DEP0022726DA - Abstimmbares elektrisches Sieb - Google Patents
Abstimmbares elektrisches SiebInfo
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Description
Hazeltine Corporation, Washington D,C. (Vereinigte Staaten
von Amerika)
Abstimmbares elektrisches Sieb.
Die Erfindung betrifft ein abstimmbareg elektrisches Sieb, welches aus einem oder mehreren abgestimmten Wellenleitern bestüht.
Unter Wellenleiter wird hierbei jede Anordnung verstanden, welche eine seitlich begrenzte Fortpflanzungsbahn elektromagnetischer
Wellen darstellt, also z,B, eine Freileitung, eine konzentrische Leitung, odor ein einfacher Rohrleiter,
Die üblichen elektrischen Siebe, wie sie z.B. Im Hochfrequenzteil und im Zwischenfrequenzteil der Ueberlagerungsempfanger
verwendet werden, tibertragen alle Schwingungen mit innerhalb eines gewissen Frequenzbandes gelegener Frequenz und
unterdrücken diejenigen Schwingungen, deren Freauenz ausserhalb dieses Frequenzbandes liegt. Der Durchlassbereich derartiger
Siebe kann je nach Wunsch eng oder weit gewählt werden, Die gewünschte Durchlasscharakteristik von Sieben mit fester Abstimmung,
wie Sie beispielsweise im Zwischenfrequenzteil von Ueberlagerungsempfängern zu Verwendung kommen, kann einfach
durch geeignete Bemessung und Einstellung der Bestandteile des Siebes erreicht werden, bei einstellbaren Sieben ist es jedoch
ziemlich schwierig, zu erreichen, dass der gewünschte üurchlassbercich innerhalb des ganzen Frequenzbereiches des Siebes
erhalten bleibt. Diese Schwierigkeiten werden noch grossep, wenn es sich um aus abgestimmt en Wellenleitern bestehende hochfrequente
Siebe für Schwingungen mit 3 KHz übersteigenden Frequenzen handelt, da deren Abstimmelemente von verteilten Kapazitäten
und Induktivitäten gebildet sind, welche im Gegensatz zu den aus Kondensatoren und Spulen bestehenden Abstimmelementen
-er
der für Schwingungen niedriger/Frequenz bestimmten Siebkreise nicht so ausgebildet werden können, dass ihre Werte sich bei
jeder Änderung der Abstimmung nach willkürlich vorgeschriebenen Gesetzen ändern.
Der Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung eines fur hochfrequente Schwingungen geeigneten, aus einem oder
mehreren Wellenleitern bestehenden elektrischen Siebes mit einem weiten Frequenzbereich und einem innerhalb dieses ganzen
Frequenzbereiches konstanten Durchlassbereich , Den Gegenstand der Erfindung bildet eine elektrisches
Sieb, welches einen oder mehrere Wellenleiter, zur Änderung
elektrischen
der/Länge dieser Wellenleiter geeignete Abstimmmittel, sowie Mittel zum Ankoppeln eines zur Vergrösserung des Durchlassbereiches der Wellenleiter geeigneten Widerstandes enthält, deren Anschlusspunkt an die Wellenleiter so gewählt ist, dass jeder Wellenleiter bei seiner Abstimmung auf die Mittelfrequenz des Frequenzbereiches den grössten Durchlassbereich hat,
der/Länge dieser Wellenleiter geeignete Abstimmmittel, sowie Mittel zum Ankoppeln eines zur Vergrösserung des Durchlassbereiches der Wellenleiter geeigneten Widerstandes enthält, deren Anschlusspunkt an die Wellenleiter so gewählt ist, dass jeder Wellenleiter bei seiner Abstimmung auf die Mittelfrequenz des Frequenzbereiches den grössten Durchlassbereich hat,
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Fig.l stellt schematisch eine ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen
Siebes enthaltende Uebertragungsanordnung für elektromagnetische Wellen dar; Fig. la ist das Ersatzschaltbild
eines Teiles des Siebes gemäss Fig, I, Fig, Ib ist das Ersatzschaltbild des ganzen Siebes gemäss Fig, I und
die Fig, 2-6 stellen verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemässen Siebes dar.
