DE970617C

DE970617C - Veraenderbares Daempfungselement fuer sehr hohe Frequenzen

Info

Publication number: DE970617C
Application number: DES36786A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Werner Eichin
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1953-12-16
Filing date: 1953-12-16
Publication date: 1958-10-09

Description

In der Meßtechnik für Höchstfrequenzen werden in erster Linie zwei Arten von Spannungs- bzw. Leistungsteilern in Koaxialausführung verwendet, nämlich kapazitive und ohmsche Teiler. Die nieist veränderlich gestalteten kapazitiven. Spannungs- oder Leistungsteiler haben eine für viele Meßzwecke zu hohe Grunddämpfung. Die ohmschen Teiler können zwar für beliebige Dämpfungswerte gebaut werden, sie sind jedoch praktisch nur als ίο feste Teiler hergestellt worden. Als weiteren Nachteil haben beide gemeinsam eine im allgemeinen zu geringe Belastbarkeit, die meist geringer als ι Watt ist, oder 'die Teiler werden für größere Leistungen, beispielsweise größer als 5 Watt, unförmig groß und müssen dann noch zusätzlich künstlich gekühlt werden.

Die Erfindung löst die Aufgabe, einen in der Technik der sehr hohen Frequenzen zu verwendenden Spannungs- bzw. Leistungsteiler zu schaffen, dessen Grunddämpfung klein, d. h. . möglichst kleiner als 10 db, und dessen Belastbarkeit groß ist, d. h. über 5 Watt beträgt. Die Erfindung erlaubt außerdem Abmessungen, die so sind, daß der Teiler ohne weiteres in den Zug einer Koaxialleitung eingebaut werden kann. Darüber hinaus ist das Dämpfungselemenit nach der Erfindung auch für

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andere Zwecke geeignet und in Meßschaltungen oder sonstigen Meßkreisen für sehr hohe Frequenzen allgemein verwendbar.

Die Erfindung besteht darin, daß das Dämpfungselement aus einer im Zug einer koaxialen Leitung einschaltbaren deformierbaren Wendel besteht, die vorzugsweise aus Eisen, Stahl od. dgl.

hergestellt ist.

Die ohmschen Verluste in dem Innenleiter einer ίο Koaxialleitung sind bei Höchstfrequenzen in erster Linie durch den Skineffekt bedingt. Der Strombelag ist dabei längs des Umfanges des Leiters überall der gleiche. Dies ändert sich grundlegend, wenn der gestreckte Innenleiter zu einer Wendel aufgerollt wird. Durch das magnetische Feld der dadurch entstehenden Spule wird der effektive Querschnitt des Wellenleiters, der beispielsweise aus einem Eisendraht besteht, wesentlich verkleinert. Der Strombelag ist nun nicht mehr gleichmäßig über den Umfang verteilt, sondern konzentriert sich, bedingt durch das zusätzliche Spulenfeld, auf eine im Verhältnis zum Gesamtumfang des Leiters sehr kleine stromdurchflossene Zone. Dementsprechend ist die Dämpfung eines gewendelten Eisendrahtes gegenüber der eines gleich langen gestreckten Eisendrahtes um Größenanordnungen höher. Die Größe der stromdurchfiossenen Zone und damit die Dämpfung ist eine Funktion der Wendelsteigung. Je geringer die Wendelsteigung ist, um so größer wird die Dämpfung.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, d'iese dämpfende Wirkung einer Wendelleitung zur Bedämpfung der zirkulär polarisierten rückläufigen Welle auf den Energieleittingen von Richtfunkverbindungen zu verwenden-. Aber weder die Aufgabe, dieses Dämpfungselement veränderbar zu gestalten, noch die erfindungsgemäße Lösung sind d'ort erwähnt.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.

Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel in seinen für die Erfindung wesentlichen Teilen in vereinfachter Darstellung. Es handelt sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel um ein veränderbares Dämpfungsglied, das im wesentlichen aus zwei koaxialen Anschlüssen 1 und '2 besteht, zwischen welchen die aus Eisen oder Stahl hergestellte Wendel 3 frei in der Luft schwebend, aufgespannt ist. Die beiden Koaxialstecker 4 und 5 lassen sich über posaunenartig verschiebbare Rohrteile 6 und 7 ineinander verschieben. Dadurch wird die Steigung der Wendel geändert

Es ist zweckmäßig, die Wendel an die Koaxialleitung gut anzupassen. Hierzu sind an sich bekannte Möglichkeiten verwendbar. Bei dem dargestellten Ausführungsbeiispiel ist die Anpassung angedeutet durch eine nach den Enden zu allmählich in ihrem Durchmesser abnehmende Ausgestaltung der Wendel, ausgehend von dem konischen Mittellei-ter. Die Dämpfungswendel wird, so gewickelt, daß die Steigung der beiden Enden beim Auseinanderziehen der Wendel erhalten bleibt. Es kann aber auch zweckmäßig sein, daß der Mittelteil der Wendel in stärkerem oder geringerem Maße deformierbar ist als die Wendelenden.

Zum Zwecke der Anpassung sind die Anschlüsse ι und 2 mit sich konisch verjüngenden Ansätzen 10 und 11 versehen, wobei gleichzeitig die Weite des äußeren Rohres verringert wird. Die Wendelenden 8 und 9 sind mit sich allmählich verringerndem Durchmesser und gleichzeitig sich vergrößernder Wendelsteigung so ausgebildet, daß ■ein allmählicher Übergang stattfindet. Zur Verengung des Rohrstückes an diesen Stellen sind Ringkörper 12 und 13 in die Rohre 6 und 7 eingelegt.

Die Erfindung bietet den Vorteil, daß das variable Dämpfungsglied keine veränderlichen Kontakte — in dem Ausführungsbeispiel wenigstens am Innenleiter — besitzt. Die Dämpfung ist dadurch sehr.genau reproduzierbar. Die Abmessungen werden außerordentlich gering, da die Wendel sehr hoch belastet werden kann, ehe ihre elektrischen bzw. mechanischen Daten sich verändern.

Bei einem nach dem dargestellten Prinzip hergestellten Dämpfungsglied ergaben sich folgende Werte: Bei einem Wendeldurchmesser von 8 mm, einem Drahtdurchmesser von 0,6 mm, einer Wendellänge einschließlich Übergangsteil von 80 mm und einer Wellenlänge von 7,5 cm war die Grunddämpfung 8 db. Die maximale Dämpfung betrug dabei etwa 40 db. Die Änderung ließ sich bei einem Hub von etwa 45 mm erzielen. Die Abhängigkeit der Dämpfung von der Wellenlänge beträgt im Bereich von 7 bis 8 cm etwa ro ⁰Zo.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Als Leistungs- oder Spannungsteiler 1°° od. dgl. für sehr hohe Frequenzen geeignetes veränderbares Dämpfungselement, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer im Zug einer koaxialen Leitung einschaltbaren deformierbaren Wendel, vorzugsweise aus Eisen, Stahl od. dgl., besteht.

2. Dämpfungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel zwischen zwei gegeneinander verstellbaren koaxialen Anschlüssen frei tragend aufgehängt bzw. ge- no spannt ist.

3. Dämpfungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendelenden und/oder die koaxialen Anschlüsse so ausgebildet sind, daß eine günstige Anpassung H5 an die koaxiale Leitung erfolgt.

4. Dämpfungselement nach einem der Ansprüche ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse nach den Wendelenden zu konisch verjüngt sind.

5. Dämpfungselement nach einem der Ansprüche ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendelenden einen allmählichen Übergang zu den Anschlüssen aufweisen.

6. Dämpfungselement nach Anspruch 5, dadurch gekannzeichnet, daß die Wendelenden

einen anderen Steigungswert und/oder Wendeldurchmesser besitzen als der Mittelteil.

7. Dämpfungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil der Wendel in stärkerem oder geringerem Maße deformierbar ist als die Wendelenden.

8. Dämpfungselement nach einem der Ansprüche ι bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel von posaunenartig verschiebbaren Rohrteilen umschlossen ist.

9. Dämpfungselement nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an den Anschlüssen und Wendfeienden die Rohrweite verringert ist.

10. Dämpf ungselement nach Anspruch 9, 15 gekennzeichnet durch in den Rohrteilen befindliche Ringkörper.

In Betracht gezogene Druckschriften: »Proceedings of the I. R. Ε.«, October 19487 30

S. 1236 ff.

In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1 015 509.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen