CH222394A - Device for transmitting an electrical vibration. - Google Patents

Device for transmitting an electrical vibration.

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CH222394A
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Gloeilampenfabrieken N Philips
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Philips Nv
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/02Coupling devices of the waveguide type with invariable factor of coupling

Landscapes

  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Description

  

  Vorrichtung zur     Übertragung    einer elektrischen Schwingung.    Die Erfindung bezieht     sich    auf eine Vor  richtung zur Übertragung einer elektrischen  Schwingung, die zwei konzentrische Über  \ragungsleitungen enthält, und bei der der       Innenleiter    von einer der     Übertra;gungslei-          tun(ren    mit dem Aussenleiter der andern       Übertragungsleitung    verbunden ist.  



  -Gemäss der     Erfindung    bildet ein Teil des       crenannten    Aussenleiters den Innenleiter einer       konzentrischen        Übertragungsleitung    mit einer  Gänge von praktisch     (21a-1)        ).,'4,    wobei  die     Wellenlänge    der zu     übertragenden     Schwingung und     7a    eine ganze Zahl bedeutet.

    Diese     letztgenannte    Übertragungsleitung ist       zwischen    den Enden der     Aussenleiter    der bei  den erstgenannten Übertragungsleitungen     ge-          schaltet.     



  Bei einer bevorzugten     Ausführungsform     des     erfindungsgemässen    Vorrichtung     sind     zum Anpassen einer ersten an     eine        zweite          konzentrische    Übertragungsleitung, zwei oder  mehrere     Übertragungsleitunb        teilstrecken    vor  gesehen, die in     Reihensühaltung    mit dem  Innen- und Aussenheiter der ersten Übertra-         gungsleitung    und in Parallelschaltung mit ;  dem Innen- und Aussenleiter der     zweiten          Übertragungsleitung    verbunden sind.  



  In manchen Fällen ist es im     Hinblick     auf die Parallelschaltung erforderlich, zur       Erzielung    einer Phasenumkehrung in     einer;     der     Teilstrecken,    :diese um eine halbe Wellen  länge grösser     als    die andere     (n)    Teilstrecke<I>(n)</I>  zu wählen.  



  In einer solchen     Ausführungsform        ider     Vorrichtung nach ,der Erfindung ist eine Im  pedanztransformation erzielbar, .deren Ver  hältnis dem Quadrat der     verwendeten    An  zahl Teilstrecken     enispricht,        während,die    bei       Ianpedanztransformation    eintretenden Ver  luste äusserst gering sind.  



  An Hand der Zeichnung, in der verschie  dene Ausführungsformen der Vorrichtung  nach der Erfindung beispielsweise dargestellt  sind, werden .diese und die damit erzielbaren  Vorzüge näher     erläutert.     



  Die     Fig.    1, 2 und 4 zeigen Vorrichtun  gen, die insbesondere zur Erleichterung eines      richtigen     Verständnisses    der     nachfolgenden     Ausführungsbeispiele dienen.  



  Die     Fig.    3 und 5 zeigen     Aus@führungs-          formen    der erfindungsgemässen Vorrichtung,  die zum Anpassen     zweier        Übertragungslei-          tungen,    je zwei     Übertra,gungsleitungstei'Z-          strecken    enthalten, und in den       Fig.    6 und 7 sind     entsprechende    Vorrich  tungen mit drei     Übertragungsleitungsteil-          strecken    abgebildet.  



  In Füg. 1 ist A eine konzentrische Über  tragungsleitung mit einem Innenleiter 1 und  einem     Aussenleiter    2. Die Enden des Innm  und des Aussenleiters dieser Übertragungs  leitung sind mit den Innenleitern 3     bezw.    4       zweier    in Gegentakt geschalteter     konzen-          trischer    Übertragungsleitungen verbunden.

    Das eine     Viertelswellenlä        nge    der zu über  tragenden     Schwingung    lange     Endstück    der  Übertragungsleitung A ist von einem Hohl  leiter 6 umgeben, der am einen Ende mit       den    Aussenleitern 5 der in     Gegentakt        .geschal-          teten        Übertragungsleitungen    verbunden ist.  



  Zur Erläuterung der Wirkungsweise der  in     F'ig.    1. dargestellten     Vorrichtung    sei von  den in Gegentakt geschalteten Übertragungs  leitungen ausgegangen. Die in den Innenlei  tern 3 und $ dieser     Übertragungsleitungen     fliessenden     'Ströme    sind     gegenphasig,    wie in  der Figur durch Pfeile     angedeutet    ist.

   Da  bei einer einzigen     Übertragungsleitung    die  Ströme des Innen- und des Aussenleiters  gleich gross aber     entgegengesetzt    gerichtet  sind, muss der Innenleiter 4 von einer der in  Gegentakt geschalteten     Übertragungsleitun-          gen    mit dem Innenleiter 1 der Übertragungs  leitung A verbunden werden,     während    der  Innenleiter 3 der andern .der in     Gegentakt          geschalteten        Übertragungsleitungen    mit der  Innenoberfläche des Aussenleiters 2 der     Übe:

  r-          tragungsleititng    A verbunden werden     rnuss.     Um einen     Iiurzschluss    von jener der in Ge  gentakt     geschalteten        Übertragungsleitungen     zu verhüten, deren Innenleiter mit dem  Aussenleiter der Übertragungsleitung     .4    ver  bunden ist, ist es erforderlich, dass am Ende  des Aussenleiters 2 dessen     Aussenoberfläche     eine hohe     Impedanz    für die zu     übertragende            Sehwingung    aufweist.

   In diesem Fall     wird     ein Übertragen des Stromes des Innenleiters  3 auf die Aussenoberfläche des Aussenleiters  2 und also durch Vermittlung der Hülle 6  zurück nach :dem Aussenleiter 5 der Übertra  gungsleitung- 3, 5     verhindert,    und wird also  der Strom     .des        Innenleiters    3 ausschliesslich  der Innenoberfläche des     Aussenleiters    2 über  tragen werden.

