DE2350186C3 - Richtungskoppleranordnung für Koaxialleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Richtungskoppleranordnung für eine Koaxialleitung mit einer in deren Längsrichtung zwischen dem Innen- und Außenleiter angeordneten, länglichen, als Blechstreifen ausgebildeten Koppelleitung, deren Anschlußenden an den Innenleitern zweier koaxialer Anschlußstutzen befestigt sind.

Aus der deutschen Auslegeschrift 12 48 762 ist eine Richtungskoppleranordnung für Koaxialleitungen mit einer in Achsrichtung des durchgehenden Innenleiters zwischen Innen- und Außenleiter angeordneten Koppelleitung in Form eines dünnen Blechstreifens, dessen Umriß zu den Anschlußenden hin verschmälert ausgebildft ist, bekannt. Dabei ist der Streifen derart durchgebogen, daß seine schmaleren Enden näher am Koaxialaußenleiter liegen als der breitere Streifenmittelabschnitt. Bei dieser Anordnung tritt jedoch der Nachteil auf. daß eine Abstimmung durch Einstellung des Abstandes zwischen der Koppelleitung und dem Außenleiter der Koaxialleitung von außen nicht möglich ist und damit geforderte Rückflußdämpfungs- und Richtschärfe werte über einen größeren Frequenzbereich nicht erzielt werden können. Bei derartigen bekannten Richtkopplern wird die Erfüllung gestellter Forderungen hinsichtlich der Richtschärfe und der Rückflußdämpfung in der Regel durch jeweilige Nachstimmung vom Anwender auf die gewünschte Frequenz erreicht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine unkomplizierte Einrichtung bei einem für Koaxialleitungen vorgesehe-

η Richtungskoppler zur äußerst genauen und homo-

nen Abstimmung der Rückflußdämpfung der Aus-

f etleitung und damit der Richtschärfe zu schaffen,

A wo außen einstellbar ist und deren elektrische

Wrte über einen weiten Frequenzbereich erhalten

den so daß beispielsweise eine einmalige Abstim-^W»ne durch den Hersteller genügt, um den Einsatz bei ferscliiedenen Frequenzen innerhalb eine·; breiten Bandes Dime weiteres zu gewährleisten. Gemäß der Erfin- *! (jig sich auf eine Richtungskoppleranordnung der inea'ngs genannten Art bezieht, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, uaß die Koppelleitung über eine oder mehrere in Längsrichtung verteilte Kunststoffschraube η mit dem Außenleiter verbunden ist, daß die Betätiminßsköpfe der Kunststoff schrauben von der Außenfehedes Außenleiters zugänglich sind und daß die Halterungen der Kunststoff schrauben im Außenleiter und in der Koppelleitung derart ausgebildet sind, daß sich bei Betätigung der Schrauben der Abstand zwischen der plastisch biegefähig ausgebildeten Koppelleitung ■nd dem Außenleiter ändert. Der Abstand der KoppeJ-Ltunp zum Außenleiter, d.h. der Wellenwiderstand der Auskoppelleitung, läßt sich durch Einstellung der Kunststoffschrauben äußerst genau und sehr homogen abgleichen. Diese konstruktive Lösung gestattet den einmaligen Abgleich des Reflexionsfaktors, d.h. der Rückflußdämpfung innerhalb der Auskoppelleitung, und damit der Richtschärfe des Richtungskoppler über einen großen Frequenzbereich mit hoher Qualität.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der Außenleiter der Koaxialleitung Ιλι Bereich der Koppelleitung durch einen auf eine leitende Grundplatte aufgebrachten Außenleiterklotz gebildet ist und daß die Grundplatte über einem Ausschnitt des Außenleiters der koaxialen Hochfrequenzleitung auf einer ebenen Auflageplatte mechanisch fest derart angebracht ist, daß der Bereich der Koppelleitung innerhalb der Koaxialleitung frei liegt. Dadurch entstehen eindeutige Wellenwiderstandsverhältnisse im Verlauf der Auskoppelleitung.

Aus dt- DL-PS 28 310 ist es im Zusammenhang mit dem Problem der Einstellung des Kopplungsgrades bekannt, bei Richtkopplern, bei denen die Koppelleitung parallel zum Innenleiter der Energieleitung läuft, die Koppelanordnung so zu gestalten, daß die Teile des Energieleiters, an denen die Koppelleitung befestigt ist, mit der Koppelleitang zu einer Baueinheit lusammengefaßt sind, die als solche zur Einstellung des Kopplungsfaktors dem Innenleiter der Energieleitung mehr oder weniger genähert wird. Die genannte Baueinheit besteht aus einem ausgesparten Teil des Außenleiters der Energieleitung, an dem die beiden Anschlußbuchsen für die Koppelleitung und die in den Energieleiter eintauchende Koppellcitung selbst befestigt sind. Bei der bekannten Anordnung nach der DL-PS 28 310 wird die Einstellung des erforderlichen Kopplungsfaktors durch Auswechseln von Kopplungsleitern vorgenommen die für verschiedene Kopplungsfaktoren nach dem Einsetzen zwangläufig unterschiedliche Eintauchtiefen ergeben.

