DES0035416MA - - Google Patents
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
Tag der Anmeldung: 24. September 1953 Bekanntgemacht am 28. Juni 1956
DEUTSCHES PATENTAMT
In der Hochfrequenztechnik, insbesondere in der Entstörtechnik, tritt sehr häufig die Aufgabe auf,
Hochfrequenzenergie von einer Leitung.abzuführen, d. h.. die Hochfrequenzenergie kurzzuschließen, bevor
sie in irgendeinen Verbraucherkreis eintritt. Die zweite als Rückleitung dienende Leitung kann
hierbei auch durch die Erde oder eine Masseverbindung gegeben sein. Da lediglich die unerwünschte
Hochfrequenzenergie entfernt werden soll, nicht jedoch irgendwelche Betriebsströme abgeführt
werden sollen, braucht man also ein Schaltelement, das der abzuführenden Energie einen
möglichst geringen Widerstand, dem Betriebsstrom jedoch einen möglichst hohen Widerstand entgegensetzt.
Üblicherweise werden als solche Bauelemente Kondensatoren benutzt.
Die Kondensatoren weisen nun je nach ihrer Aufbauweise und abhängig von ihrem Kapazitätswert einen verschieden hohen Kernwiderstand auf,
der dem beabsichtigten Kurzschluß je nach seiner Größe hinderlich im Wege steht. Das Bestreben
geht also dahin, diesen durch das ableitende Bauelement dargestellten Kernwiderstand möglichst
klein zu gestalten. Ein Kondensator, der über einen verhältnismäßig kleinen Kernwiderstand verfügt
und daher in jenen Anwendungsfällen die meiste Verbreitung gefunden hat, ist der sogenannte
Durchführungskondensator, der außerdem gleich-
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S 35416 VIIIal21a4
zeitig noch die Eigenschaft hat, wenn er an der Durchtrittsstelle der zu beschaltenden Leitung durch
eine Abschirmwand benutzt wird, eine völlig dichte .Schirmung des einen Raumteils vom anderen zu
bilden. Durchführungskondensatoren sind jedoch immer noch mit einem gewissen Kernwiderstand
behaftet, der sich nicht beliebig verkleinern läßt, so daß bei sehr hohen Frequenzen seine Wirkung
mehr und mehr abnimmt.
ίο Es sind daher Überlegungen angestellt worden,
ob nicht durch andersartige Einrichtungen ein besserer Effekt, nämlich ein weitgehender Kurzschluß
der unerwünschten Hochfrequenz möglich ist.
Es wurde bereits vorgeschlagen, zur hochfrequenten Entstörung einer elektrischen Anlage
als Längsglied eine am Ende kurzgeschlossene Doppelleitung und als Querglied eine am Ende
offene Doppelleitung einzuschalten. Hierbei soll die Länge der Doppelleitung etwa ein Viertel der
Wellenlänge der Störfrequenz oder ein ungeradzahliges Vielfaches davon betragen. Für die zu entstörende
Frequenz ergibt sich dadurch ein nahezu widerstandsloser Kurzschluß. Jedoch- ist der Kurzschluß
bei dieser Anordnung nur für diese Frequenz . bzw. einen schmalen Bereich in ihrer Umgebung
wirksam. Eine breitbandige Entstörwirkung wird durch diese Anordnung nicht erreicht.
Erfindungsgemäß lassen sich hochfrequenzenergieführende Leiter in einem weiten Frequenzbereich
nahezu vollkommen kurzschließen, wenn das ,.Leiterpaar, vorzugsweise in koaxialer Anordnung,
mit gegebenenfalls mehr als einer Leitung kleinen Wellenwiderstandes, die nach den offenen
Seiten hin steigend erhöhten ohmschen Widerstand aufweist, beschaltet ist.
Durch die starke Bedämpfung der Leitung wird die induktive Wirkung derselben überdeckt, so daß
der Wellenwiderstand mit steigender Frequenz abnimmt.
Die beste Entstörstelle ist dann gegeben, wenn die Leitung kleinen Wellenwiderstandes eine
so hohe Dämpfung aufweist, daß keinerlei Reflexionen am Ende der Leitung entstehen. Dann
entspricht der Eingangswiderstand der Leitung im wesentlichen dem Wellenwiderstand.
Zur Erläuterung sei gleich die Fig. 1 heran-. gezogen. Das Leiterpaar a, b soll hochfrequenzmäßig
kurzgeschlossen werden. Entsprechend der erfindungsgemäßen Lehre beschaltet man dieses
Leiterpäar α, b mit einer bedämpften Leitung c, d
entsprechender Länge, so daß dieses Leiterpaar .. einen kleinen Wellenwiderstand für die abzuleitende
Frequenz bildet! Die Leitung kleinen Wellenwiderstandes
kann dabei, wie die Fig. 2 zeigt, beispielsweise aus einem koaxialen Kabel bestehen, das am
Ende offen ist, die Leitungen c, d können aber auch . gemäß Fig. 3 aus bandförmigem Material bestehen,
wobei es zweckmäßig ist, die eine Leitung so auszugestalten, daß der eine Leiter den anderen
vollkommen oder; nahezu vollkommen umschließt.
