DE911147C

DE911147C - Abstimmvorrichtung fuer hohe Frequenzen

Info

Publication number: DE911147C
Application number: DEL9664A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gerhard Brauer
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1951-07-25
Filing date: 1951-07-25
Publication date: 1954-05-10

Description

Abstimmvorrichtung für hohe Frequenzen Zur Abstimmung hochfrequenter Kreise kann man sich neben der Veränderung der Kreiskapazität auch der Veränderung der Kreisinduktivität bedienen. Die Veränderung der Induktivität kann durch Veränderung der Windungszahl mittels Schleifkontakt, der Teile der Spule abschaltet oder kurzschließt, erfolgen. Daneben ist es auch möglich, die Veränderung der Kreisinduktivität dadurch herbeizuführen, daß mit der Spule eine oder mehrere weitere Spulen derart gekoppelt werden, daß die Veränderung einer der Zusatzspulen in bezug auf ihre Größe, Form oder Lage die Induktivität der anderen Spule ändert. Beispielsweise kann in eine Induktionsspule eine zweite in sich kurzgeschlossene Spule oder ein metallischer Körper drehbar untergebracht werden, so daß bei Lageänderung dieser Spule bzw. des Metallkörpers die Induktivität der ersten geändert wird. In allen diesen Fällen werden entweder Windungen kurzgeschlossen oder abgeschaltet. Bei kurzgeschlossenen Spulen tritt ein zusätzlicher Leistungsverbrauch der Hochfrequenzenergie auf, der eine starke Erwärmung zur Folge hat, während in abgeschalteten Windungen Hochfrequenzspannungen induziert werden, die insbesondere bei hohen Frequenzen in Verbindung mit unvermeidlichen Kapazitäten unerwünschte Resonanzerscheinungen verursachen und somit zu Störungen Anlaß geben können.
Der Vollständigkeit halber sei noch die weit verbreitete Induktivitätsvariation durch permeable Stoffe, insbesondere Hochfrequenzeisen erwähnt, wobei ein Körper aus solchem Material veränderbar in das Spulenfeld gebracht wird. Große Schwierigkeiten ergeben sich in der Hochfrequenztechnik immer dann, wenn sehr große Induktivitätsänderungen erforderlich sind. Hierfür ist dann fast immer ein Austausch von Spulen, gegebenenfalls mittels Umschalter mit d-en bekannten Komplikationen durch Kontaktschwierigkeiten und große verteilte Kapazitäten und Induktivität erforderlich.
Die Erfindung bezieht sich auf induktive Abstimmvorrichtungen für hohe Frequenzen, die diese Nachteile vermeiden. Gemäß der Erfindung besteht die veränderbare Selbstinduktion aus einer oder mehreren Windungen, die eine Linie in der Nähe ihrer Mittellinie in zwei annähernd gleiche, jedoch möglichst kongruente Teile teilt, die um diese Linie gegeneinander schwenkbar sind.
Die einfachste Form der Erfindung ist in Abb. i dargestellt. Die Spule besitzt eine einzige Windung, die aus Draht oder Band hergestellt ist. Sie wird durch eine Linie in der Nähe ihrer Mittellinie in zwei Teile geteilt, die um diese Linie gegeneinander schwenkbar sind, so daß der untere Teil cc in den oberen Teil b eingeschwenkt werden kann, ohne ihn zu berühren. Im eingeschwenkten Zustand besteht zwischen beiden Spulenteilen der Abstand d. An den Punkten a und b wird die Spule in den Stromkreis eingeschaltet. Mit C und D sind Lager bezeichnet, um welche der Teil a bewegt werden kann. Der Teil b wird zweckmäßigerweise feststehend ausgeführt. In der gezeichneten Stellung hat die Spule eine große Induktivität, die als Induktivität einer bei D kurzgeschlossenen Energieleitung mit dem durch die Abmessungen und räumliche Anordnung der Leiterteile gegebenenWellenwiderstand bF und der Länge 1, gemessen von den Anschlußpunkten A, B bis zum Kurzschluß D, aufzufassen ist. Bekanntlich ist der induktive Widerstand X einer solchen Anordnung nach der Formel X - j Wtg 227V 1/). = 1 Wtg 2 rt f - 11c mit den Bezeichnungen f = Frequenz, A, = Wellenlänge, c = Lichtgeschwindigkeit und die zugehörige Induktivität nach I_ = i/co Wtg 2 rc f 1/C berechenbar. Wird der Wellenwiderstand in der in Abb. i gestrichelt dargestellten Lage klein gemacht, so lassen sich sehr kleine Induktivitätswerte erreichen.