Die Koppeldämpfung, d. h. der Quotient des Signa s zwischen der koaxialen Energieleitung und des Signals der Auskoppelleiturig läßt sich bei der erfindungsgemaßen Richtungskoppleranordnung zweckmäßig dadurch einstellen, daß auf derjenigen Seite der Grundplatte, <>5 auf welcher der Außenleiterklotz angebracht ist, eine oder mehrere übereinander angeordnete, hinsichtlich ihrer Stärke auf die geforderte Koppeldämpfung abge-

stimmte Abstandsplauen angeordnet sind, welche mit der Grundplatte deckungsgleich sind und einen den Außenleiterklotz aufnehir.efähigen Schlitz aufweisen, welcher in den beiden Bereichen der Verbindungen der Koppelleitung und der Innenleiter der koaxialen Anschlußstutzen wellenwiderstandsgerecht abgerundet ist. Der Außenleiterklotz ist zweckmäßig an seinen beiden Enden derart konkav abgerundet, daß der Wellenwiderstand der beiden koaxialen Anschlußstutzen erhalten bleibt.

Nach der Montage und endgültigen Abstimmung werden die Kunststoffschrauben vorteilhaft durch Anbringen von Lackplomben drehgesichert. Die Kunststoffschrauben bestehen zweckmäßig aus einem Material, das auch bei hohen Frequenzen eine verhältnismäßig hohe Dielektrizitätskonstante und einen kleinen Verlustwinkel aufweist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand eines in fünf Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels eines Richtungskopplers näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Teil einer koaxialen Hochfrequenz-Energieleitung zur Aufnahme einer Auskoppelleitung eines Richtungskopplers nach der Erfindung,

F i g. 2 den Bereich der Auskoppelemnchtung, betrachtet vom Inneren der Koaxialleitung,

F i g. 3 eine geschnittene Seitenansicht der Auskoppeleinrichiu.-ig des Richtungskopplers nach der Erfin-

^UF^Ei'g.4 eine Abstandsplatte zur Koppeldämpfungserhöhung in Schnittdarstellung, und

F i g. 5 eine Einzelansicht der Kunststoffschraubenverbindung zwischen Koppelleitung und Außenleiter

im Schnitt. _ ...

In F i g. 1 ist eine koaxiale Hochfrequenz-Energieleitung über die beispielsweise die Energie zur Versorgung einer Fernsehantenne läuft und in die eine Auskoppeleinrlchtung für einen Richtungskoppler nach der Erfindung eingesetzt werden soll, dargestellt. Diese Energieleitung besteht aus einem Innenleiter 1 und einem runden Außenleiter 2, aus dem ein in dieser H-gur angedeutet sichtbarer Ausschnitt 3 zur Aufnahme der Auskoppeleinrichtung des Richtungskopplers ausgenommen ist. Die Befestigungseinrichtung fur die 11; den Ausschnitt 3 passende Auskoppeleinrichtung des Richtungskopplers ist ebenfalls nicht dargestellt, da sie hierbei nicht von Bedeutung .st und beispielsweise in einer einfachen Verschraubung einer den Ausschnitt 3 einfassenden, ebenen Auflageplatte 4 bestehen kann.

In F i g 2 ist der Koppelleitungsbereich eines Richtungskopplers nach der Erfindung in Ansicht vom Inneren der Koaxialleitung her dargestellt. Auf einer Grundplatte 5, welche auf die ebene Auflageplatte 4 der F i E 1 aufgeschraubt wird, ist ein länglicher, pnsmenförmiger Außenleiterklotz 6, beispielsweise durch Schrauben, befestigt. An seinen beiden Enden 7 und 8 ist der Außenleiterklotz 6 konkav abgerundet so daU sich an den Übergangsstellen zu den Anschlußstutzen homogene Wellenwiderstandsverhältnisse ergeben. An den Innenleitern 9 und 10 der Anschlußstutzen ist em elastisch biegefähiger, länglicher Metallstreifen 11 angebracht, der als Koppelleine dient und dessen Abstand zum Außenleiterklotz 6 bereichswe.se durch drei Kunststoffverschraubungen 12, 13 und 14, die im einzelnen im Zusammenhang mit F i g. 5 beschrieben s.nd,

einstellbar ist. . , .

