DE947906C

DE947906C - Waveguide transformation element made of a branch line and a capacitive stamp

Info

Publication number: DE947906C
Application number: DEL19746A
Authority: DE
Inventors: Dr Martin Mueller; Dipl-Ing Gerhard Walter
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1954-08-27
Filing date: 1954-08-27
Publication date: 1956-08-23

Description

Hohlleitertransformationsglied aus Stichleitung und kapazitivem Stempel Die Erfindung betrifft ein Transformationsglied, wie es bei dm- und cm-Wellen in HohlleitermeB-und Betriebsschaltungen Verwendung findet. Das Transformationsglied enthält eine an eine Durchgangsleitung angebrachte Serienstichleitung vorzugsweise schmalen Profils.Waveguide transformation element made of a branch line and a capacitive stamp The invention relates to a transformation element, as is the case with dm and cm waves in Waveguide and operating circuits are used. The transformation link preferably includes a series stub attached to a through line narrow profile.

In Hochfrequenzschaltungen ist es häufig erforderlich, einen gegebenen komplexen Widerstand in einen beliebigen anderen zu transformieren, z. B. einen Verbraucher oder einen Generator an den Wellenwiderstand einer Leitung anzupassen. Da die komplexen Widerstände den Punkten einer Ebene zugeordnet werden können, ist eine zweidimensionale Vielfalt von Transformationsvorgängen möglich und analog sind zwei geeignete voneinander unabhängige Transformationsschritte notwendig und ausreichend.In high frequency circuits it is often necessary to have a given to transform complex resistance into any other, e.g. B. a Adapt consumers or a generator to the wave impedance of a line. Since the complex resistances can be assigned to the points on a plane, is a two-dimensional variety of transformation processes are possible and analogous two suitable, mutually independent transformation steps are necessary and sufficient.

Bei Hohlleiterschaltungen lassen sich diese Teiltransformationen durch zwei veränderbare KurzschluBleitungen vornehmen, die mit Hilfe eines »magischen T« am gleichen Punkt der Durchgangsleitung in Serie und parallel geschaltet sind. Der Transformationsbereich eines solchen, unter dem Namen »E-H-Tuner« bekannten Gliedes ist gegeben durch den Übertragungsbereich des Hohlleiters und der Länge der Stichleitungen.In the case of waveguide circuits, these partial transformations can be carried out Make two changeable short-circuit lines that are connected with the help of a »magic T «are connected in series and in parallel at the same point on the through line. The transformation area of one of these, known as the »E-H-Tuner« The link is given by the transmission range of the waveguide and the length the stub lines.

Von Nachteil ist beim »E-H-Tuner«, daß zwei Stichleitungen mit KurzschluB-Schiebern erforderlich sind und dadurch erheblicher Raumbedarf besteht. Zur Verringerung dieses Aufwandes ist es bereits bekannt, statt der Parallelstichleitung; je einen kapazitiven Stempel unmittelbar vor und hinter der Serienstichleitung anzubringen. Dadurch sind jedoch drei Abstimmglieder vorhanden, wovon für einen bestimmten Transformationsvorgang jeweils mindestens eines überflüssig ist und die Abstimmung nur erschwert.The disadvantage of the »E-H-Tuner« is that two stub lines with short-circuit sliders necessary and therefore a considerable amount of space is required. To the It is already known to reduce this effort, instead of the parallel stub; to attach a capacitive stamp immediately in front of and behind the serial stub line. As a result, however, there are three voting elements, one of which is for a specific transformation process at least one of them is superfluous and only makes coordination more difficult.

