DE977537C - Leitungs- und Raumtransformatoren mit verbessertem Frequenzgang - Google Patents

Leitungs- und Raumtransformatoren mit verbessertem Frequenzgang

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DE977537C
DE977537C DE1954W0013952 DEW0013952A DE977537C DE 977537 C DE977537 C DE 977537C DE 1954W0013952 DE1954W0013952 DE 1954W0013952 DE W0013952 A DEW0013952 A DE W0013952A DE 977537 C DE977537 C DE 977537C
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DE1954W0013952
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Ludwig Dr Wesch
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Eltro GmbH and Co
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    • H03H7/38—Impedance-matching networks
    • H—ELECTRICITY
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Leitungs- und Raumtransformatoren mit verbessertem Frequenzgang, welche unter Verwendung von Hochfrequenzwerkstoffen hergestellt sind.
Um Leitungen mit verschiedenen Wellenwiderständen anzupassen, werden dieselben mit Leitungstransformatoren zusammengeschaltet. Zumeist beträgt deren Länge / = —. Der Wellenwider-
stand folgt der Formel
e-μ
Raumtransformatoren werden verwendet, um Verbraucher an den Wellenwiderstand des freien Raumes anzupassen. Dadurch tritt bei Empfängern eine sehr starke Erhöhung der Empfindlichkeit ein.
Als Raumtransformatoren können vorzugsweise ebenfalls Dielektrikumsplatten verwendet werden, die so in ein Strahlungsfeld gestellt werden, daß hinter dem Transformator eine starke Felderhöhung eintritt. Die Dicke der Platte beträgt hierbei ebenfalls / = —.
4 · ]/e · μ
Alle Transformatoren dieser Art zeigen eine starke Frequenzabhängigkeit.
Es ist bekannt, Raumtransformatoren bzw. Siebkreise für ein enges Frequenzgebiet herzustellen, beispielsweise unter Verwendung von Titan-Dioxyd, desgleichen ist bekannt, Schaltungen zur Übertragung elektrischer Schwingungen mit einem großen Durchlaßbereich, insbesondere in dem Gebiet von 10 bis 100 MHz, durch Verwendung von Ferriten zu bauen, wobei ausschließlich die Permeabilität in einem bestimmten Frequenzbereich mit der Frequenz abnimmt. Das bisher Bekannte
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ergibt nun noch keinen Raumtransformator für das vorzuschlagende Gebiet von ungefähr 20 bis 1 cm ohne eine starke Frequenzabhängigkeit. Eine Lösung kann nur dadurch gegeben werden, daß entweder die Dielektrizitätskonstante stark fällt, oder aber noch besser die Dielektrizitätskonstante und die Permeabilität eines Stoffes stark mit steigender Frequenz fallen.
Erfindungsgemäß werden nun für die Herstellung solche Hochfrequenzwerkstoffe angewandt, deren Dielektrizitätskonstante (DK) und/oder gegebenenfalls scheinbare DK aus ε · μ unter gleichzeitiger Veränderung der Permeabilität mit steigender Frequenz derart fallen bzw. fällt, daß über ein weites Gebiet von ungefähr 20 bis 1 cm der Transformator Anpassung bewirkt. Unter scheinbaren Dielektrizitätskonstanten wird hier und im folgenden das Produkt aus der absoluten DK (ε) und der Permeabilität (μ) verstanden.
Solche Hochfrequenzwerkstoffe bestehen erfindungsgemäß aus inhomogenen Medien, die jeweils zur Erzielung des Zwecks mit hierzu entsprechend geeigneten Zuschlagsstoffen kombiniert werden. Die Frequenzabhängigkeit der DK bzw. scheinbaren DK kann auf verschiedene Weise erreicht werden, wobei im wesentlichen drei Grundmedien für die Herstellung der Hochfrequenzwerkstoffe unterschieden werden:
I. Polarer oder unpolarer Grundstoff mit geringen Verlusten und leitfähige Zuschlagsstoffe, wie Eisen, insbesondere gewonnen aus Eisenkarbonylen und/oder Eisenoxalaten und/oder Ferriten der verschiedensten Zusammensetzung und/oder Nichteisenmetallen und/oder Ruß und/oder Graphit und/oder Titandioxyd und/ oder Titanaten wie Bariumtitanat usw.
II. Insbesondere bei' höheren Frequenzen verlustbehafteter Grundstoff und mehr oder weniger leitfähigen Zuschlagstoffe.
III. Stark verlustbehafteter Grundstoff und eingebettete Zuschlagsstoffe, von denen jedes einzelne Korn mit einer stark isolierenden Hülle umgeben ist.
Beispiel zu I
33 Gewichtsteile polymerisiertes Isobutylen
33 Gewichtsteile Ruß
33 Gewichtsteile Graphit
ι Gewichtsteil Weichmacher
ε = 50 bei λ = 20 cm
Beispiel zu II
10 Gewichtsteile Butadienhatf ium
87,5 Gewichtsteile Eisenpulver
2,5 Gewichtsteile Ruß
ε = 90 μ = 3,5 bei A = 20 cm
Beispiel zu III
15 Gewichtsteile Mischpolymerisat aus Butadien und Acrylsäurenitril
85 Gewichtsteile Eisenpulver mit einer Korngröße von ι μ :
ε = 30 μ = 4,5 bei λ = 20 cm.
Das Eisenpulver ist mit einer Schutzkolloidschicht aus Natriumsilikat überzogen.
Zwischen den einzelnen Grundmedien können durch Mischung zahlreiche Übergangsmedien geschaffen werden. Wesentlich ist, daß diese Medien alle in dem betrachteten Anwendungsbereich von 20 bis ι cm Wellenlänge eine mit der Frequenz .stark fallende DK bzw. scheinbare DK besitzen.
Die Frequenzabhängigkeit der DK bzw. scheinbaren DK kann beispielsweise durch Einlagerung von leitfähigen Partikeln in ein isolierendes Medium erreicht werden, wobei der neue Stoff ähnlich wie ein Wagnersches inhomogenes Medium aufgebaut ist. Die Frequenzabhängigkeit kann aber auch dadurch hervorgerufen .werden, daß das isolierende Grundmaterial aus einem organischen Körper besteht, der stark polare Gruppen enthält und in dem betreffenden Frequenzbereich starke Dispersionen zeigt. Ein solcher Körper stellt beispielsweise der J-Kautschuk dar.
Sowohl für Empfängeranpassung als auch für Leitungsanpassung sowie Leitungsabschlußwiderstände werden auf diese Weise Schaltelemente bereitgestellt, die einen wesentlichen Fortschritt gegenüber bisher bestehenden Schaltungsanordnungen darstellen. Hierzu tritt noch der Umstand, daß die angegebenen Hochfrequenzwerkstoffe in ihrer DK bzw.- scheinbaren DK in weitem Bereich einstellbar sind, auch außerdem bis in das Zentimetergebief sehr hohe DK-Werte bzw. scheinbare DK-Werte besitzen. Die DK- bzw. scheinbaren DK-Werte können um mehrere Größenordnungen verschieden sein und bis zu ε · μ = iooo und darüber erreichen. Hierdurch lassen sich solche Transformatoren mit äußerst kleinen Abmessungen auch im Dezimetergebiet verwenden und überbrücken eine Lücke iri der. Reihe der bisher bekannten Schaltelemente dieses Gebietes, wobei es ebenfalls im Rahmen der Erfindung liegt, daß die Transformatoren nach Anspruch r in Filtern beliebiger Art Verwendung finden können.

