DE976241C

DE976241C - Abstimmbarer konzentrischer Lecherkreis

Info

Publication number: DE976241C
Application number: DEL4905D
Authority: DE
Inventors: Kurt Witt
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1940-12-03
Filing date: 1940-12-04
Publication date: 1963-05-22

Description

Ein Stück einer konzentrischen Lecherleitung kann als elektrischer Schwingkreis verwendet werden. Die Grundschwingung eines beiderseits offenen Leitersystems hat eine Wellenlänge, die ungefähr das Doppelte der Länge des Innenleiters ist. Das an einer Seite offene, an der anderen Seite geschlossene konzentrische System hat eine Resonanzgrundfrequenz, deren Wellenlänge etwa das Vierfache der Länge des Innenleiters ist. Für die Einstellung verschiedener Abstimmfrequenzen muß demzufolge der Innenleiter in seiner Länge verändert werden.

Bei einer Einrichtung zur Entfernungsmessung mittels Dezimeterwellen wurde bereits vorgeschlagen, die Resonanzfrequenz eines koaxialen Lei tungskreises periodisch zu verändern. Dabei wurde der Innenleiter unterbrochen und die beiden Enden mit abgeschrägten Stirnseiten ausgebildet. Das eine Ende wurde drehbar zu dem anderen, feststehenden Ende angeordnet.

Ferner wurde eine abstimmbare Kapazität innerhalb einer Koaxialleitung vorgeschlagen., bei der der Innenleiter mit einer Unterbrechungsstelle versehen ist und ein halbkreisförmiger Ansatz des einen Endes des Innenleiters in ein kolbenförmiges ausgebildetes anderes Ende des Innenleiters eintaucht. Dabei ist das kolbenförmige Ende in Bezug zum anderen Ende drehbar und exzentrisch an-

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geordnet, so daß sich bei seiner Drehung eine Kapazitätsänderung an der Unterbrechungsstelle ergibt.

Es ist auch ein abstimmbarer kapazitiver Lecherkreis bekannt, bei dem der Innenleiter Unterbrechungen aufweist und die Kapazität zwischen den einzelnen Unterbrechungsstellen regelbar veränderlich ist. Die Regelung der Kapazität erfolgt im bekannten Fall durch einen kolbenförmigen Körper, der in eine zylindrische Aushöhlung eines Innenleiterendes eintaucht. Eine derartige Kapazitätsregelung ist jedoch außerordentlich kritisch und Undefiniert und erfordert eine sehr gute Zentrierung der Einzelteile und wird dadurch teuer.

Weiterhin ist eine Schlitzmagnetronanordnung zur Erzeugung sehr kurzer Wellen bekannt, die aus einem beiderseitig kurzgeschlossenen koaxialen Leitungsstück besteht, dessen Innenleiter etwa in der Mitte unterbrochen ist und an der Unterbrechungsstelle ein luftdicht abgeschlossenes Entladungssystem aufweist, wobei die Kapazitätsflächen des Innenleiters gleichzeitig die Anoden des Magnetrons bilden. Um eine derartige Anordnung in der Frequenz abstimmen zu können, sind zur Kapazitätsvariation an beiden Innenleiterenden kugelschalenförmige Metallschirme angeordnet, die in axialer Richtung auf den Innenleitern verschoben werden können. Oder es ist ein über den beiden Innenleiterstümpfen verschiebbarer Zylindermantel aus dielektrischem Material vorgesehen. Gemäß der unterschiedlichen Aufgabenstellung wird hiermit eine relativ aufwendige Abstimmanordnung beschrieben, die eine zusätzliche Vergrößerung¹ des Innenleiters und damit eine Änderung des Wellenwiderstandes der Koaxialleitung an der Unterbrechungsstelle zur Folge hat und bei der außerdem der Nachteil besteht, daß der Variationsbereich der damit erzielbaren Kapazitätsänderung klein ist, da eine relativ hohe Festkapazität bereits durch das Entladungssystem selbst bedingt ist, die durch die variable Parallelkapazität nur noch in geringem Maß vergrößert werden kann. In gleicher Weise treffen diese Nachteile auch für eine ähnliche Schlitzmagnetronanordnung zu, bei der die zusätzliche Parallelkapazität im luftdicht abgeschlossenen Entladungssystem liegt und von außen mittels einer federnden Einführung, beispielsweise einer Glasfeder, in ihrer Lage eingestellt wird.