   Die erforderliche hohe Impe  danz der     Aussenoberfläche    am Ende des  Aussenleiters 2 wird dadurch erhalten, dass  man einen     Teil    des     Aussenleiters    2 mit einer  Länge von einer     Viertelswellenlänge    der zu  übertragenden Schwingung den Innenleiter  einer am Ende kurzgeschlossenen     Übertra-          gungs@leitung    mit einer Länge von praktisch  einer     Viertelswellenlänge    bilden lässt, deren  Aussenleiter durch die Hülle 6 gebildet     wird.     Da die     Leitungen    3, 5 und 4, 5 in bezug auf  die     Übertraboungsleitung    A in Reihe ge  schaltet sind,

   muss bei Anpassung der Wel  lenwiderstand von jeder der beiden in     Gegen-          takt    geschalteten     Leitungen    die     Hälfte    des  Wellenwiderstandes der     Übertragungsleitung     A     betragen.    Auf diese Weise     wird    eine Im  pedanztransformation von 2 : 1 erhalten.  



       Fig.    2 zeigt eine geänderte     Bauart    der in       Fig.    1     :dargestellten        Vorrichtung,    bei :der die       Leiter    der in Gegentakt     geschalteten        Über-          tragungsleitungen    in Flucht liegen und die  Aussenleiter 5 :durch ein einziges Rohr ge  bildet werden, das. durch die     Hülle    6     hin-          durchgeführt    :

  ist.     I?m    die     Übertragungslei-          tung    A mit den Innenleitern 3, 4 der in Ge  gentakt     geschalteten        Leitung        verbinden    zu  können, ist innerhalb der Hülle 6 eine Aus  sparung im Aussenleiter 5 vorgesehen. Die  Wirkungsweise der in     Fig.   <B>29</B> dargestellten  Vorrichtung entspricht übrigens jener nach       Fig.    1.  



  In     Fig.    3 ist eine Vorrichtung dargestellt,  die zum Anpassen einer     Übertragungsleitung     <I>A</I> an eine     zweite        Übertragungsleitung   <I>B</I>       dient.    Diese Vorrichtung wird durch Ver  wendung einer Vorrichtung nach     Fig.    1 er  halten, 'bei der aber :die beiden in Gegentakt  geschalteten     Übertragungsleitungen    in Par  allelschaltung mit der Übertragungsleitung           B    verbunden sind.

   Weil, wie     vorstehend    be  merkt, die Ströme in den     Innenleitern    der in  Gegentakt geschalteten Übertragungsleitun  gen gegenphasig sind, so muss, bevor diese  beiden Leitungen in     Parallelschaltung    mit  einer     einzelnen        Übertragungsleitung    verbun  den werden können, die     Phase        :des    Stromes  in einer der beiden in Gegentakt geschalte  ten Leitungen in     be.zug    auf jene des !Stromes  in der     andern    Leitung     umgekehrt    werden.

    Dies wird dadurch     erzielt,        dass-    die Länge  der einen der in Gegentakt geschalteten       Übertragungsleitungen    um eine halbe Wel  lenlänge grösser als die     Ader    andern gewählt       wird.    Infolgedessen, werden an den Enden  der auf diese Weise entstandenen Übertra  gungsleitungen, die im folgenden     Übertra-          gungsleitungsteilstrecken    genannt     werden,     gleichphasige .Ströme auftreten, so     dass    die  Enden in     Parallelschaltung    mit der Übertra  gungsleitung B verbunden werden können.  



  Wenn angenommen wird,     @dass        der    Wel  lenwiderstand -der     Übertragungsleitung    A  sich auf 2Z beläuft, so .soll der Wellenwider  stand von jeder der beiden     Teilstrecken    Z  und jener der Übertragungsleitung B 'zur  Erzielung einer Anpassung an .die parallel  geschalteten     Teilstrecken    2 betragen, wo  durch also eine     Impedanztransformation    von  4 : 1 erhalten wird.  



  In     Fig.    4 ist eine     Ausführungsform        dar-          gestellt,    die von der nach     Fig.        .3.    durch die  Art und Weise abweicht, in der die     Über-          tragmu.nbmgleitungsteilstrecken    mit der     Übertra-          gtxngsqeitung    A verbunden sind. Der Innen  leiter von einer der     Teilstrecken    ist durch  das Innere der Verlängerung des Innenleiters  der Übertragungsleitung A hindurchgeführt  und mit der Innenoberfläche .des Aussenlei  ters 2 der Leitung A verbunden.

   Die andere       Übertragungsleitungsteilstrecke    ist neben  dem Aussenleiter '2 angeordnet und deren  Innenleiter ist durch eine Öffnung des       Aussenleiters    2     hindurchgeführt    und mit dem  Innenleiter .l der Leitung A verbunden. Um  einen Kurzschluss der Übertragungsleitung A  zu verhüten, müssen die     genannt-.an    Verbin-         dungspunkte    je in einem Abstand einer       Viertelswellenlänge    der zu übertragenden       Schwingung    vom Ende des Aussenleiters 2  angebracht sein.

   Weil     dieSpannungen    in den  beiden     Übertragungsleitungsteilstrecken    ge  genphasig sind, ist     ebenso    wie .in     Fig.        -3    eine  der Teilstrecken mit einer     U-förmigen    Ver  längerung von 2/2 versehen. In jener Teil  strecke     fliesst    bei     oderdargestellten    Vorrich  tung ein     @Strom    i, falls angenommen, wird,       dass    die Übertragungsleitung B einen.     Strom     2i führt.

