DE908750C

DE908750C - Impedance inverting network

Info

Publication number: DE908750C
Application number: DES19946D
Authority: DE
Inventors: Claude Bourgonnier
Original assignee: SOC IND DES PROCEDES LOTH
Current assignee: SOC IND DES PROCEDES LOTH
Priority date: 1943-03-27
Filing date: 1944-04-04
Publication date: 1954-04-08

Description

Es ist in der Hochfrequenztechnik bekannt, zum Transformieren von Spannungen, Strömen oder Widerständen bei einer bestimmten Frequenz ein sog. reziprokes Netzwerk zu verwenden. Solche Netzwerke bestehen aus T-Gliedern, TI'-Gliedern oder Brückenschaltungen.It is known in radio frequency engineering to transform Voltages, currents or resistances at a certain frequency are so-called reciprocal Network to use. Such networks consist of T-members, TI'-members or Bridge circuits.

In den Fig. i und 2 der Zeichnung sind derartige Netzwerke als T-Glied bzw. als T "I -Glied dargestellt. Wenn bei einer bestimmten Kreisfrequenz e) die Summe des Längswiderstandes Z1 und des Querwiderstandes Z2 gleich Null ist, so wirkt das Netzwerk bei dieser Frequenz wie ein Transformator. Bezeichnet man den Eingangswiderstand des Netzwerkes mit Z, und den Abschlußwiderstand mit Zt, so ergibt sich bei der Frequenz co, bei der Z1 -a- Z2 = o, der Eingangswiderstand als das Produkt aus dem Quadrat des Längswiderstands Z' (oder des Querwiderstands Z') und dem Kehrwert des Abschlußwiderstands i/Zt. Hieraus geht hervor, daß der Eingangswiderstand dem Reziprokwert des Abschlußwiderstands proportional ist (daher die Bezeichnung reziprokes Netzwerk), wobei die Proportionalitätskonstante durch den reellen Wert Zi bzw. Z2 gegeben ist. Diese 'Beziehung gilt auch für Netzwerke in Brückenschaltung.In FIGS. 1 and 2 of the drawing, such networks are shown as a T element or as a T "I element. If at a certain angular frequency e) the sum of the series resistance Z1 and the transverse resistance Z2 is equal to zero, the network is effective at this frequency like a transformer.If the input resistance of the network is denoted by Z, and the terminating resistance by Zt, the input resistance is the product of the square of the series resistance at the frequency co, where Z1 -a- Z2 = o Z '(or the transverse resistance Z') and the reciprocal of the terminating resistor i / Zt. This shows that the input resistance is proportional to the reciprocal of the terminating resistance (hence the name reciprocal network), where the proportionality constant is given by the real value Zi or Z2 This relationship also applies to networks in a bridge circuit.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, ein reziprokes Netzwerk derart einzurichten, daß sowohl das Transformationsverhältnis als auch die Frequenz, bei der die Transformationswirkung eintritt, einstellbar sind. Gemäß der Erfindung wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß in einem Netzwerk in T-, li- oder Brückenschaltung mit den Längswiderständen Z1 und den Querwiderständen Z_ 2 der eine Satz dieser Widerstände aus veränderbaren Induktivitäten oder Kapazitäten und der andere Satz aus Resonanzschaltungen mit einer veränderbaren Induktivität oder Kapazität besteht und daß für die Änderung zwei mechanische Einstellorgane vorgesehen sind, deren eines die Induktivitäten oder Kapazitäten derart ändert, daß für die Betriebsfrequenz die Beziehung Z, + Z2 = o erfüllt bleibt, während das andere Einstellorgan zum Erreichen der Beziehung Z1 -a-- Z@ = o bei der gewünschten Frequenz nur auf den einen Satz von Widerständen einwirkt, den anderen jedoch unverändert läßt.The object of the invention is to set up a reciprocal network in such a way that both the transformation ratio and the frequency at which the transformation effect occurs can be set. According to the invention, this goal is achieved in that in a network in a T, li or bridge circuit with the series resistors Z1 and the cross resistors Z_ 2, one set of these resistors from variable inductances or capacitances and the other set of resonance circuits with a variable inductance or capacitance and that two mechanical adjusting elements are provided for the change, one of which changes the inductance or capacitance in such a way that the relationship Z, + Z2 = o remains satisfied for the operating frequency, while the other adjusting element to achieve the relationship Z1 -a- - Z @ = o acts only on one set of resistors at the desired frequency, but leaves the other unchanged.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawing.

