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Meßleitung für kurze elektrische Wellen
Das Patent 861 280 betrifft
eine Meßleitung für kurze elektrische Wellen, bei welcher eine Vorrichtung zur Abnahme
der auf der Leitung herrschendlen Spannung mit einem Motor verbunden ist, der die
Spannungsabnahmevorrichtung periodisch längs der Leitung verschiebt, und bei der
eine Anzeigevorrichtung, an welche die abgenommene Spannung angeschlossen ist, derart
ausgebildet ist, daß der Amplitudenverlauf der abgenommenen Spannung oder unmittelbar
das Wellenverhältnis dieser Spannung angezeigt wird.
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Die Anzeige wird dabei dadurch bewirkt, daß das Kurvenbild der pulsierenden
Gleichspannung in einem Oszillographen, vorzugsweise Kathodenstrahloszillographen,
sichtbar gemacht wird, wobei die Zeitablenkung synchron zum periodischen Abtastvorgang
gesteuert wird. Insbesondere soll die Meßleitung auf einem Kreisbogen geführt sein,
der etwas kleiner als 3600 ist, z. B. 2700' beträgt, und die Abtastvorrichtung soll
um den Mittelpunkt des Kreisbogens drehbar sei. Die Abtastung soll vorzugsweise
nicht galvanisch, sondern rein kapazitiv erfolgten.
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Die Erfindung betrifft eine Verbesserung der Anordnung des genannten
Patents und ist dadurch gekennzeichnet, daß, wie Abb. I und 2 in zwei zueinander
senkrechten Schnittebenen zeigen, der Außenleiter A der Meßleitung A, J einen Vollkreis
bildet, aus dem die Enden des einen aufgeschmttenen Ring bildenden Innenleiters
J an zwei ver-
schiedenen Stellen (über die Leitungen Lg und Ls)
herausgeführt sind.
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Der Vorteil einer derartigen Ausbildung ist darin zu sehen, daß die
Kopplung des Außengleiters A' der sich periodisch drehenden Abtastleitung J', A'
mit dem Außenleiter A der Meßleitung völlig unabhängig vom Drehwinkel wird. Würde
man gemäß dem Ausführungsbeispiel des Hauptpatents die Meßleitung einschließltich
des Außenleiters als aufgeschnittenen Ring ausbilfden, so würde die Blindwiderstandsbelastung
des Außenleiters der Abtastleitung durch die beiden Leitungsebschnitte der Meßleitungsabschnitte
dargestellt sein, die sich von der gerade eingenommenen Abtaststelle bis zu den
beiden Enden erstrecken und deren Länge in der Größenordnung von einer Wellenlänge
liegt.
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Für diesen gesamten Blindleitwert ist nicht die rein statische Kapazität,
sondern der sich aus der Leitungstheorie ergebende Leitwert einzusetzen. Daher würde
sich auch die Impedanz mit dem Umlauf ändern, was vermieden wird, wenn der Außenleiter
einen geschlossenen Vollring blildet.
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Weitere Vorteile bestehen darin, daß das offene Ende der Abltastleitung
während des ganzen Umlaufs völlig abgeschirmt ist, ferner in der größeren Festigkeit
und der leichteren mechanischen Herstellung.
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Während der Außemleiter einen Xblllkreis darstellt, bildet der Innenleiter
J einen anfgeschnittenen Ring vom Bogenwinkel 320°. Das eine Innenleiterende ist
mit der zum Meßsender führenden, nach der einen Seite seitlich hinausgeführten koaxialen
Leitung Ls verbunden, das andere Ende mit der z. B. zum entgegengesetzten Ende hinausgeführten,
zum Meßgegenstand führenden koaxialen Leitung Lg. Die beiden Innenleiterenden sind
innerhalb des Außenleiters A etwa durch Plattten A1, A2 voneinander abgeschirmt,
die lediglich schmale Schlitze zum Durchgang des in die Meßleitung hineinragenden
Endes des Innenleiters J' (des Abtas.tst'iftes) enthalten.
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Die Abtastleitung ist radial in einer um die Achse aa der Meßleitung
drehbar gelagerten Trommel T angeordnet und mit dieser drehbar. Die Trommel T bat
einen nur geringen Abstand vom Außenleiter 24 und ist mit dem Außenleiter A' leitend
verbunden, sodaß der kapazitive Kurzschluß zwischen den beiden Anßenleitern auf
dem ganzen Umfang noch wesentlich verbessert wird. In der Achse ist die Abtastleitung
umgewinkelt aus der Trommel hinausgeführt und über kapazitive Schleifringe K mit
einer feststehenden koaxialen Leitung L gekoppelt, welche die abgegriffene Spannung
nach Gleichrichtung und Merstärkung dem Ablenkplattenpaar der Braunschen Röhre (Kathodenstrahloszillograph)
zuführt.
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Der volikreisförmige Außenleiter 24 ist durch zwei ringscheibenförmige
Deckplatten D1, D2 zu einer feststehenden Trommel ergänzt, welche die drehbare Trommel
T nach außen abdeckt. Sie trägt gleichzeitig den feststehenden Teil der kapazitiven
Schleifringe (in den Abbildungen sind die feststehenden Teile durch von links unten
nach rechts oben verlaufende Strichelung, die beweglichen Teile durch von rechts
unten nach links oben verlaufende Strichelung gekennzeichnet). Die Deckplatten D1
und D2 dienen gleichzeitig zur Kugellagerung der Trommel T bzw. der in der Achse
umgewinkelten Abtastleitung auf der einen Seite und der Antriebswelle W auf der
anderen Seite. Letztere stellt gleichzeitig die Läuferachse eines Elektromotors
dar, deren Ständer St an der Deckplatte D2 befestigt ist.
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Die Welle W trägt ferner noch eine Isolierscheibe S' mit einem kleinen
Eisenplättchen P, welche beim Umlauf in der feststehenden Magnetspule M1 zur Umlauffrequenz
synchrone Impulse erzeugt, die zur Synchronisierung eines Kippschwingers für die
Zeilenablenkspannung dienen.
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Weiterhin ist noch eine von Hand mittels der Überwurfmutter U auf
dem Umfang beliebig verstellbare Magnetspule M2 vorgesehen, welche ebenfalls synchrone
Impulse entsprechend einstellbarer Phasenverschiebung erzeugt. Diese können zur
Auslöschung eines bestimmten schmalen Bereichs der von dem Schirm erzeugten Meßkurve
dienen, indem sie etwa dem Wehnelt-Zylinder der Braunschen Röhre zugeführt werden.
Die Anordnung eines derartigen längs der Kurve verschiebbaren Dunkelpunktes hat
sich für die Auswertung der entstehenden Kurve sehr bewährt.
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Die Meßleitung selbst ist zwar als sich selbst abschirmende, jedoch
nicht im strengen Sinne koaxiale Leitung ausgebildet; vielmehr ist der Innenleiter
J exzentrisch innerhalb des Außenleiterrohres A angeordnet, wobei die kreisringförmige
Stütze D aus Isolierwerkstoff auf der Seite größeren Abstandes und damit im feldärmeren
Raum liegt. Diese an sich bereits für Ultrakurzwellenleitungen, insbesondere für
kurze starre Leitungsabschnitte vorgeschlagene Anordnung hat den Vorteil, daß die
dielektrischen Verluste in der Stütze stark verringert sind und ein Verziehen dieser
Stütze, das bei einer Meßleitung besonders unerwünscht wäre, vermieden wird.