   Die (Ströme ,der     Innenleiter        t3    und 4  der     Übertragungsleitungste@lstrecken    und die  entsprechenden Ströme im Aussenleiter wer  den in der     Leitung    A summiert, wie in der  Figur durch Pfeile angedeutet ist. Die     @Span-          nung    am Ende der Übertragungsleitung A       entspricht        ider    Spannung einer jeden Teil  strecke.

   Dementsprechend muss der Wellen  widerstand der     Leitung    A halb so     gross    wie  der     Wellenwiderstand    einer jeden     Teilstrecke     g     ewähslt    werden.  



  Die     Vorrichtung    nach     Fig.    4     dient    im  wesentlichen zur Erleichterung     eines    richti  gen Verständnisses der folgenden     Ausfüh-          rungeformen.    Die Vorrichtung nach     Fig.    4  zeigt zwei Möglichkeiten zum Summieren  der     iStröme    in zwei     Ülbertragungsleitungstenl-          strecken.,    und zur Verbindung von zwei       Übertragungsleitungen,    die die gleiche !Span  nung führen.  



  In     Fig.    5 ist eine     Vorriehtungdargestellt,     beider die     .Ströme    der     Übertragungsleitungs-          teilstrecken    3., -5 und 4, '5' in. Reihe zusam  mengefügt werden. Der Strom in der Über  tragungsleitung A ist gleich gross wie der     2n     den     Teilstreoken,    es ist aber die Spannung  verdoppelt.

   Die     Übertra.gungsleitunggteil-          strecke    3, 5 erstreckt sich teilweise innerhalb  der Übertragungsleitung A und     bildet    also  den Innenleiter 31 einer Übertragungsleitung  mit     einer    Länge von einer     Viertelswellen-          länge,    deren Aussenleiter vom Aussenleiter  der     Übertragungsleitung    A     gebildet    wird.

    Der Strom auf der     Innenoberfläohe    des  Aussenleiters der linken     Übertragungsleitungs-          teilgtrecke    wird     mittels    eines, durch die Öff  nung 51     des        Innenleiters    der Übertragungs-      leiturig A     hindurchgeführten    Leiters dem  Innenleiter .der     rechten        Übertrabiingsleitazngs-          teilstrecke    übertragen,

   deren Aussenleiter die  Verlängerung     des    Innenleiters der Übertra  gungsleitung A     bildet.    Der zwischen den       Leitern    1 und 2     angeordnete    Teil<B>31</B> der  Teilstrecke bildet nunmehr     einen    Funkt, in  dem die Spannung des     Innenleiters    3 in  Reihe mit der des     Innenleiters        --l    verbunden  ist.

       Weil    die     Aussenoberfläche    des     Leiters     31 einen Teil einer am Ende kurzgeschlos  senen     Übertragungsleitung        mit    einer Länge  von einer     Viertelswellenlänge    bildet,     kann     auf deren Aussenoberfläche kein 'Strom flie  ssen.

       Weil    also der Strom in der     Übertra-          bungsleitung    A     gleich    gross wie      < ler    in jeder  der     Teilstrecken    3, 5 und 4, 5' sein muss,  während die     '@Spannung    .der Übertragungslei  tung A der Summe der Spannungen der bei  den Teilstrecken     entspricht,

      muss .der     Wellen-          widerstand    der     übertragungsl.citung    A zum  Erzielen einer Anpassung     .das        Zweifache    von  dem einer jeden     Übertragungsleitungstei9-          strecke    sein.  



  Es sei bemerkt, dass die     Strön        2e    in den bei  den     Übertragungsleitungsteilstrecken        Olleich-          phasig    sind und     .somit    im Hinblick auf die  Parallelschaltung keine Phasenumkehrung  erforderlich ist.

   Die von der Übertragungs  leitung A abgewendeten Enden der     Übertra-          gungsleitun-gsteilstrecken    sind in Parallel  schaltung mit der     Übertragunb    leiturig B  verbunden, wobei zur Erzielung einer An  passung der     Wellenwiderstand    der     Ü'bertra-          gungsleitung        B    halb so gross wie der einer  jeden Teilstrecke sein soll, wodurch mittels  der in     Fig.    5 dargestellten Vorrichtung eine       Impedaniztransformation    von 4:1 erhalten  wird, und in     jedem    Punkt der Vorrichtung  eine genaue Anpassung vorhanden ist.  



  In     Fig.    6 ist eine Vorrichtung     dargestellt,     mit deren Hilfeeine     Impedanztransformation     von 9 : 1 erhalten werden kann und bei der  drei     Übertragungsleitungsteilstrecken    glei  cher Länge verwendet werden, ,die in Par  allelschaltung mit der     Übertragun,galeitung    B  und in     Reihensehaltung    mit der Übertra  gungsleitung A angeordnet sind.

   Ein Teil    von jeder der     Übertragungs.leitungrsteilstrek-          ken    22, 24, 26 ist über eine Länge einer vier  tele Wellenlänge von einem     Leiter    28 um  geben, der am einen Ende mit dem Aussen  leiter der     betreffenden    Teilstrecke verbunden  ist.

       Die    auf diese Weise gebildeten     Über-          tragungs'leitungen    mit einer Länge von einer       VierteIswellenlänge    verursachen für die zu  übertragenden     Schwingungen    eine hohe Im  pedanz am Ende der     Aussenoberfläche    des  Aussenleiters der     Übertragungsleitungsteil-          strecken.    Der Strom des Innenleiters 23 der  ersten     Übertragungsleitungstei'lstrecke    wird  infolgedessen der Innenoberfläche des Aussen  leiters der     mittleren    Teilstrecke übertragen,

    und es fliesst der Strom vom Innenleiter 2.5  der mittleren Teilstrecke nach der Innenober  fläehe des Aussenleiters der letzten Teil  strecke. Der Strom auf der Innenoberfläche  der ersten Teilstrecke wird der Strom .des       Innenhüters    2 der     Übertragungsleitung        @l,     und der (Strom des     Innenleiters    27 der letzten       Teilstrecke    wird .der Strom des Aussenleiters  der Übertragungsleitung A.