Diese Nachteile werden durch ein - erfindungsgemäß ausgebildetes Transformationsglied umgangen,. wobei an Stelle der beiden :kapazitiven Stempel ein einziger Schraubenstempel verwendet wird, welcher der Serienstichleitung unmittelbar gegenüber angebracht ist und der so gestaltet ist, daß die durch den Schraubstempel gebildete Querkapazität im Zuge der Durchgangsleitung lediglich durch Schrauben des Schraubstempels sowohl ihre Größe als auch ihren Ort verändert, wobei sie einmal vor und einmal hinter der Stichleitung wirksam wird. Der Schraubstempel ist daher mit einer unsymmetrisch zur Gewindeachse liegenden wirksamen Kapazitätsfläche, z.B. einer Stufe; ausgestattet und zusammen mit der Stichleitung so dimensioniert, daß seine Kapazität beim Drehen sowohl vor, als auch nach der Serienstichleitung wirksam werden kann. Dazu kann es zweckmäßig sein, die Serienstichleitung in einem schmalen Hohlleiterprofil zu wählen.These disadvantages are caused by a transformation element designed according to the invention bypassed. where instead of the two: capacitive stamp a single screw stamp is used, which is attached directly opposite the series branch line and which is designed so that the transverse capacitance formed by the screw punch in the course of the through line only by screwing the screw plunger both their size as well as their location changed, once in front of and once behind the branch line becomes effective. The screw punch is therefore asymmetrical with one effective capacitance area lying to the thread axis, e.g. one step; fitted and dimensioned together with the branch line so that its capacity when rotating can take effect both before and after the serial stub. Can do this it may be useful to use the serial stub in a narrow waveguide profile Select.

Stufenartig ausgebildete Kapazitäten wurden bereits verwendet bei Koaxialleitungen, wobei durch Drehen eines derartig ausgebildeten Innenleiterteils die Kapazität gegen das anschließende Innenleiterteil verändert werden sollte. Auch ist es bekannt, gleichfalls ohne Längsverschiebung des einen oder anderen Innenleiters einer konzentrischen Leitung eine periodische Veränderung der von der Unterbrechungsstelle gebildeten Kapazität zu erzielen, um beispielsweise eine Frequenzmodulation oder Wobbeln zu erzielen. Hierbei soll und wird nur eine Kapazitätsänderung erzielt, während bei der erfindungsgemäßen Ausführung die Stufe vorwiegend dem Zwecke der Lageveränderung der Kapazität dient, während die Größe der Kapazität bei einer Drehung weitgehend konstant bleibt.Graduated capacities have already been used at Coaxial lines, whereby by turning an inner conductor part formed in this way the capacitance should be changed against the adjoining inner conductor part. Even it is known, likewise without longitudinal displacement of one or the other inner conductor a concentric line a periodic change of the point of interruption To achieve formed capacity, for example, a frequency modulation or To achieve wobble. In this case, only one change in capacity should and will be achieved, while in the embodiment according to the invention, the stage is predominantly for the purpose of The change in position of the capacitance is used, while the size of the capacitance is used for a rotation remains largely constant.

Weiterhin ist es bekannt, zu Anpassungszwecken in einem Hohlleiter einen drehbaren, als Kapazitätsfläche wirkenden, mit einer nichtgestuften Stirnfläche versehenen Schraubstift vorzusehen, der einerseits durch Drehen in Längsrichtung verändert werden kann und andererseits exzentrisch in einer ihrerseits drehbaren Scheibe angebracht ist. Auch bei dieser Anordnung müssen "zur Abstimmung zwei Glieder betätigt werden, nämlich sowohl die Schraube als auch die Scheibe: Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.It is also known, for adaptation purposes, in a waveguide a rotatable, acting as a capacitance surface, with a non-stepped face provided screw pin to be provided on the one hand by turning in the longitudinal direction can be changed and on the other hand eccentric in a turnable in turn Disc is attached. In this arrangement, too, "two members must vote be actuated, namely both the screw and the washer: the invention is explained in more detail using an exemplary embodiment.

