DE2350186C3 - Directional coupler arrangement for coaxial lines - Google Patents
Directional coupler arrangement for coaxial linesInfo
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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.The invention relates to a directional coupler arrangement for a coaxial line with one in the longitudinal direction between the inner and outer conductor arranged, elongated, designed as a sheet metal strip coupling line, the connection ends of which on the inner conductors two coaxial connection pieces are attached.
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.From the German Auslegeschrift 12 48 762 a directional coupler arrangement for coaxial lines is with a coupling line arranged in the axial direction of the continuous inner conductor between the inner and outer conductor in the form of a thin sheet metal strip, the outline of which is narrowed towards the connection ends is known. The strip is bent in such a way that its narrower ends are closer to the coaxial outer conductor than the wider strip center section. However, there is a disadvantage with this arrangement on. that a vote by adjusting the distance between the coupling line and the Outer conductor of the coaxial line from the outside is not possible and thus required return damping and Directivity values over a larger frequency range cannot be achieved. In such known directional couplers, the fulfillment is made Requirements with regard to the sharpness of direction and the return loss, as a rule, by means of subsequent tuning reached by the user at the desired frequency.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine unkomplizierte Einrichtung bei einem für Koaxialleitungen vorgesehe-The object of the invention is to provide an uncomplicated device in a device provided for coaxial lines.
η Richtungskoppler zur äußerst genauen und homo-η directional coupler for extremely precise and homo-
nen Abstimmung der Rückflußdämpfung der Aus-adjustment of the return loss of the output
f etleitung und damit der Richtschärfe zu schaffen,to create conduction and thus directivity,
A wo außen einstellbar ist und deren elektrische A where is adjustable outside and their electrical
Wrte über einen weiten Frequenzbereich erhaltenWords received over a wide frequency range
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.the so that, for example, a unique voting W "ne satisfied by the manufacturer for use at frequencies within a ferscliiedenen ·; wide band to ensure further dime. According to the invention *! (Jig refers to a directional coupler arrangement of the type mentioned in the above, this object is achieved in that the coupling line is connected to the outer conductor via one or more plastic screws η distributed in the longitudinal direction so that the actuating heads of the plastic screws are accessible from the outer fault of the outer conductor and in that the supports of the plastic screws in the outer conductor and are formed in the coupling line such that upon actuation of the screws the distance between the plastically bendable formed coupling line ■ nd changes to the outer conductor. the spacing of the KoppeJ-Ltunp to the outer conductor, ie the impedance of the Decoupling line, can be adjusted extremely precisely and very homogeneously by adjusting the plastic screws rich with high quality.
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.There is an advantageous further development of the invention in that the outer conductor of the coaxial line Ιλι Area of the coupling line formed by an external conductor block attached to a conductive base plate and that the base plate is over a section of the outer conductor of the coaxial high-frequency line is mechanically fixed on a flat support plate in such a way that the area of the coupling line within the coaxial line is exposed. This results in clear wave resistance ratios in the course the coupling line.
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.From German DL-PS 28 310 it is in connection with the problem of setting the degree of coupling known in directional couplers in which the coupling line runs parallel to the inner conductor of the power line that To design coupling arrangement so that the parts of the energy conductor to which the coupling line is attached, combined with the coupling line to form a structural unit are, as such, to adjust the coupling factor to the inner conductor of the power line more or less is approached. The mentioned structural unit consists of a recessed part of the outer conductor the power line on which the two connection sockets for the coupling line and the one in the power line immersing coupling cables are attached themselves. at the known arrangement according to DL-PS 28 310 is the setting of the required coupling factor made by changing coupling conductors for different coupling factors the insertion inevitably result in different immersion depths.
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-The coupling attenuation, d. H. the quotient of the signal between the coaxial power line and the signal the decoupling line can be expediently thereby in the directional coupler arrangement according to the invention set that on that side of the base plate, <> 5 on which the outer conductor block is attached, a or several stacked one on top of the other, depending on their strength on the required coupling attenuation
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.correct spacer claws are arranged, which are congruent with the base plate and one the Outer conductor block have a removable slot, which in the two areas of the connections of the coupling line and the inner conductor of the coaxial connection piece is rounded to match the wave resistance. The outer conductor block is useful on both of them Ends concavely rounded in such a way that the wave resistance of the two coaxial connection pieces is retained remains.
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.After assembly and final coordination, the plastic screws are advantageous by attaching them Secured against rotation by lacquer seals. The plastic screws are expediently made of a material a relatively high dielectric constant and a small one, even at high frequencies Has loss angle.
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,Further details of the invention are given using an exemplary embodiment shown in five figures a directional coupler explained in more detail. 1 shows part of a coaxial high-frequency power line for receiving a decoupling line of a directional coupler according to the invention,
F i g. 2 den Bereich der Auskoppelemnchtung, betrachtet vom Inneren der Koaxialleitung,F i g. 2 the area of the decoupling device from inside the coaxial line,
F i g. 3 eine geschnittene Seitenansicht der Auskoppeleinrichiu.-ig des Richtungskopplers nach der Erfin-F i g. 3 a sectional side view of the Auskoppeleinrichiu.-ig of the directional coupler according to the invention
UFEi'g.4 eine Abstandsplatte zur Koppeldämpfungserhöhung in Schnittdarstellung, und U F E i'g.4 a spacer plate for increasing the coupling attenuation in a sectional view, and
F i g. 5 eine Einzelansicht der Kunststoffschraubenverbindung zwischen Koppelleitung und AußenleiterF i g. 5 is a detailed view of the plastic screw connection between the coupling line and the outer conductor
im Schnitt. _ ...on average. _ ...