   Da auf diese  Weise die Teilstrecken     .2'$,    24 und 26 in       Reihenschaltung    mit der Übertragungsleitung  A verbunden sind und die     8tröme    in diesen  Teilstrecken     gleichphasig    sind, muss der Wel  lenwiderstand einer jeden Teilstrecke     1/a    des       Wellenwiderstandes    der     Übertragungsleitung     A     betragen.    An dem von der ersten     Über-          tragungsleitung    abgewendeten Ende sind die       Übertragungsleitungsteilstrecken    in     Parallel-          seha,

  ltung    mit dem     Innenleiter    9 und dem  Aussenleiter 8 der     Übertragungsleitung    B  verbunden. Hierdurch muss der Wellenwider  stand der     Übertragungsleitung        B1/3    von .dem  einer jeden     Übertragungsleitungsteilstrecke     betragen. Das Übersetzungsverhältnis zwi  schen der Übertragungsleitung A und der       Übertragungsleitung    B beträgt 9 : 1.  



  In     Fig.    7 ist eine geänderte Ausführungs  form einer     Vorrichtung    nach     Fi.g.    6 darge  stellt, die besonders     wichtig    ist, weil die  einerseits parallel und anderseits in Reihe       gesehalteten    Teilstrecken derart vereinigt  sind,     dass    die     Impedanztransformation    er  föIgt, während die zu übertragende Schwin-           gong    die     Vorrichtung,

  durchlauft.    Unter     Em-          stä.nden        ist    die Bauart der in     Fig.    7 darge  stellten Vorrichtung über die der vorigen  Ausführungsformen zu bevorzugen. Bei der  Vorrichtung nach     Fig.    7 besteht     .die    Über  tragungsleitung A aus einem     Aussenleiter        ,1'2     und einem     Innenleiter    10, Der Innenleiter  10 durchläuft die     Transformationsvorrich-          tung    über seine ganze     Länge    und ist mit  dem Innenleiter 1'9 der Übertragungsleitung  B verbunden.

   Das Ende des Innenleiters 10  ist von einem Leiter 11 umgeben, der zu  sammen mit dem von ihm     umfassten    Teildes  Innenleiters 10 eine der     zwischengeschalteten     Anpassungsteilstrecken bildet. Ein Teil des       Leiters    11     ist    von einem folgenden Leiter     .113     umgeben und bildet mit ihm eine     zweite     Teilstrecke, in der ,der Leiter 11 den Innen  leiter, der Leiter 13 den. Aussenheiter     bildet.     Das Ende des Leiters 11 ist mit dem Ende  des Leiters 20 der Übertragungsleitung B  verbunden.

   Weil die Länge des Leiters 11  zwischen dem Ende und dem Verbindungs  punkt des     Leiters    13 eine     Viertelswellen-          lä.nge    beträgt, wird der Strom     ,des    Leiters 20  der     Innenoberfläche    des Leiters 11 übertra  gen.     Entsprechend    dem Leiter 11     bildet,der     Leiter<B>13</B> den     Innenleiter    einer Teilstrecke,  deren Aussenleiter 12 der Übertragungslei  tung A den Aussenleiter bildet.

   Das Ende  des Leiters 21 ist     mit,dem    Ende des Leiters  13 verbunden, und es wird wieder .der Strom  des Leiters 21 ausschliesslich .der Innenober  fläche des Leiters     d3    übertragen werden kön  nen.     Die    Impedanz des Teils der Übertra  gungsleitung B mit dem     Innenleiter    20 ist       derart    der     Übertragungsleitung    B mit dem  Innenleiter '20 ist derart gewählt, dass beim       Verhi.ndungspunkt    der Leiter 20 und 19 ein  Drittel des     ;

  Stromes    des     Innenleiters    19 zum  Leiter 10 und zwei     Drittel    zum Leiter 20       fliesst.    Am Verbindungspunkt des     Leiters    20  und 21 werden die Verhältnisse derart ge  wählt,     .dass    der Strom :des     Leiters    20 am  letztgenannten     Verbindungspunkt    in zwei  gleiche Teile     geteilt    wird.  



  Unabhängig vom Wege, dem jeder Teil  .des Stromes des     Innenleiters    der Übertra-         gungsleitung        ss    infolge der Verteilung folgt,       werden,die    Ströme in den     Punkten,    in denen  sie     zusammengefügt    werden, wieder ,gleich  phasig sein, weil die von jedem Stromteil  durchflossene     Weglänge    gleich     gross    ist.  



  Die     erwähnten    drei     !Stromteile,    :die in  Reihe     zusammengefügt,die    Übertragungslei  tung A speisen, verursachen in der Übertra  gungsleitung A eine     iSpannung        3,E    und einen  Gesamtstrom i, wenn in der Übertragungs  leitung B eine Spannung E herrscht und ein  Strom     3i    fliesst. Auf .diese Weise wird ein  Übersetzungsverhältnis 9 : 1 erhalten.  



  Sämtlichen     oibenbeschriebenen    Vorrich  tungen liegt zu     Grunde,,dass    der Innenleiter  strom einer konzentrischen Übertragungslei  tung auf die Innenoberfläche des Aussen  leiters einer andern     -konzentrischen    Übertra  gungsleitung übertragen werden kann. Wenn  die :Stromwege derart sind,     dass    keine Re  flexionspunkte für die Innen- oder Aussen  leiterströ.me vorhanden :sind, führen die be  schriebenen Vorrichtungen eine     Impe.danz-          transformation    herbei,     ohne        dass    dabei  stehende Wellen     auftreten.     



