DE935556C

DE935556C - Anordnung zur UEberlagerung von sehr kurzen elektrischen Wellen

Info

Publication number: DE935556C
Application number: DES27228A
Authority: DE
Inventors: Eberhard Dipl-Ing Schulz; Eduard Dipl-Ing Seibt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1952-02-16
Filing date: 1952-02-17
Publication date: 1955-11-24

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Überlagerung von sehr kurzen elektrischen Wellen, insbesondere Zentimeterwellen. Bekannte Mischanordnungen für Zentimeterwellen wurden mit Hilfe von Hohlleitungen und koaxialen Leitungen aufgebaut und waren bei Verwendung von Hohlleitungen räumlich verhältnismäßig groß; die Verwendung von koaxialen Leitungen erfordert großen Aufwand an mechanischer Präzisionsarbeit.

Es ist eine Einrichtung zur Überlagerung von zwei ultrahochfrequenten elektrischen Schwingungen bekannt, bei welcher der erste Leiter eines die eine Schwingung zuführenden Lechersystems sich symmetrisch zu dem zweiten Leiter in zwei Leiter gabelt und diese beiden Gabelleiter, denen die andere Schwingung zugeführt wird, mit dem zweiten Leiter ein zweites Lechersystem bilden. Diese Einrichtung ist so aufgebaut, daß bei einem koaxialen System der Innenleiter in zwei Leiter übergeht, die an ihrem Ende miteinander elektrisch kurzgeschlossen sind. Die für die Überlagerung notwendigen Gleichrichter sind etwa in der Mitte der Länge der aufgegabelten Leiter seitlich an diese angeschlossen.

Bei der Anordnung nach der Erfindung, die zur Überlagerung von sehr kurzen elektrischen Wellen, insbesondere cm-Wellen, unter Anwendung eines symmetrischen Lechersystems dient, das koaxial in einem an beiden Enden abgeschlossenen leitenden Zylinder angeordnet ist und durch die eine der in der Mischanordnung liegenden Überlagerungsspannungen im Gegentakt, durch die andere im Gleichtakt erregt wird, ist eine eine Überlagerungsspannung führende koaxiale Leitung in dem leitenden Zylinder gleichachsig zu diesem geführt, ferner die symmetrische Lecherleitung durch den mit

diagonal gegenüberliegenden/ insbesondere keilförmigen Einschnitten versehenen Außenmantel dieser koaxialen Leitung gebildet und der Innenleiter dieser koaxialen Leitung in Form einer induktiven Kopplungsschleife an einen der Außenleiterteile geführt. An den freien Enden der symmetrischen, durch die Außenleiterteile gebildeten Lecherleitung können Gleichrichter, insbesondere Spitzenkontaktgleichrichter, angeschlossen werden, ίο deren zweiter Pol kapazitiv mit der leitenden Abschlußfläche des Zylinders verbunden ist.

Es wird weiterhin vorgeschlagen, die Kopplungsglieder zur Kopplung zwischen Lecherleitung und Anschluß leitung einstellbar auszubilden und/oder die Lecherleitung so zu gestalten, daß deren wirksame Länge verändert werden kann; mit Hilfe solcher Einrichtungen kann eine günstige Anpassung zwischen den Modulatoren, der Lecherleitung und der Anschluß leitung erzielt werden. Wichtig sind solche Einstellmöglichkeiten insbesondere für die Erzielung der notwendigen Steuerspannungen an den Gleichrichtern, da bekanntlich der Wirkungsgrad von Mischeinrichtungen auch von der an den Gleichrichtern liegenden Steuerspannung abhängt.

Durch die Ausbildung des Außenmantels der

koaxialen Leitung in der angegebenen Weise wird ein insbesondere für kurze und sehr kurze Wellen geeigneter Symmetrieübertrager geschaffen, der einen verhältnismäßig breitbandigen Übergang von einer unsymmetrischen koaxialen Leitung auf eine symmetrische Leitung ermöglicht. Die keilförmigen Ausschnitte in dem Außenmantel der koaxialen Leitung können so gewählt werden, daß eine besonders günstige Breitbandigkeit erzielt wird.

