DE961993C - Koaxiales Daempfungsglied fuer sehr hohe Frequenzen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein koaxiales Dämpfungsglied für sehr hohe Frequenzen, insbesondere Zentimeterwellen, vorzugsweise zum Anschluß an koaxiale Leitungen, dessen Mittelleiter als mit eingangsseitig stetig zunehmender und/oder ausgangsseitig stetig abnehmender Dämpfung versehene gedämpfte Verzögerungsleitung ausgebildet ist.

Bei Untersuchungen, insbesondere Leistungsmessungen im Zentimeterwellengebiet, wird vielfach die zugeführte Hochfrequenzenergie unmittelbar im Leistungsmesser in Wärme umgesetzt. Bei höheren Leistungspegeln stört aber dann die Länge der zur Einstellung des Temperaturgleiehgewichts notwendigen Zeitspanne. Vor allem ist es auf diese Weise praktisch nicht möglich, bei Hochfrequenzgeraten optimale Verhältnisse einzustellen.

Aus diesem Grunde wird vielfach bei Leistungsmessungen so vorgegangen, daß die Leistung hinter einem vorgeschalteten, genau definierten Dämpf ungsglied gemessen wird. Man mißt dann eine wesentlich geringere Leistung,- wobei zur Einstellung des Temperaturgleiehgewichts geringe Zeitspannen ausreichen.

Bei einer Messung der zuletzt beschriebenen Art benötigt man ein Dämpfungsglied, welches über ein sehr breites Frequenzband gut an das vorangehende Leitungsstück oder an eine sonstige Apparatur an-

gepaßt werden kann, ferner hochbelastbar und überlastungsunempfindlich ist.

Bei Wanderfeldröhren sind bereits Verzögerungsleitungen bekanntgewordten, die mit zunehmender und/oder abnehmender Dämpfung versehen sind. Weiterhin ist es bekannt, koaxiale Abschlußwiderstände derart auszubilden, daß der Durchmesser des Mittelleiters zum Ende hin bis auf den Durchmesser des Außenleiters zunimmt und der Außenleiter vorwiegend am Ende aus einer Dämpfungsschicht besteht.. Genauso ist es bekannt, den Innendurchmesser des Außenleiters zum Ende hin bis auf den Durchmesser des Innenleiters zu verkleinern, wobei der Innenleiter mit einer Dämpf ungsschicht versehen ist. Diese bekannten Anordnungen können ohne allzu große Baulänge nicht als koaxiale Dämpfungsglieder unter den Bedingungen einer breitbandigen Anpassung an die vor- bzw. nachgeschalteten Leitungsstücke und zu einer wirkungsvollen Wärmeableitung verwendet werden.

Deshalb lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Dämpfungsglied zu schaffen, das über ein sehr breites Frequenzband gut an das vorangehende Leitungsstück oder an eine Apparatur angepaßt werden kann und ferner hochbelastbar und überlastungsunempfindlich ist.

Das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht darin, daß in dem sich über eine längere Strecke verdickenden und/oder verjüngenden Mittelleiter Nuten mit zunehmender und/oder abnehmender Tiefe angebracht sind, in denen sich Dämpfungsmittel befinden.

Die Verzögerungsleitung stellt den Mittelleker einer koaxialen Leitung dar, welcher über einen flachen Konus auf einen größeren Durchmesser übergeht, diesen dann über eine bestimmte Länge beibehält und sich dann wieder auf den ursprünglichen Durchmesser verjüngt. In diesem Körper befinden sich Nuten, deren Tiefe nach der Verdickung zu immer größer wird und in welchen Dämpfungsmittel angebracht sind.

Die Nuten sind zweckmäßig entweder ringförmig angeordnet oder verlaufen in. Form einer Schraubenlinie. Es ist gegebenenfalls auch möglich, die Nuten in Form von zwei oder mehr parallelen Schrauibenlini en anzuordnen.DieNutenwerden mitDämpfungsmitteln versehen und sind z. B. mit schlecht leitenden Stoffen oder anderen Materialien, welche hochfreqüenzverlustbehaftet sind, ganz oder zum Teil ausgefüllt. Zur Verbesserung der Haftung der Dämpfungsmasse an den Nutwänden wird der genutete Innenleiter vor dem Einbringen des Dämpfungsbelages zweckmäßig aufgerauht.