Das aus der Antenne 10 und dem scheibenförmigen Gegengewicht 11 bestehende Antennensystem der Anordnung gemäss Fig.
ist mittels der konzentrischen Leitung 12 mit dem Sieb 13
verbunden, an welches über eine konzentrische Leitung 14 ein Empfänger oder Sender 15 angeschlossen ist.
Das Sieb 13 enthält zwei abstimmbare Wellenleiter 16,17, welche als konzentrische Leitungen mit den Innenleitem19 und
21 und den Aussenleitern 1Ö und 20 ausgebildet sind. Jeder dieser Wellenleiter ist an seinem oberen Ende 22 offen und hat
hier seinen Bereich grössten Widerstandes, Die elektrische Länge jedes der beiden Wellenleiter ist einem Viertel der der
niedrigsten Frequenz des Frequenzbereiches des Siebes entsprechenden Wellenlänge oder einem ungeradzahligen Vielfachen davon
gleich und kann zwecks Abstimmung des Siebes durch Abstimmmittel geändert werden, welche mit einem Bereich kleinsten
Widerstandes der Wellenlatter zusammenwirken, Das Abstimmittel des Wellenleiters 16 besteht aus einem leitenden Kolben 23,
der sowohl mit dem Innenleiter 19, als auch mit dem Aussenleiter IS in Berührung steht, sodass er den Wellenleiter kurzschliesst
und sein elektromagnetisches Feld abschliesst. Der Wellenleiter 17 enthält einen ebensolchen Kolben 24» Die Kolben
23 und 24 sind in der Längsrichtung der Wellenleiter beweglich und sind daher dazu geeignet, die elektrische Länge
der Wellenleiter auf ein Viertel der einer innerhalb des Frequenzbereiches des Siebes gelegenen, beliebigen Frequenz entsprechenden
Wellenlänge oder auf ein ungeradzahliges Vielfaches davon zu beschränken. Die beiden Kolben sind mittels eines aus
leitendem oder isolierendem Stoff bestehenden Bügels 25 miteinander verbunden, damit die Abstimmung der Wellenleiter
gleichzeitig erfolgt.
In den Wellenleiter 16 ragt ein mit dem Innenleiter der Leitung 12 verbundenes Kopplungsglied 26 hinein, welches mit dem
Innenleiter 19 kapazitiv gekoppelt ist, wie dies der gestrichelt gezeichnete Kondensator andeutet. In den Wellenleiter 17
ragt ein ebensolches, mit dem Innenleiter der Leitung Ii+ gekoppeltes Kopplungsglied 27 hinein« Diese Kopplungsglieder sind
in einem solchen Abstand a. von dem durch das offene Ende 22 der Wellenleiter bestimmten Bereich des grössten Widerstandes
der Wellenleiter angeordnet, dass die durch die über sie angekoppelten Widerstände bewirkte Vergröss e rung des Durchlassbereiches
jedes Wellenleiters bei seiner Abstimmung auf di» Mittelfrequenz des Frequenzbereiches das grösste Mass erreicht,
In diesem Fall bleibt die Grosse des Durchlassbereiches des Wellenleiters bei der Abstimmung auf alle anderen Frequenzen
des Frequenzbereiches nahezu unveränderlich,
Die beiden Wellenleiter 16 und 17 sind mittels einer konzentrischen Leitung 30 und mit dem Innenleiter dieser Leitung
verbundene, in die Wellenleiter hineinragfnde und mit den Innenleitern der Wellenleiter kapazitiv gekoppelte Kopplungsglieder 25, 29 auch miteinander gekoppelt, Diese Leitung 30
soll dabei so kurz wie möglich sein. Der Abstand b der Kopplungsglieder 23 t 29 von dem durch das offene Ende22 der Wellenleiter
bestimmten Bereich des grössten Widerstandes der Wellenleiter ist so bemessen, dass der Gesamtdurchlassbereich des Siebes
dann am grössten wird, wenn das Sieb auf die Mittelfrequenz seines Frequenzbereiches abgestimmt ist, In diesem Fall bleibt
die Grosse des Gesamtdurchlassbereiches des Siebes bei der Abstimmung auf alle anderen Frequenzen des Frequenzbereiches
nahezu konstant,
Zwecks Abschirmung der Wellenleiter sind ihre Aussenleiter um eine Strecke d_ über den Innenl&iter hinaus verlängert und
mit einer leitenden Platte 31 abgeschlossen.