  Es sei     bemerkt"dass    überall dort, wo von  einer Übertragungsleitung von     einer    Viertels  wellenlänge die Rede ist, ebenso eine Über  tragungsleitung mit einer Länge von einer  ungeraden Anzahl     Viertelswellenlängen    ver  wendet werden kann. Es ist aber eine     Über-          tragungsleitung    von einer     Viertelswellen-          länge    zu bevorzugen, weil     damit    eine ver  hältnismässig hohe Eingangsimpedanz erzielt  werden kann und diese zu einer gedrungenen  Bauart der beschriebenen Vorrichtungen  führt.



  Device for transmitting an electrical vibration. The invention relates to a device for the transmission of an electrical oscillation which contains two concentric transmission lines and in which the inner conductor of one of the transmission lines is connected to the outer conductor of the other transmission line.



  -According to the invention, part of the crenated outer conductor forms the inner conductor of a concentric transmission line with a pitch of practically (21a-1))., '4, where the wavelength of the vibration to be transmitted and 7a denotes an integer.

    This latter transmission line is connected between the ends of the outer conductors of the transmission lines mentioned first.



  In a preferred embodiment of the device according to the invention, two or more transmission line sections are provided for matching a first to a second concentric transmission line, which are in series with the inner and outer units of the first transmission line and in parallel with; the inner and outer conductors of the second transmission line are connected.



  In some cases, with regard to the parallel connection, it is necessary to achieve a phase inversion in one; of the sections: this should be half a shaft length larger than the other section <I> (n) </I>.



  In such an embodiment of the device according to the invention, an impedance transformation can be achieved, whose ratio corresponds to the square of the number of segments used, while the losses occurring in the case of an impedance transformation are extremely small.



  Based on the drawing, in which various embodiments of the device according to the invention are shown, for example, these and the advantages that can be achieved are explained in more detail.



  1, 2 and 4 show Vorrichtun conditions, which are used in particular to facilitate a correct understanding of the following embodiments.



  3 and 5 show embodiments of the device according to the invention which contain two transmission line sections each for adapting two transmission lines, and FIGS. 6 and 7 show corresponding devices with three transmission line sections - routes shown.



  In add. 1, A is a concentric transmission line with an inner conductor 1 and an outer conductor 2. The ends of the Innm and the outer conductor of this transmission line are with the inner conductors 3 respectively. 4 of two concentric transmission lines connected in push-pull.

    The end piece of the transmission line A, which is a quarter-wave length of the vibration to be transmitted, is surrounded by a hollow conductor 6, which is connected at one end to the outer conductors 5 of the push-pull transmission lines.



  To explain the mode of operation of the in Fig. 1. The device shown is based on the push-pull transmission lines. The currents flowing in the inner conductors 3 and $ of these transmission lines are in phase opposition, as indicated in the figure by arrows.

   Since in a single transmission line the currents of the inner and outer conductors are equally large but directed in opposite directions, the inner conductor 4 must be connected to the inner conductor 1 of the transmission line A by one of the push-pull transmission lines, while the inner conductor 3 must be connected to the other . of the push-pull transmission lines with the inner surface of the outer conductor 2 of the Übe:

  transmission line A must be connected. In order to prevent a short circuit from that of the counter-clocked transmission lines, the inner conductor of which is connected to the outer conductor of the transmission line .4, it is necessary that the outer surface of the end of the outer conductor 2 has a high impedance for the visual oscillation to be transmitted.

   In this case, the current of the inner conductor 3 is prevented from being transmitted to the outer surface of the outer conductor 2 and thus back to the outer conductor 5 of the transmission line 3, 5 through the intermediary of the sheath 6, and the current of the inner conductor 3 is therefore exclusively the Inner surface of the outer conductor 2 are carried over.

   The required high impedance of the outer surface at the end of the outer conductor 2 is obtained by connecting a part of the outer conductor 2 with a length of a quarter wavelength of the vibration to be transmitted to the inner conductor of a transmission line short-circuited at the end with a length of practically one Can form a quarter wavelength, the outer conductor is formed by the sheath 6. Since the lines 3, 5 and 4, 5 are connected in series with respect to the transfer line A,

   the wave resistance of each of the two counter-clocked lines must be half the wave impedance of transmission line A. In this way an impedance transformation of 2: 1 is obtained.



       FIG. 2 shows a modified design of the device shown in FIG. 1, in which: the conductors of the push-pull transmission lines are in alignment and the outer conductors 5: are formed by a single tube which carried out:

  is. In order to be able to connect the transmission line A to the inner conductors 3, 4 of the line connected in counter-clocked fashion, a recess is provided in the outer conductor 5 within the sheath 6. Incidentally, the mode of operation of the device shown in FIG. 29 corresponds to that according to FIG. 1.



  In FIG. 3, a device is shown which is used to adapt a transmission line <I> A </I> to a second transmission line <I> B </I>. This device is obtained by using a device according to FIG. 1, but in which: the two push-pull transmission lines are connected to the transmission line B in parallel.

   Because, as noted above, the currents in the inner conductors of the push-pull transmission lines are in phase opposition, the phase of the current in one of the two must be in push-pull before these two lines can be connected in parallel with a single transmission line switched lines can be reversed with respect to those of the current in the other line.

    This is achieved in that the length of one of the push-pull transmission lines is selected to be half a wavelength greater than the other wire. As a result, in-phase currents will occur at the ends of the transmission lines created in this way, which will be called transmission line sections below, so that the ends can be connected to transmission line B in parallel.



  If it is assumed that the wave resistance of the transmission line A amounts to 2Z, then the wave resistance of each of the two sections Z and that of the transmission line B 'to achieve an adaptation to the sections connected in parallel is 2 where is thus obtained by an impedance transformation of 4: 1.



  In FIG. 4, an embodiment is shown which differs from that according to FIG. differs by the way in which the transmission line sections are connected to the transmission line A. The inner conductor of one of the sections is passed through the inside of the extension of the inner conductor of the transmission line A and connected to the inner surface .des Aussenlei age 2 of the line A.