F i g 3 zeigt eine seitliche Gesamtschnittansicht der Auskoppeleinrichtung der Richtungskoppleranordnung nach der Erfindung. Auf der Grundplatte 5 ist der

\ußenleiterklotz 6 mittels zweier Schrauben 15 und 16 Defestigt. Der als Koppelleitung dienende Metallstrei-Fen 11 ist an den Innenleitern 8 und 9 der beiden Anschlußstutzen 17 und 18 befestigt, während der Außenleiterklotz 6 mit seinen beiden Enden an den Außenleitern 19 und 20 der beiden koaxialen Anschlußstutzen 17 und 18 mit gleichem elektrischem Potential anliegt. Der Koppelleitungs-Metallstreifen 11 ist hinsichtlich seines Abstands zum Außenleiterklotz 6 durch die drei aus Kunststoffmaterial bestehenden Schraubverbindungen 12, 13 und 14 einstellbar, so daß sich hiermit der Wellenwiderstand der Auskoppelleitung äußerst genau abgleichen läßt. Damit ist für einmaligen Abgleich des Reflexionsfaktors der Auskoppelleitung, die aus der Koppelleitung 11 und dem Außenleiterklotz 6 besteht, eine hohe Richtschärfe des Richtungskoppler über einen großen Frequenzbereich, z. B. über das Fernsehband IV/V, mit hoher Qualität gegeben.

Die Koppeldämpfung, d. h. das Verhältnis der Energie eines Signals auf der in F i g. 1 dargestellten Energieleitung und der übergekoppelten Energie des Signals auf der Auskoppelleitung, wird durch die Stärke einer in F i g. 4 im Schnitt gezeigten Abstandsplatte 21 bestimmt, welche zwischen die Grundplatte 5 und die den Außenleiter der koaxialen Energieleitung teilweise bildenden Auflageplatte 4 gelegt wird. Die Abstandsplatte 21 weist einen Schütz 22 auf, welcher den Außenleiterklotz 6 aufnehmen kann und an seinen beiden Enden aus Gründen der Wellenwiderstandshomogenität zweckmäßig abgerundet ist. Es lassen sich zur Koppeldämpfungseinstellung auch mehrere derartige Abstandsplatten 21 übereinander verwenden, die normiert sein können. Das Einbringen dieser Abstandsplatten 21 ist in großen Frequenzbereichen ohne Beeinflussung der Qualitätswerte des Richtungskopplers möglich.

in F i g. 5 ist im Schnitt eine der drei übereinstimmend ausgeführten Kunststoffschrauben-Verbindungsstellen 12, 13 und 14 der Koppelleitung 11 mit dem Außenleiterklotz 6 dargestellt. Der Außenleiterklotz 6 weist eine Bohrung mit einem Feingewinde 23 auf, in das die Kunststoffschraube 24 eingeschraubt wird. Die Bohrung 25 in der Grundplatte 5 hat einen etwas größcren Querschnitt als die mit dem Feingewinde 23 versehene Bohrung im Außenleiterklotz 6, so daß ohne Schwierigkeiten ein Schraubenzieher zur Drehung des Betätigungskopfes 26 eingeführt werden kann. Die Kunststoffschraube 24 weist einen Zapfen 28 auf, der

ίο durch eine Bohrung 30 in der Koppelleitung 11 gesteckt ist. Der Querschnitt des Zapfens 28 ist geringfügig kleiner als derjenige der Bohrung 30, so daß kein Verkanten oder Verklemmen zwischen dem Zapfen 28 und der Koppelleitung 11 auftreten kann. Nach Durchstecken des Zapfens 28 durch die Bohrung 30 der Koppelleitung 11 wird auf diesen ein Aufsteckring 29 mit Schiebesitz aufgeschoben. Der Aufsteckring 29 weist eine Senkung 27 auf, so daß eine nachfolgende Klebung zwischen dem Zapfen 28 und dem Aufsteckring 29 nur

im Bereich der Senkung 27 erfolgt. Der äußrere Querschnitt des Aufsteckringes 29 ist größer als der Querschnitt der Bohrung 30. Durch diese Art der Verklebung wird gewährleistet, daß kein Klebstoff zur Koppelleitung 11 und zum Feingewinde 23 bzw. zum Feingewinde der Kunststoffschraube 24 gelangt. Die Abstandsverstellung der Koppelleitung 11 gegenüber dem Außenleiterklotz 6 geschieht bei Schraubtätigkeit in der einen Richtung durch Andrücken eines Ansatzes 31 der Kunststoffschraube 24 auf die eine Seite der Kop-

pelleitung 11 und bei Schraubtätigkeit in der anderen Richtung durch Andrücken des Aufsteckringes 29 auf die andere Seite der Koppelleitung 11. Nach vorgenommener Abstimmung wird zur Sicherung der Schraubenstellung in der Bohrung 25 zweckmäßig eine