Die Wirkungsweise des Siebes gemäss Fig. 1 wird anhand der Fig. la erläutert, welche ein Ersatzschaltbild des Wellenleiters
16 darstellt. Hierbei ist angenommen, dass das Antennensystem 10, 11 an die konzentrische Leitung 12 angepasst ist,
sodass an den Wellenleiter nur ein Widerstand R angeschlossen ist, dessen Grosse dem Wellenwiderstand der Leitung 12 gleicht.
Die ,-apazitive Kopplungs zwischen dem Kopplungselement 26 und dem Innenleiter 19 des Wellenleiters stellt der Kondensator C0
dar. Zwecks Vereinfachung der Beschreibung sei angenommen, dass das Kopplungselement die eine Belegung eines Kondensators C
darstellt, dessen andere Belegung mit dem Punkt χ des Wellenleiters 16 verbunden ist, wie dies die Fig. 1 zeigt. Ferner
sei angenommen, dass der kapazitive Widerstand des Kondensators C_ wesentlich kleiner ist,als der Wert des Widerstandes R0
d. el
bezw. des Wellonwiderstandes der Leitung 12. Die zum Widerstand R. parallelgeschaltet Resonanzkapazität des Wellenleiters ist
durch den Kondensator C-, dargestellt, dessen Grosse der halben Gesamtkapazität des Wellenleiters bei Resonanz entspricht, Diese
Grosse ergibt sich aus der Gleichung:
Cl = ω K {1)
in welcher
ω die Kreisfrequenz 2ftf des Wellenleiters 16 bei Resonanz und
K der Wellenwiderstand des Wellenleiters ist. Die zum Widerstand R parallelgeschaltete Resonan zinduktivität
des Wellenleiters ist durch die Spule L-, dargestellt, deren Induktivität die zur Herbeiführung der Resonanz des Kreises C-, ,
L, erforderliche Grosse hat, Die Bandbreite dieses Resonanz-
kreises,, d.h. der Durchlassbereich des Wellenleiters 16, richtet sich nach dem Dämpfungswiderstand R, dessen Grosse sich unter
den hier angenommenen Verhältnissen aus folgender Gleichung ergibt:
ω CaRa cos in welcher
a der Abstand in Zentimetern zwischen dem Punkt χ und dem offenen EndeVdes
Wellenleiters 2^i st, während £ die Lichtgeschwindigkeit je Sekunde in Zentimetern bedeutet.
Die Resonanzschärfe bezw. Bandbreite oims-Resonanzkreises bestimmt sich nach dem Verhältnis der im Kreis gespeicherten
und der im Kreis verzehrten Energie, '1st also proportional dem Querwiderstand des Kreises und umgekehrt proportional zu
seinem Längswiderstand. Dieses Verhältnis Q zwischen der gespeicherten und verzehrten Energie bestimmt sich nach der
Gleichung:
Q = OjC1R (3)
Die Bandbreite eines Resonanzkreises wird gewöhnlich im Verhältnis zur Bandbreite bei jenen zu beiden Seiten der Resonanzfrequenz,
gelegenen Kreisfrequenzen ausgedrückt, bei welchen
um
die Empfindlichkeit des Kreises/drei Dezibel geringer ist, als bei Resonanz. Für diese b<v> ihr?ilκ Z^ ω ergibt sich das Verhältnis Q zu:
die Empfindlichkeit des Kreises/drei Dezibel geringer ist, als bei Resonanz. Für diese b<v> ihr?ilκ Z^ ω ergibt sich das Verhältnis Q zu:
Aus den Gleichungen (3) und (4) ist es augenscheinlich, dass die Bandbreite folgenden Wert hat:
Wenn man in die Gleichung (5) den durch die Gleichung (2) gegebenen Wert von R einsetzt, erhält man:
C2
1±ω = ^- Ra(Aos2 **f (6)
1±ω = ^- Ra(Aos2 **f (6)
Durch Einsetzung dec durch die Gleichung (1) gegebenen Wertes von C, in die Gleichung (6) ergibt sich:
^ω = lCa \κω3οο32 if (7)