Die bereits erwähnten Fig. i und #z, stellen allgemeine Netzwerke in Form eines T- bzw. 1i l -Gliedes dar.The already mentioned Figs. I and #z represent general networks in the form of a T or 1i l member.

In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel eines Netzwerkes nach der Erfindung gezeigt.In Fig. 3 is an embodiment of a network according to the invention shown.

In dieser Figur ist als Beispiel ein Netzwerk in T-Form angenommen, jedoch lassen sich die gleichen Ergebnisse auch mit anderen Arten von Netzwerken erzielen. Als Längs«iderstand Z1 ist hier eine veränderliche Kapazität Cl gewählt (die jedoch auch durch eine veränderliche Induktivität L, ersetzt werden kann). Der Querwiderstand Z2 besteht aus einem Parallelresonanzkreis mit einer Induktivität L und einer veränderlichen Kapazität C2. (Bei Wahl einer Induktivität als Längswiderstand müßte an Stelle eines Parallel- ein Reihenresonanzkreis aus einer Induktivität L2 und einer Kapazität C gewählt werden.) Mittels eines mechanischen Abstimmorgans werden die beiden veränderlichen Kapazitäten C, und C2 (bzw. Induktivitäten L1 und L2) gleichzeitig derart geändert, daß ihre Summe Cl -# C2 (bzw. Ll -- L2) konstant bleibt. Dann bleibt auch, wie eine einfache Rechnung zeigt, die Frequenz konstant, bei der dieses T-Glied als reziprokes Netzwerk arbeitet. Wird nun weiterhin mittels eines zweiten mechanischen Einstellorgans nur der Kondensator C2 (bzw. die Induktivität L2) verändert, dann bleibt hierbei, wie eine Berechnung zeigt, mit dem konstanten Wert von 7_i auch das Transformationsverhältnis praktisch konstant, aber die Frequenz, für die die invertierende Wirkung des Netzwerks auftritt, wird geändert.In this figure, a T-shaped network is assumed as an example, however, the same results can be obtained with other types of networks achieve. A variable capacitance C1 is selected here as the series resistance Z1 (which can, however, also be replaced by a variable inductance L). The cross resistor Z2 consists of a parallel resonance circuit with an inductance L and a variable capacitance C2. (When choosing an inductance as series resistance would have to be a series resonant circuit made up of an inductance L2 instead of a parallel one and a capacitance C.) By means of a mechanical tuning element the two variable capacitances C, and C2 (or inductances L1 and L2) changed at the same time in such a way that their sum Cl - # C2 (or Ll - L2) is constant remain. Then, as a simple calculation shows, the frequency remains constant, in which this T-link works as a reciprocal network. Will now continue to use of a second mechanical setting element only the capacitor C2 (or the inductance L2), then, as a calculation shows, remains with the constant Value of 7_i also the transformation ratio practically constant, but the frequency, for which the inverting effect of the network occurs is changed.

Die mechanische Ausführung der erwähnten Einstellorgane kann beispielsweise derart sein, daß einerseits veränderliche Schiebekondensatoren Cl und C2 mittels einer gemeinsamen, in ihrer Länge einstellbaren Schubstange gekuppelt sind, während andererseits ein beispielsweise parallel zu dem Kondensator C2 liegender Hilfskondensator oder bei Verwendung von Drehkondensatoren ein Differentialgetriebe zischen den Achsen der Kondensatoren Cl und C2 die zweite mechanische Einstellbarkeit darstellt.The mechanical design of the adjustment elements mentioned can, for example be such that on the one hand variable shift capacitors Cl and C2 by means of a common, length-adjustable push rod are coupled while on the other hand, an auxiliary capacitor lying parallel to the capacitor C2, for example or a differential gear between the axles when using variable capacitors of the capacitors C1 and C2 represents the second mechanical adjustability.

Claims

PATENT CLAIM: Impedance-inverting network in the form of a T, il or bridge member with series resistances Z, and transverse resistances Z2, characterized in that one set of resistors (e.g. Z1) from variable inductances or capacitors and the other set of resistors for variable resistance transformation (z. B. Z2) consists of resonance circuits with a variable inductance or capacitance and that two mechanical adjusting elements are provided for the change, one of which changes the inductance or capacitance in such a way that the relationship Z, + Z2 = o for the operating frequency is fulfilled remains, while the other acts only on one set of resistors to achieve the relationship Z1 + Z2 = o at the desired frequency, but leaves the other unchanged.