-01

Description

Bei koaxialen Hochfrequenzleitungen verwendet man, vor allem in der Nähe der Enden, Isolierscheiben als Abstandhalter zwischen Innenleiter und Außenleiter. Durch das eingefügte Dielektrikum wird ,der Wellenwiderstand beeinflußt. Die Größe des Wellenwiderstandes ist in Abhängigkeit von der Dielektrizitätskonstanten e, dem Innendurchinesser D des Außenleiters sowie dem Außendurchmesser d des Innenleiters durch die Gleichung gegeben: Es ist bereits bekannt, zur Vermeidung eines Wellenwiderstandssprunges das Durchmesserverhältnis D : d an der Stelle, an der sich die Isolierscheibe befindet, derart zu ändern, daß die-Änderung der Dielektrizitätskonstanten e ausgeglichen und,dadurch der Wellenwiderstand Z konstant gehalten wird, um Reflexionen und damit stehende Wellen zu vermeiden.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß eine völlige Vermeidung der Reflexionen nicht möglich ist, solange man das Durchmesserverhältnis nur so weit verändert, daß gemäß der oben angeführten Gleichung der Wellenwiderstand Z konstant bleibt. Die genannte Gleichung gilt nämlich nur für eine homogene Leitung;.b6i der die elektrischen Feldlinien überall senkrecht zur Achse stehen. Sie gilt jedoch nicht mehr an solchen Stellen, an denen sich der Abstand zwischen den beiden Leitern sprunghaft ändert. Vielmehr setzen die elektrischen Feldlinien dann an -den entstehenden Kanten des oder der Leiter bevorzugt an und verlaufen mehr oder weniger gekrümmt, wobei auch das Dielektrikum von Einfluß ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird daher das Durchmesserverhältnis stärker vergrößert, als einem konstanten Wellenwiderstand gemäß der obigen Gleichung entsprechen würde. Bei nicht zu großem e (a<'io) muß die Vergrößerung des Durchmesserverhältnisses angenähert 5 % betragen: Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Abbildung. Der Innendurchmesser D = 32 mm des Außenleiters A steht zum Außendurchmesser d = io mm des Innenleiters I im Verhältnis 3,2, was mit Luft als Dielektrikum einem Wellenwiderstand von 70 Ohm entspricht. Die Abstandscheibe S besteht aus einem Isolierstoff (Trolitul) mit der Dielektrizitätskonstanten e = 2. Nach der obigen Gleichung würde sich ein konstanter Wellenwiderstand ergeben, wenn das Durchmesserverhältnis D': d' an der Stelle, an der die Scheibe eingesetzt ist, = 5,2 gewählt würde. Erfindungsgemäß wird jedoch das Durchmesserverhältnis D': d' größer, und zwar 5,5 bis 5,6 gewählt. Zur festen Halterung J'er Scheibe S sind Innenleiter und Außenleiter mit Eindrehungen Ei, E2 mit rechtwinkligen Kanten versehen, in welche die Scheibe genau passend eingesetzt wird. Der Außenleiterdürchmesser trägt an dieser Stelle D' = 35 mm, d' = 4,6 mm. Dies entspricht einem Durchmesserverhältnis D' : d' = 5,5.
Die Erfindung läßt sich sinngemäß bei nicht koaxialen, z. B. bei symmetrischen Zweidrahtleitungen anwenden. Auch hier ist der Abstand an der Stelle eines Abstandhalters größer bzw. die Leiterausdehnung kleiner zu wählen, als der für die homogene Leitung gültigen Beziehungen für den Wellenwiderstand entspricht: Dabei ist a der Leiterabstand, d der Durchmesser der zylindrischen Leiter.
Bei der Anordnung nach der Abbildung wird eine Reflexion, d. h. ein Wellenwiderstandssprung, trotz der Abweichung von der theoretischen Formel, praktisch völlig vermieden. Man kann jedoch die Bemessung auch so treffen, daß ein gewisser Sprung, der bei stärkerer Abweichung als 5 % umgekehrt gerichtet ist als bei der üblichen Ausbildung, b@estehenbleibt, der etwa dazu dienen kann, einen in unmittelbarer Nachbarschaft befindlichen weiteren Wellenwiderstandssprung, z. B. infolge einer etwa konischen Erweiterung des Außen- oder auch des Innenleiters, auszugleichen.

Claims

PATENTANS.PR.ÜCHE:- . i. Koaxiale Hodhfrequenzleitung mit dielektrischem Abstandhalter, bei der der Leiterabstand bzw. die Leiterausdehnung an der Stelle des Abstandhalters zur Konstanthaltung des Wellenwiderstandes (Z) verändert sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Isolierstoffes mit einer Dielektrizitätskonstanten e < ro für die als Abstandhalter dienende Isolierscheibe (S) das Durchmesserverhältnis D : d von Außenleiter und Innenleiter um etwa 5 % größer gewählt wird, als der Gleichung entspricht.
2. Hochfrequenzleitung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Innenleiter und Außenleiter mit Eindrehungen (Ei, E2) mit rechtwinkligen Kanten zur Aufnahme der isolierenden Abstandscheibe (S) versehen sind.