Lackplombierung vorgenommen. Das Material für die Kunststoffschraube 24 und den Aufsteckring 29 muß klebefähig sein und auch bei hohen Frequenzen eine relativ hohe Dielektrizitätskonstante und einen kleinen Verlustwinkel aufweisen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Richtungskoppleranordnung für eine Koaxialleitung mit einer in deren Längsrichtung zwischen dem Innen- und Außenleiter angeordneten, länglichen, als Blechstreifen ausgebildeten Koppelleitung, deren Anschlußenden an den Innenleitern zweier koaxialer Anschlußstutzen befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelleitung (11) über eine oder mehrere in Längsrichtung verteilte Kunststoffschrauben (12, 13. 14) mit dem Außenleiter (6) verbunden ist, daß die Betätigungsköpfe (26) de,· Kunststpffschrauben (12,13, 14) von der Außenseite des Außenleiters (6) zugänglich sind und daß die Halterungen der Kunststoffschrauben (12,13,14) im Außenleiter (6) und in der KoppeSJeitung (11} derart ausgebildet sind, daß sich bei Betätigung der Schrauben (12,13, 14) der Abstand zwischen der elastisch biegefähig ausgebildeten Koppelleitung (U) und dem Außenleiter (6) ändert.

2. Richtungskoppleranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenleiter der Koaxialleitung im Bereich der Koppelleitung (11) durch einen auf eine leitende Grundplatte (5) aufgebrachten Außenleiterklotz (6) gebildet ist und daß die Grundplatte (5) über einem Ausschnitt des Außenleiters (2) der koaxialen Hochfrequenzleitung auf einer ebenen Auflageplatte (4) mechanisch fest derart angebracht ist, daß der Bereich der Koppelleitung (11) innerhalb der Koaxialleitung frei liegt.

3. Richtungskoppleranordnung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß auf derjenigen Seite der Grundplatte 5, auf welcher der Außenleiterklotz (6) angebracht ist, eine oder mehrere übereinander angeordnete, hinsichtlich ihrer Stärke auf die geforderte Koppeldämpfung abgestimmte Abstandsplatten (21) angeordnet sind, welche mit der Grundplatte (5) deckungsgleich sind und einen den Außenleiterklotz (6) aufnahmefähigen Schlitz (22) aufweisen, welcher in den beiden Bereichen der Verbindungen der Koppelleitung (U) und der Innenleiter (9, 10) der koaxialen Anschlußstutzen (17, 18) wellenwiderstandsgerecht abgerundet ist.

4. Richtungskoppleranordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenleiterklotz (6) an seinen beiden Enden (7, 8) derart konkav abgerundet ist, daß der Wellenwiderstand der beiden koaxialen Anschlußstutzen (17,18) erhalten bleibt.

5. Richtungskoppleranordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Außenleiterklotz (6) Bohrungen mit Feingewinde (23) zur Aufnahme der Kunststoffschrauben (24) vorgesehen sind, daß die Kunststoff schrauben (24) jeweils einen Zapfen (28) an dem Betätigungskopf (26) abgewandten Ende aufweisen, daß die Koppelleitung (U) an den für die Schraubenverbindungen mit dem Außenleiterklotz (6) vorgesehenen Stellen Bohrungen (30) aufweist, durch die jeweils ein Zapfen (28) gesteckt ist, welcher mit einem auf den Zapfen (28) von der anderen Seite der Koppelleitung (11) aufgesteckten Ring (29), der nicht durch die Bohrung (30) paßt, verklebt ist.

6. Richtungskoppleranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Bohrungen (30) in der Koppelleitung (11) geringfügig größer ist als der Querschnitt der Zapfen (28).

7. Richtungskoppleranordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feingewinde (23) nur im Außenleiterklotz (6) angebracht sind und daß in der Grundplatte (5) an den Verschraubungsstellen mit der Koppelleitung (H) öffnungen (25) mit einem dem Querschnitt der Feingewindebohrungen übersteigenden Querschnitt vorgesehen sind, in welche die Kunststoffschrauben (24) mit ihrem Betätigungskopf (26) hineinragen.

8. Richtungskoppleranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschrauben (24) nach der Montage und Abstimmung an ihren Betätigungsköpfen (26), beispielsweise durch Lackplomben, drehgesichert sind.

9. Richtungskoppleranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurststoffschrauben (24) aus einem Material bestehen, welches auch bei hohen Frequenzen eine verhältnismäßig hohe Dielektrizitätskonstante und einen kleinen Verlustwinkel aufweist.

10. Richtungskoppleranordnung nach Anspruch 5 und einetn der anderen vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschrauben (24) sowie der Aufsteckring (29) aus klebefähigem Material bestehen.

11. Richtungskoppleranordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufsteckring (29) mit strengem Schiebesitz auf den Zapfen (28) aufgesteckt ist.

12. Richtungskoppleranordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufsteckring (29) am Rande seiner Bohrung auf der der Koppelleitung (H) abgekehrten Seite abgeschrägt ist.