Bei der Wahl der Leitung kleinen Wellenwiderstandes gemäß Fig. 2 ist diese Forderung automatisch erfüllt, während man sie bei der Ver
wendung von bandförmigen Leitern entsprechend der Fig. 3 dadurch erfüllen kann, daß man den
einen Leiter doppelt vorsieht, im vorliegenden Falle den Leiter d, der den anderen Leiter c auf beiden
Seiten umgibt. . .
Solche Leitungen kleinen Wellenwiderstandes können z.B. Widerstände von 60 mfi aufweisen.
Zur weiteren Verringerung des Wellenwiderstandes dieser Leitungen schlägt, die Erfindung weiter vor,
, mehr als zwei Leitungen parallel an das zu entstörende Leitungspaär anzuschließen. Man erreicht
dann für die Gesamteinrichtung einen Kernwiderstand, der wesentlich kleiner ist und lediglich den
Wert des Wellenwiderstandes einer Leitung dividiert durch die Anzahl der vorgesehenen Leitungen
aufweist.
. Um. in die erfindungsgemäße Einrichtung nicht Induktivitäten einzubringen, die den Kernwiderstand
der Anordnung erhöhen, ist es zweckmäßig, die Verbindung zwischen den Leitungen kleinen
Wellenwiderstandes und . dem zu beschaltenden Leiterpaar induktivitätsarm auszugestalten.
Ein zweckmäßiges Beispiel für die Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Einrichtung ist in der
Fig. 4 im Axialschnitt und in der Fig. 5 im Querschnitt gezeigt. Das zu beschaltende Leiterpaar a, b
ist an der zu beschaltenden Stelle in Form zweier Hohlzylinder ausgebildet, die isoliert voneinander
koaxial ineinandergesteckt sind. Die Leitung α ist, isoliert durch ein- Isolierstück e, durch den beispielsweise
als Anschluß dienenden Stutzen f des äußeren Zylinders g, der die Leitung b darstellt,
hindurchgeführt und steht bei h mit dem inneren Hohlzylinder i in leitender Verbindung. Der äußere
Zylinder g enthält Schlitze, durch welche die Leitungen kleinen Wellenwiderstandes hindurchtreten
können. Diese sind im vorliegenden Beispiel als bandförmige Leiter ausgebildet, entsprechend der
Fig. 3, wobei nun der umhüllte Leiter d mit dem Zylinder g und der innere Leiter c mit dem inneren
Zylinder i in leitender Verbindung steht.
Die Fig. S ist an den entsprechenden Teilen mit gleichen Bezeichnungen wie auch die Fig. 4 versehen.
Im dargestellten Beispiel ist das Leiterpaar a, b mit vier Leitungen kleinen Wellenwiderstandes
beschaltet. Es steht jedoch nichts im Wege, insbesondere um kleine Kernwiderstände der Einrichtung
zu erzielen, die Anzahl der angeschalteten Leitungen kleinen Wellenwiderstandes zu erhöhen.
Im Falle der Ausbildung der Leitungen kleinen Wellenwiderstandes als bandförmige Leiter benutzt
man zweckmäßigerweise für ihre Darstellung Kondensatorfolien, die zur gegenseitigen Isolierung mit
auch aus der Kondensatortechnik bekannten dielektrischen Streifen zusammenarbeiten.
Da durch die Ausbildung der Felder der Leitungen kleinen Wellenwiderstandes eine gegenseitige
Störung und Beeinflussung praktisch ausgeschlossen ist, brauchen die Leitungen kleinen Wellenwiderstandes
nicht, wie in der Darstellung der Fig. 5, radial von dem Leiterpaar a, b abzugehen, vielmehr
kann man die sternförmig heraustehenden. Folien um die Einrichtung spiralig, wie auch bei einem
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Mehrfachkondensator, aufwickeln. Dies ist in der Fig. 6 in Aufsicht dargestellt, wobei jede einzelne
Linie der herumgewickelten Teile einer Leitung kleinen Wellenwiderstandes entspricht.