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 Fig. 1 is a high frequency coaxial power line Via which, for example, the energy for supplying a television antenna runs and into which a decoupling device to be used for a directional coupler according to the invention. This Power line consists of an inner conductor 1 and a round outer conductor 2, from which one in this H-gur indicated, visible section 3 for receiving the decoupling device of the directional coupler excepted is. The fastening device for the 11; the cutout 3 matching decoupling device of the Directional coupler is also not shown as it not of importance here .st and, for example, in a simple screw connection of a flat support plate 4 enclosing the cutout 3 may exist.
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,In Fig. 2, the coupling line area is a directional coupler according to the invention shown in a view from the inside of the coaxial line. On a Base plate 5, which is screwed onto the flat support plate 4 of FIG. 1, is an elongated, pnsmen-shaped one Outer conductor block 6, for example, fastened by screws. At both ends 7 and 8 the outer conductor block 6 is concavely rounded so that it is at the transition points to the connecting pieces result in homogeneous wave resistance ratios. On the inner conductors 9 and 10 of the connection piece is em Elastically bendable, elongated metal strip 11 attached, which serves as a coupling line and its spacing to the outer conductor block 6 area wise through three Plastic fittings 12, 13 and 14, which in detail in connection with F i g. 5 described s.nd,
einstellbar ist. . , .is adjustable. . ,.
F i g 3 zeigt eine seitliche Gesamtschnittansicht der Auskoppeleinrichtung der Richtungskoppleranordnung nach der Erfindung. Auf der Grundplatte 5 ist derFIG. 3 shows a lateral overall sectional view of the decoupling device of the directional coupler arrangement according to the invention. On the base plate 5 is the
\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.The outer conductor block 6 by means of two screws 15 and 16 Consolidated. The metal strip serving as a coupling line 11 is attached to the inner conductors 8 and 9 of the two connecting pieces 17 and 18, while the outer conductor block 6 with its two ends on the outer conductors 19 and 20 of the two coaxial connection pieces 17 and 18 are applied with the same electrical potential. The coupling line metal strip 11 is as to its distance to the outer conductor block 6 by the three screw connections made of plastic material 12, 13 and 14 adjustable, so that the wave resistance of the decoupling line is extremely precise can be adjusted. This is for a one-time adjustment of the reflection factor of the decoupling line, which is derived from the There is coupling line 11 and the outer conductor block 6, a high degree of directivity of the directional coupler a wide range of frequencies, e.g. B. over the television band IV / V, given with high quality.
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. The coupling attenuation, d. H. the ratio of the energy of a signal to the one shown in FIG. 1 power line shown and the coupled energy of the signal on the coupling line, is determined by the strength one in FIG. 4, the spacer plate 21 shown in section, which between the base plate 5 and the the outer conductor of the coaxial power line partially forming the support plate 4 is placed. The spacer plate 21 has a contactor 22, which can accommodate the outer conductor block 6 and on both of them Ends is appropriately rounded for reasons of wave resistance homogeneity. It can be used for Coupling damping setting also use several such spacer plates 21 one above the other, which are standardized could be. The introduction of these spacer plates 21 is unaffected in large frequency ranges the quality values of the directional coupler possible.
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, derin Fig. 5 corresponds to one of the three in section Executed plastic screw connection points 12, 13 and 14 of the coupling line 11 with the Outer conductor block 6 shown. The outer conductor block 6 has a bore with a fine thread 23, in that the plastic screw 24 is screwed in. The bore 25 in the base plate 5 has a somewhat larger size Cross-section than the bore provided with the fine thread 23 in the outer conductor block 6, so that without Difficulties a screwdriver can be inserted to rotate the operating head 26. the Plastic screw 24 has a pin 28 which
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 nurίο inserted through a hole 30 in the coupling line 11 is. The cross section of the pin 28 is slightly smaller than that of the bore 30, so that no Canting or jamming between the pin 28 and the coupling line 11 can occur. After pushing through of the pin 28 through the bore 30 of the coupling line 11 is a slip ring 29 with this Sliding seat pushed open. The slip-on ring 29 has a depression 27, so that a subsequent gluing between the pin 28 and the slip-on ring 29 only
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-takes place in the area of the depression 27. The outer cross section of the slip-on ring 29 is larger than the cross section the bore 30. This type of gluing ensures that no glue is used on the coupling line 11 and to the fine thread 23 or the fine thread of the plastic screw 24. The distance adjustment the coupling line 11 with respect to the outer conductor block 6 happens when screwing in one direction by pressing a shoulder 31 of the plastic screw 24 on one side of the head
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 einepelleitung 11 and when screwing in the other direction by pressing the slip-on ring 29 the other side of the coupling line 11. After the vote has been taken, the Screw position in the bore 25 expediently a
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.Paint sealing made. The material for the plastic screw 24 and the slip-on ring 29 must Be adhesive and even at high frequencies a relatively high dielectric constant and a small one Have loss angle.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (12)
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DE19732350186 DE2350186C3 (en) | 1973-10-05 | Directional coupler arrangement for coaxial lines |
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DE19732350186 DE2350186C3 (en) | 1973-10-05 | Directional coupler arrangement for coaxial lines |
Publications (3)
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DE2350186A1 DE2350186A1 (en) | 1975-04-24 |
DE2350186B2 DE2350186B2 (en) | 1975-10-09 |
DE2350186C3 true DE2350186C3 (en) | 1976-05-20 |
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