DE911627C - Einrichtung zur Amplitudensteuerung - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Amplitudensteuerung In Blindlandesystemen und Funkbaken zur Leitung von Luftfahrzeugen ist es wünschenswert, an gewissen zugehörigen Antennen Vorrichtungen zur Steuerung der Amplitudenhöhe der Signale vorzusehen. Dabei ist es schwierig, die Steuerung so vorzunehmen, daß kein Wechsel der Phase des Signals eintritt. Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend eine Einrichtung zur Amplitudensteuerung, die für die selektive Verteilung der Signalenergie von gewünschter Amplitudenhöhe zwischen zwei Belastungen justiert werden kann, ohne die Phase des Signals zu beeinflussen.
• Besonders hervorzuheben ist die Einfachheit dieser der Erfindung entsprechend ausgebildeten Steuereinheit. Durch Anwendung einer Brückenschaltung kann die Signalenergie den Belastungen in einer gewünschten AmplitudenbezXiehung zugeführt werden, ohne daß hierdurch ein Phasenwechsel bewirkt wird. An zwei diagonalen Anschlüssen dieser Brücke liegen die Belastungen, während an die anderen beiden diagonalen Anschlüsse die HF-Energie angelegt wird. Ein Zweig der Viertelwellenlängenbrücke ist mit einem Übergang versehen, oder er ist um den Betrag einer halhen Wellenlänge länger als die anderen drei Zweige, die je eine viertel Wellenlänge lang sind.
• Die Anlegung der HF-Energie an die Brücke erfolgt über einen Phasenschieber mit zwei komplementären Phasenschieherteilen, jeweils einer für jede Seite der Brücke. Durch gleichzeitige Änderung der beiden Teile um entgegengesetzt gleiche Beträge bewirken die der Brücke zugeführten Ströme, daß die in den Belastungen auftretenden Ausgangsströme in ihrer Amplitude entsprechend der Abstimmung des Phasenschiebers geändert werden, jedoch ohne eine-Anderung der Phase des Signals in diesen Belastungen.
• Diese und andere Merkmale und Gegenstände der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnungen, die beispielsweise Ausführungen des Erfindungsgegenstandes darstellen, näher beschrieben werden. Im einzelnen ist in diesen Zeidnungen folgendes dargestellt: In Fig. I eine schematische Veranschaulichung einer Einrichtung zur Amplitudensteuerung, die den Prinzipien der Erfindung entspricht, in Fig. 2 und 3 ein Vektordiagramm zur Erklärung der>'irkungsweise der Amplitudensteuereinheit, in Fig. 4 eine beispielsweise Ausführung eines Phasenschiebers, der innerhalb. dieser Steuereinheit verwendet werden kann, in Fig. 5 eine Seitenansicht eines Phasenschiebers anderer Ausbildung, der ebenfalls bei der Steuereinheit angeordnet werden kann, in Fig. 6 ein Querschnitt entlang der Linie 6-6 der Fig. 5.
• Entsprechend Fig. I weist die Einrichtung zur Amplitudensteuerung eine HF-Energiewelle I und eine Phasenschiebereinrichtung 2 auf, mit Hilfe welcher die HF-Energie der Brückenschaltung mit gesteuerter Phase zugeführt werden kann. Der Phasenschieber 2 ist als Leiter mit einer Schleife oder einem Hohlraum 3 dargestellt, der mit dem Abgriffarm 4 in Verbindoung steht. Die Brückenschaltung 5 ist mit zwei Belastungen 6 und 7 versehen, die an den beiden diagonal gegenüberliegenden Anschlüssen 8 und 9 liegen, während die Energie aus dem Phasenschieber den anderen beiden diagonalen AnschlüssenIo und 11 mittels der Leitungen 12 und I3 zugeführt wird. Die Brücke hat drei Zweige 14, 15 und I6 von der Länge einer viertel Wellenlänge und einen Zweig I7 von der Länge einer dreiviertel Wellenlänge.
• Die Zweige werden von Koaxialleitungen gebildet.
• Der Zweig 17 bildet das Äquivalent des üblichen Überganges. Er ist um den Betrag einer halben Wellenlänge länger als die anderen Zweige I4, 15 und I6.
• Wenn angenommen wird, daß I1 und I2 die Ströme sind, die den beiden Verbindungen IO und II zugeführt werden, so kann gemäß der Fig.. 2 und 3 die Stromverteilung -an- der - Belastung6 durch die Vektoren 116 und 126 und an der Belastung 7 durch die Vektoren I,7 und 127 dargestellt werden. Gemäß Fig. 2 sind die Vektoren 116, 126 und 117 in Phase, während der Vektor 127 gegenphasig ist. Dieser Zustand tritt ein, wenn die Phasenlagen der- Phasenschieberteile 3 und 4 gleich sind. Die Addition der Vektoren 116 und 126 (Fig. 3) liefert die Stromsumme in der Belastung 6 und die Subtraktion der Vektoren 117 und I27 die Stromdifferenz für Belastung 7. Da der Phasenwinkel durch entsprechende Beträge von I1 und I2 gleichzeitig verkleinert oder vergrößert wird, wird sich die Bedingung entsprechend Fig. 3 ändern.
