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Einrichtung zum Schalten bzw. Tasten einer Anordnung für ultrahochfrequente
Schwingungen Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zum Schalten bzw. Tasten
von Anordnungen für ultrahochfrequente Schwingungen, insbesondere des Dezimeter-
oder Zentimeterwellenlängengebietes, bei welchen der Energietransport einer vorzugsweise
verluststrahlungsfreien Energieleitung (konzentrische Leitung, Hohlrohrleitung)
durch Tastung der Energieleitung oder vorzugsweise eine Abzweigung (z. B. Stichleitung)
derselben gesperrt und freigegeben wird.
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Es ist bereits eine Einrichtung zur Tastung von Antennen bekannt,
bei der an die Hochfrequenzleitung eine Stichleitung der Länge A/S angeschlossen
ist, die mit einem Schwingkreis abgeschlossen ist, der im Tastrhythmus abwechselnd
nach der induktiven und kapazitiven Seite, bezogen auf die Betriebswelle, derart
verstimmt wird, daß der induktive Blindwiderstand des 'Schwingkreises in dem einen
Schaltzustand und der kapazitive Blindwiderstand im anderen Schaltzustand dem Betrag
nach gleich dem Wellenwiderstand der Stichleitung ist. Hierbei erfolgt-jedoch keine
Abwärtstransformation der Spannung bzw. des Feldes nach der Taststelle hin, sondern
es können dort im Gegenteil erhöhte Spannungen auftreten.
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Insbesondere handelt es sich beim Erfindungsgegenstand um Sendeanordnungen,
und vor allem solche mit verhältnismäßig sehr großer Hochfrequenzleistung. Die Aussendung
der Hochfrequenzenergie erfolgt vielfach in Impulsform. Um
eine
Steigerung der von der Senderöhre abgegebenen Leistung zu erreichen, wird im besonderen
die sogenannte Höchtastung angewendet, d. h. es wird die Senderöhre während der
kurzen Impulsdauer stark überlastet. Es treten sehr große Hochfrequenzspannungen
bzw. sehr große elektrische Feldstärken auf, so daß die Gefahr besteht, daß beim
Tasten Störungen infolge vonüberschlägenu: dgl. auftreten.
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Zur Vermeidung der Nachteile wird erfindungsgemäß die Einrichtung
so getroffen, daß das an der Taststelle vorhandene Feld durch ein Transformationsglied
herabtransformiert ist, - das eine kleine Widerstandsänderung bzw. Feldstärkenänderung
an der Taststelle auf einen so großen Wert herauftransformiert, daß auf der Energieleitung
jeweils Sperrung oder Durchlaß eintritt. Die Ausbildung der zu tastenden Leitung
besteht insbesondere darin, daß sie mit einer Störstelle versehen ist, welche die
Größe des Übersetzungsverhältnisses bestimmt und zweckmäßig zusammen mit den sich
anschließenden Leitungsstücken das Transformationsglied bildet.,Derartige Transformationsglieder
und ihre Berechnung sind bereits in dem Aufsatz des Erfinders »Ein Transformationssatz
über verlustlose Vierpole und seine Anwendung auf die experimentelle Untersuchung
von Dezimeter- und Zentimeterwellen-Schaltungen«, Zeitschrift für Hochfrequenztechnik
und Elektroakustik, 6o (i9,4), 67 bis 73, beschrieben. Die Sperrung kann darin bestehen,
daß in gesperrtem Zustand keine oder praktisch keine Hochfrequenzenergie zum Strahler
fließt. Andererseits kann die Sperrung darin bestehen, daß in gesperrtem Zustand
die zum Strahler fließende Hochfrequenzenergie nur um einen gewissen Betrag im Vergleich
zu derjenigen Hochfrequenzenergie herabgedrückt ist, die bei Freigabe oder Durchlaß
der Energieleitung zum Strahler fließt. Unter dem Begriff Sperre sollen im folgenden
beide Möglichkeiten verstanden sein.
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Die erwähnte Störstelle kann bei konzentrischen Energieleitungen darin
bestehen, daß der Innenleiter mit einer Unterbrechung versehen ist. Eine andere
Möglichkeit der Ausbildung der Störstelle, die sowohl bei konzentrischen als auch
bei Hohlrohrleitungen anwendbar ist, liegt darin, daß auf der zu tastenden Leitung
eine Wellenwiderstandsänderung vorgesehen ist. Bei einem Hohlrohrleiter (ohne Innenleiter)
kann die Wellenwiderstandsänderung dadurch hervorgerufen sein, daß der Rohrdurchmesser
bzw. der Rohrquerschnitt vergrößert oder verkleinert ist. Im allgemeinen wird man,
wenn die Vermeidung von Überschlägen wesentlich ist, eine Vergrößerung des Wellenwiderstandes
des Rohrdurchmessers bzw. des Rohrquerschnittes bevorzugen. Bei konzentrischen Leitungen
kann man ebenfalls als Störstelle eine Wellenwiderstandsvergrößerung oder Wellenwiderstandsverkleinerung
vorsehen. Um dieses zu erreichen, kann man eine Vergrößerung bzw. Verkleinerung
des Durchmessers des Außenleiters oder/und des Innenleiters vorsehen. Auch hierbei
sind im allgemeinen die Ausführungsformen zu bevorzugen, die der `'ermeidung von
Überschlägen am besten Rechnung tragen. Eine bevorzugte Ausführungsform besteht
darin, daß man bei gleichbleibendem Durchmesser des Innenleiters eine Vergrößerung
des Durchmessers des Außenleiters anwendet. Eine andere Möglichkeit der Erzeugung
der Störstelle besteht darin, daß man bei einem Höhlrohrleiter eine drahtförmige
Verbindung zwischen Rohrflächenteilen und einem Rohrquerschnitt vorsieht, vorzugsweise
zwischen einander diametral gegenüberliegenden Flächenteilen. Insbesondere kann
bei einem entsprechenden Wellentyp (Hiö Typ) der Verbindungsdraht längs derjenigen
eleIctrischen Feldlinie verlaufen, die :durch .den Qüerschnittsmittelpunkt hindurchgeht.
Bei konzentrischen Energieleitungen kann in entsprechender Weise eine Störstelle
erzeugt werden, indem man den Innenleiter durch eine drahtförmige Verbindung mit
dem Außenleiter verbindet.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt .die Tastung
mit Hilfe eines Abzweiges der Energieleitung, insbesondere einer Stichleitung, die
ihrerseits so eingerichtet ist, daß in ihr die erwähnte Transformation stattfindet.
Insbesondere wird erfindungsgemäß,dieEinrichtung so getroffen, .daß eine von: der
Hauptenergieleitung abgezweigte Stichleitung derart mit einer Störstelle versehen
ist und an die Störstelle sich anschließende Leitungsstücke bildet, daß ein Knoten
der elektrischen Feldstärke zwischen Abzweigstelle und Störstelle beim Tastvorgang
um eine elektrische Länge verlagert wird, die in der Größenordnung einer Viertelwellenlänge
liegt, vorzugsweise eine Viertehvellenlänge beträgt. Zweckmäßig werden die Störstelle
und die Stichleitung derart bemessen, daß elektrisch ein Spannungsknoten bei Sperrung
in der Abzweigstelle, bei D?urchlaß beim Tastvorgang in einer einer Viertelwellenlänge
äquivalenten Entfernung davon sich befindet.