Die Dämpfung ist abhängig von Nutteilung, Nuttiefe, von der Zusammensetzung und Temperatur des Dämpfungsbelages und von der Wellenlänge. Durch die konische allmähliche Änderung der Nuten wird eine allmähliche Dämpfungsänderung längs des Dämpfungsgliedes und eine gute breitbandige Anpassung an die. vor- und nachgeschalteten Leitungsstücke und Schaltelemente erreicht. Die einzelnen wirksamen Dämpfungsscheiben — oder bei Schraubenlinienform eine öder mehrere dünne. Streifen — in den Nuten werden sehr wirksam gekühlt, da sie mit verhältnismäßig großer Oberfläche unmittelbar am Metall anliegen. Da die Dämpfung temperaturabhängig ist, können bei höheren Leistungen zur Erhaltung des Dämpfungspegels Maßnahmen zur Bewirkung einer besonderen Kühlung von Vorteil sein, so ist es z. B. zweckmäßig, eine Zwangsluftkühlung vorzusehen. Da die kürzeren Wellen stärker gedämpft werden als die längeren, ist das Dämpfungsglied auch als Oberwellensieb verwendbar.

Gemäß weiterer Erfindung kann das Dämpfungsglied so ausgebildet sein, daß eine veränderbare Dämpfung erzielt wird. Dies kann z. B. dadurch erfolgen, daß durch geeignete Mittel ein Teil der Dämpfungsstrecke des Dämpfungsgliedes kapazitiv bzw. galvanisch überbrückbar ist. So kann z. B. ein zusammen mit einem Außenleiter verschiebbares, auf den Mittelleiter eingepaßtes Rohrstück einen Teil der bedämpften Nuten galvanisch oder kapazitiv kurzschließen. Das Kurzschlußstück kann weiterhin so ausgebildet sein, daß es einen allmählichen Hochfrequenzübergang bildet. Da es nämlich mit Vorteil an der Stelle des Dämpfungsgliedes liegt, an der die größte Dämpfung vorhanden ist, kann es vorkommen, daß Reflexionen an dieser Stoßstelle entstehen. Dies läßt sich mit Sicherheit vermeiden, wenn die Kurzschlußstrecke an ihrem vorderen und hinteren En.de einen allmählichen Hochfrequenzübergang besitzt.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. gs

Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele in ihren für die Erfindung wesentlichen Teilen in vereinfachter Darstellung.

In Fig. ι ist ein Dämpfungsglied veranschaulicht, das als nicht veränderbares Dämpfungsglied eine definierte elektrische Länge besitzt. Zum Anschluß an eine konzentrische Leitung ist ein koaxiales Anschlußstück mit einem Außenring 1 und einer Mantelzuleitung 2 sowie einem Stecker 3 für den Innenlei'ter vorgesehen. Im Innern des Rohres 4, welches über das Zwischenrohr 5 mit dem Außenring ι verbunden ist, befindet sich das Dämpfungsglied in Gestalt eines konisch ausgebildeten Körpers 6. In diesem Körper befindet sich eine Vielzahl von Nuten 7, die entweder ringförmig angeordnet sind, aber in Form einer oder mehrerer Schraubenlinien verlaufen. Die Nuten 7, von denen die Zeichnung nur einen Teil veranschaulicht, reichen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sämtlich bis auf den gleichen Nutengrunddurchmesser in den Körper hinein. So kann beispielsweise die Nutbreite etwa 0,4 bis 0,5 mm und die maximale Nuttiefe etwa 3 mm betragen.

Die Nuten sind mit schlecht leitenden Stoffen oder anderen Materialien, welche hochfrequenzverlustbehaftet sind, ganz oder zum Teil ausgefüllt. Um eine wirksame Kühlung des Dämpfungsgliedes zu erzielen, kann durch ein Röhrchen 8 Kühlluft eingeblasen werden, die an geeigneten öffnungen 9 und 10 am anderen Ende des Körpers wieder austritt. Das rückwärtige Ende des Dämpfungsgliedes

ist in gleicher Weise wie das vordere Ende aufgebaut. Der Körper 6 ist an beiden Enden in einem ringförmigen Isolierkörper 12 und 13 gehaltert.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel für ein verstellbares Dämpfungsglied veranschaulicht. Teile dieser Figur, die mit solchen in Fig. 1 übereinstimmen, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Eingang und Ausgang der Anordnung ist gleichartig mit dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ausgebildet. Hier ist lediglich der Mittelteil des Körpers auseinandergetrennt und durch ein Rohrst-üek 14 verlängerbar. Die in den Nuten befindliche Dämpfungsmasse befindet sich völlig in den Nuten, ohne daß irgend etwas davon übersteht. Dadurch ist es möglich, das Rohrstüek mit großer mechanischer Präzision über den Körper 6 gleiten zu lassen. Die Dämpfungsmasse wird mechanisch nicht beansprucht. Der Kontakt kann kapazitiv oder durch Gleitfedern erfolgen.