   The other transmission line section is arranged next to the outer conductor 2 and its inner conductor is passed through an opening in the outer conductor 2 and connected to the inner conductor 1 of the line A. In order to prevent a short circuit of the transmission line A, the mentioned connection points must each be attached at a distance of a quarter wavelength of the vibration to be transmitted from the end of the outer conductor 2.

   Because the voltages in the two transmission line sections are in opposite phase, as in Fig. -3 one of the sections is provided with a U-shaped extension of 2/2. In that part of the route an @current i flows in the device shown or, if it is assumed that the transmission line B has one. Current 2i leads.

   The (currents, the inner conductor t3 and 4 of the transmission line sections and the corresponding currents in the outer conductor are summed up in line A, as indicated by arrows in the figure. The voltage at the end of transmission line A corresponds to the voltage of a stretch every part.

   Accordingly, the wave resistance of line A must be half as large as the wave resistance of each section.



  The device according to FIG. 4 essentially serves to facilitate a correct understanding of the following embodiments. The device according to FIG. 4 shows two possibilities for adding up the currents in two transmission line sections, and for connecting two transmission lines which carry the same voltage.



  5 shows a device in which the currents of the transmission line sections 3., -5 and 4, '5' are added together in a row. The current in the transmission line A is the same as the 2n of the partial streoken, but the voltage is doubled.

   The partial transmission line 3, 5 extends partially within the transmission line A and thus forms the inner conductor 31 of a transmission line with a length of a quarter wavelength, the outer conductor of which is formed by the outer conductor of the transmission line A.

    The current on the inner surface of the outer conductor of the left transmission line section is transmitted to the inner conductor of the right transmission line section by means of a conductor passed through the opening 51 of the inner conductor of transmission line A,

   whose outer conductor forms the extension of the inner conductor of transmission line A. The part <B> 31 </B> of the section arranged between the conductors 1 and 2 now forms a point in which the voltage of the inner conductor 3 is connected in series with that of the inner conductor -1.

       Because the outer surface of the conductor 31 forms part of a transmission line short-circuited at the end with a length of a quarter wavelength, no current can flow on its outer surface.

       Because the current in the transmission line A must be the same as in each of the sections 3, 5 and 4, 5 ', while the voltage of the transmission line A corresponds to the sum of the voltages in the sections,

      The wave resistance of the transmission line A must be twice that of each transmission line section in order to achieve an adjustment.



  It should be noted that the currents 2e in the transmission line sections are out of phase and therefore no phase reversal is required with regard to the parallel connection.

   The ends of the transmission line sections facing away from the transmission line A are connected in parallel with the transmission line B, whereby the characteristic impedance of the transmission line B should be half as large as that of each section to achieve an adaptation , whereby an impedance transformation of 4: 1 is obtained by means of the device shown in FIG. 5, and there is an exact match at every point of the device.



  6 shows a device with the aid of which an impedance transformation of 9: 1 can be obtained and in which three transmission line sections of equal length are used, which are connected in parallel with the transmission line B and in series with the transmission line A. are arranged.

   A part of each of the transmission line partial sections 22, 24, 26 is given over a length of a four-tele wavelength by a conductor 28 which is connected at one end to the outer conductor of the relevant section.

       The transmission lines formed in this way with a length of a fourth wavelength cause a high impedance for the vibrations to be transmitted at the end of the outer surface of the outer conductor of the transmission line sections. The current of the inner conductor 23 of the first transmission line section is consequently transmitted to the inner surface of the outer conductor of the middle section,

    and the current flows from the inner conductor 2.5 of the middle section to the inner surface of the outer conductor of the last section. The current on the inner surface of the first section becomes the current of the inner guard 2 of the transmission line @l, and the current of the inner conductor 27 of the last section becomes the current of the outer conductor of the transmission line A.

   Since in this way the sections .2 '$, 24 and 26 are connected in series with the transmission line A and the currents in these sections are in phase, the wave resistance of each section must be 1 / a of the wave resistance of the transmission line A. At the end facing away from the first transmission line, the transmission line sections are in parallel.

  Lung connected to the inner conductor 9 and the outer conductor 8 of the transmission line B. As a result, the wave resistance of the transmission line must be B1 / 3 from .dem of each transmission line section. The gear ratio between the transmission line A and the transmission line B is 9: 1.



  In Fig. 7 is a modified embodiment of a device according to Fi.g. 6, which is particularly important because the sections, which are on the one hand parallel and on the other hand in series, are combined in such a way that the impedance transformation takes place, while the vibrating signal to be transmitted

  passes through. Under certain circumstances, the design of the device shown in FIG. 7 is to be preferred over that of the previous embodiments. In the device according to FIG. 7, the transmission line A consists of an outer conductor 1'2 and an inner conductor 10. The inner conductor 10 runs through the transformation device over its entire length and is connected to the inner conductor 1'9 of the transmission line B.

   The end of the inner conductor 10 is surrounded by a conductor 11 which, together with the part of the inner conductor 10 it encompasses, forms one of the intermediate matching sub-sections. Part of the conductor 11 is surrounded by a following conductor .113 and forms with it a second section in which, the conductor 11 is the inner conductor, the conductor 13 the. Outdoor cheer forms. The end of the conductor 11 is connected to the end of the conductor 20 of the transmission line B.

   Because the length of the conductor 11 between the end and the connection point of the conductor 13 is a quarter wave length, the current of the conductor 20 is transmitted to the inner surface of the conductor 11. Corresponding to the conductor 11, the conductor <B> 13 the inner conductor of a section, the outer conductor 12 of the transmission line A forms the outer conductor.