Wenn man diese Gleichung nach der Kreisfrequenz differenziert" und das Differential Null gleichsetzt, erhält man die die
grösste Bandbreite bestimmende folgende Gleichung:
f tg f = I (8)
Die Gleichung (Ö) ißt dann befriedigt, wenn:
f. = 0.99 (9)
Demnach ergibt sich die grösste Bandbreite, wenn der Abstand _a zwischen dem Punkt χ und dem offenen Ende 22 des Wellenleiters
folgenden Wert hat:
a = 0.99 τ; = ^4i~ = 0.158 X- (10)
X die der Resonanzfrequenz des Wellenleiters entsprechende Wellenlänge ist,
dabei
Der Wellenleiter ist/zweckmässig auf die Mittelfrequenz
Der Wellenleiter ist/zweckmässig auf die Mittelfrequenz
des Frequenzbandes des Wellenleiters abgestimmt, Bei dem sich aus dieser Abstimmung ergebenden Wert a bleibt die Bandbreite
des Wellenleiters im ganzen Frequenzbereich des Wellenleiters konstant.
Während der die grösste Bandbreite bestimmende Wert von _a gemäss Gleichung (10) von der Resonanzfreouenz des Wellenleiters
abhängt, ergibt sich der tatsächliche Viert der grössten Bandbreite bei dieser Frequenz aus der Gleichung (7) und ist daher
von der Kopplungskapazität C , dem Wellenwiderstand R der
Leitung 12 und dem Wellenwiderstand K des Wellenleiters 16 abhängig. Die gewünschte grösste Bandbreite kann also am besten
durch entsprechende Wahl der Lage des Kopplungsglierles 26 oder des Abstandes des Kopplungsgliedes vom Innenleiter 19, oder
durch entsprechende Wahl beider Faktoren erreicht worden.
Natürlich wird der Abstand a im Wellenleiter 17 und die grösste Bandbreite dieses Wellenleiters in derselben Weise inr
Verhältnis zur Wellenlänge und zur Wirkkomponente des Widerstandes desjenigen Kreises der Vorrichtung 15 gewählt, an welchen
der Wellenleiter 17 angeschlossen ist,
In dom in Fig. Ib gezeigten Ersatzschaltbild der miteinander gekoppelten Wellenleiter 16 und 17 stellt L-, und C-, die
Induktivität und dio Kapazität des dem Wellenleiter 16 gleich-
die wtrtigen Parallelresonanzkreises dar, während Lp und Cp/Cnduktivität und Kapazität dos dem Wellenleiter 17 gleichwertigen
Parallelresonanzkreises darstellt, C ist die in Fig, I gestrichelt angedeutete Kopplungskapazität zwicchen den Kopplungsgliedern 25 j 29 und dem Punkt y_ der Innenleiter 19 und 21 der
beiden Wellenleiter. Es wird angenommen, dass die Wellenleiter einander gleich sind und gleichzeitig auf dieselbe Frequenz
abgestimmt werden, Dabei ist also C-, = Cp und L-, = Lp. Ferner wird angenommen, dass die Kopplungskapazität C nur einen
Bruchteil jeder der Kapazitäten C-, und Cp beträgt.
Der Kopplungskoeffizient k zwischen den beiden Wellenleitern ergibt sich aus der Gleichung:
k. ^ cos2 if (11)
in welcher
C = C-, = Cp ist und den durch die Gleichung (1) angegebenen Wert hat, während
b der Abstand zwischen dem Punkt j und dem offenen Ende 22 der Wellenleiter
bezeichnet.
Die Bandbreite von solche gekoppelte Kreise enthalten den Sieben wird gewöhnlich durch die Bandbreite zwischen den
äussersten Spitzen der Durchlasscharakteristik des Siebes aus gedrückt.« Wenn diese Bandbreit ez\ ω' genannt wird, ergibt sich
der Kopplungskoeffizient zu:
k .^iI _ (12)
Aus den Gleichungen (11) und (12) geht hervor,, dass die Bandbreite der gekoppelten Wellenleiter 16 und 17 folgenden Wert
hat:
,'\V = § K C0 ω2 cos2 f- .