Reflexionen an der Ausgangskontaktstelle 15 können durch einen zweckmäßigen allmählichen Hochfrequenzübergang verhindert werden. Die Zentrierung erfolgt durch einen Stegring 16 aus hochwertigem Isolierstoff auf Kunstharzbasis od. dgl.·

Der allmähliche Hochfrequenzübergang des Rohrstückes kann gegebenenfalls in einer Weise, wie sie in Fig. 2 a veranschaulicht ist, vorgenommen werden. Hier verjüngt sich das Rohrstüek 14 nach seinem Ende 15 zu allmählich und ist zusätzlich

durch' in Nuten-17 angebrachte Dämpfungsmittel bedämpft. Die Nuten haben zweckmäßig unterschiedliche Tiefe.

Es kann in manchen Fällen unerwünscht sein, daß bei einem Dämpfungsglied gemäß Fig. 2 sich

die Gesamtlänge der Anordnung beim Verstellen des Gliedes ändert. Es ist aber auch durchaus möglich, die Anordnung so zu treffen, daß ein gleitendes Kurzschlußglied so auf dem Körper verstellt wird, daß die Gesamtlänge der Anordnung

erhalten bleibt. Hierfür ist in Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Wiederum sind hier für gleiche · Teile die gleichen Bezugszeichen eingesetzt. Der Körper 6 besitzt hier in gleicher Weise eine allmähliche Dämpfungszunahme wie bei den anderen Ausführungsbeispielen, ist aber nur einseitig genutet und bedämpft. Auf ihm wird ein gut eingepaßtes Rohrstüek 18 verschoben und dadurch ein größerer oder kleinerer Teil der bedämpften Nuten überbrückt. Die Verschiebung des

Rohrstückes 18 erfolgt durch einen von außen durch einen abgedeckten Schlitz im Außenleiter in die Nut 19 eingreifenden Stift 20, der nach erfolgter Verschiebung durch den Druck einer Feder 21 aus der Leitung herausgezogen wird. Auch hierbei ist es zweckmäßig, bei höheren Leistungspegeln Zwangsluftkühlung zu verwenden. Hohe Dämpfungen können mit Schleifen- oder Lochkopplungen durch eine Kurzschlußebene bei vor- und nachgeschalteten bedämpften genuteten Innenleitern erzielt werden.

Claims (9)

1. Patentansprüche:

   i. Koaxiales Dämpfungsglied für sehr hohe Frequenzen, insbesondere Zentimeterwellen, vorzugsweise zum Anschluß an koaxiale Leitungen, dessen Mittelleiter als mit eingangsseitig stetig zunehmender und/oder ausgangsseitig stetig abnehmender Dämpfung versehene gedämpfte Verzögerungsleitung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem sich über eine längere Strecke verdickenden und/oder verjüngenden Mittelleiter Nuten mit zunehmender und/oder abnehmender Tiefe angebracht sind, in denen sich Dämpfungsmittel befinden.
2. 2. Dämpfungsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten mit schlecht leitenden oder anderen hochfrequenzverlustbehafteten Stoffen ganz oder zum Teil ausgefüllt sind.
3. - 3. Dämpfungsglied nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ringförmige Anordnung der Nuten.
4. 4. Dämpfungsglied nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten in Form einer oder mehrerer Schraubenlinien angeordnet sind.
5. 5. Dämpfungsglied nach einem der Ansprüche ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutenoberflächen aufgerauht sind.
6. 6. Dämpfungsglied nach einem der An-Sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Veränderung des Dämpfungswertes vorgesehen sind.
7. 7. Dämpfungsglied nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um einen Teil der Dämpfungsstrecke des Dämpf ungsgliedes kapazitiv und/oder galvanisch zu überbrücken.
8. 8. Dämpfungsglied nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Verstellmittel vorgesehen sind, die eine wählbare. Überbrückung ohne Veränderung der Gesamtlänge der Anordnung gestatten.
9. 9. Dämpfungsglied nach Anspruch 7 odfr 8, gekennzeichnet durch ein mindestens an einem Ende mit einem allmählichen Hochfrequenzübergang (17) versehenes, insbesondere rohrförmig ausgebildetes Kurzschlußstück.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 977 237; britische Patentschrift Nr. 628928.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen