DE972979C - Ohmsches Daempfungsglied - Google Patents

Description

Um Dämpfungen für Hochfrequenz herzustellen, benutzt man oft T- oder π-Glieder. Meist sind deren Längswiderstände aus Widerstandsstäben, die Ableitungswiderstände stabförmig oder bei streng rotationssymmetrischem Aufbau als Scheibenwiderstände ausgebildet. Nach höchsten Frequenzen hin macht es Schwierigkeiten, Wellenwiderstand und Dämpfung frequenzrichtig zu halten. Man kann beides nur angenähert richtig halten durch eine für jeden Dämpfungswert anders festzulegende Form des Außenleiters in bezug auf seinen Abstand zum Innenleiter und kommt so namentlich bei streng rotationssymmetrischem Aufbau zu ziemlich komplizierten Drehteilen. Vereinfacht man den Aufbau, so werden oberhalb einer Grenzfrequenz die Fehler von Wellenwiderstand und Dämpfung stark zunehmen.

Es sind ohmsche Dämpfungsglieder bekannt, bei denen in den Zug des Innenleiters einer koaxialen Leitung ein Widerstandskörper eingebaut ist. Der Raum zwischen diesem Widerstandskörper und dem Außenleiter ist dabei mit einem dielektrischen Material, insbesondere Glyzerin, ausgefüllt. Bei einem anderen bekannten koaxialen Dämpfungsglied ist entweder der Innenleiter durch einen Längswiderstand unterbrochen oder der Aufbau so gewählt, daß in dem Raum zwischen Innenleiter und Außenleiter Dämpfungsschichten vorgesehen sind. Um aber mit derartigen Anordnungen eine ausreichende Dämpfungsgröße zu erzielen, sind

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große Baulangen ζ. B. in der Größenordnung einiger Wellenlängen notwendig.

Es ist weiterhin bekannt, einen stetig regelbaren Hochfrequenzspannungsteiler so auszubilden, daß die Teilerspannung einer Halbleiterschioht konstanter Breite mit einem einseitig angefügten leitenden Randstreifen entnommen wird, die mit ihrem Wellenwiderstand abgeschlossen ist Die Erfindung stellt sich zur, Aufgabe, ein ohmsches Dämpfungsglied, insbesondere für koaxiale Bauweise, zu schaffen, welches bei einem sehr einfaahen mechanischen Aufbau gute elektrische Eigenschaften aufweist.

Bei aus einer teilweise oder völlig abgeschirmten Hochfrequenzleitung bestehendem ohmschem Dämpfungsglied, bei dem der eine Leiter durch eine ihn ersetzende, nach außen hin abgeschirmte Widerstandsschicht innerhalb eines bestimmten Leitungsabschnitts in einen Längswiderstand umgebildet ist, der auf seiner ganzen Länge mit einem Ableitungswiderstand in Kontakt steht, besteht erfindungsgemäß der Ableitungswiderstand aus einem oder mehreren, in der Länge dem Längswiderstand entsprechenden, in Leitungsridhtung angeordneten, eigenen Schichttragkörpern mit aufgebrachter Ableitungsschicht, die in den abgeschirmten Raum der Hoohfrequenzleitung derart eingepaßt sind, daß eine Abstützung gegen die Leiterwandungen und eine Berührung zwischen der Ableitungsschicht und dem Längswiderstand gegeben ist. Es können dabei achsparallele Zylinderflächen allgemeiner Art oder achsparallele Ebenen oder z. B. auch Schraubenflächen benutzt werden. Das Dämpfungsglied kann einen koaxialen Aufbau besitzen. Längswiderstand und Ableitungswiderstand- können aber auch in Hohlleitern beliebigen Querschnitts angeordnet sein. Ebenso kann der Längswiderstand auf die Leiter eines beliebigen symmetrischen Systems, das auch abgestimmt sein kann, aufgeteilt sein und der Ableitungswiderstand sich zwischen einzelnen oder allen Leitern erstrecken.

Durch die Erfindung werden Dämpfungsglieder in Form einer homogenen Dämpfungsleitung erreicht, bei der auch für verschiedene Dämpfungswerte die Konfiguration von Innen- und Außenleiter gleichbleibt und deren Wellenwiderstand dem der ungedämpften Leitung gleich ist, so daß Stoßstellen vermieden werden. Im allgemeinen ist anzustreben, die Form des Innen- 'und Außenleiters der gedämpften Leitung der Form der anzuschließenden Leitungen ähnlich zu machen. Zweckmäßig sind zwischen ungedämpfter und Dämpfungsleitung Übergänge entsprechender geometrischer Form und/oder Leitfähigkeit vorzusehen. Es kann dabei vorteilhaft sein, den Anfangs- bzw. Endabschnitt des Dämpfungsgliedes so auszubilden, daß diese einen konstanten, vom Mittelteil abweichenden Widerstand bzw. Leitwert besitzen. Die Erfindung sieht insbesondere vor, dem Anfangs- bzw. Endabschnitt einen bis zum Mittelteil stetig oder nahezu stetig ansteigenden Widerstand bzw. Leitwert zu geben.
Das erfindungsgemäße Dämpfungsglied weist besonders den Vorteil auf, daß die Flächenwiderstandswerte des Längs wider Standes R und des Ableitungswiderstandes G unabhängig voneinander gewählt werden können,, so daß zwei Parameter zur Verfügung stehen, um bei gegebenen äußeren Abmessungen des Dämpfungsgliedes gleichzeitig Stoßstellenfreiiheit und einen gewünschten Dämpfungswert erreichen zu können.

Für den den Innenleiter eines ohmschen Dämpfungsgliedes bildenden Längswiderstand sind technisch brauchbare Lösungen in Form von zylindrischen Widerstandsstäben, insbesondere von dünnen Kohle- oder Metallschichten auf isolierenden Stäben, z. B. aus Keramik oder Glas, bekannt, die praktisch in jedem Widerstandswert genau und konstant lieferbar sind. Durch die Erfindung ist auch für die Ableitung eine entsprechende Form gefunden, die in allen Widerstandswerten genau herstellbar und meßbar ist und konstant bleibt und die so eingebaut ist, daß auf der ganzen Leitungslänge ein guter Kontakt mit dem Widerstandsstab vorhanden ist.

Ein guter Kontakt zwischen Längswiderstand und Ableitungswiderstand kann auf der ganzen Länge des Dämpfungsgliedes durch entsprechenden Druck erfolgen, beispielsweise durch Verformung des Innen- und/oder Außenleiters und/oder der Ableitungsfläche. Der Kontaktdruck kann durch Keilwirkung oder auch durch besondere Federn hergestellt werden. Es empfiehlt sich, die Schichtträger an den Berührungsstellen möglichst glatt auszubilden, z. B. zu schleifen oder zu polieren. Es können besondere Kontaktierungsmittel angewandt werden, z. B. klebende Widerstandsschichten. Ebenso kann eine Lötung angewandt werden. In gleicher Weise kann der Kontakt "zwischen Ableitungsfläche und Außenleiter durch einen metallisierten Rand der Ableitungsfläche, leitende Kittung, Lötung oder durch eine andere Form der Kontaktierung sicher hergestellt werden.

Wellenwiderstand und/oder Dämpfung werden durch Wahl des Abstandes zwischen Innen- und Außenleiter und die Länge der Dämpfungsstrecke bestimmt. Durch teilweises Überdecken der Widerstandsflächen mit leitenden Schichten ist eine Korrektur des Dämpfungswertes möglich. Änderungen des Wellenwiderstandes oder der Dämpfung bei hohen Frequenzen (z. B. durch Wirbelstrom) kann man durch abweichende Formgebung der Leitungsquerschnitte kompensieren. Ebenso kann man den Widerstandsflächen durch dünne Isolierschichten getrennte weitere Widerstands- oder Leitschichten parallel schalten, um Wellenwiderstand und/oder Dämpfung bei hohen Frequenzen in einem gewünschten Sinn zu beeinflussen.

Ausführungsbeispiele von ohmschen Dämpfungsjliedern gemäß der Erfindung sind in den Fig. 1 bis 8, und zwar im Querschnitt dargestellt.

In Fig. ι ist ein Widerstandsstab 1 als Längswiderstand benutzt, den ähnliche Widerstandsstäbe 2, 3, 4 umgeben, die eine Abjeitung gegen den Außenleiter 5 bilden. Die Widerstands- und/oder Ableitungsflächen bestehen dabei insbesondere aus

dünnen stromleitenden Schichten auf im wesentlichen isolierenden Trägern. Die Ableitungsflächen tangieren den Innen- und Außenleiter.