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Für den Tastvorgang gibt es verschiedene Möglichkeiten. Er kann im
besonderen darin bestehen, daß an der Taststelle ein elektrisch leitender Körper
in seiner einen Stellung in den Feldraum der zu tastenden Leitung (durch einen Schlitz)
hineinragt, in seiner anderen Stellung dagegen nicht. Die Betätigung dieses Tastkörpers
kann von Hand aus erfolgen. oder selbsttätig periodisch. Es findet dabei nicht ein
Öffnen und Schließen eines galvanischen Kontaktes statt, sondern es erfolgt die
Tastung der Leitung lediglich auf kapazitivem Wege bzw. durch Änderung des Feldverlaufes.
Bei einer anderen, ähnlichen, oft besonders vorteilhaftenAusführungsform wird eine
rum eine Achse (drehbare bzw. roderenld;e Scheibe aus Isoiliermaterial mit einem
sektor-oder segmentförmigen, elektrisch leitenden Belag derart vorgesehen, daß die
Scheibe in den Feldraum der Leitung ;an der Taststell@e .durch einen: Schlitz hineinragt
und bei ihrer Rotation in dem Feldraum abwechselnd ein lediglich aus Dielektrikum
bestehender Teil !der Scheibe unid der mit dem metallischen; Überzug versehene Teil
der Scheibe anwesend ist. Mittels der erwähnten Scheibe kann man irnsb:esond:ere
eine periodische Tastung der Sendeanordnung bzw. der Strahleranordnung einfach
durchführen.
Ferner besteht die Möglichkeit, mittels einer Scheibe mehrere Leitungen ziwischen
die zugehörigen Strahler zu tasten.
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Der Erfindungsgegenstand bietet die Möglichkeit, daß der Tastvorgang
in gewünschter Weise räumlich auf einen kleinen Bereich der Leitung beschränkt ist
bzw. überhaupt nur an ein, und derselben Stelle eine Schaltoperation ausgeführt
wird und daß trotzdem die Tastung durch Verlagerung eines Spannungsminimums erfolgen
kann und dadurch die Einstellung des Strahlers bzw. seiner Energieleitung auf Durchlaß
oder Sperrung bewirkt wird. In günstiger Weise werden beim Erfindungsgegenstand
an der Taststelle erfolgende kleine Widerstandsän@derungen, insbesondere Bli,ndwiderstandsänderunigen
(bzw. Feldänderungen) in größere Widerstandsänderungen transform4ert. Da von der
Taststelle aus gesehen: eine Herauftransformation des Widerstandes erfolgt, wird
umgekehrt ein Herabtransformierender Hochfrequenzspannung bzw. der elektrischen
Feldstärke auf einen entsprechend kleinen Wert an der Taststelle bewirkt. Es wird
daher der erwähnten @Tberschlagsgefahr wirksam begegnet und ein einfaches störungsfreies
Schalten großer Leistungen ermöglicht.
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.Dem Transfonmationsiglied läßt sich praktisch jedes gewünschte Übersetzungsverhältnis
geben. Das Übersetzungsverhältnis ist bestimmt durch die Stärke der vorgesehenen
Störung und ist somit größer, je größer (ausgeprägter) die Störung ist.
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Die in Betracht kommenden Energieleitungen (welche vom Sender zum
Strahler führen oder als Stichleitung dienen) können insbesondere konzentrische
Energieleitungen sein. Ferner kann der Erfindungsgegenstand in entsprechender Weise
Anwendung finden, wenn !die in Betracht kommenden Leiturigen Hohlrohrleitungen sind.
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Ferner können zwei oder mehrere Strahler, die von einem gemeinsamen
Sender gespeist werden, getrennt getastet werden. Es kann hierbei eine gemeinsame
Tastvorrichtung für die Strahler vorgesehen sein.
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Eine Lösungsmöglichkeit, .die das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip
insbesondere für den Fall der Tastung mittels Stichleitung veranschaulicht, ist
in der Abb. i dargestellt. i, 2 ist eine konzentrische Energieleitung, die an ihrem
unteren Ende zum Sender und an ihrem oberen Ende zum Strahler führen möge. Von ;dieser
Energieleitung führt seitlich (in einem rechten Winkel) eine Stichleitunig ab, die
ebenfalls eine konzentrische Leitung ist. Ihr Innenleiter ist mit 5, ihre Außenleiter
mit 6 bezeichnet. Der Innenleiter 5 der Stichleitung ist bei 3 an den Innenleiter
i der Energieleitung i, 2 angeschloesen, die auch als Hauptenergieleitung bezeichnet
wird. Der Außenleiter 6 der Stichleitung mündet auf dem Rand 15 eines Ausschnittes
im Außenleiter i der Hauptenergieleitunig i, 2. 3, 15 ist die Verzweigungsstelle;
sie wird auch als Abzweigstelle bezeichnet. In :der Stichleitung ist ein Kurzschlußschieber
7 vorgesehen, der (über den ganzen Querschnitt) einen Kurzschluß ,der Stichleiturig
5, 6 bewirkt und in axialer Richtung verschoben werden kann. Die Verbindung des
Kurzschlußschiebers mit dem Innenleiter 5 und der Innenfläche des Außenleiters 6
kann galvanisch oder, wie gezeichnet, kapazitiv (kapazitiver Kurzschluß) sein. Durch
Verschieben des Kurzschlußschiebers 7 läßt sich erreichen, daß alle Energie vom
Sender durch die Hauptenergieleitung i, 2 zum Strahler fließt (völliger Durchlaß
besteht bzw. die Hauptenergieleitung freigegeben und daher der Strahler eingeschaltet
ist) oder bei anderer Stellung des Kurzschluß,schiebers 7 eine völlige Sperrung
oder Hauptenetgieleitung i, 2 an, der Verzweigungsstelle 3, 15 erzielt ist, demzufolge
keine bzw. praktisch keine Energie vom Sender zum Strahler fließt und der Strahler
abgeschaltet ist. Es wird durch das Verschieben des Kurzschlußschiebers 7 eine Verlagerung
eines Spiannungsknotens bzw. Spannungsminimums ,bewirkt. Durchlaß liegt dann vor,
wenn der Kurzschlußschieber und damit das Spannungsminimum gerade eine Viertelwellenlänge
von .der Venzweigungslstelle 3, 15 entfernt ist bzw. ,das Leitungsstück zwischen
der Verzweigungsstelle 3, 15 und dem Kurzschlußschieber 7 einer Viertelwellenlänge
äquivalent ist. Dagegen ist die Hauptenergieleitung i, 2 gesperrt, wenn der Kurzschlußschieber
7 bzw. das Spannungsminimum eine halbe Wellenlänge von der Verzweigungsstelle 3,
15 entfernt ist bzw. Idas Leitungsstück zwischen der Verzweigungsstelle 3,
15 und dem Kurzschlußschieber 7 einer halben Wellenlänge äquivalent
ist. Dann liegt auch ein Spannungsminimum an der Verzweigungsstelle 3, 15. Im letzteren
Falle (Sperrung) ist die Hauptenergieleitung bei 3, 15 kurzgeschlossen, während
im ersteren Falle (Dürchlaß) der Hauptenergieleitun:g i, 2 an der Verzweigungsstelle
ein sehr hoher Widerstand parallel geschaltet ist. An. Stelle einer vollständigen
Sperrung kann man die Einstellung ,des Kurzschlußschiebers z. B. so wählen, ,daß
bei Sperrung das Fließen von Hochfrequenzenergie vom Sender zum Strahler nicht vollständig,
sondern nur zu einem gewissen Teil unterdrückt ist, also eine teilweise Sperrung
vorliegt. (Gegebenenfalls kann man auch bei Durchlaß eine Stellung des Kurzschlußschiebers
wählen, bei der nur ein Teil der Hoch-frequenzenergie vom Sender zur Antenne geleitet
wird.) Dieses hängt diavon -ab, ob. man die Antenne auf Null tasten will oder ob
die Tastung nur darin bestehen soll, daß der Antenne zugeführte Leistung bei Durchlaß
um einen gewissen Betrag größer als bei der Sperrung sein soll.
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Bei einer solchen Anordnung muß der Kurzs,chlußschieber von der einen
Schaltstellung zur anderen einen verhältnismäßig großen Weg zurücklegen, während
es vielfach darauf ankommt, das Umschalten bzw. Tasten der Antenne in schneller
Folge vorzunehmen. Es ist daher in vielen Fällen wesentlich, den großen Schaltweg
zu vermeiden und trotzdem die Tastung durch Verlagerung eines Splannunigsim@inim,um-s
zu erwirken. Dieses wird durch die Erfindung ermöglicht. Ein Ausführungsbeispiel
derselben ist in der Abb. 2,dargestellt.
Es liegt wiederum :eine
Hauptenergieleitung i, 2 vor, die mit ihrem unteren Ende zum Sender und mit ihrem
oberen Ende zum Strahler führen möge. An der Verzweigungsstelle 3., 15 ist
eine Stichleiturig angeschlossen, deren Außenleiter ebenfalls mit 6 .bezeichnet
ist. Von der Verzweigungsstelle 3, 15 aus schließt sich an den Punkt 3 zunächst
ein Innenleitertell der Stichleitung an, der mit 4 bezeichnet ist und eine solche
Länge besitzt, daß er zusammen mit dem Außenleiter 6 eine Leitung von der elektrischen
Länge Q114 bildet. (Im allgemeinen weicht die geometrische Länge von der elektrischen
Länge infolge der Feldinhomogenitäten an der Verzweigungsstelle 3, 15 und
am Ende, bei 8, ab; die Abweichungen können experimentell leicht ermittelt werden.)
Der übrige Teil :des Innenleiters der Stichleitung ist mit 9 bezeichnet. Zwischen
dem Innenleiterteil4 und dem Innenleiterteil9 befindet sieh eine Unterbrechung,
die mit 8 benannt ist. Die Unterbrechung 8 erstreckt sich in axialer Richtung der
Stichleitung über eine Länge, die im gezeigten Beispiel klein ist im Vergleich zu
einem Viertel :der Betriebswellenlänge. Der Innenleiterteil 9 hat eine elektrische
Länge, die eine halbe Wellenlänge beträgt. Der Außenleiter 6 ist an seinem der Abzweigstelle
3, 15 abgewandten Ende metallisch (durch eine Metallscheibe 13) geschlossen.
Der Innenleiterteil 9 endigt frei gegenüber der Metallscheibe 13. In diesem
Raum ist bei io der Außenleiter 6 der Stichleitung mit einem Querschlitz (d. h.
einem Schlitz in Richtung des Rohrumfanges) versehen, durch den eine um -die Achse
12 rotierende Seheibe ii in den Feldraum der Leitung hineinragt. Die Scheibe ii
besteht beispielsweise aus Isoliermaterial und ist mit einem metallischen Belag
14 (zweckmäßig auf :der Vorderseite und Rückseite) versehen. An Stelle eines Metallbelages
können gegebenenfalls längs des Kreisumfanges der Scheibe mehrere Metallbeläge vorgesehen
sein, die in Richtung. des Kreisumfanges voneinander isoliert sind und einen :die
Tastfölge bestimmenden .geeigneten Abstand voneinander haben. (An Stelle einer Scheibe
aus Isoliermaterial kann gegebenenfalls ein Sektor aus massivem Metall bzw. ein
Stern von mehreren solcher Sektoren um die Achse 12 rotieren.) Rotiert die Scheibe
i i um die Achse 12, so ragt zeitweise nur ein nicht metallisierter Teil der Scheibe
in den Feldraum der Leitung 6, 9, 13 hinein, während, zu anderer Zeit
ein metallisierter Teil in den Feldraum hineinragt. Es tritt daher bei lern Rotieren
der Scheibe i i .in der Leitung 6, 9 (an der Taststelle io) eine gewisse geringe
Blindwiderstandsänderung bzw. Feldänderung (Änderung des elektrischen Feldes) ein.
Die von der Unterbrechung 8 des Innenleiters 4, 9 gebildete Störstelle wirkt wie
ein Tranrsformator mit einem reellen Übersetzungsverhältnis, das um so größer ist,
je länger die Unterbrechung8 des Innenleiters 4, 9 ist. Das Vorhandensein dieses
Tran.sformationsgliedes wirkt sich bei geeigneten Abmessungen (axiale Länge der
Unterbrechung 8 und Länge der sich zu beiden Seiten anschließenden Leitungsstücke)
so aus, daß :die kleine Blindwiderstandsänderung bzw. Feldänderung, !die durch das
Rotieren der Scheibe i i erzeugt wird, als eine in dem gewünschten Maße vergrößerte
Widerstandsänderung auf dem Leitungsstück 4, 6 auftritt. Es kann durch entsprechende
,Bemessung des Transformationsgliedes folgendes erreicht werden: In dem Falle, daß
ein nicht metallisierter Teil der Scheibe i i in :den Feldraum der Leitung 6, 9
hineinragt, ist der Spannungsknoten (Spannungsminimum) auf der Leitung 4, 6 von.
der Verzweigungsstelle 3, 15 um einen Betrag entfernt, der eine Viertelwellenlänge
beträgt bzrw. dieser äquivalent ist. Es herrscht völliger Durchlaß der Hochfrequenzenergie
vom Sender zum Strahler: Die Antenne ist eingeschaltet. In dem anderen Falle, daß
die metallisierte Fläche 14 in den Feldraum. der Leitung 6, 9, 13 hineinragt, liegt
der Spannungsknoten elektrisch unmittelbar an der Verzweigungsstelle 3, 15, was
eine völlige Sperrung der Haupt= energieleitung zwischen Sender und Strahler bewirkt.
Die Antenne ist also abgeschaltet.
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Bei dem Tastvörgang findet eine Verschiebung ;des Spannungsknotens
auf der Leitung 4, 6 um einen Betrag statt, der gleich einer Viertelwellenlänge
:oder :dieser äquivalent ist. Diese Verschiebung :des Spannungsknotens auf der Leitung
4, 9 wird allein dadurch erreicht, daß der Tastvorgang an ein und derselben Stelle
stattfindet, also durch den Schlitz io hindurch entweder ein nicht metallisierter
oder ein metallisierter Teil der Scheibe ii in den Feldraum der Leitung 6, 9 hineinragt.
An Stelle der rotierenden Scheibe i i kanmr ein tauchkörperartiger, vorzugsweise
metallisierter oder aus Metall bestehender Körper vorgesehen sein und :der Tastvorgangdarin
bestehen, daß :dieser Körper entweder in den Feldraum der Leitung 6, 9 hineingeführt
ist oder nicht. Der Vorgang kann von Hand aus oder selbsttätig periodisch erfolgen.