Wenn man die Gleichung (13) nach der Kreisfrenuenz differenziert und das Differential Null gleichsetzt., ergibt sich die
grösste Bandbreite zu:
c %e T l igt
Die Gleichung (.14)/befriedigt, wenn:
Die Gleichung (.14)/befriedigt, wenn:
ψ - Q.36 (.15)
Demnach ergibt sich die grösste Bandbreite, wenn der Abstand b zwischen dem Punkt y_ und dem offenen Ende 22 der Wellenleiterfolgenden
Wert hat:
. b = Ο..86 -ß=- = 0.86 -A= = 0,157 λ (i6)
. b = Ο..86 -ß=- = 0.86 -A= = 0,157 λ (i6)
Wenn der Wert der Wellenlänge ;\ in dieser Gleichung der
Mittelfrequenz des Frequenzbandes des Siebes entspricht., bleibt
bei/sich aus der Gleichung ergebenden Wept von b die Bandbreite des Siebes im ganzen Frequenzbereich des Siebes konstant.
Die grösste Bandbreite des Siebes ergibt sich aus der Gleich-
ung (13) und kann durch entsprechende Wahl der Lage des Kopplungsglieder 23 und 29 oder des Abstandes dieser Kopplungsglieder von den Innenleitern 19 und 21, oder durch entsprechende
Wahl beider Faktoren erreicht werden,
Fig. 2 zeigt eine andere Ausführung'sforrn des Wellenleiters 16 der Anordnung gemäss Fig, 1, Die elektrische länge des hier
dargestellten Wellenleiters l6" ist zwecks Abstimmung des Wellenleiters mittels eines im hohl ausgebildeten Innenleiter
19' axial verschiebbaren leitenden \bstimmungsorgans 33 veränderlich. Der zum Sieb gehörige andere, nicht dargestellte
Wellenleiter ist ebenso ausgebildet und der die Abstimmorgano der beiden Wellenleiter miteinander verbindende Bügel 25' besteht
hic-r aus Isolierstoff, Bei dieser Ausführungsform ist der Wellenleiter sowohl an seinem regelbaren Ende 34, als auch
an seinem festen Ende 22 offen, Ein derartiger Wellenleiter wirkt bekanntlich als Widerstandstransformator, indem er den
grossen Widerstand an seinem offenen Ende 3h- in einen kleinen Widerstand in dem von seinem offenen Ende um eine \5ertelwellenlänge
entfernten Bereich Z transformiert. Es ist augenscheinlich, dass der Bereich Z sich bei Verschiebung des Einstellorgans 3^ ebenfalls in der Achsrichtung des Wellenleiters verschiebt,
sodass also der hier gegebene kleine Widerstand in derselben Weist wirkt, wie der kurzschliessende Kolben 23 der
Anordnung gemäss Fig.l,
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Siebes, welche sich von dem ^ieb gemäss Fig, I darin unterscheidet,
dass die beiden Wellenleiter l6" und 17'' induktiv miteinander gekoppelt sind. Die Innenleiter 19'' und 21" sind
dabei bis zu den das obere Ende der Aussenleiter 18" und 20''
abschliessenden leitenden Scheiben 31 verlängert und die Abstimmung der Wellenleiter erfolgt durch derartige Einstellung
der Abstimmkolben 23 und 24, dass die elektrische Länge jedes Wellenleiters der Hälfte der der niedrigsten Frenuenz des Betriebsfrequenzbereiches
des/Öiebes entsprechenden Wellenlänge . oder einem geradzahligen Vielfachen davon gleicht. Die konzentrischen
Leitungen 12 und 14 enden in je einer im Innern
der Wellenleiter 16" und 17" in einem Abstand e_ vom kurzgeschlossenen festen Ende der Wellenleiter angeordneten
Kopplungsschleife 36 bezw, 37 und die Leitung 30 endet ebenfalls in je einer im Innern der Wellenleiter in» einem Abstand
ir
f vom Ende 22 der Wellenleiter angeordneten Kopplungsschleife 3S bezw, 39.
