DE900107C - Daempfungskette fuer ultrakurze Wellen - Google Patents

Description

Das Patent 882 871 betrifft eine Dämpfungskette für ultrakurze Wellen mit Gliedern aus Ohmschen Widerständen in T-iSchaltung, entsprechend Abb. i, welche nach Art einer koaxialen Energieleitung aufgebaut ist, in der die Querwiderstände durch zwischen Innenleiter und Außenleiter angeordnete Scheiben gebildet werden. Das Hauptpatent besteht darin, daß die Widerstände den Innenleiter bilden und daß die Widerstände als Schichtwiderstände auf isolierenden Tragkörpern ausgebildet sind. Dabei soll das Verhältnis des Innendurchmessers des Außenleiter zum Außendurchmesser des durch die Längswiderstände gebildeten Innenleiters so gewählt werden, daß möglichst keine Reflexionen auftreten. Es soll also der Wellenwiderstand der gebildeten koaxialen Leitung an jeder Stelle gleich dem an dieser Stelle bei unendlicher Länge der Filterkette wirksamen Widerstand der Filterkette sein, also gleich dem Wellenwiderstand der Filterkette an der betreffenden Stelle.

Dieses Ziel soll insbesondere dadurch erreicht werden, daß ein T-Glied der Kette aus einer Keramikscheibe, deren äußerer Umfang mit dem Außenleiter verbunden ist, und zwei Kegelstümpfen besteht und daß Durchmesser und Scheitelwinkel der Kegelstümpfe so gewählt sind, daß Anpassung an der Kette herrscht.

Das Patent 882871 geht dabei von der Erkenntnis aus, daß der wirksame Widerstand bzw. der Wellenwiderstand der Filterkette als solcher längs der Kette nicht konstant ist, sondern zwischen zwei Werten schwankt, von denen der eine gleich dem eigentlichen Wellenwiderstand Z der ganzen Kette ist, also gleich dem zum reflexionsfreien Abschluß der ganzen Kette notwendigen Widerstand, und in den Verbindungspunkten zweier T-Glieder angenommen wird, während an den Sternpunkten jedes T-Gliedesi ein anderer Wellenwiderstand Z_n, wirksam ist.

Dabei ist jedoch nicht berücksichtigt, daß auf den zwischen zwei Verbindungspunkten liegenden Querschnitten, insbesondere in den S'ternpunkten jedes. T-Gliedes, jeweils, für eine fortschreitende oder rücklaufende Welle gleichzeitig zwei verschiedene Anpassungswiderstände gegenüber dem darauffolgenden Längenelement herrschen, also zwei Wellenwiderstände, so daß eine gleichzeitige Anpassung des geometrischen Durchmesserverhältniisses an die zwei Wellenwiderstände, die den beiden Richtungen zugeordnet sind, nicht zu verwirklichen ist. Der physikalisch© Grund für diese bemerkenswerte Erscheinung liegt in der Nicht-Umkehrbarkeit der Umwandlung von elektrischer Energie in abgestrahlte Wärme begründet: An einer Stelle der Längswiderstände, wo z. B>. eine: hinlaufende Welle Energie durch Wärmeverwandlung abgibt, müßte eine rücklaufende Welle wieder elektrische Energie aufnehmen. Einen grundsätzlichen Ausweg au® dieser Schwierigkeit scheint es nicht zu geben; man kann sich aber erfindungsgemäß so helfen, daß mit geeigneter Bemessung der Einzelgrößen der maximale Unterschied der beiden gleichzeitig vorhandenen Wellenwiderstände unter sich und gegen den gewünschten Wellenwiderstand der Kette in tragbar kleinen Grenzen bleibt.

Durch die geschilderten Umstände ist man nun in der Wahl der gewünschten Dämpfung pro Glied einer Kette nicht mehr frei, sondern muß sich nach der zugelassenen Wellenwiderstandsschwankung (Pehlanpassung) richten. Demnach verläuft auch die Berechnung etwas anders, als im Hauptpatent angegeben. Ausgangspunkt ist diez. B. zu ± 20% zugelassene Widerstandsfehlanpassung. Die größtmögliche Fehlanpassung tritt in unmittelbarer Nähe der Abzweigstelle des· Querwiderstandes (wo Z_m herrscht) auf, also am Streupunkt. Der kleinstmögliche Anpassungsiwiderstand ist

(R₁+Z)

~t~ ^Λ2

Rf

^Z-R₁;

^m min- ₂ (^ ₊ ^) '"■ Z + R₁

der größtmögliche Widerstand ist

- ^:. Z_{7n max} = Z + K₁.

Je kleiner R₁ ist, um desto weniger unterscheiden sich also die Wellenwiderstandswerte für die beiden Laufrichtungen. Wird z. B. eine Fehlanpassung von ± 20% zugelassen, so bedeutet dies-, daß R₁ nur 20⁰/o des Wertes von Z haben darf. Somit ergibt sich bei Z = 70 Ohm¹ für R₁ = 14 Ohm. Dann wird

= R₁ = 336 Ohm, — also 168 Ohm.

Rt ζ

Das Spannungsverhältnis UJU_& pro Glied ist dann Z + Xt₁ j Z,_{m max}

Z-R₁

' m max \ "m min) 1,5 (also 0,4 Neper Dämpfung).

Da sich von den beiden verschiedenen Anpassungsbedingungen für beide Laufrichtungen durch die im Hauptpatent vorgeschlagene Kegelstumpfform immer nur die eine erfüllen läßt, während die andere Bedingung stark verletzt wird, werden erfindungsgemäß, wie die Abb. 2 zeigt, einfache zylinderförmige Widerstände W 'benutzt, und zwar mit einem Durchmesserverhältnis DJd, der einem in der Mitte zwischen-^ _minundZ_{m max},insbesondere etwa bei Z (z. B. = 70 Ohm) liegenden Wellenwiderstandswert entspricht. Es soll also gelten:

13810g DId = Z- 70 Ω.

Der oder die Querwiderstände werden wieder als Scheibenwiderstände W ausgebildet.

Claims (2)

Patentansprüche·.

1. Dämpfungiskette für ultrakurze Wellen nach Patent 882871, dadurch gekennzeichnet, daß die den Innenleiter darstellenden Längswiderstände (W) zylindrische Form besitzen und das Dürchmesserverhältnis (DId) von Außenleiter zu Innenleiter angenähert so groß gewählt wird, wie dem Wellenwiderstand der Kette entspricht.

2. Dämpfungskette nach Anspruch 1, dadurch no gekennzeichnet, daß der Widemstandswert der Längswiderstände (.R₁) wesentlich kleiner ist

als der Widerstandswert der Querwiderstände ()

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

1 5652 12.53