Eine andere Ausführungsform des Erfindungsgedankens ist in Abb. 2 dargestellt. Hier besteht die Spule aus mehreren Windungen, die nach Abb. 2 a mit auseinandergeklappten Windungsteilen eine große Induktivität, nach Abb. 2b mit ineinandergeklappten Windungsteilen eine kleine Induktivität hat.
Eine besonders stabile Ausführung der erfindungsgemäßen Induktivität wird in Abb.3 dargestellt. Die Spulenhälften sind halbkreisförmig gebogen und die innere Hälfte auf einem keramischen Träger befestigt, so daß Verformungen durch Druck oder Erschütterungen in weitem Maße ausgeschlossen sind. Es ist aber auch möglich, die erfindungsgemäße Induktivität mit einer veränderbaren Kapazität zu kombinieren. Eine solche Ausführung zeigt Abb. q.. An jeder der Spulenhälften ist eine Kondensatorplatte befestigt, so daß beim Schwenken des drehbaren Spulenteils auch eine Veränderung der Kapazität erfolgt. Die Kondensatorplatten sind mit P1 und P2 bezeichnet. Die Zuführung kann über eine Rohrleitung R und deren Innenleiter erfolgen. Es wird dadurch eine kleine Induktivität der Zuleitungen erreicht. Eine weitere Vergrößerung des Variationsbereichs ist durch Anbringen eines Körpers aus ferromagnetischem Material innerhalb des von dem Leiterteil a umschlossenen Raumes möglich, der die Induktivität der Anordnungen in der Maximalstellung erheblich vergrößert, gleichzeitig jedoch die Induktivität in der Minimalstellung praktisch nicht beeinflußt, da er sich dann außerhalb des elektromagnetischen Feldes der Leiterteile befindet.
Die erfindungsgemäße Ausführung eines induktiven Abstimmelementes ist äußerst einfach und benötigt keinen besonderen Aufwand für Schleifkontakte und dergleichen, wenn die Stromzuführung über Lager mit gutem Kontakt zugeführt wird. Die Form der Spulen kann ebenfalls beliebig und der Umgebung der Spule angepaßt werden. Dies ist besonders vorteilhaft bei Einrichtungen in gedrängter Bauweise. Die erfindungsgemäße Anordnung vermeidet alle den bekannten Mitteln anhaftenden Nachteile, wie Dämpfungserhöhung durch Schleifer, totliegende bzw. kurzgeschlossene Spulenteile und unhandliche Formen wie bei variablen koaxialen oder Lecherleitungen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: x. Veränderbare Selbstinduktion für hohe Frequenzen, die aus einer oder mehreren Windungen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule in der Nähe ihrer Mittellinie in zwei annähernd gleiche Teile geteilt ist, die um die Trennungslinie gegeneinander schwenkbar sind. 2. Veränderbare Selbstinduktion nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der beiden Spulenteile so voneinander verschieden sind, daß ein Teil mit der erforderlichen Durchschlagsfestigkeit entsprechendem Abstand in den anderen eingeschwenkt werden kann. 3. Veränderbare Selbstinduktion nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenteile rechteckige Formen besitzen. q.. Veränderbare Selbstinduktion nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager, in denen die Spulenteile gegeneinander geschwenkt werden, gleichzeitig zur Stromzuführung dienen. 5. Veränderbare Selbstinduktion nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß der kleinere Teil der Spule auf einem keramischen Träger aufgebracht ist. 6. Veränderbare Selbstinduktion nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Spulenteilen Kondensatorplatten angeordnet sind, die miteinander eine Kapazität bilden, die durch Schwenken der Spulenteile verändert wird. Angezogene Druckschriften Deutsche Patentschrift Nr. 539 778; Hollmann, Physik und Technik der ultrakurzen Wellen, 1936, Bd.
2, Abb. igi.