Die Anordnung gemäss^Fig, 3 ist in elektrischer Hinsicht das Umgekehrte der Anordnung gemäss Fig.l und infolgedessen
ist die Wirkungsweise beider Anordnungen dieselbe, Dies folgt aus der Tatsache, dass das Verhalten eines elektrischen Netz«
von Werkes entweder durch die sich unter der Ei nwirkung/ züge führt en.
Spannungen ergebenden Strömen oder durch die sich unter der Einwirkung von zügeführten Strömen ergebenden Spannungen ausgedrückt
wird, Demgemäss stehen zwei elektrische Netzwerke im umgekehrten Verhältnis zueinander., wenn die Ströme und
Magnetfelder des einen Netzwerkes durch gleichwertige Spannungen und elektrische Felder an entsprechenden Punkten des
anderen Netzwerket ersetzt werden können, die Induktivitäten und Kapazitäten des einen Netzwerkes an den entsprechenden
Punkton des anderen Netzwerkes miteinander vertauscht sind, die Widerstände des einen Netzwerkes im anderen Netzwerk durch
-en
entsprechende Leitfähigkeit/ersetzt sind und die Reihen-und
entsprechende Leitfähigkeit/ersetzt sind und die Reihen-und
Parallelschaltungen sowie die offenen Kreise und die kurzgeschlossenen Kreise in den beiden Netzwerken miteinander vertauscht
sind.
Aus den Fig, 1 und 3 ist nun ersichtlich, dass die gegenseitigen kapazitiven Kopplungen der elektrische Felder in der
Anordnung gembss Fig, 1 in der Anordnung gemäss Fig, 3 durch gegenseitige induktive Kopplungen der entsprechenden magnetischen
Felder ersetzt sind. Die an ihrem Ende 22 offenen und einen hohen Widerstand aufweisenden Wellenleiter Io und 17 sind
durch an ihrem entsprechenden Ende 24" kurzgeschlossene und einen geringen Widerstand aufweisende Wellenleiter 16" und 17''
ernetzt, sodass sich an diesem Ende der Wellenleiter statt der bei dor Anordnung gemäss Fig. 1 auftretenden höchsten Spannungen
bbi der Anordnung gemäss Fig, 3 die grössten Ströme ergeben. Die Wellenleiter 16 und 17 sind durch die Kolben 23 und
24 kurzgeschlossen und haben daher im Abstand von einer VierteL-wellcnläni-'c von ihrem offenen Ende 22 ihren Bereich kleinsten
Widerstandes, während die Wellenleiter 16'' und 17'' offen sind und daher in _inem Abstand von einer Viertelwellenlänge von
ihrem kurzgeschlossenen. J^nde 22" ihren Bereich grössten Widerstandes haben. Infolge der hierdurch erwiesenen Tatsache, dass
die ■"riordnune; gemäss ^ig, 3 eine völlige Umkehrung der Anordnung gemsss Fig. 1 darstellt, sind die Abstande a und e_ bezw.
b und f der beiden Anordnungen einander gleich, sodass die Abstände _e und f in der oben fur die Abstände a und b angegebenen
Weise bestimmt werden können.
Die in Fig, 4 schematisch dargestellte Anordnung ist im wesentlichen gleich derjenigen gemäss Fig. 3f mit dem Unterschied,
dass ihre Einstellung nicht durch Kolben, sondern durch
axiale Verschiebung des einen Teiles eines zweiteiligen Innenleiters erfolgt, Der hier verwendete Wellenleiter 41, der mit
anderen ähnlichen Wellenleitern verbunden werden kann, besteht aus einem Aussenleiter 42, der an seinen Enden durch die
Scheiben 43 und 44 abgeschlossen ist... Die Scheibe 44 hat eine zentrische Öffnung 45, welche von federnden Kontaktfingern
begrenzt ist, die mit dem axial beweglichen Teil 46 des Innen-· leiters in Berührung stehen, ,welcher in den mit der Scheibe
43 verbundenen festen Teil 47 des Innenleiters hineinragt, aber von ihm isoliert ist. Zur Ankopplung des Wellenleiters dienen
zwei in ihn hineinragende Schleifen 4Ö und 49. Der Wellenleiter ist also eigentlich an seinem einen J^nde kurzgeschlossen und
an seinem anderen Ende offen und hat eine elektrische Länge,. welche einer ungeraden Anzahl η von Viertelwellenlängen gleich
ist, wie in der Zecihnung angedeutet,
Der in Fig. 5 dargestellte Wellenleiter 51 besteht aus einem Aussenleiter 52 und einem. Innenleiter 53, dessen elektrische Länge zwecks Abstimmung der Anordnung durch ein in ihm.
