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Gegentaktschwingungstopf für kurze elektrische Wellen Bei sehr kurzen
elektrischen Wellen (Dezimeter-und Zentimeterwellen) benutzt man als Gegentaktschwingkreis
häufig einen symmetrischen Topf mit zwei Innenleiterteilen, deren Enden sich in
der Topfmitte gegenüberstehen. Zur Verkürzung der räumlichen Länge gegenüber der
elektrischen Länge, die eine halbe Wellenlänge betragen soll, können die Innenleiterteile
je eine Kapazitätsfläche tragen, wodurch die konzentrierte Kapazität vergrößert
wird. Man kann diese konzentrierte Kapazität auch durch eine den Endflächen näherbare
neutrale Platte verändern.
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Die Erfindung setzt sich zum Ziel, diese Anordnung derart abzuändern,
-daß man bei gleichem Leiterabstand, d. h. bei gleicher Anforderung an Genauigkeit
der Fertigung, der Temperaturkonstanz und der Erschütterungsunempfindlichkeit, eine
größere wirksame Kapazitätsfläche und letzten Endes eine stärkere Verkürzung der
natürlichen Topflänge erhält. Im Fall der Abstimmbarkeit soll ein großer Bereich
gleichmäßig reproduzierbar überstrichen werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch
erreicht, daß längs der ganzen Länge des Schwingungskreises parallel zu den beiden
Innenleiterteilen ein weiterer Leiter liegt, dessen Abstand von .den Innenleiterteilen
veränderbar ist. Diese Abstandsänderung (zum Zweck der Abstimmung) wird am besten
durch Drehung des Leiters um eine exzentrische Achse bewirkt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Abb. r. Der zylindrische
Messingtopf T enthält zwei symmetrische koaxiale Innenleiterteile J1, J2,
deren
Enden sich in der Mitte des Topfes gegenüberstehen. Parallel zu den beiden Innenleiterteilen,
also zur Topfachse, ist eine Metallplatte P vorgesehen. Die Kraftlinien, welche
bei .der üblichen Topfanordnung zwischen den Enden der Innenleiter übergehen, gehen
nunmehr zu einem mehr oder weniger großen Teil auf die Platte P über. Hierdurch
kann die elektrische Länge des Topfes ganz wesentlich vergrößert bzw. bei gegebener
elektrischer Länge die natürliche Topflänge verkleinert «-erden.
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Man ist zunächst geneigt, anzunehmen, daß im wesentlichen nur die
inneren Teile der Platte P zur Kapazitätsvergrößerung des Gegentakttopfes beitragen,
da die Spannung an den Innenleiterenden am größten ist. Diese Ansicht ist jedoch
unrichtig. Der Beitrag der einzelnen Flächenelemente hängt nämlich nur von der Anzahl
der Feldlinien ab, die von den zugehörigen Stromfäden umschlossen «-erden. Vergleicht
man nun einen Stromfaden, der an den Enden der Platte P übertritt, mit einem Stromfaden,
der an der Mitte der Platte P übertritt (gestrichelte Linien in Abb. i), so sieht
man, daß die von beiden Stromfäden, die sich über den Topfaußenleiter schließen,
um-. schlossenen Flächen und damit die entsprechenden Feldlinien sich mir um die
verhältnismäßig geringe Fläche zwischen der Platte und den Innenleiterteilen unterscheiden.
Der äußere Teil der Platte P trägt also praktisch genau soviel zur Vergrößerung
der elektrischen Länge bei wie der innere.
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"Zur Abstimmung des Topfes empfiehlt es sich, die Platte P parallel
zu sich verschiebbar zu machen, was beispielsweise durch einen in der Topfwand verschiebbaren
Stift S bewirkt werden kann. Man kann hierdurch die Kapazität von einem kleinen
Anfangswert bis zu einem großen Endwert ziemlich gleichmäßig verändern, ohne daß
der Abstand so klein zu werden braucht, daß Temperatureinflüsse und Erschütterungen
die Kapazität in dieser Endstellung merklich ändern. Die Platte P kann statt eben
natürlich auch gekrümmt sein.
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Gemäß Abb. 2 a und 2 b wird- die Abstandsänderung des den Innenleitern
zu nähernden neutralen Leiters durch Drehung dieses Leiters um eine exzentrisch
zu ihm angeordnete Achse erreicht. Die beiden Innenleiterteile J1, J2 sind bei dieser
Anordnung als halbe Hohlzylinder ausgebildet, während der neutrale Leiter Z die
Form eines halben Vollzylinders hat. Er kann um eine Isolierwelle W, welche in der
Topfachse gelagert ist, gedreht und .dadurch mehr oder weniger in das hohle Innere
der Innenleiterteile J1, J2 hineingeschwenkt werden. Die Wirkung ist .die gleiche
wie bei Abb. z.
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Abb. 3 a und 3 b zeigen :eine Anordnung, bei welcher ein Schwingungstopf
in an sich bekannter Weise zum Anschluß einer unsymmetrischen koaxialen Leitung
K an eine symmetrische Doppelleitung L dient. Der Querschnitt der beiden Innenleiterteile
J1, 1, hat hierbei etwa die Form einer :Mondsichel. Der Innenleiterteil J2 besitzt
eine Bohrung, durch welche der Innenleiter der koaxialen Leitung hindurchgeführt
und mit :dem I?nde des Innenleiterteiles J1 verbunden ist. Der neutrale Leiter Z
besitzt wie bei Abb. 2 die Form eines halben Vollzylinders, der mittels des Drehknopfes
D um die Welle W gedreht und dadurch in die Höhlung der Innenleiter J1, J2
mehr oder weniger hineingeschwenkt werden kann. Die Abstimmung läßt sich hierbei
in einem breiten Frequenzbereich ziemlich gleichmäßig ändern, und die Anordnung
ist gegenüber Erschütterungen und Temperatureinflüssen äußerst stabil.