Obwohl die Anordnung nach der Erfindung in ihrem Aufbau sehr einfach ist, weist sie gegenüber den bekannten Anordnungen große Vorteile auf. Die Anordnung nach der Erfindung besteht aus nur wenig Einzelteilen, die sehr leicht herstellbar sind. Die der Überlagerung dienenden Gleichrichter können an die Stirnseite, also an die freien Enden der Lecherleitung angeschlossen werden und sind leicht zugänglich. Die Homogenität des im leitenden Zylinder vorhandenen elektromagnetischen Feldes kann bei dieser Anordnung der Gleichrichter nicht merklich gestört werden. Die axialsymmetrische Bauform der Mischeinrichtung und die Tatsache, daß die symmetrische Lecherleitung durch Teile des Außenmantels der koaxialen Leitung gebildet wird, tragen dazu bei, daß die bei derartigen Mischeinrichtungen notwendige elektrische Symmetrie ohne besonderen Aufwand erreicht wird. Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in Fig. ι bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Während Fig. 1 einen Längsschnitt durch den schematischen Aufbau eines Ausführungsbeispiels darstellt, zeigt Fig. 2 in perspektivischer Ansicht die besondere Ausbildung des im leitenden Zylinder 2 koaxial liegenden Teils, der koaxialen Leitung ι und der Lecherleitung 5. Der in diesem Zylinder sich befindliche Außenleiter der koaxialen Leitung 1 ist durch Ausschnitte zu einer gabelförmigen Lecherleitung umgebildet, die an ihren freien Enden mit je zwei Gleichrichtern mit verschiedener Polarität verbunden ist. Die freien Enden der Gleichrichterelemente sind an die nachgeschaltete Zwischenfrequenzanordnung angeschlossen und über Kondensatoren 3 mit dem Zylinder 2 verbunden. Diese Kondensatoren hindern die elektromagnetischen Wellen sehr hoher Frequenz daran, aus der Mischanordnung über die Durchführungsleitung auszutreten. Diese Kondensatoren, bildet man vorteilhafterweise als Durchführungskondensatoren aus, beispielsweise dadurch, daß die freien Enden bzw. deren Verlängerungen sowohl als Kondensatorbelag als auch als Durchführüngsleitung verwendet werden. Für elektrische Wellen bestimmter Wellenlänge stellen diese Durchführungskondensatoren einen niedrigen Widerstand dar, insbesondere dann, wenn man diesen Kondensatoren eine günstige elektrische Leitungslänge zuordnet. Es kann aber auch vorteilhaft sein, die elektrische Leitungslänge dieser Kondensatoren gleich der halben Wellenlänge der Spiegelwelle zu wählen. Die Ausgänge der Gleichrichter 6 können durch eine z. B. an den Zylinder 2 ansetzbare Abschirmhaube ¹S abgeschirmt werden. Diese Haube kann insbesondere, z. B. mit Federkontakten versehen, als Andruckplatte für die in Bohrungen des Zylinders 2 lagernden Gleichrichter dienen.

Einzelheiten über die Ausbildung der Leitung 1 sind aus Fig. 2 ersichtlich. Durch die Auschnitte 4 in dem Außenleiter der Leitung 1 wird dieser in zwei die Lecherleitung bildende Mantelstücke 5 aufgeteilt, die auf ihren freien Enden die gegenpolig geschalteten Gleichrichter 6 tragen. An die Ausgänge der Gleichrichter ist das Zwischenfrequenz-Filter 7 angeschlossen. Der* Innenleiter 1°° der Leitung 1 ist in dem zur Lecherleitung ausgebildeten Teil mit dem Außenleiter verbunden, so daß dadurch der Übergang von der koaxialen Leitung auf die Lecherleitung hergestellt ist.

Die Anpassung zwischen der belasteten Lecherleitung und der koaxialen Leitung 1 kann durch ein Einstellglied vorgenommen werden, z. B. durch Ändern der Länge der Lecherleitung. Dies kann z. B., wie in Fig. 1 angegeben, durch eine in axialer Richtung verschiebbare, mit Einschnitten versehene Hülse 8 oder, wie in Fig. 3 angegeben, durch eine drehbare, mit sägezahnförmigen Einschnitten versehene Hülse 9 erfolgen.

Die zur Überlagerung notwendige Hochfrequenzspannung wird einem örtlichen Oszillator 10 entnommen und über ein vorzugsweise einstellbares Koppelglied n der aus dem Zylinder 2 und der Lecherleitung 5 als Innenleiter bestehenden koaxialen Leiteranordnung zugeführt. Resonanzerscheinungen in der Speiseleitung des Generators 10, welche auf Grund der losen Oszillatorkopplung möglich wären, können durch eine Dämpfungsscheibe 12, die gleichzeitig als Stützscheibe für den Innenleiter dienen kann, vermieden werden. Leitung ι dient als Zuführungsleitung und kann z. B. mit einer Antenne direkt oder über ein Leitungs-

zwischenstück, ζ. B. über Hohlleiter oder andere Wellenleiter, verbunden werden.