Durch diese Anordnung kommt man in einfacher Weise zu einem verkaufstechnisch günstigen Gebilde, das sich rein äußerlich, insbesondere wenn man die Einrichtung nach Fig. 6 noch mit einem Gehäuse umgibt, von einem Kondensator nicht
Durch diese Anordnung kommt man in einfacher Weise zu einem verkaufstechnisch günstigen Gebilde, das sich rein äußerlich, insbesondere wenn man die Einrichtung nach Fig. 6 noch mit einem Gehäuse umgibt, von einem Kondensator nicht
ίο unterscheidet und auch in gleicher Weise eingebaut
und angeschaltet werden kann. Der Vorteil ist jedoch gegenüber Kondensatoren sonstiger Bauweise,
daß man besonders kleine und genau vorher zu bestimmende Kernwiderstände der Einrichtung erzielen
kann. Die Leitungen kleinen Wellenwiderstandes brauchen nicht jede für sich einzeln hergestellt
zu werden, vielmehr können sie, wenn es sich um mehrere bei ein und derselben Anordnung
handelt so aufgebaut sein, daß die Leitungen gleicher
Polarität aus je einem durchlaufenden Stück bestehen, im vorliegenden Falle· je aus einem durchlaufenden
gefalteten Band bestehen. Der in der Fig. 5 durch den unterbrochenen Strich abgetrennte
Teil der Leitung kleinen Wellenwider Standes ist in der Fig. 7 entsprechend dieser eben
gegebenen Anweisung vergrößert dargestellt. Die innere Leitung c besteht aus einem durchlaufenden
gefalteten Folienstreifen, k ist die Isolationszwischenlage
und d die äußere, die Leitung c ummantelnde Leitung, die ebenfalls aus einem Stück
besteht, das entsprechend der Leitung c mitgefaltet wird.
Da bei sehr hohen Frequenzen die Leitungen kleinen Wellenwiderstandes auch nur verhältnismäßig
kurz zu sein brauchen, läßt sich in der beschriebenen Art eine Einrichtung erstellen, die verhältnismäßig
klein ist und günstigste Wirkung hinsichtlich der abzuleitenden Hochfrequenz zeigt.
Der innere Hohlraum der Hohlzylinder g und i der Fig. 4 und 5 kann dabei zur weiteren Verbesserung der gewünschten Wirkungsweise der ■: erfindungsgemäßen Einrichtung noch mit magneti-■ sierbarem Material wenigstens teilweise ausgefüllt sein. ■ . ' · .· ■
Der innere Hohlraum der Hohlzylinder g und i der Fig. 4 und 5 kann dabei zur weiteren Verbesserung der gewünschten Wirkungsweise der ■: erfindungsgemäßen Einrichtung noch mit magneti-■ sierbarem Material wenigstens teilweise ausgefüllt sein. ■ . ' · .· ■
Claims (10)
- PATENTANSPRÜCHE:i. Einrichtung zum hochfrequenzmäßigen Kurzschließen eines Leitungspaares, insbesondere für Entstörungszwecke, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitungspaar, vorzugsweise in koaxialer Anordnung, mit gegebenenfalls mehr als einer Leitung kleinen Wellenwiderstandes, die nach den offenen Seiten hin steigend erhöhten ohmschen Widerstand aufweist, beschaltet ist.
- 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen kleinen Wellenwiderstandes so hohe Dämpfung aufweisen, daß ihr Eingangswiderstand im wesentlichen dem Wellenwiderstand entspricht.
- 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen kleinen Wellenwiderstandes als bandförmige Leiter, beispielsweise aus Kondensatorfolie, ausgebildet sind.
- 4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen kleinen Wellenwiderstandes so ausgebildet sind, daß der eine Leiter den anderen ganz oder nahezu ganz umhüllt.
- 5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen kleinen Wellenwiderstandes mit dem zu überbrückenden Leitungspaar induktivitätsarm verbunden sind.
- 6. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das zu beschaltende Leitungspaar (a, b) an der zu beschaltenden Stelle als· zwei voneinander isolierte, koaxial ineinander angeordnete Hohlzylinder (g, i) aus leitendem Stoff ausgebildet' ist, die mit den bandförmigen Leitungen kleinen Wellenwiderstandes (c, d) induktivitätsarm in Verbindung stehen, wobei der eine Leiter (<f), der den anderen Leiter (c) umhüllt, mit dem äußeren Zylinder und der andere mit dem inneren Zylinder in induktivitätsarmer Weise verbunden ist.
- 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen kleinen Wellenwiderstandes um die koaxialen Zylinder nach Art eines Kondensators spiralförmig herumgewickelt sind.
- 8. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Leitungen kleinen Wellenwiderstandes die Leiter gleicher Polarität aus je einem durchlaufenden Stück bestehen (Fig. 7).
- 9. Einrichtung. nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Leiterpaar (a, b) an der Stelle, an der es mit den Leitungen kleinen Wellenwiderstandes (c, d) beschaltet ist, zusätzlich induktiv belastet ist.
- 10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Hohlraum der koaxialen Leiteranordnung mit magnetisierbarem Material wenigstens teilweise erfüllt ist.In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 233 940.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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