   The end of the conductor 21 is connected to the end of the conductor 13, and again the current of the conductor 21 will only be able to be transmitted to the inner surface of the conductor d3. The impedance of the part of the transmission line B with the inner conductor 20 is such that the transmission line B with the inner conductor 20 is selected such that at the connection point of the conductors 20 and 19 one third of the;

  Current of the inner conductor 19 to the conductor 10 and two thirds to the conductor 20 flows. At the connection point of the conductors 20 and 21, the ratios are selected in such a way that the current: of the conductor 20 is divided into two equal parts at the last-mentioned connection point.



  Regardless of the path that each part of the current of the inner conductor of the transmission line follows as a result of the distribution, the currents in the points where they are joined together will again be in phase because the path length through which each current part flows is the same is big.



  The three! Current parts mentioned above, which are put together in series and feed the transmission line A, cause a voltage 3, E and a total current i in the transmission line A when there is a voltage E in the transmission line B and a current 3i flows. In this way a gear ratio of 9: 1 is obtained.



  All of the devices described above are based on the fact that the inner conductor current of one concentric transmission line can be transmitted to the inner surface of the outer conductor of another concentric transmission line. If the current paths are such that there are no reflection points for the internal or external conductor currents, the devices described bring about an impedance transformation without standing waves occurring.