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Da das vorgesehene Transformationsglied eine kleine Widerstandsänderung
.bei io in eine große Widerstandsänderung auf der Leitung 4, 6 umsetzt, tritt umgekehrt
eine Herabtransformierung der auf der Leitung 4, 6 auftretenden Spannung bzw. Feldstärke
auf einen verhältnismäßig sehr kleinen Wert an der Stelle io ein, so daß an der
Taststelle io auch bei Impulsbetrieb mit großer Leistung in gewünschtem Maße niedrige
Spannungen auftreten und Störungen durchüberschläge u..dgl. vermieden.sind.
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Bei der experimentellen Messung eines Vierpols mit einem derartigen
Transformationsglied ergibt sich eine Kurve (Abb. i8), die sich um eine um 45° gegen
die Abszissen:achse geneigte Gerade windet und die Lage des Spannungsminimums auf
der einen Seite der Störstelle in Abhängigkeit von der Stellung eines Kurzschlußbügels
auf der anderen Seite der Störstelle darstellt. Beilm Erfindungsgegenstand wird
vorzugsweise in dem Bereich der größten. Steilheit rdieser Kurve gearbeitet, d.
h. in dem Bereich, in welchem eine auf der einen Seite der Störstelle hervorgerufene
Impedanzänderung eine möglichst große Verlagerung des Spannungsminimums auf der
anderen Seite der Störstelle ergibt. rDrie Stelle größter Steilheit ist in Abb.
18 mit
dem Abszissenwert x, bezeichnet. Hat diese Steilheit
den Wert m und nimmt man die Wellenwiderstände der sich an die Störstelle anschließenden
Leitungsstücke als gleich an, so ist das Übersetzungsverhältnis des von der Störstelle
mit den sich anschließenden Leitungsstücken gebildeten Transformators 1l- '.
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Die Größe m und :damit das Übersetzungsverhältnis läßt sich aus der
experimentell aufgenommenen Kurve ermitteln. In der Abb. q. sind die Verhältnisse
für das vorliegende Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Die von der Unterbrechungsstelle
8 gebildete Störstelle ist als Vierpol in Form des Kastens 16 dargestellt. Daran
schließen sich die Leitungsstücke 17 und 18 an, die zur Vereinfachung als Doppeldrahtleitung
dargestellt sind. Die Enden des den Transformator bildenden Leitungsgebildes sind
mit I und II bezeichnet. An dem Transformationsende I liegt ein :sehr kleiner Blinidwiderstand,
der durch den Testvorgang um einen geringen Betrag geändert wird. Durch den Testvorgang
wird der Ort des Spannungsknotens auf der Seite von I nur relativ wenig zwischen
zwei Stellungen beiderseits von I verschoben. Durch das geschaffene Transformationsglied
wird auf der die Stelle 1 bezogene kleine Widerstand in einem auf die Stelle Il
bezogenen m-fach größeren Widerstand transformiert. Dieses bedeutet, daß sich dort
(auf der Seite von II) der Ort des Spannungsknotens entsprechend stärker verschiebt.
Die Entfernung zwischen der Verzweigungsstelle 3, IS und dem Transformatorenende
1I wird so gewählt, daß :die in der Umgebung von II beim Testvorgang auftretende
Lage des Spannungsknotens in dem einen Fall (Durchlaß) von der Verzweigungsstelle
3, 15 elektrisch etwa eine Viertelwellenlänge, in .dem anderen Falle (Sperrung)
eine halbe Wellenlänge beträgt bzw. in die Verzweigungsstelle 3, IS fällt. Dementsprechend
ist die gesamte Lage :der Leitung 6-q., 9 zu wählen.
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Die Abb. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für :den Fall, daß durch
eine einzige rotierende Scheibe mehrere Strahler bzw. Antennen geschaltet (getastet)
werden können. 'Der Einfachheit halber ist angenommen, daß es sich nur um zwei Antennen
handelt. Die beiden Antennen werden aus ein und demselben Sender über die gemeinsame
Energieleitung 1»",:2" gespeist. Diese Energieleitung geht (rechtwinklig) in eine
Energieleitung über, so daß auf diese Weise zwei Zweigleitungen 1, 2 und 1,:2' gebildet
sind, von denen die eine (das obere Ende der Leitung 1, 2) zu dem einen Strahler
und die andere (das untere Ende von 1', 2') zu dem anderen Strahler führt. Auf jeder
Teilleitung 1, 2 bzw. i»*, 2' eist eine Verzweigungsstelle 3, 15 bzw. 3', 15' vorgesehen.
An :die Verzweigungsstelle 3, IS schließt sich eine Anordnung gemäß :der Abb. 2
an, wie sich aus der Gleichheit der Bezugszeichen ergibt. Eine entsprechende Anordnung
ist aber auch in Verbindung mit :der Abzweigstelle 3', 15' vorgesehen. Entsprechende
Teile sind mit den gleichen, jedoch mit einem ' versehenen Bezugszeichen benannt.
Beide Strahlenanordnungen werden; dabei durch die Rotation der Scheibe ii getastet.
Es kann durch entsprechende Anbringung von Metallscheiben auf der Scheibe ii die
Einrichtung so getroffen sein, :daß die beiden Strahleranordnungen. :gleichzeitig
oder abwechselnd ausstrahlen bzw. Pausen geeigneter Größe zwischen den von den Strahleranordnungen
ausgestrahlten Impulsen liegen.
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Zweckmäßig werden die Abzweigstellen 3, 15 und 3', 15' :der Stichleitung
so in bezug auf die Hauptverzwei,gungsstelle 28, 29 angeordnet, daß die Energiezuführung
zu dem einen Strahler durch die Energiezuführung zu dem anderen Strahler tunlichst
wenig beeinflußt wird. Insbesondere kann zu :diesem Zwecke die Einrichtung so getroffen
sein, .daß sich die beiden Verzweigungsstellen 3, 15 und 3', 15' in einem Abstand
von :der Hauptverzweigungsstelle 28, 2:9 befinden, der elektrisch äquivalent einer
Viertelwellenlänge ist. Im Falle der Sperrung der zudem einen Strahler führenden
Teilleibun@g 1, 2 tritt dann anderen Verzweigungsstelle, z. B. 3, 15, elektrisch
ein Kurzschluß auf, der, auf die Verzweigungsstelle 2@8, 29 bezogen, als Leerlauf
erscheint.
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Die Wirkung des Transformationsgliedes ist frequenzabhängig, und die
Bemessung zwecks Erzielung einer bestimmten Transformation gilt im allgemeinen nur
für eine Frequenz b@zw. einen verhältnismäßig kleinen Frequenzbereich. Um die Frequenz
des Gerätes einstellen bzw. variieren zu können, kann eine geeignete Abstimmvorrichtung,
z. B. eine Trimmöglichkeit, vorgesehen sein. Diese kann z. B. :aus einem durch die
Mantelfläche des Außenleiters 6 (Abb.2) seitlich einschraubbaren Stift 30 (Schraube)
bestehen. Je nachdem, ob der Stift ein mehr oder weniger großes Stück in den Feldraum
der Leitung hineinragt, ergibt sich die eine oder andere gewünschte Abstimmung.
Um auf verschiedenen Frequenzen arbeiten zu können, können noch weitere Abstimmvorrichtungen
vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Stichleitung q., 9, 6 posaunenartig aüsschiebibar
und auch eine Vorrichtung vorgesehen sein, durch die die axiale Länge der Unterbrechungsstelle
8 eingestellt bzw. verändert werden kann.