axial verschiebbares Einstellorgan 54 geändert werden kann. Der mit diesem Einstellorgan verbundere Einstellbügel 25' ist
aus Isolierstoff hergestellt, Zur Ankopplung des Wellenleiters' dienen Schleifen 56 und 57. Die elektrische Länge des Wellen-·
ist
leiters/, ebenso wie im vorigen gall, einer ungeraden Anzahl von Viertelwellenlängen gleich,, wie in der Zeichnung angedeutet. Der Abstand e der Kopplungsschleifen vom, kurzgeschlossenen Ende des Wellenleiters wird nach den. in,Verbindung mit Fig. 3 dargestellten Grundsätzen bestimmt,
leiters/, ebenso wie im vorigen gall, einer ungeraden Anzahl von Viertelwellenlängen gleich,, wie in der Zeichnung angedeutet. Der Abstand e der Kopplungsschleifen vom, kurzgeschlossenen Ende des Wellenleiters wird nach den. in,Verbindung mit Fig. 3 dargestellten Grundsätzen bestimmt,
Fig. 6 veranschaulicht die Anwendung der Erfindung auf einen Rohrleiter 5Ö rechteckigen.Querschnitts mit der Breite
w und der Höhe h, Zur Abstimmung des Rohrleiters dient eine leitende Querwand 59, welcher mittels federnder Kontaktfinger
60 mit den Wänden des Rohrleiters in Berührung steht und mittels der Stellstange 6l längs des Rohrleiters verschiebbar ist ι In
der Resonanzkammer des Rohrleiters ist ein rohrförmiges induktives Kopplungsorgan 62 vorgesehen, welches an seinem einen
Ende mit dem Inncnleiter 63 einer zum Anschliessen des Rohrleiters dienenden konzentrischen Leitung 64 und an seinem
anderen Ende mit der Wandung des Rohrleiters in Verbindung steht. Der durchmesser des Kopplungsorgans 62 wird vorteilhaft
so gross gewählt, dass sein induktiver Widerstand kleiner,als der Wellenwiderstand der Leitung 64 wird. Der Abstand 1 der
Querwand .59 vom geschlossenen Snde des Rohrleiters bestimmt die Resonanzfrequenz des Rohrleiters, Dieser Abstand beträgt
etwas mehr als die Hälft.® der Wellenlänge der übertragenen
*& ι
Wellenenergie. Wenn im Rohrleitcr z,B, eine S^L.-Welle
in ihm ^γν
erregt wird, welche/dieselbe sinusförmige Verteilung des elek·» trischen und magnetischen Feldes hat, wie sie in den konzentrischen
Wellenleitern gemäss Fig. 3 gegeben ist, wird der Abstand t_ des Kopplungsorganes 62 vom geschlossenen festen Ende
des Rohrleiters in der in Verbindung mit ^Ιεζ, 3 dargelegten Weise so gewählt, dass sich eine konstante Bandbreite des durch
den Rohrleiter gebildeten Siebes ergibt. In diesem Zusammenhang sei bemerkt, dass ein Bereich grössten Widerstandes sich in
einer vom abgeschlossenen Ende des Rohrleiters um eine Viurtelwellenlänge entfernten Querebene ergibt, Dieser ßereich entspricht
daher dem eich in der Nähe der Mitte der in ^ig, 3 dargestellten Wellenleiter ergebenden Bereich grösstan Widerstandes,
Der Abstand _s des Kopplungsorganes 62 von der Seiten-
wand des Rohrleiters bestimmt das Mass der induktiven Kopplung und damit den mittleren Durchlassbereich des Siebes in seinem
Frequenzbereich.
