DE1011488B - Anordnung zur regelbaren Absorption sehr kurzer elektromagnetischer Wellen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur regelbaren Absorption sehr kurzer elektromagnetischer Wellen im Zuge einer Hochfrequenzleitung, bestehend aus einem Koaxialleitungsabschnitt und Abschlußwiderständen aus wellenabsorbierendem Material.

Für sehr kurze elektromagnetische Wellen sind regelbare Dämpfungsglieder bekannt, welche aus einer Hohlrohrleitung bestehen, die mit einem Längsschlitz versehen ist, in den ein Körper aus wellenabsorbierendem Material mehr oder weniger weit, je nach dem gewünschten Dämpfungswert, eingetaucht wird. Als wellenabsorbierendes Material kommt hierbei z. B. Graphit, Hochfrequenzeisen usw. in Frage. Diese Dämpfungsglieder sind im Bereich der längeren Zentimeter- und der Dezi meter weiten infolge der erforderlichen Mindestabmessungen der Hohlrohrleitungen sehr unhandlich. In diesem Frequenzbereich werden deshalb an Stelle von Hohlrohrleitungen meist Koaxialleitungen verwendet.

Es ist ferner bekannt, zur Dämpfung von Hochfrequenzenergie in KoaxiaHeitungen den Innenleiter über eine bestimmte Länge mit Widerstandsmaterial, beispielsweise Graphit, zu überziehen. Zur Dämpfungsregelung ist es notwendig, dieses Innenleiterstück gegen ein anderes mit verschiedenem Dämpfungswert auszuwechseln. Diese Anordnung weist jedoch schwerwiegende Mangel auf, sie ist nur stufenweise und nur bei Unterbrechung der Übertragungsleitung regelbar. Diese Dämpfungsglieder sind außerdem im allgemeinen nur für relativ niedrige Dämpfungswerte, z. B. 20 db, verwendbar, da sie für größere Dämpfungswerte zu unhandlich würden.

Es ist ferner bekannt, zwei rechteckige Hohlleiter an ihren Schmalseiten variabel zu koppeln. Hierbei besteht das Kopplungselement aus einer Anzahl eng benachbarter öffnungen oder Drähten eines Gitters in einer großen öffnung. Durch Änderung der effektiven Kopplungslänge kann die Hochfrequenzenergie verschieden auf die beiden Hohlleiter verteilt werden. Die Kopplung kommt durch die Beeinflussung der Laufzeiten der Schwingungsarten in den Hohlleitern durch die Gitterdrähte zustande.

Die Erfindung betrifft dagegen eine Anordnung zur regelbaren Absorption sehr kurzer elektromagnetischer Wellen im Zuge einer Hochfrequenzleitung, bestehend aus einem Koaxialleitungsabschnitt und Abschlußwiderständen aus wellenabsorbierendem Material. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß der Koaxialleitungsabschnitt aus zwei sich überlappenden Teilen besteht, die im Überlappungsbereich über Kopplungsöffnungen einstellbarer Größe miteinander gekoppelt sind und daß jeder der beiden Koaxialleitungsteile an dem seiner Anschlußseite abgewendeten Ende mittels wellenabsorbierenden Materials reflexionsfrei abgeschlossen ist.' Anordnung zur regelbaren Absorption
sehr kurzer elektromagnetischer Wellen

Anmelder:

Telefunken G. m. b. H.,
Berlin NW 87, Sickingenstr. 71

DipL-Phys. Karl Baur, Ulm,
ist als Erfinder genannt worden

Die erfindungsgemäße Anordnung zur regelbaren Absorption hat den Vorteil, daß bei längeren Wellen des Zentimeter- und vor allem bei Wellen des Dezimeterwellenbereiches noch handliche Abmessungen erzielt werden. Darüber hinaus gestattet die Anordnung noch relativ hohe Dämpfungswerte stufenlos einzustellen.

Nachstehend soll an Hand von Ausführungsbeispielen die Erfindung näher erläutert werden.

In Abb. 1 ist das Prinzip einer erfindungsgemäßen Anordnung dargestellt. An das offene Ende eines koaxialen Leitungsteiles 1 sei ein Sender S, an das offene Ende eines Koaxialleitungsteiles 2 ein Verbraucher 9Ϊ angeschlossen. Die koaxialen Leitungsteile 1 und 2 sind sich überlappend angeordnet und an ihren den Anschluß Seiten abgewendeten Enden mittels wellenabsorbierenden Materials reflexionsfrei abgeschlossen. Im vorliegenden Beispiel sind hierfür Dämpfungskörper aus Material mit nicht zu vernachlässigender Eindringtiefe und mit konisch auslaufendem Ende verwendet, die vor allem wegen ihrer kurzen Baulänge und ihrer geringen Reflexion besonders gut für diesen Zweck geeignet sind. In den Außenleitern der beiden Leitungsteile 1 und 2 ist an der Berührungsstelle im Überlappungsbereich je ein Längsschlitz 4 vorgesehen. Die Größe der vom Leitungsabschnitt 1 über die Kopplungsschlitze 4 in den Leitungsabschnitt 2 fließenden Energie ist von der Größe der offenen .Spaltlänge 4 abhängig, die durch gegenseitige Verschiebung der beiden Leitungsteile in

Längsrichtung veränderbar ist. Der Energieanteil im Leitungsteil 1, der nicht durch die Kopplungsöffnungen in den Leitungsteil 2 eingekoppelt wird, wird von dem Abschlußwiderstand 3 im Leitungsteil 1 absorbiert. Der aus dem Leitungsteil 1 in den Leitungs-

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1 Oil

teil 2 gekoppelte Energieanteil verteilt sich nochmals, und zwar auf den Verbraucher tft und auf das wellenabsorbierende Material 3 im Leitungsteil 2.

Eine weitere Ausführungsmöglichkeit für die Erfindung ist in der Abb. 2 dargestellt. Bei dieser An-Ordnung überlappen sich die beiden Hochfrequenzleitungsteile in der Weise, daß einer der Leitungsteile den anderen umfaßt. Zu diesem Zweck sind die Abmessungen des umfassenden Leitungsteiles 5 wesentlich größer gewählt als die des umfaßten 6. Das Umfassen geschieht in der Weise, daß der Innenleiter 7 des umfassenden Leitungsteiles relativ eng an dem Außenleiter 8 des umfaßten Leitungsteiles anliegt.

Ähnlich der Anordnung nach Abb. 1 sind im Überlappungsbereich Kopplungsöffnungen 9 vorgesehen, deren Zahl und Größe sich nach den geforderten Dampfungswerten richtet.

Da in der Praxis meist gefordert wird, daß die Absorptionsvorrichtung an den beiden Anschluß Seiten gleichen Leitungsquerschnitt aufweist, empfiehlt es ao sich, an dem ahschlußseitigen Ende zumindest eines Leitungsteiles einen, vorzugsweise reflexionsarmen, Übergang 10 auf den Leitungsquerschnitt des umfaßten Leitungsteiles vorzusehen.

Des weiteren ist ähnlich der Anordnung nach Abb. 1 jeder der beiden Leitungsteile an seinem der jeweiligen Anschluß seite abgewendeten Ende mittels wellenabsorbierenden Materials 11 reflexionslos abgeschlossen. Diese Dämpfungskörper bzw. Abschlußwiderstände werden zweckmäßig ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel der Abb. 1 in ihren Übergangsbereichen ausgebildet.

Zur Vermeidung eines Entweichens von Hochfrequenzenergie im Überlappungsbereich empfiehlt es sich ferner, an den den Kopplungsstellen benachharten Enden des Überlappungsbereiches zusätzlich Kontaktmittel zwischen den sich überlappenden Leitungsteilen vorzusehen. Beim Ausführungsbeispiel sind dies Kontaktkränze 12, die in der Fachsprache unter dem Ausdruck »Tulpenkontakt« bekannt sind, und längs des gesamten Umfanges der einander umfassenden Leitungsteile galvanische Verbindung herstellen. An Stelle der Tulpenkontakte können jedoch auch andere mechanische Kontaktvorrichtungen ebenso Anwendung finden, wie die bekannten kapazitiven Kontaktvorrichtungen, die von offenen λ/4-Leitungen oder am Ende kurzgeschlossenen 2/2-Leitungen Gebrauch machen, wobei unter λ die Betriebswellenlänge verstanden wird. DerartigeKontaktvorrichtungen sind beispielsweise durch die britische Patentschrift 562 674, insbesondere deren Fig. 3 und 4, vorbekannt.

