DE940124C

DE940124C - Anordnung zur Vermeidung unerwuenschter AEnderungen des Wellenwiderstandes laengs einer Hochfrequenzleitung

Info

Publication number: DE940124C
Application number: DET2208D
Authority: DE
Inventors: Werner Buschbeck
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1937-03-13
Filing date: 1937-03-14
Publication date: 1956-03-08

Description

Bei längeren Hochfrequenzenergieleitungen, die stets in angepaßtem Zustand betrieben werden sollen, macht sich häufig eine durch Stoßs.tellen, Umschalter, Ausdehnungsglieder od. dgl. erst im Leitungszug auftretende Fehlanpassung bemerkbar. Diese entsteht durch stellenweise Veränderung des Wellenwiderstandes, wie sie z. B. in verringerndem Sinne durch vermehrte Querkapazität infolge zusätzlicher Isolatoren (z. B. Endverschlüsse, Halteisolatoren an Drehgelenken od. dgl.) oder in vergrößerndem Sinne z. B. durch scharfe Krümmungen, die den Strom nach einer Seite drängen, hervorgerufen werden können.

Bei Ausdehnungsgliedern, bei denen die mechanischen Verhältnisse eine Vergrößerung des Außendurchmesser verlangen, ist es schon bekannt, gleichzeitig den Innenleiter so zu vergrößern, daß das Durchmesserverhältnis unverändert bleibt, um eine Änderung des Wellenwiderstandes zu vermeiden. In den meisten Fällen, insbesondere beim Einbau zusätzlicher Isolatoren verbürgt jedoch eine Konstanthaltung des Durchmesserverhältnisses keineswegs einen längs der Leitung unveränderten Wellenwiderstand.

Erfindungsgemäß sollen die erwähnten Fehlanpassungen dadurch vermieden werden, daß an

denjenigen Stellen der Leitung, die vermehrte Querkapazität oder Längsinduktivität aufweisen, die Leitung durch ein oder mehrere Glieder eines Kettenleiters vom Wellenwiderstand der Leitung mit genügend unter der kleinsten Betriebswelle liegender Grenzfrequenz ersetzt wird. Die unerwünschten Kapazitäten oder Induktivitäten werden dadurch in einem ziemlich breiten Frequenzbereich unschädlich gemacht.

ίο Die Zeichnung zeigt als einfaches Beispiel dieses Gedankens die Stoßstellen zweier Kabelstücke, die infolge des Endverschlusses eine vermehrte Endkapazität C_z besitzen.

Es sei z. B. angenommen, der Kabelwellenwiderstand W₁ betrage 60 Ohm. Als kürzeste Betriebswelle komme 14 m in Frage. Bekanntlich läßt sich nun eine Leitung von Xl4. Länge noch mit großer Genauigkeit durch eine drei- bis viergliedrige Kette ersetzen, so daß ein Kettenleiterglied also bis zu etwa ι m elektrische Länge besitzen darf. Nehmen wir einmal diesen Fall an und wählen gleichzeitig den Innendurchmesser des Außenleiters D zu 10 cm, den Innenleiter d zu 1 cm, dann würde der Wellenwiderstand dieses Zwischen-Stückes

W₂ = 60 In — = 138 Ω

sein. Der Ersatz dieses Leitungsstückes durch ein π-Kettenglied würde ergeben:

L = 100 · 2 In —z- = 460 cm
ei

C₁ bzw. C₂ =

2ha —=- d

= 10,86 cm.

Nun ist bei Angabe der Induktivität und Kapazität in Zentimetern der Wellenwiderstand

TF = 30-|/—Ω,

wobei C die Summenkapazität der rechten und linken Seite ist. Es muß also sein:

· L

460

d.h. die zusätzliche Kapazität C_z je Seite dürfte den Betrag:

C_z = 52,5 — 10,86 — 41,6 cm

erreichen, was bestimmt nur in Ausnahmefällen vorkommen wird. Wäre das Zwischenstück nur cm lang, so ergibt sich für C_z der Wert 23,3 cm. Selbst dieser Betrag wird eher noch zu groß als zu klein sein, so daß also die Reduktion des Innenleiterdurchmessers, der beim ursprünglichen Kabel ungefähr 3 cm beträgt, gar nicht so weit getrieben zu werden braucht. Ist dagegen der Wellenwiderstand W₁ an sich schon für eine konzentrische Leitung ziemlich hoch (also etwa über 120 Ohm), dann wird eine Reduktion des Innenleiters im Zwischenstück aus Strombelastungsgründen kaum mehr möglich sein. In diesem Falle muß der Verbindungsleiter in Spulenform ausgeführt werden, was unter Umständen infolge der größeren mechanischen Weichheit (namentlich bei Ausbildung als Flachspule) ein zusätzliches Ausdehnungsglied überflüssig macht. Eine Vergrößerung der Induktivität des Innenleiters kann unter Umständen auch durch Ausbildung als Reuse (Parallelschaltung von Einzeldrähten) erzielt werden, die ebenfalls den Vorteil mechanischer Nachgiebigkeit besitzt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Anordnung zur Vermeidung unerwünschter Änderungen des Wellenwiderstandes längs einer Hochfrequenzleitung, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung an Stellen (z. B. Verbindungsstellen zweier Leitungsteile, starke Krümmungen usw.), deren Wellenwiderstand durch ungewollte Kapazitäten (z. B. Isolatoren) oder Induktivitäten verändert ist, mit solchen Zusatzreaktanzen versehen oder derart ausgebildet ist, daß die ungewollten Reaktanzen, zusammen mit den zusätzlichen, Kettenglieder ergeben, deren Wellenwiderstand gleich dem der Leitung ist.

2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an der Verbindungsstelle zweier Leitungen, die beide an ihrem Ende je mit einem Isolator versehen sind, die Innenleiter mittels eines Leiterteiles verbunden sind, dessen Länge und/oder Durchmesser so gewählt sind, daß die hierdurch entstehende Induktivitätserhöhung zusammen mit der Kapazitätserhöhung durch die Isolatoren ein Kettenglied ergibt.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzfrequenz der Kettenglieder oberhalb der höchsten zu übertragenden Frequenz liegt.

Angezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 538 618, 508 902.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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