• Aus dieser Figur ist zu ersehen, daß die beiden StrolnvektorenIl« und 126 sich in der Amplitude ändern, daß sie aber in einer konstanten Phasenbeziehung verbleiben. An die Belastung 6 wird die Vektorsumme der Ströme 11 und I2 abgegeben und an die Belastung 7 die Vektordifferenz. Da eine Brücke allgemein die Isolierung der beiden Eingänge bewirkt, besteht für die Ströme 11 und I2 eine konstante Impedanz, so daß sie dlemzufolge auch konstant bleiben. Dadurch bleibt auch die gesamte Eingangsimpedanz konstant. Es können verschiedene Arten der Impedanzanpassungen verwendet werden, um den Anforderungen der Einhaltung der Eingangsimpedanz des Systems, in welchem die Amplitudensteuereinrichtung verwendet wird, zu genügen. Für eine geeignete Abstimmungsbrücke können sowohl symmetrische als auch koaxiale Leitungen verwendet werden. Die in Fig. 1 dargestellte Brücke ist koaxial aufgebaut, und der - Phasenschieber 2 weist nur eine einzige bewegliche Steuerung, nämlich den Abgriffarm 4, auf, mit welchem eine Leitung verlängert und die andere gleichzeitig verkürzt wird.
• In Fig. 4 ist eine einzelne bewegliche Phasenabstimmeinrichtung gezeigt mit einer Koaxialleitung mit einem äußeren und einem inneren Leiter I8 und 19. Sie besteht aus zwei Abschnitten, die teleskopartig verschiebbar sind. Eine weitere Koaxialleitung 20 stellt die Verbindung mit der HF-Quelle I her. Die entgegengesetzten Enden der Leitung 18, Ig können mit den Anschlüssen 10 und II der Brücke (Fig. 1) verbunden werden. der innere teleskopartige koaxiale Aufbau, mit welchem die Leitung xo verbunden ist, weist einen äußeren Leiter 21 auf und einen inneren Leiter 22, deren Enden mit Bürsten oder anderen Gleitkontakten 23 und 24 versehen sind, die teleskopartig in die Leitungsabschnitte I8, 19 eingreifen und mit diesen Kontakt geben. Durch Bewegung des Teils 20, 21 nach rechts oder linkes, wie durch die Pfeile in Fig. 4 angedeutet, wird die Phase der der Brücke zugeführten Ströme gleichzeitig geändert, und zwar in entgegengesetzter Beziehung.
• IB5iterdurch wird eine entsprechende Amplitudenvariation an den Ausgängen der Brücke erzielt.
• Die Fig. 5 und 6 zeigen einen anderen Phasenschieber mit parallelen Leitern 25 und 26, die an entgegengesetzten Seiten eines drehbaren Leiters 27 halbkreisförmig- angeordnet sind. Ein Sektor dieses Leiters 27 ist mit einer Auflage 28 aus dieser trischem Material versehen. Die Leiter 25 und 26 werden von den Leitern 29 und 30 angespeist.
• Der Effekt der Bewegung des Rotors gegenüber den parallelen Leitungen ist ähnlich dier Bewegung eines Abgriffarmes entlang der parallelen Leitung.
• Die Bewegung des Dielektrikums zwischen den parallelen Leitungen erzeugt auf diese Weise eine Phasen änderung an den Ausgangs enden dieses Systems von parallelen Leitungen, die den beiden Seiten der Brücke zugeführt werden.

Claims (5)

1. PATENTANSPRt1CHE: I. Einrichtung zur Amplitudensteuerung mit einer Brückenschaltung, deren einer Zweig längenmäßig einer dreiviertel Wellenlänge ent- spricht, während die anderen drei Zweige je eine viertel Wellenlänge lang sind, und an der an zwei diagonal gegenüberliegenden Anschlüsseln je eine Belastung liegt und an die anderen beiden diagonalen Verbindungen der Brücke Energie von einer HF-Energiequelle angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Phase der der Brücke zugeführten HF-Energie gleichzeitig in komplementärer Beziehung veränderbar ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß ein Phasenschieber verwendet wird, der in zwei im wesentlichen gleiche Teile aufgeteilt ist von denen ein Teil die Phase der Energie steuert, die der einen Seite der Brücke zugeführt wird, während der andere Teil die Phase der Energie zur anderen Seite der Brücke steuert, und daß bei Abstimmung des Phasenschiebers gleichzeitig ein Phasenteil verlängert und das andere Phasenteil entsprechend verkürzt wird.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenänderung mit Hilfe eines bogenförmigen Leiters und eines Abgriffarmes erfolgt.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenschieber einen doppelten koaxialen Aufbau hat, bei welchem sich ein Teil gegenüber dem anderen teleskopartig bewegt, daß die Energiequelle mit einem dieser koaxialen Teile verbunden ist und daß zwischen diesen Teleskopteilen Gleitkontakte vorgesehen sind.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenschieber aus parallelen Leitungen besteht, die von der HF-Quelle gespeist werden, und aus einem Rotor, der zwischen diesen Leitungen liegt und dessen einer Sektor aus leitendem Material geeignet ist, die Impedanzbeziehung der Parallelleitungen zu bestimmen, wenn dieser Sektor entlang den Leitungen bewegt wird.