Quer zur Durchgangsleitung z verläuft die Stichleitung z. Beide sind Hohlraumwellenleiter.Die Durchgangsleitung z weist am linken Ende einen Flansch 3 auf, der z. B. zu einem Gerät bzw, Meßgerät führen kann, während die entgegengesetzte Seite 4 zu einem Verbraucher bzw. komplexen Abschluß führt. In der Stichleitung 2 ist ein kapazitiver Kurzschlußschieber 5 mit Feder 6 angeordnet. Der Stufenstempel 7 ist als Schraubenstempel ausgebildet und in derDurchgangsleitung genau gegenüber der Abzweigung zur Serienstichleitung angebracht und besitzt einen Durchmesser D, der größer ist als die Schmalseite d der Stichleitung. Die stufenförmig ausgebildete Stempelfläche wird beim Drehen des Stempels im Gewinde einmal vor und einmal hinter der Serienstichleitung als Querkapazität wirksam. Die Größe wird ebenfalls schraubend durch Änderung des Abstandes der Stufe von der gegenüberliegenden Hohlleiterwand eingestellt. Auf diese Weise wird unter Verwendung eines entsprechenden Anzeigeorgans (z. B. rotierende Meßleitung oder Richtkoppler) eine sehr rasche und eindeutige Anpassung eines beliebigen Abschlusses ermöglicht. Die Transformationsschaltung enthält also eine längs der Leitung verschiebbsLre und in ihrer Größe veränderbare Querkapazität im Zuge der Leitung. Um Abschlußwiderstände beliebiger Phasenwinkel kompensieren zu können, ist es erforderlich, die Kapazitätsfläche um eine .halbe Wellenlänge längs verschieben zu können. Zweckmäßigerweise -weist die Blindleitung einen Mikrometertrieb auf.The stub z runs across the through line z. Both are The through line z has a flange at the left end 3 on, the z. B. to a device or, measuring device, while the opposite Page 4 leads to a consumer or complex conclusion. In the branch line 2, a capacitive short-circuit slide 5 with a spring 6 is arranged. The step stamp 7 is designed as a screw punch and is exactly opposite in the through-line attached to the junction to the serial branch line and has a diameter D, which is larger than the narrow side d of the branch line. The step-shaped When turning the punch in the thread, the stamp surface is once in front of and once behind of the serial branch line effective as cross capacitance. The size gets screwing too by changing the distance between the step and the opposite waveguide wall set. In this way, using a corresponding display element (e.g. rotating measuring line or directional coupler) a very quick and clear one Allows customization of any degree. The transformation circuit thus contains a length that can be displaced along the line and changed in size Cross capacitance in the course of the line. To terminating resistors of any phase angle To be able to compensate, it is necessary to reduce the capacitance area by half To be able to shift wavelength longitudinally. Appropriately, the stub line a micrometer drive.

An Stelle des Schraubenstempels kann auch ein drehbarer,- gleitender Stempel verwendet werden. Ebenso kann an Stelle der über das Gewinde bewirkten galvanischen Verbindung zwischen Stempel und Hohlleiterwand in bekannter Weise eine kapazitive Verbindung vorgenommen werden.Instead of the screw punch, a rotatable, sliding one can also be used Stamp can be used. Likewise, instead of the galvanic The connection between the punch and the waveguide wall is a capacitive one in a known manner Connection can be made.

Diese Transformationsglieder mit Stufenstempel in der erfindungsgemäßen Ausbildung sind sehr vielseitig verwendbar, wie z. B. als Anpassungstransformatoren vor Detektoren, Thermistoren, Bolometern usw. Auch sind sie vorteilhaft hinsichtlich Raumbedarf und Bedienung an den Ein- und Ausgängen von Wanderfeldröhrenverstärkern.These transformation elements with step stamp in the invention Training are very versatile, such. B. as matching transformers in front of detectors, thermistors, bolometers, etc. They are also advantageous in terms of Space requirements and operation at the inputs and outputs of traveling wave tube amplifiers.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Waveguide transformation element, consisting of a series stub line branching off from a through line and a capacitive rotatable stamp, characterized in that the stamp has a capacitance surface arranged asymmetrically to the axis of rotation that it can be switched to act as a transverse capacitance simply by rotating the stamp either before or after the branching of the series stub line .

2. Waveguide transformation element, thereby characterized in that the stamp is designed as a step stamp.

3. Waveguide transformation element according to claim r or 2, characterized in that the stamp (for the purpose of change the size of the transverse capacitance) is designed as a screw punch. q ..

Waveguide transformation element according to one of claims t to 3, characterized in that that the The diameter of the punch is larger than the narrow side of the branch line.

5. Waveguide transformation element according to one of the preceding claims, characterized in that the stamp. in the through line opposite, preferably exactly opposite, the junction is arranged to the series stub.

6. Waveguide transformation element after one of the preceding claims, characterized in that the stamp in contactless RF connection to the wall is established. Publications Considered: British Patent No. 681 Bot.