Bei einem abstimmbaren konzentrischen Lecherkreis, bei dem der Innenleiter ohne Veränderung dfiis Durchmessers Unterbrechungen aufweist und die Kapazität zwischen den Unterbrechungsstellen regelbar ist, sind erfindungsgemäß die Stirnflächen des aufgetrennten Innenleiters so ausgebildet und ein quer zur Längsachse des Innenleiters drehbares dielektrisches oder metallisches Zwischenglied ist an der Unterbrechungsstelle des Innenleiters so eingefügt, daß sich eine veränderbare Kapazität ergibt.

Ein prinzipielles Anordnungsbeispiel gleich für den Fall zweier veränderlicher Kapazitäten verdeutlicht Fig. i. Im Mantel 1 des einseitig geschlossenen Lecherkreises ist der Innenleiter 2 angeordnet, der an der Stelle 3 und 4 unterbrochen und für die elektrische Hochfrequenz durch die veränderbaren Kapazitäten C₃ und C₄ überbrückt ist. Die Veränderung der Kapazitäten bewirkt eine Änderung der Abstimmfrequenz des Kreises. Die Kapazitätskurven der Kondensatoren können durch entsprechende Formgebung so gewählt werden, daß die kapazitive Regelung eine geradlinige Abstimmfrequenzänderung bewirkt. Die Ausbildung der veränderbaren Kapazitäten ist aus der Fig. 1 nicht ersichtlich.

Es kann eine zwangläufige Kupplung der regelbaren Teile der Kondensatoren angeordnet werden. In Fig. 2 wird ein Ausführungsbeispiel der Kondensatorausbildung erläutert. Der rechte Teil stellt den Schnitt B ... B dar. Es ist angenommen, daß die Innenleiterteile allseitig umschlossene Hohlkörper sind, links ist der Schnitt A ... A gezeichnet. Die Unterbrechungsstelle des Innenleiters 2 α, 2 & wird so ausgebildet, daß die Stirnflächen 3 und 4 der Unterbrechungsstelle den Flächenausschnitten eines den Innenleiter durchdringenden zylindrischen Körpers entsprechen, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Innenleiters und dessen Achse die des Innenleiters senkrecht schneidet. Die Kapazitätsregelung selbst erfolgt durch ainen den Innenleiter nicht berührenden Körper 5, der einen zur Durchdringungszylinderachse symmetrischen planparallelen Ausschnitt aus einem gegenüber dem gedachten Durchdringungskörper kleineren Zylinder darstellt und um die Zylinderachse drehbar angeordnet ist und eine Dielektrizitätskonstante hat, die größer als Eins ist. Aus der zeichnerischen Darstellung ist die vorzugsweise aus Isoliermaterial bestehende Achse 6 zu ersehen, die in den Lagerschalen 7 und 8, die ebenfalls aus einem verlustfreien Isolierstoff bestehen, bewegbar angeordnet ist. Die Lagerschalen 7 und 8 sind auf den Innenleiterteilen 2 α und 2 b angebracht. Das Material, aus dem der Körper 5 besteht, kann etwa Keramik, mit einer Dielektrizitätskonstante der Größenordnung 80' z. B., sein. Die größte Kapazitätsänderung ergibt sich bei einem metallischen Körper 5, da Metall eine Dielektrizitätskonstante der Größen-Ordnung 1000 hat.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Abstimmbarer konzentrischer Lecherkreis, bei dem der Innenleiter ohne Veränderung des Durchmessers Unterbrechungen aufweist und die Kapazität zwischen den Unterbrechungsstellen regelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen des aufgetrennten Innenleiters so ausgebildet sind und ein quer zur Längsachse des Innenleiters drehbares dielektrisches oder metallisches Zwischenglied an der Unterbrechungsstelle des Innenleiters so eingefügt ist, daß sich eine veränderbare Kapazität ergibt.
2. Abstimmbarer konzentrischer Lecherkreis nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen der einzelnen Unterbrechungsstellen ihrer Lage nach den Schnittflächen eines den Innenleiter durchdringenden zylindrischen Körpers entsprechen, dessen Durchmesser größer als der des Innenleiters ist und dessen Achse die des Innenleiters senkrecht schneidet, und die Kapazitätsregelung durch einen die Innenleiterteile nicht berührenden Körper erfolgt, der einen zur Durchdringungszylinderachse symmetrischen planparallelen Ausschnitt aus einem gegenüber dem gedachten Durchdringungskörper kleineren Zylinder darstellt und um die Zylinderachse drehbar angeordnet ist und eine Dielektrizitätskonstante hat, die größer als Eins ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 699 011;
Pohl: »Einführung in die Elektrizitätslehre«,

Springer-Verlag, 1931, S. 45 und 54;
Viebig: »Lehrbuch der Hochfrequenztechnik«,

Akademische Verlagsgesellschaft, Leipzig, 1939,

S. 15.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsche Patente Nr. 969968, 910 170.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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