Claims (6)

Patentansprüche :
1. Leitungs- und Raumtransformatoren aus Hochfrequenzwerkstoffen, gekennzeichnet durch die Verwendung von solchen Grundmaterialien, die in dem Anwendungsbereich von 20 bis <C ι cm Wellenlänge entweder eine mit steigender Frequenz stark fallende DK" oder unter Änderung der DK und Permeabilität eine mit steigender Frequenz stark fallende scheinbare DK besitzen.
2. Hochfrequenzwerkstoffe für Leitungs- und Raumtransformatoren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die hierfür angewandten Materialien aus einem nicht stark verlustbehafteten polaren oder unpolaren Grundstoff bestehen, dem leitfähige "Zuschlagsstoffe zugesetzt'sind. "
3. Hochfrequenzwerkstoffe für Leitungs- und Raumtransformatoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hierfür angewandten
Grundmaterialien aus verlustbehaftetem polarem oder unpolarem Grundstoff bestehen, dem mehr oder weniger leitfähige Zuschlagsstoffe zugesetzt sind.
4. Hochfrequenzwerkstoffe für Leitungs- und Raumtransformatoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hierfür angewandten Medien aus stark verlustbehaftetem Grundstoff bestehen, in den Zuschlagsstoffe eingebettet sind, von denen jedes einzelne Korn mit einer stark isolierenden Hülle umgeben ist.
5. Hochfrequenzwerkstoffe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zu ihrer Herstellung bestimmten Zuschlagsstoffe eine hohe Permeabilität besitzen, dar- unter auch solche aus Eisenkarbonylen und/oder Eisenoxalaten gewonnen, desgleichen Ferrite wie Bariumferrit, Nickelzinkferrit und ähnliche.
6. Hochfrequenzwerkstoffe für Leitungs- und Raumtransformatoren nach Anspruch 1, gekenn- so zeichnet durch Verwendung eines Gemisches von Materialien entsprechend mehreren der Ansprüche 2 bis 5.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 765 298, 807 965; Fortschritte der Hochfrequenztechnik, Bd. 1, Leipzig, 1941, S. 378.
© 609 745/8 12.66
DE1954W0013952 1954-05-12 1954-05-12 Leitungs- und Raumtransformatoren mit verbessertem Frequenzgang Expired DE977537C (de)

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FR691359A FR1481902A (fr) 1954-05-12 1955-05-10 Transformateurs de ligne et d'espace insensibles à la fréquence
GB1369155A GB1064130A (en) 1954-05-12 1955-05-11 Improvements in materials and in matching transformers produced therefrom

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DE807965C (de) * 1947-06-21 1951-07-09 Philips Nv Schaltung zur UEbertragung elektrischer Schwingungen mit einem grossen Durchlassbereich
DE765298C (de) * 1935-04-19 1953-07-20 Julius Pintsch K G Einrichtung zur Erzielung von Selektionswirkungen bei Anordnungen zum Erzeugen oder Empfangen ultrakurzer elektrischer Wellen

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GB1064130A (en) 1967-04-05
FR1481902A (fr) 1967-05-26

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