Anstatt des dargestellten einzigen induktiven Kopplungsorgans können natirlich, ebenso wie in der Anordnung gemäss -Fig.
3, mehrere solcher Kopplungsorgane verwendet werden und es können auch mehrere Rohrleiter der in ^ig, 6 dargestellten
Art miteinander verbunden werden,
Claims (1)
- Pat e-ntan sprliche:1, Abstimmbares elektrisches Sieb, gekennzeichnet durch einen oder mehrere Wellenleiter, zur Änderung der elektrischen Länge dieser Wellenleiter geeignete Abstimmittel, sowie Mittel zum Ankoppeln eines zur Vergrösserung des Durchlassbereiches der Wellenleiter geeigneten Widerstandes, deren Anschlusspunkt an die Wellenleiter so gewählt ist, dass jeder Wellenleiter bei seiner Abstimmung auf die Mittelfrequenz seines Frequenzbereiches den grössten Durchlassbereich hat,2, Sieb nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch kapazitive Kopplungsmittel, welche in einem solchen Abstand von einem festen Bereich grössten Widerstandes der Wellenleiter an dieses angeschlossen sind, dass jeder Wellenleiter bei seiner Abstimmung auf die Mittelfrequenz seines.Frequenzbereiches den grössten Durchlassbereich hat,3, Sieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Ende der Wellenleiter offen ist und den festen Bereich grössten Widerstandes' darstellt.4, Sieb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsmittel an einem zwischen dem genannten festen Bereich grössten Widerstandes und dem durch die Abstimmittel bestimmten, einstellbaren Bereich kleinsten Widerstandes der Wellenleiter gelegenen Punkt angeordnet sind.5, Sieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstimmittel aus längs der Wellenleiter verschiebbaren, ihr elektrisches Feld abschliessenden leitenden Körpern bestehen .6, Sieb nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch induktive Kopplungsmittel, welche in einem solchen Abstand von einemfesten Bereich kleinsten Widerstandes der Wellenleiter an diese angeschlossen sind, dass jeder Wellenleiter bei seiner Abstimmung auf seine Mittelfrequenz seines Frequenzbereiches den grössten Durchlassbereich hat,7, Sieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Ende der Wellenleiter kurzgeschlossen ist und den Bereich kleinsten Widerstandes bildet,#. Sieb nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsmittel an einem zwischen dem genannten festen Bereich kleinsten Widerstandes und dem durch die Abstimmmittel bestimmten, einstellbaren Bereich grössten Widerstandes der Wellenleiter gelegenen Punkt angeordnet sind..9. Sieb nach Anspruch 7 oder Ö, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Länge der Wellenleiter bei ihrer Resonanzfrequenz gleich einer halben Wellenlänge oder einem ganzzahligen Vielfachen davon ist und die Wellenleiter an ihrem einen Ende durch feste und an ihrem anderen Ende durch bewegliche Kurzschlussmittel abgeschlossen sind.10. Sieb nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Kopplungsmittel von dem genannten festen Bereich grössten oder kleinsten Widerstandes gleich 0,15ÖX ist, wobei λ. die der Mittelfrequenz des Frequenzbereiches der Wellenleiter entsprechende Wellenlänge ist.11. Sieb nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es mehrere abstimmbare Wellenleiter enthält, welche miteinander an derartig gewählten Punkten ihrer Länge gekoppelt sind, dass das Sieb bei seiner Abstimmung auf die Mittelfrequenz seines Frequenzbereiches den grössten Durchlassbereich hat.12. Sieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Kupplungsmittel zur .gegenseitigen'Kopplung avr Wellenleiter vom genannten festen Bereich grössten oder kleinsten Widerstandes gleich Ο,137λ. ist, wobei λ. die der Mittelfrequenz des Frequenzbereiches des Siebes entsprechende Wellenlänge ist,13. Sieb nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstimmittel der Wellenleiter miteinander mechanisch verbunden sind,14. Sieb nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenleiter aus konzentrischen Leitungen bestehen.
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