Die Mischanordnung nach der Erfindung zeichnet sich insbesondere durch gute Entkopplung von Antennen- und Oszillatorkreis, kleine erforderliche Oszillatorleistung, geringen Einfluß des Oszillatorrauschens, guten Wirkungsgrad und geringes Eigenrauschen aus.
Die Anordnung der Gleichrichterelemente an den

ίο freien Enden der Lecherleitung macht die Gleichrichterelemente von ein und derselben Seite aus gut zugänglich. Der koaxiale Aufbau der Mischanordnung ermöglicht eine relativ einfache Fertigung. Toleranzen sind im wesentlichen nur bei den An-Schlußvorrichtungen für die Gleichrichter zu beachten, insbesondere dann, wenn die Kapazität des Durchführungskondensat'ors als Kapazität für die nachgeschaltete Zwischenfrequenzanordnung verwendet werden soll.

Der Anwendungsbereich der Anordnung nach der Erfindung liegt nicht allein auf dem im Ausführungsbeispiel angegebenen Gebiet. Die Anordnung kann insbesondere auch zur Umsetzung von niedrigeren Frequenzen in das Gebiet der Zentimeter- und Dezimeterwellen verwendet werden, so z. B. zur Gewinnung einer frequenzmodulierten Schwingung im Zentimetergebiet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

ι. Anordnung zur Überlagerung von sehr kurzen elektrischen Wellen, insbesondere Zentimeterwellen, unter Anwendung eines symmetrischen Lechersystems, das koaxial in einem an beiden Enden abgeschlossenen leitenden Zylinder angeordnet ist und durch die eine der an der Mischanordnung liegenden Überlagerungsspannungen im Gegentakt, durch die andere im Gleichtakt erregt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine eine Überlagerungsspannung führende koaxiale Leitung in dem leitenden Zylinder gleichachsig zu diesem geführt ist, daß ferner die symmetrische Lecherleitung durch den mit diagonal gegenüberliegenden, insbesondere keilförmigen Einschnitten versehenen Außenmantel dieser koaxialen Leitung gebildet ist und daß der Innenleiter dieser koaxialen Leitung in Form einer induktiven Kopplungsschleife an einen der Außenleiterteile geführt ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den freien Enden der symmetrischen, durch die Außenleiterteile gebildeten Lecherleitung Gleichrichter, insbesondere Spitzenkontaktgleichrichter, angeschlossen sind, deren zweiter Pol kapazitiv mit der leitenden Abschlußfläche des Zylinders verbunden ist.
3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 und 2, gekennzeichnet durch Mittel, welche die wirksame Länge der Lecherleitung einzustellen gestatten.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch Mittel, welche eine Einstellung der Größe der Kopplung zwischen Lecherleitung und koaxialer Leitung ermöglichen.
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Übergangsstelle zwischen Lecherleitung und koaxialer Leitung in ihrer Lage veränderbare Mittel, zum Beispiel eine metallische Hülse, vorgesehen sind, die wenigstens einen Teil der Einschnitte in dem Außenleiter überbrücken.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Hülse mit zwei diagonal gegenüberliegenden sägezahnförmigen Einschnitten versehen und auf der Lecherleitung drehbar angeordnet ist.
7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht mit der Lecherleitung verbundenen Gleichrichteranschlüsse Teile von Durchführungskondensatoren bilden.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführungskondensatoren Teil der nachgeschalteten frequenzabhängigen Anordnung, insbesondere eines Zwischenfrequenz-Filters, sind.
9. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Länge der Durchführungskondensatoren angenähert eine Viertelwellenlänge der mittleren Betriebswellenlänge beträgt.
10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine eine weitere Überlagerungsspannung auf die symmetrische Lecherleitung koppelnde, kapazitiv wirkende Sonde durch den leitenden Zylinder an einer Stelle geführt ist, an welcher der Außenleiter der koaxialen Leitung noch nicht in die Lecherleitung aufgeteilt ist.
11. Anordnung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine aus die Hochfrequenzwellen dämpfenden Material bestehende Halterung der Sonde bzw. des Sondenträgers.

Angezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 870 263.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 509575 11.55