Die Einstellung des gewünschten Wellenabsorptions- bzw. Dämpfungswertes kann bei der Anordnung nach Abb. 2 auf verschiedene Weise erfolgen. Es kann nämlich der Innenleiter der umfassenden Leitung ebenfalls nur mit Längsschlitzen versehen werden und die Einstellung der Dämpfung dadurch durchgeführt werden, daß die beiden Leitungsteile gegeneinander verdreht werden. Die effektive Schlitzlänge in Leitungsrichtung bleibt dabei erhalten, es ändert sich lediglich die Breite der einzelnen Längsschlitze und damit der Kopplungsfaktor. Für derartige Anordnungen empfiehlt es sich unter Umständen, eine besondere Form der Kopplungsöffnungen vorzusehen, damit der Bereich der Kopp lungs änderung nicht auf einen zu kleinen Drehwinkel der Leitungen begrenzt ist. Beispielsweise können die öffnungen in wenigstens einem der beiden Leitungsteile dreieckförmig oder nach einem Exponentialgesetz gewählt werden.

. Eine weitere Ausführungsmöglichkeit besteht darin, daß die beiden Leitungsteile in Längsrichtung der Leitung gegeneinander verschoben werden ähnlich der Anordnung nach Abb. 1, wobei es den jeweiligeil Anforderungen an den gewünschten Dämpfungswert und die Reflexionsfreiheit überlassen bleibt, ob einer der unmittelbar aneinanderliegenden Teile im Kopplungsbereich völlig unterbrochen wird — wie es die Abb. 2 zeigt — oder ob beide Teile mit Längsschlitzen versehen werden und durch die gegenseitige Längsverscbiebung der beiden Leitungsteile lediglich die axi'ale Länge der Kopplungsöffnungen verändert wird unter Beibehaltung ihrer Breitenabmessungen.

Bei den in den Abbildungen dargestellten Ausfuhr rungsbeispielen sind jeweils an bestimmten Enden der Generator bzw. Verbraucher angeschaltet. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Anordnung kann jedoch auch mit gleichem Erfolg im umgekehrten Sinne betrieben werden.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur regelbaren Absorption sehr kurzer elektromagnetischer Wellen im Zuge einer Hochfrequenzleitung, bestehend, aus einem Ko,-axialleitungsabschnitt und Abschlußwiderständeft aus wellenabsorbierendem Material, dadurch gekennzeichnet, daß der Koaxialleitungsabschnitt aus zwei sich überlappenden Teilen besteht, die im Überlappungsbereich über Kopplungsöffnungen einstellbarer Größe miteinander gekoppelt sind, und daß jeder der beiden Koaxialleitungsteile an dem seiner Anschlußseite abgewendeten Ende mittels wellenabsorbierenden Materials reflexionsfrei abgeschlossen ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Kopplungsöffnungen durch gegenseitige Verschiebung oder Verdrehung der beiden Koaxialleitungsteile veränderbar ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesser der beiden Koaxialleitungsteile derart verschieden gewählt sind und daß diese Teile derart angeordnet sind, daß im Überlappungsbereich der Innenleiter des einen Leitungsteiles den Außenleiter des anderen Leitungsteiles umfaßt.

4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsöffnung (en) als Längsschlitz(e) ausgebildet ist (sind).

5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenleiter des Leitungsteiles mit kleinerem Durchmesser und/oder der Innenleiter des Leitungsabschnittes mit größerem Durchmesser an der Kopplungsstelle unterbrochen sind/ist.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Anschlußenden der Hochfrequenzleitungsteile reflexionsarme Übergänge auf Leitungen mit gebräuchlichen Querschnitten vorgesehen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr.- 835 913;
Proc. of the d. R. E., Juli 1953, S. 922 bis 924.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 70S 586/303 6.57