  It should be noted that wherever a transmission line of a quarter wavelength is used, a transmission line with a length of an odd number of quarter wavelengths can also be used. However, a transmission line of a quarter wavelength is to be used prefer, because a ver relatively high input impedance can be achieved and this leads to a compact design of the devices described.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Vorrichtung zur Übertragung einer elek trischen ;Schwingung mit zwei konzentrischen Übertragungsleitungen, bei der der Innen leiter von einer der Übertragungsleitungen mit dem Aussenleiter der andern Ü @bertra- gungsleitung verbunden ist, dadurch gekenn zeichnet, dass ein Teil dieses Aussenleiters den Innenleiter einer konzentrischen Übertra gungsleitung mit einer Länge von praktisch (2n-1) .1/4 bildet, Claim: Device for the transmission of an electrical; oscillation with two concentric transmission lines, in which the inner conductor of one of the transmission lines is connected to the outer conductor of the other transmission line, characterized in that part of this outer conductor is the inner conductor of a concentric Transmission line with a length of practically (2n-1) .1 / 4 forms, wobei<B>2</B> die Wellen- länge der zu übertragenden Schwingung und n. eine ganze Zahl bedeutet, und diese letzt genannte t bertragungsleitung zwischen den Enden der Aussenleiter der erstgenannten 1Jhertragungsleitungen geschaltet ist. UNTERANSPRÜCHE 1. where <B> 2 </B> is the wavelength of the oscillation to be transmitted and n. means an integer, and this last-mentioned transmission line is connected between the ends of the outer conductors of the first-mentioned 1-transmission lines. SUBCLAIMS 1. Vorrichtung nach Ptitentanspruoli, da durch gekennzeichnet, dass zum Anpassen einer ersten konzentrischen Übertragungslei- tung an eine zweite konzentrische Übertra- gungs@eitung, mindestens zwei Übertragungs- leitungsteilstrecken angebracht sind, Device according to Ptitentanspruoli, characterized in that at least two transmission line sections are attached to match a first concentric transmission line to a second concentric transmission line, die in Reihenschaltung mit .dem Innen- und dein Aussenleiter der ersten Übertragungsleitung und in ParalleIscbaltung mit dem Irenen- und dem Aussenleiter der zweiten Vbertragung-s- leitung verbunden sind. which are connected in series with the inner and outer conductors of the first transmission line and in parallel with the irene and outer conductors of the second transmission line. 2. Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Übertra- gungsleitungSteilstrecl,en vorgesehen sind, bei denen die Länge der einen Teilstrecke prak tisch um eine halbe Wellenlänge grösser als die der andern Teilstrecke ist, von welchen Teilstrecken die einen Enden der Innenleiter miteinander und mit dem Innenleiter der zweiten Übertragungsleitung verbunden sind, 2. Device according to dependent claim 1, characterized in that two transmission lines are provided, in which the length of one section is practically half a wavelength greater than that of the other section, of which sections the one ends of the inner conductor together and are connected to the inner conductor of the second transmission line, und bei denen das eine der nicht miteinander verbundenen Enden -der Innenleiter mit dein Innenleiter und -das andere mit dem Aussen leiter der ersten Übertragungsleitung ver bunden ist, während die Aussenleiter der bei den Teilstrecken an beiden Enden miteinan- der verbunden und der Aussenleiter der zwei ten Übertragungsleitung mit den von der ersten Übertragungsleitung abgewendeten und miteinander verbundenen Enden der Aussenleiter der Teilstrecken verbunden sind, and in which one of the unconnected ends - the inner conductor with your inner conductor and - the other with the outer conductor of the first transmission line is connected, while the outer conductor is connected to each other at both ends of the sections and the outer conductor of the two th transmission line are connected to the ends of the outer conductors of the sections facing away from the first transmission line and connected to one another, wobei der Aussenleiter der ersten Übertra gungsleitung den Innenleiter einer Übertra gungsleitung mit einer Länge von praktisch (? n---1) ),j'4 bildet, deren Aussenleiter mit den Aussenleitern der beiden Übertragungs- leitungsteilstrecken verbunden ist. 3. whereby the outer conductor of the first transmission line forms the inner conductor of a transmission line with a length of practically (? n --- 1)), j'4, the outer conductor of which is connected to the outer conductors of the two transmission line sections. 3. Vorrichtung nach Unteranspruch ,l, dadurch gekennzeichnet, da.ss zwei Übertra- bungsleitungsteilstrecken angebracht sind, bei denen die Länge der einen Teilstrecke prak- tisch um eine halbe Wellenlänge grösser als die der andern Teilstrecke ist, Device according to dependent claim 1, characterized in that two transmission line sections are attached, in which the length of one section is practically half a wavelength greater than that of the other section, von welchen Teilstrecken die einen Endender Innenleiter miteinander und mit dem Innenleiter der zweiten bertragungsleitung verbunden sind und bei denen das eine der nicht miteinander verbundenen Enden .der Innenleiter mit dein Innenleiter und das andere mit dem Aussen leiter der ersten Übertragungsleitung verbun den ist, of which sections the one end of the inner conductor is connected to one another and to the inner conductor of the second transmission line and in which one of the unconnected ends of the inner conductor is connected to the inner conductor and the other to the outer conductor of the first transmission line, während der Aussenleiter der zwei ten Übertragungsleitung mit den von der ersten Übertragungsleitung abgewendeten und miteinander verbundenen Enden der Aussenleiter der Teilstrecken verbunden ist, wobei der Aussenleiter der Teilstrecke, deren Innenleiter mit dem Aussenleiter der ersten Übertragungsleitung verbunden ist, while the outer conductor of the second transmission line is connected to the ends of the outer conductors of the sections facing away from the first transmission line and connected to one another, the outer conductor of the section whose inner conductor is connected to the outer conductor of the first transmission line, die Ver längerung des Innenleiters dieser übertra- gungsleitung bildet und wobei .dieser Aussen leiter den Innenleiter einer Übertragungslei tung mit einer Länge von praktisch (2n- 1) .i/4 bildet, deren Aussenleiter die Verlängerung des Aussenleiters der ersten Übertragungsleitung bildet. 4. the extension of the inner conductor of this transmission line forms and where .this outer conductor forms the inner conductor of a transmission line with a length of practically (2n-1) .i / 4, whose outer conductor forms the extension of the outer conductor of the first transmission line. 4th Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Übertra- gungsleitungsteilstrecken gleicher Länge an gebracht sind, deren Innenleiter an ,den von der ersten Übertragungsleitung abgewende ten Enden miteinander und mit dem In nenleiter der zweiten Übertragungsleitung verbunden sind, und bei denen der Aussen leiter einer ersten Teilstrecke mit dem Innen leiter der zweiten Teilstrecke verbunden ist, Device according to dependent claim 1, characterized in that two transmission line sections of the same length are attached, the inner conductors of which are connected to the ends facing away from the first transmission line with one another and with the inner conductor of the second transmission line, and in which the outer conductor is one the first section is connected to the inner conductor of the second section, während der Innenleiter der ersten Teil strecke mit dem Aussenleiter der ersten .Über tragungsleitung und der Aussenleiter der zweiten Teilstrecke mit dem Innenleiter der ersten Übertragung & leitung verbunden ist, wobei der Aussenleiter der zweiten Übertra gungsleitung mit den von der ersten Über- tragungsleitung abgewendeten und mitein- ander verbundenen Enden der Aussenleiter der Teilstrecken verbunden ist, while the inner conductor of the first sub-section is connected to the outer conductor of the first transmission line and the outer conductor of the second sub-section is connected to the inner conductor of the first transmission line, the outer conductor of the second transmission line being connected to and facing away from the first transmission line - is connected at the connected ends of the outer conductor of the sections, und dass der Aussenleiter der zweiten Übertragungslei- tungsteilstrecke die Verlängerung des Innen eiters der ersten Übertragungsleitung bildet und dieser Aussenleiter den Innenleiter einer Übertragungsleitung mit eine: Länge von praktisch<I>(2</I> ja <I>-1)</I> d/4 bildet, deren Aussen leiter die Verlängerung des Aussenleiters der ersten Übertragungsleitung bildet. 5. and that the outer conductor of the second transmission line section forms the extension of the inner conductor of the first transmission line and this outer conductor forms the inner conductor of a transmission line with a length of practically <I> (2 </I> yes <I> -1) </ I > d / 4 forms whose outer conductor forms the extension of the outer conductor of the first transmission line. 5. Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass drei Übertra- gungsleitungsteilstrecken gleicher Länge an gebracht sind, bei denen der Innenleiter einer jeden Teilstrecke mit "dem Aussenleiter der folgenden Teilstrecke verbunden ist, und bei denen der Aussenleiter der .ersten Teilstrecke mit dem Innenleiter,der ersten Übertragungs leitung und der Innenleiter der letzten Teil strecke mit dem Aussenleiter der ersten über- tragungsleitung verbunden ist, Device according to dependent claim 1, characterized in that three transmission line sections of the same length are attached, in which the inner conductor of each section is connected to "the outer conductor of the following section, and in which the outer conductor of the first section is connected to the inner conductor, the the first transmission line and the inner conductor of the last section is connected to the outer conductor of the first transmission line, während der Innenleiter der zweiten Übertragungsleitung mit den von .der ersten Übertragungsleitung abgewendeten Enden der Innenleiter der Teilstrecken, und der Aussenleiter der zwei ten Übertragungsleitung mit .denselben En ,den ,der Aussenleiter der Teilstrecken ver bunden ist, und dass jeder Aussenleiter der Übertragungsleitungsteilstrecken den Innen leiter je einer von drei Übertragungsleitun gen mit einerLänge von praktisch (2 n-1) i/4 bildet, while the inner conductor of the second transmission line is connected to the ends of the inner conductor of the sections facing away from the first transmission line, and the outer conductor of the second transmission line is connected to the same end, the outer conductor of the sections, and that each outer conductor of the transmission line sections is connected to the inside conductor forms one of three transmission lines with a length of practically (2 n-1) i / 4, deren Aussenleiter miteinander und mit dem Aussenleiter der ersten Übertra gungsleitung verbunden sind. whose outer conductors are connected to one another and to the outer conductor of the first transmission line.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0787459A1 (en) 1996-02-05 1997-08-06 Owo Kunststoffwerke AG Toilet seat accessory

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EP0787459A1 (en) 1996-02-05 1997-08-06 Owo Kunststoffwerke AG Toilet seat accessory

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