In den Fig. 2, 3 und 4 sind Anordnungen mit plattenförmigen Ableitungswiderständen 6, 7 bzw. 8, 9 dargestellt. Die Platten können, wie das in Fig. 2 gestrichelt angedeutet ist, beiderseits eine Widerstandsschicht tragen oder auch, wie dies die Strichelung in den Fig. 3 und 4 anzeigt, nur auf der dem Innenleiter zugewandten Seite mit einer Widerstandsschicht versehen sein. Der den Innenleiter bildende Längswiderstand kann mit Vorteil auch auf dem Träger der Ableitungsschicht aufgebracht, z. B. aufgeschraubt sein, wie dies die Ausführungs-

!5 formen der Fig. 2 a und 2 b für den Fall zeigen, daß der Längswiderstand auf beide Seiten des Schichtträgers 11 aufgeteilt ist.

Der Kontaktdruck kann durch Verformung des Außenleiters 5 oder durch Verformung der Ab-

ao leitungsflächen 8, 9 erreicht werden. Beispielsweise könnte der Außenleiter beidseitig geschlitzt und eine wendeiförmige Feder über ihn geschoben sein. Die "Verformung der Ableitungsflächen 8, 9 ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 durch Eines spannung in einen entsprechend ausgebildeten Außenleiter erreicht, bei der Anordnung nach Fig. 4 durch besondere Federn oder Keile 10, die z. B. über gewölbte Zwischenstücke 12 auf die Endkanten der Ableitungsplatten einwirken. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 Hegt der- Innenleiter ι Schicht auf Schicht auf der Ableitung, deren Ränder mit dem Außenleiter 5 Kontakt machen. Der Innenleiter ist hierbei zu einem schmalen Streifen, der Außenleiter zu einem breiten Streifen entartet. Eine ähnliche Ausführungsform ist in Fig. 6 gezeigt. Auch hierbei bestehen Innenleiter 1 und Ableitung 13 aus Widerstandsstreifen, während der Außenleiter 5 rohrförmig ist.
In Fig. 7 ist der Fall einer Dämpfungsleitung dargestellt mit dem Innenleiferstreifen 1 und dem Ableitungsstreifen 13. Letzterem sind auf der Rückseite der Isolierplatte geerdete Widerstandsschichten 14 und 15 kapazitiv parallel geschaltet, so daß sich bei hohen Frequenzen ein Sinken des Wellen-Widerstandes und ein Ansteigen der Dämpfung ergibt und man im gewünschten Sinn korrigieren kann. Von besonderer Wichtigkeit ist die Erfindung auch für Hohlleiter beliebiger Querschnittsfomi. In Fig. 8 ist beispielsweise der Fall behandelt, daß der Längswiderstand durch eine auf der Innenwandung des rohrförmigen Außenleiters aufgebrachte Widerstandsschicht 16 oder den schlecht leitenden Außenleiter selbst gebildet ist, während die Ableitung durch auf einer oder beiden Seiten einer oder mehrerer in Längsrichtung eingeschobener, vorzugsweise plattenförmiger, Träger 17 gebildet ist. Die Ableitungsschichten können durch entsprechende Ausbildung des Trägers beliebig im Innenraum angeordnet sein, beispielsweise entsprechend dem Verlauf des elektrischen Feldes. Bei rechteckförmigen Hohlleitern genügt es, die den Längswiderstand bildenden Widerstandsschichten auf den einander gegenüberliegenden Seiten anzubringen, zwischen denen elektrische Feldlinien verlaufen.

Claims (23)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Aus einer teilweise oder völlig abgeschirmten Hochfrequenzleitung bestehendes ohmsches Dämpfungsglied, bei dem der eine Leiter durch eine ihn ersetzende, nach außen hin abgeschirmte Widerstandsschiioht innerhalb eines bestimmten Leitungsabschnittes in einen Längswiderstand umgebildet ist, der auf seiner ganzen Länge mit einem Ableitungswiderstand in Kontakt steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Ableitungswiderstand aus einem oder mehreren, in der Länge dem Längswiderstand entsprechenden, in Leitungsrichtung angeordneten, eigenen Sohichttragkörpern mit aufgebrachter Ableitungsschicht besteht, die in den abgeschirmten Raum der Hochfrequenzleitung derart eingepaßt sind, daß eine Abstützung gegen die Leiterwandungen und eine Berührung zwischen der Ableitungsschicht und dem Längswiderstand gegeben ist.

2. Dämpfungsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufbau von Innen- zu Außenleiter annähernd koaxial ist.

3. Dämpfungsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Längswiderstand auf die Leiter eines beliebigen symmetrischen Systems, das auch abgestimmt sein kann, aufgeteilt ist und der Ableitungswiderstand sich zwischen einzelnen oder allen Leitern erstreckt.

4. Dämpfungsglied nach Anspruch 1, dadurch _t gekennzeichnet, daß Längswiderstand und Ableitungswiderstand in Hohlleitern beliebigen Querschnitts angeordnet sind. 10c

5. Dämpfungsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenleiter zu einem schmalen Streifen, der Außenleiter zu einem breiten Streifen entartet ist.

6. Dämpfungsglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Widerstands- und/oder Ableitungsflächen aus dünnen, stromleitenden Schichten auf im wesentlichen isolierenden Trägern bestehen.

7. Dämpfungsglied nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitungsflächen den Innen- und/oder Außenleiter tangieren.

8. Dämpfungsglied nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtträger an den Berührstellen geschliffen sind.

9. Dämpfungsglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt von Ableitungsfläche zu Innen- und/oder Außenleiter durch Druck erfolgt.

10. Dämpfungsglied nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck durch Verformung des Innen- und/oder Außenleiters und/oder der Ableitungsflächen erfolgt.

11. Dämpfungsglied nach Anspruch g, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktdruck durch Keilwirkung erfolgt.

12. Dämpfungsglied nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß besondere Federn den Kontaktdruck herstellen.

13. Dämpfungsglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt von Ableitungsfläche zu Innen- und/oder Außenleiter durch Kontaktierangstnittel erfolgt.

14. Dämpfungsglied nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Ableitungsfläche zu Innen- und/oder Außenleiter durch Klebung oder Lötung Kontakt macht.

15. Dämpfungsglied nach einem der Ansprüche ι bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Längswiderstand auf der Ableitungsschicht aufgebracht, z. B. aufgeschraubt ist. ·

16. Dämpfungsglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach geometrisaher Form und/oder Leit-

ao fähigkeit Übergänge zwischen ungedämpfter und Dämpfungsleitung vorhanden sind.

17. Dämpfungsglied nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Längswiderstand und/oder der Ableitungswiderstand außer einem mittleren Teil konstanter Dämpfung einen Anfangs- und/oder Endabschnitt mit verringerter Dämpfung besitzt.

18. Dämpfungsglied nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfangs- bzw. Endabschnitt einen konstanten, vom Mittelteil abweichenden Widerstands- bzw. Leitwert besitzt.

19. Dämpfungsglied nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfangs- bzw. Endabschnitt einen bis zum Mittelteil stetig oder nahezu stetig ansteigenden Widerstandsbzw. Leitwert besitzt.

20. Dämpfungsglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Änderungen des Wellenwiderstandes und/ oder der Dämpfung bei hohen Frequenzen durch abweichende Formgebung der Leitungsquerschnitte kompensiert sind.

21. Dämpfungsglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Wellenwiderstand und/oder Dämpfung durch Beeinflussung von Widerstandsflächen nach dem Einbau justiert werden.

22. Dämpfungsglied nach einem der Ansprüche ι bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß Änderungen des Wellenwiderstandes und/oder der Dämpfung bei hohen Frequenzen durch den Widerstandsflächen kapazitiv parallel geschaltete weitere Widerstands- bzw. Leitschichten kompensiert sind.

23. Dämpfungsglied nach einem der «Ansprüche ι bis 21, dadurch gekennzeichnet,' daß eine Korrektur der Dämpfung durch teilweises Überdecken der Widerstandsflächen mit leitenden Schichten erreicht.ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 561 184;
britische Patentschrift Nr. 606 891;
deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1660382;
Preh Mitteilungen, Heft 1, 1951, S. 2 bis 6;
ATM, Blatt 136-6, Mai 1949.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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