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Bei :den Abb. 1, 2 und 5 liegt .der Fall vor, daß die Energieleitungen
konzentrische Leitungen sind. Die Abb. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
für den Fall, daß die Energieleitungen Hohlrohrleitungen (Rohrleitungen ohne Innenleiter)
sind.
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Diese ,sind :dementsprechend durch Wahl ihrer Querschnittsabmessung
bzw. ihres Durchmessers so abgestimmt, daß sie einen vorgeschriebenen: Wellentyp,
z. B.. Hl.- Typ, leiten. Es kann hier in entsprechender Weise ein Transformationsglied
verwendet werden, wie es in den Abb. 2 und 3 geschildert worden ist. Die Abb. 6
entspricht insoweit der Abb. 2, als nur die Testung eines einzigen Strahlers dargestellt
ist. Die Hauptenergieleitung wird von dem Rohr i9 gebildet, dessen unteres Ende
zum Sender und dessen oberes Ende zum Strahler führt. Bei 2o ist eine Hohlrohrleitung
21
abgezweigt. Als Störstelle ist in .diesem Beispiel (an Stelle
der in Abb. 2, 3 gewählten Unterbrechurig 8 (des Innenleiters) rin dem die Stichleitung
bildenden Rohr 21 eine Blende 22 vorgesehen, (die sich über eine gare Quer-schnittsfläche
des Rohres 21 erstreckt und mit einer Öffnung 23 versehen ist. An das Rohr 21 schließt
sich ein rohrförmiger, am anderen (rechten) Ende metallisch geschlossener Ansatz
26 an, der an dem einen sich in der Richtung des Umfanges erstreckenden Schlitz
27 versehen ist. Durch :diesen hindurch taucht in den Fel,drattm.-,v i.e,d-eruim
,die um die Achse 12 rotierende Scheibe z r ein. Das Hohlrohrleitungsstück 25 entspricht
dem Leitungsstück q., 6 in Abb. 2, das Hohlrohrleitungsstück 24 -dem Leitungsstück
6, 9 in Abb. 2. Es können die Verhältnisse wiederum so gewählt werden, .daß im Durchlaßfalle
der Knoten der elektrischen Feldstärke an der Grenze der Störstelle bzw. in der
Blende 22 liegt und das zwischen der Blende 22 und der Abzweigungsstelle 2o liegende
Leitungsstück einer Viertelwellenlänge des betreffenden Schwingungstyps äquivalent
ist, dagegen im Sperrfalle der Spannungsknoten in der Abzweigungsstelle 2o liegt.
Nach einem bereits bekannten Meßverfahren lassen sich die jeweils notwendigen elektrischen
Längen der sich an die Störstelle anschließenden Leitungsstücke experimentell ermitteln.
Das Übersetzungsverhältnis des Transformationagliedes ist im vorliegenden Beispiel
um so größer, je kleiner die Öffnung 23 in der Blende 22 ist. Auch hierbei können
in, der obenerwähnten Weise Abstimmvorrichtungen vorgesehen sein, um die Einordnung
wahlweisse auf verschiedene Frequenzen bzw. in verschiedenen Frequenzbereichen arbeiten
zu können. Die Hohlrohrleitungen können z. B. kreisförmigen oder rechteckförmigen
oder quadratischen Querschnitt besitzen. Die Anordnung nach der Abb. 6 kann in entsprechender
Weise wie die Abb.2 dahin erweitert werden, daß mehrere Strahler getastet werden
können (Abb. 5).
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Brei den :geschilderten Ausführungsbeispielen erfolgt die Tastung
der Sendeanordnungen bzw. ihrer Strahleranordnungen mit Hilfe einer Abzweigleitung
bzw. Stichleitung. Es liegt im Rahmen der Erfindung, statt ,.dessen in entsprechender
Weise die vom Sender zum Strahler führende Energieleitung (Hauptenergieleitung r,
2, Abb. 2, oder Zweigleitung r, 2 bzw. i', 2', Abb. 5) direkt zu tasten und in ihr
insbesondere in der angegebenen Weise ein Transformationsglied vorzusehen und auf
diese Weise die Verlagerung eines Spannungsminimums durch den Tastvorgang zu bewirken.
In solchen Fällen ist es zweckmäßig, außer.derTransformation, die zur Durchführung
,der Tastung vorgesehen wird, eine zweite Transformation mit umgekehrtem Übersetzungsverhältnis
vorzusehen, so .daß die durch die erste Transformation herabtransformierte Spannung
bzw. Feldstärke durch die zweite Transformation auf ihren ursprünglichen Wert herauftransformiert
wird. Im allgemeinen ist die Tastung mittels Abzweigleitung bzw. Stichleitung jedoch
zu bevorzugen, da es bei den großen Leistungen von besonderer Wichtigkeit ist, auf
der vom Sender zum Strahler führenden (Energieleitung tunlichst ausschließlich eine
laufende Welle zu haben und stehende Wellen nach Möglichkeit zu vermeiden.
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I Anstatt eine Tastung im Rhythmus von Morsezeichen od. dgl. durchzuführen,
;kann der Erfin-1 @dungsgegenstand auch dazu benutzt werden, um I eine Energieleitung
beliebig zu schalten und beispielsweise für längere Zeit zu sperren und damit den
zugehörigen Strahler abzuschalten und zu gegebener Zeit wieder einzuschalten. Ferner
ist der Erfindungsgegenstand auch auf Empfangsanordnungen anwendbar, beispielsweise
auf Anordnung gen, bei denen ein Empfänger über eine Energieleiturig mit einem Strahler
oder über eine Energieleitungsverzweigung mit mehreren Strahlern in Verbindung steht.
Dann kann in entsprechender Weise die Energieleitung oder eine Zweigleitung gesperrt
oder freigegeben und damit der Strahler oder der betreffende Strahler von dem Empfänger
abgeschaltet oder an ihn angeschaltet werden. Beispielsweise kann der Erfindungsgegenstand
auch bei Gegensprechanordnungen Anwendung finden, z. B. derart, .daß eine zum Empfänger
führende Energieleitung während der Zeitdauer gesperrt wird, in welcher der Sender
.der Station aussendet. Diese Sperrung des Empfängers kann gegebenenfalls selbsttätig
erfolgen, indem in Abhängigkeit von dem Beginn des Sendevorganges automatisch z.
B!. in der erwähnten Weise ein tauchstiftartiger Körper betätigt wird.
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In den iAbb. 7 bis 17 sind noch .einige Ausführungsbeispiele für die
Ausbildung von Hohlrohren mit einer Störstelle dargestellt. Bei der Abb. 7 ist die
Störstelle dadurch gebildet, daß das Hohlrohr auf einem Teil seiner .axialen Länge
anderen Querschnitt als auf (dem übrigen Teil seiner axialen Länge besitzt. Es möge
sich um einen Hohlrohrleiter 31 mit rechteckigem Querschnitt handeln; der
im HI. -Typ schwingt und dessen elektrische Feldlinien parallel zueinander
von einer Längskante :des Hohlrohres zur anderen verlaufen. Der Hohlrohrleiter ist
mit einer käppenartigen Ausbauchung (Kröpfung) versehen, -die mit 37 bezeichnet
ist: Diese Kröpfung 37 stellt eine Störstelle dar, die aus einer Vergrößerung des
Wellenwiderstandes der Hohlrohrleitung über einen Teil ihrer axialen Länge besteht.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, als Störstelle eine Verkleinerung des Wellenwiderstandes
vorzusehen und zu diesem Zwecke in entsprechender Weise eine Einbauchung des Hohlrohrleiters
vorzunehmen. Auch bei einem Hohlrohrleiter mit z: B. kreisförmigem Querschnitt kann
man die Störstelle durch eine Ausbauchung bzw. Einbauchung erzeugen, @die dann zweckmäßig
um den Ouerschnittsumfang herum verläuft. Das Hohlrohr kann beispielsweise im Hu-Typ
erregt werden. Auch bei dem Hohlleiter mit rechteckigem Querschnitt kann die Ausbauchung
nicht nur in Richtung der elektrischen. Feldlinien, sondern um den ganzen Querschnittsumfang
herum vorgesehen sein. Die Stelle anderen (vergrößerten oder verkleinerten) Querschnittes
kann sich beispielsweise über eine axiale Länge erstrecken, die klein im Vergleich
zu
der einer Viertelwellenlänge elektrisch äquivalenten Länge bei dem betreffenden
Wellentyp ist.
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Die ,Abb. 8 bis 16 veranschaulichen Ausführungsbeispiele für die Bildung
der Störstelle durch eine Verbindung von Flächenteilen (Innenflächenteilen) des
Hohlrohres. In Abb.8 möge die Hohlrohrleitung 31 wiederum, wie insbesondere aus
Abb. 9 zu ersehen, rechteckigen Querschnitt besitzen. Die Seitenkanten des Rechtecks
sind mit 32, 32' und 33, 33' bezeichnet. Die Hohlrohrleitung sei bei entsprechender
Wahl ihrer Querschnittsabtnessun.gen in dem Hio-Wellentyp erregt, und zwar derart,
daß die elektrischen Feldlinien parallel zueinander von der Seitenkante 32 zur Seitenkante
32' verlaufen bzw. umgekehrt. Ihr Verlauf ist :durch gestrichelte Pfeile eingezeichnet.
Es ist eine drahtförmige Verbindung 34 zwischen. einander diametral gegenüberliegenden
Flächenteilen vorgesehen. Sie verläuft parallel zu den elektrischen Feldlinien.
Im gezeichneten Beispiel ,befindet sich die drahtförmige Verbindung 34 zwischen
der Rohrachse bzw. dem Mittelpunkt des Querschnittes und der Seitenwandung 33 (im
linken Drittel :des Querschnittes). Die Transformation wird um so kleiner, je mehr
man den Draht 34 nach der Seitenwandung 33 hin verlegt. Das resultierende Übersetzungsverhältnis
nimmt :dabei allmählich ab, bis es den Wert i erreicht, wenn sich der Draht 34 unmittelbar
an der Seitenwandung 33 (in hochfrequenzmäßigem Kurzschluß mit derselben) befindet.
Es wird um so größer, je mehr man den Draht 34 nach dem Querschnittsmittelpunkt
hin verlegt, und am größten, wenn der Draht 34 durch den :Querschnittsmittelpunkt
hindurchgeht. Dann isst nämlich die Störung am ausgeprägtesten, indem an der Stelle,
an der eigentlich maximale elektrische Feldstärke herrschen sollte, sich die Drahtverbindung
befindet.
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Man kann also in sehr einfacher Weise das Transformationsverhältnis
bzw. Übersetzungsverhältnis ändern bzw. einstellen, indem man an der in Betracht
kommenden Stelle des Querschnittes den Verbindungsdraht einlötet. An der betreffenden
Stelle wird das Hohlrohr .durchbohrt, der Draht eingefügt und festgelötet. Die Stelle,
an der der Draht angebracht werden soll, kann aus experimentell ermittelten Kurven
bestimmt werden, die der Abb. 18 entsprechen. Auch hat man es in der Hand, durch
Bemessung des Querschnittes :der Verbindungsleitung 34 das Übersetzungsverhältnis
zu beeinflussen. Bei Hohlrohren mit anderer, z. B. kreisförm;iger Querschnitts.form
kann ein derartiger Verbindungsdraht in einfacher Weise angewendet werden.
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Gegebenenfalls kann man die iEinrichtung so treffen, @daß das Übersetzungsverhältnis
veränderbar bzw. kontinuierlich einstellbar ist. Zu diesem Zwecke kann der Verbinidungsdraht
34 senkrecht zu seiner Längsrichtung (senkrecht zu den elektrischen Feldlinien)
in d:emRohrquerschnitt verschiebbar angebracht sein. Dieses, gilt insbesondere bei
Hohlrohrleitern mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt. Bei Hohlrohrleitern
mit kreisförmigen Querschnitt kann man die Veränderung @bzw. Einstellung des Übersetzungsverhältnisses
insbesondere durch eine Drehbewegung bewirken, indem der Draht 34 um die Achse drehbar
ist. Wenn der Draht 34 bewegbar sein soll, so ist dementsprechend von einem Festlöten
des Drahtes abzusehen. Gegebenenfalls kann, um eine gute hochfrequenzmäßige Verbindung
zwischen :den Drahtenden und der Hohlrohrwandung zu gewährleisten, der Draht als
ein Bügel ausgebildet sein, der an seinen Enden flanschartige 'Ansätze besitzt,
die auf der Innenfläche des Hohlrohrleiters schleifen bzw. zusammen mit der Innenfläche
des Hohlrohrleiters eine bzw. je eine Kurzschlußkapazität für die Betriebswellenlänge
bilden. Bei den Hohlrohrleitern mit kreisförmigem Querschnitt verläuft der Verbindungsdraht,
wenn er nicht durch den Qu:erschnitts-mittelpunkt hindurchgeht, als eine Sehne des
kreisförmigen Querschnittes. Gegebenenfalls kann man dem Draht eine gewisse Biegung
erteilen, so daß seine Formgebung der Form der elektrischen Feldlinien angepaßt
ist. Im allgemeinen ist indessen aus Einfachheitsgründen der geradlinige Verbindungsdraht
zu bevorzugen. In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, d.aß der (gerade) Verbindungsidraht
unter einem gewissen (zwischen o° und 9o° liegenden) Winkel zu den elektrischen
Feldlinien (42, Abb.9) verläuft. Ferner kann die Verbindungsleitung anstatt aus
einem Draht aus einem Metallband bestehen, wobei wiederum die Breite bzw. der Querschnitt
:derselben geeignet gewählt sein kann.
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An Stelle von derartigen Verbindungsleitungen können Verbindungen
in Form von Metallflä,chen (Metallstreifen) vorgesehen sein, -die sich über ihre
ganze Länge unmittelbar an die Hohlrohrwandiung (Innenfläche) bzw. einen Teil derselben
anschließen und mit ihr, vorzugsweise galvanisch, in Verbindung stehen. Ausführungsbeispiele
hierfür seien an Hand der Abb. io bis 16 erläutert.
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In Abb. io ist die Störstelle dadurch gebildet, d:aß bei einem Hohlrohr
mit rechteckigem Querschnitt (entsprechend Abb.8, aber ohne dien Draht 3q.) an die
Seitenkanten 32 und 32' Metallstreifen 38 bzw. 38' angesetzt sind, die sich seffkrecht
zu .den elektrischen Feldlinien erstrecken und bis zu den Seitenkanten 33 und 33'
durchgehen. Es liegt sozusagen eine Blende vor, deren Querschnitt ein Rechteck ist,
dessen eine Seitenkante gleich der entsprechenden Kante des Hohlrohrquerschnittes
ist. Da die Metallstreifen 38, 38' senkrecht zu den elektrischen Feldlinien orientiert.
sind, wirkt sich die geschaffene Störstelle als Kapazität aus.
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Bei der Abb. i i sind statt dessen die Seitenkanten 32 und 32' an
ihren Enden durch je ein Metallblech 39 bzw. 39' verbunden, das sich unmittelbar
an die Seitenkanten 33 bzw. 33' (vorzugsweise galvanisch) anschließt. Die von den
Metallstreifen 39, 39' gebildete Störwelle wirkt als Induktivität, da sich die Metallstreifen
39, 39' parallel zu den elektrischen Feldlinien erstrecken.
In der
Abb. 12 ist für das gleiche Hohlrohr eine Störstelle gezeichnet, die eine Parallelschaltung
von Kapazität und Induktivität darstellt. Es sind 11Zetallbleche 38 und 38', welche
die Bildung einer Kapazität bewirken, vorgesehen und außerdem Metallbleche 39 und
39', die eine Induktivität erzeugen. Die Metallstreifen zusammen ergeben eine Blende
mit einer rechteckförmigen Öffnung. Durch Wahl der Abmessungen der Blechstreifen
38, 38' und 39, 39' kann das Verhältnis von Kapazität und Induktivität in
einer gewünschten .Weise bemessen werden, beispielsweise derart, daf diese einen
auf die Betriebswellenlänge abgestimmten Resonanzkreis darstellen. Das Ersatzschema
zeigt Abb. 13. Die Energieleitung ist dort durch eine Paralleldrahtleitung 43 dargestellt.
Die Anbringung der Metallstreifen 38, 38' (Abb. 1o) wirkt sich als eine Kapazität
45, die der Metallstreifen 39, 39' (Abb. r i) als eine Indnktivität44 aus; die Anbringung
der Metallstreifen 38, 38' und 39. 397 (Abb. 12) ergibt eine Parallelschaltung von
Kapazität 45 und Induktivität 44.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach :der Abb. 14 sind zur Bildung einer
Kapazität die Metallstreifen 38 und 38' vorgesehen, welche sich senkrecht zu den
elektrischen Feldlinien erstrecken und mit den Seitenkanten 32 bzw. 32 über die
Längsausdehnung in Verbindung stehen. Sie erstrecken sich von der Seitenkante 33
bis zur Seitenkante 33'. Zur Bildung einer Induktivität ist in der Nähe der Hohlrohrwandüng
bzw. seiner Seitenkanten 33 und 33' je eine Drahtverbindung 41 bzw. 41' zwischen
den Seitenkanten 32 bzw. 32' vorgesehen. Die drahtförmigen Verbindungen 41, 41'
können auch in galvanischer Verbindung mit den Metallstreifen 38, 38' stehen- Sie
können ferner aber :auch in einiger Entfernung davon angeordnet sein, so daf die
Drähte 41, 41' und die Metallstreifen 38, 38' in anderen, jedoch dicht benachbarten
Querschnitten verlaufen. Ähnliches gilt bezüglich der Abb. 12. Die Metallstreifen
38, 38' und 39, 39' können, wie gezeichnet, in ein und demselben Querschnitt angeordnet
sein, oder aber es können die Metallstreifen 38; 38' in einem Querschnitt und die
Metallstreifen 39, 39( in einem anderen Querschnitt verlaufen, wobei die beiden
Querschnitte vorzugsweise dicht benachbart sind.
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In Abb. 14 werden die beiden :eine Induktivität erzeugenden Verbindungen
:durch Drähte 41, 41' und die beiden eine Kapazität erzeugenden Verbindungen durch
Metallstreifen 38, 38' gebildet. Man kann umgekehrt die die beiden Induktivitäten
bildenden Leitungen als Metallstreifen (Abb. i r) und die die Kapazität bildenden
Leitungen als Drahtleitungen ausführen. Ferner kann man sowohl die die Induktivität
erzeugende Leitung als auch die die Kapazität :erzeugende Leitung als Drahtverbindung
ausführen, die entweder in ein und demselben Querschnitt oder in unmittelbar benachbartem
Querschnitt angeordnet sind.
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Die Abb. 1;5 und 16 zeigen Ausführungsbeispiele für den Fall, daf
der Hohlrohrleiter kreisförmigen Querschnitt besitzt und beispielsweise im Hii-Wellentyp
schwingt. Die elektrischen Feldlinien sind in ,der Abb. 15 durch gestrichelte Linien
angedeutet. In Abb. 15 ist ein Beispiel für den Fall veranschaulicht, daß Verbindungen
vorgesehen sind, welche eine Induktiv ität erzeugen. Es sind zu diesem Zwecke Metallstreifen
46, 46' vorgesehen, die sich an die Wandung des Hohlrohres 5o anschließen und sich
im wesentlichen parallel zu den elektrischen Feldlinien erstrecken: Die Seitenkanten
der Metallstreifen 46, 46' sind mit 47, 47` bezeichnet. Sie stellen Kreissehnen
dar. Man kann die Metallstreifen 46, 46' so wählen, daf die Kreissehnen 47; 47'
eine gewünschte Größe haben und die Metallstreifen 46, 46' dementsprechend eine
Induktivität gewünschter Größe erzeugen. In der Abb. 16 sind außer dem Metallstreifen
46, 46' .dazu senkrechte Metallstreifen 48, 48' vorgesehen, die eine Kapazität erzeugen:
Sie verlaufen im wesentlichen senkrecht zu :den elektrischen Feldlinien. Durch Wahl
der :Größe der von ihnen gebildeten Kreissehnen 49, 49' kann man erreichen, daß
die Metallstreifen 48, 48' eine KaPazität gewünschter Größe und zusammen mit den
Metallstreifen 46; d!6' eine Parallelschaltung von Kapazität und Induktivität in
dem gewünschten Verhältnis erzeugen. Die in der Abb.16 vorgesehenen Metallstreifen
stellen bei einem Hohl-Leiter mit kreisförmigem Querschnitt eine Blende mit rechteckiger
Öffnung ,dar. Die Metallstreifen 48, 48' und 49, 49" 'können wiederum in ein und
denselben OOuerschnitten oder in dicht benachbarten Querschnitten liegen. Durch
Wahl ihrer Abmessungen der Streifen können die von diesen erzeugten Kapazitäten
und Induktivitäten in Resonanz gebracht sein.
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Ein Ausführungsbeispiel anderer Art zeigt die Abb.17. Hier wird die
Störstelle diadurch gebildet, daß in dem Hohllleiter 5o in dessen Zentrum ein von
zwei Stäben 51 und 52 gebildetes Kreuz vorgesehen ist. Es kann sich insbesondere
darum handeln, daß der Hohlleiter (mit kreisförmigem Querschnitt) im Eoi Wellentyp
schwingt und die elektrischen Feldlinien ,dementsprechend von der Achse aus in radialer
Richtung verlaufen. Die Stäbe 51, 52 können aus Isoliermaterial oder aus Metall
(oder metallisiertem Isoliermaterial) bestehen und im letzteren Fälle an der Kreuzungsstelle
in galvanischer Verbindung stehen. In manchen Fällen ist es zweckmäßig, daß sich
die Stäbe unter einem anderen Winkel als 9o-° kreuzen. An Stelle von zwei Stäben
können gegebenenfalls mehrere gekreuzte Stäbe vorgesehen sein, die zweckmäßig einen
im Querschnitt :des Hohlrohres zentral angeordneten Stern bilden.
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Die zur Erzeugung einer Störstelle vorgesehenen (drahtförmigen oder
streifenförmigen) Verbindungen brauchen nicht aus iMetall zu bestehen, sondern können
z. B. aus Isoliermaterial hergestellt sein, das mit einem Metallüberzug versehen
ist. Insbesondere können diese Verbindungen aber auch lediglich aus 'Isoliermaterial
bestehen, so daß sie durch den in ihnen hervorgerufenen Zjerschiebungss:trom wirken.
Vielfach ist indessen
die Herstellung der Verbindung aus Metall
zu bevorzugen. Ferner brauchen ,die zur Erzeugung einer Störstelle dienenden, sich
unmittelbar an die Hohlrohrwandung anschließenden, oben als Metallstreifen bezeichneten
Teile (Abb. io bis i6), z. B. im Falle der Reehteckform der Hohlrohrquerschnitte,
nicht bis zu den einander gegenüberliegenden Seitenkanten durchzugehen, sondern
sie können ein Stück vorher endigen.
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In den Abb. io bis 16 sind die zur Erzeugung einer Störstelle dienenden
Verbindungen symmetrisch angeordnet. Statt dessen genügt es vielfach, nur eine Verbindung
zu benutzen, z. B. im Falle der Abb. io nur die Verbindung 38, im Falle der Abb.
i,i nur die Verbindung 39 und im Falle der Abb. i2 nur die Verbindungen 38 und 39
anzuwenden. Vielfach ist es aus Symmetriegründen jedoch günstig, symmetrisch derartige
Verbindungen vorzusehen.
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Transformatoren der beschriebenen Art können in der .Weise angewendet
werden, daß zwei oder gegebenenfalls mehr solcher Transformatoren hintereinandergeschaltet
werden, um dadurch ein Bandfilter oder Frequenzgangskompensationsschaltungen zu
schaffen. Die Hintereinanderschaltung zweier oder gegebenenfalls mehrerer solcher
Transformatoren ist in vielen Fällen mit einer unerwünschten, verhältnismäßig großen
Raumbeanspruchung verbunden. Mit ;großen Längsausdehnungen der Leiter kann auch
ein störender Frequenzgang verbunden sein. Die angegebenen Transfonmationsglie:der
(insbesondere Abb. io bis i6) ermöglichen, wie dargelegt, daß .die Störstelle sich
als Kapazität und Induktivitätauswirkt. Sie können daher benutzt werden, um gewünschte
Frequenzgänge oder Frequenzgangskompensationen oder Bandfilterwirkungen schon mit
einem einzigen Transformator zu erreichen. Einen als Biandfilter wirkenden Transformator
erhält man insbesondere, indem die von der !Störstelle erzeugten Kapazitäten oder
Induktivitäten so bemessen werden, daß die Parallelschaltung der Kapazität und Induktivität
für die Betriebswellenlänge in Resonanz sind. Die Transformatoren mit den besonderen
Ausbildungen der Störstellen können im übrigen ebenfalls in der Weise benutzt werden,
daß zwei oder mehrere hintereinandergeschaltet sind, um Wirkungen der erwähnten
Art zu erzielen.
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Des weiteren können die beschriebenen Störstellen (Abb. 7 ff .) entsprechend
auch bei Hohlrohrleitungen mit Innenleiter bzw. bei konzentrischen Leitungen Anwendung
finden. Dabei können diese entweder im Lechertyp oder in en bekannten E-oder H-Wellentypen
schwingen. An Stelle einer Verbindung von zwei 'Flächenteilen eines Hohlrohres ohne
Innenleiter kann, insbesondere im Falle einer im Lechertyp schwingenden konzentrischen
Leitung, eine Verbindung zwischen Außenleiter und Innenleiter treten. Eine andere
Möglichkeit besteht, insbesondere wenn .die konzentrischeLeitung in E- oderH-Wellentypen
schwingt, darin, daß die Störstelle in Analogie zu dem Hohlrohr ohne Innenleiter
dadurch gebildet wird, daß t, Flächenteile des Außenleiters der konzentrischen Leitung
in entsprechender Weise miteinander verbunden werden, wie es oben für Hohlrohre
ohne Innenleiter angegeben ist.
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Eine weitere Möglichkeit der Erzeugung einer Störstelle besteht sowohl
bei Hohlrohren ohne Innenleiter als auch bei Hohlrohrleitungen mit Innenleiter bzw.
konzentrischen Leitungen (insbesondere solchen, die irr E- oder H-Wellentypen schwingen)
darin, daß in den Feldraum der Leitung ein Stift hineinragt und dort frei endigt.
Dier Stift kann lediglich aus Isoliermaterial oder aus mit einem Metallüberzug versehenen-I.soliermaterial
oder aus Metall bestehen. Er ragt zweckmäßig von der Innenfläche des (äußeren) Rohres
her (durch dessen Mantelfläche hindurch) in den Feldraum der Leitung hinein. Er
kann verstellbar angebracht und zu diesem Zweck als Schraube ausgebildet sein. Durch
Einstellung der Länge des in den Feldraum der Leitung hineinragenden Teiles kann
dann der gewünschte Grad .der Störung und damit das Übersetzungsverhältnis des Transformators
eingestellt werden. Vorzugsweise ist der Stift so angeordnet, daß er wenigstens
im wesentlichen parallel zu den elektrischen Feldlinien des betreffenden Wellentyps
verläuft.
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Die angegebenen Ausbildungen von Hohlrohrleitungen (ohne und mit Innenleiter)
mit einer Störstelle können auch bei Anordnungen vorteilhaft benutzt werden, wie
sie in einem Ausführungsbeispiel in der Ebb. 6 dargestellt sind. Durch geeignete
Orientierung und Bemessung der Störstelle kann das gewünschte Übersetzungsverhältnis
bequem hergestellt werden, um mit gewünschten kleinen Widerstandsänderungen auf
der einen Seite. I, des Transformators große Widerstandsänderungen auf der anderen
Seite, 1I, des, Transformators zu erzielen.
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Die in Abb. 6 vorgesehene Abzweigleitung 2 i ist zweckmäßig so eingerichtet,
daß sich der Raum 24 (zwischen Blende 22 und dem gesch'los'senen Ende bei 26) für
die Betri,4bsfrequeniz bei einer der möglichen Schaltstellungen in Resonanz befindet,
entweder wenn nur Isoliermaterial der Scheibe oder nur ein 'Metallbelag der Scheibe
eintaucht oder eine Zwischenstellung der Scheibe vorliegt. Im letzteren wirkt sich
eine kleine W.iderstands-bzw. Felidänderung am stärksten hinsichtlich der Verschiebung
des Spannungsminimums aus-. Ein anderer bevorzugter Fall ist der, daß die Resonanz
vorhanden ist, wenn sich kein Metallbelag im Raum 24 befindet, und der Raum 24.
durch das erfolgte Eintauchen des Metallbelages verstimmt und hierdurch die elektrische
Feldstärke herabgesetzt wird. Dieses ist vor allem dann vorteilhaft, wenn es sich
darum handelt, die Überscl-Aagsgefahr besonders weitgehend herabzusetzen. Entsprechendes
gilt für die Anordnung nach der Abb. 2 bzw. die Abstimmung des Leitungsstückes 9,
6, i3.