DE924330C - Electrical switch arrangement for separating electromagnetic energy of short and very short waves according to frequency ranges - Google Patents
Electrical switch arrangement for separating electromagnetic energy of short and very short waves according to frequency rangesInfo
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Description
Elektrische Weichenanordnung zur Trennung elektromagnetischer Energie kurzer und sehr kurzer Wellen nach Frequenzbereichen Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Weichenanordnungen zur Trennung elektromagnetischer Energie nach Frequenzbereichen. Solche Anordnungen sind beispielsweise notwendig, wenn an einer gemeinsamen Antenne mehrere Sender oder Empfänger mit voneinander verschiedenen Frequenzbereichen betrieben werden sollen. Zu diesem Zweck werden die am zugeordneten Weicheneingang angeschlossenen Sender bzw. Empfänger über aus elektrischen Filtern und Leitungen bestimmter Länge bestehende Weichenzweige untereinander parallel an eine gemeinsame, z. B. an der Antenne liegende Leitung (Weichenausgang) gelegt. Die an solche Weichenanordnungen gestellten Forderungen sind, daß die Weichenzweige für den ihnen zugeordneten Durchlaßbereich (Frequenzkanal) ohne Verluste durchlässig sind, während sie für die Durchlaßbereiche der anderen Weichenzweige sperren müssen. Die Frequenzkanäle der einzelnen Weichenzweige sollen außerdem ohne Verluste untereinander getrennt werden können und an die gemeinsame Leitung in ihrem Frequenzbereich gut angepaßt sein.Electrical switch arrangement for the separation of electromagnetic energy short and very short waves according to frequency ranges The invention relates on electrical switch arrangements for the separation of electromagnetic energy Frequency ranges. Such arrangements are necessary, for example, when on a common antenna several transmitters or receivers with different from each other Frequency ranges are to be operated. For this purpose, the assigned Switch input connected transmitter or receiver via electrical filters and lines of a certain length connect existing switch branches parallel to one another a common, e.g. B. placed on the antenna line (switch output). The requirements placed on such switch arrangements are that the switch branches permeable to the pass band assigned to them (frequency channel) without losses are, while they have to block the passbands of the other switch branches. The frequency channels of the individual switch branches should also be without losses to one another can be separated and connected to the common line in its frequency range well be adjusted.
Bei kurzen und sehr kurzen Wellen werden solche Weichenanordnungen meist aus koaxialen Leitungen und Hohlleitungen aufgebaut, wobei die Transformationseigenschaften einer Leitung ausgenutzt werden. Dabei sind für jeden zwischen einem gemeinsamen Leitungsverzweigungspunkt (Weichenausgang) und einem am Weicheneingang angeordneten Filter verlaufenden Weichenzweig Leitungen von verschiedener von Durchlaß- und Sperrfrequenz abhängiger Länge notwendig.Such switch arrangements are used for short and very short waves mostly constructed from coaxial lines and hollow lines, with the transformation properties of a line can be used. Thereby are for everyone between a common Line branching point (switch output) and one arranged at the switch input Filters running switch branch lines of various pass and stop frequencies depending on length necessary.
Nachteilig ist bei den bekannten Weichenanordnungen, daß für jeden Weichenzweig einer Weichenanordnung, bei der die Sperrung der Wellen bzw. die Fortleitung der Wellen durch .entsprechend lang bemessene Leitungen erfolgt, Leitungsstücke (Verbindungsleitungen) mit voneinander unterschiedlicher Länge notwendig sind. Der mechanische Aufbau ist also in jedem Fall von dem zugeordneten Frequenzbereich abhängig, so daß nicht immer eine gemeinsame Serienfertigung elektrischer Weichen für verschiedene Frequenzbereiche möglich ist.The disadvantage of the known switch arrangements that for each Turnout branch of a turnout arrangement, in which the blocking of the shafts resp. the The waves are forwarded through lines of appropriate length, line sections (Connecting lines) with different lengths from each other are necessary. Of the mechanical structure is therefore always dependent on the assigned frequency range, so that not always a common series production of electrical switches for different Frequency ranges is possible.
Bei einer Weichenanordnung zur Trennung elektromagnetischer Energie kurzer und sehr kurzer Wellen nach Frequenzbereichen, bei der elektrische Einrichtungen, z. B. Sender, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Filtern, über Leitungen verschiedener elektrischer Länge (Verbindungsleitungen) mit einer gemeinsamen Leitung, z. B. Antennenzuführungslefung, verbunden sind, besitzen die Verbindungsleitungen gemäß der Erfindung vorzugsweise gleiche geometrische Abmessungen, wobei wenigstens zum Vorabgleich der elektrischen Leitungslängen in wenigstens einer Verbindungsleitung Mittel zur Veränderung bzw. Einstellung der elektrischen Länge auf einen vorbestimmten Wert vorgesehen sind. Zu diesem Zweck können in wenigstens eine der Verbindungsleitungen dielektrische Stoffe in geeigneter Form, z. B. in Form von den Leitungsquerschnitt ganz oder teilweise ausfüllenden dielektrischen Körpern, eingebracht werden, mit deren Hilfe die elektrische Länge der einzelnen Verbindungsleitungen aufeinander entsprechend den vorgegebenen Frequenzteilbereichen abgestimmt werden kann. Zum Feinabgleich der Leitungslängen und zur Korrektur von auftretenden, z. B. durch Fehlanpassung oder Herstellungsabweichungen bewirkten Blindkomponenten können in die Verbindungsleitungen vorzugsweise zwei im Abstand einer Viertelwellenlänge angeordnete, die Leitung beispielsweise kapazitiv belastende Einstellglieder, insbesondere Schraubstifte, angeordnet sein. Diese beiden Einstellglieder können mechanisch miteinander derart gekoppelt sein, daß durch Bedienung des einen Gliedes oder eines gemeinsamen Antriebes eine Betätigung der Einstellglieder erfolgt.With a switch arrangement for the separation of electromagnetic energy short and very short waves according to frequency ranges in which electrical equipment, z. B. Transmitter, possibly with the interposition of filters, via lines different electrical lengths (connecting lines) with a common line, z. B. Antennenzuführungslefung are connected, have the connecting lines according to the invention preferably the same geometric dimensions, with at least for pre-adjusting the electrical line lengths in at least one connecting line Means for changing or adjusting the electrical length to a predetermined one Value are provided. For this purpose, at least one of the connecting lines dielectric materials in a suitable form, e.g. B. in the form of the line cross-section completely or partially filling dielectric bodies are introduced with whose help the electrical length of the individual connecting lines to each other can be tuned according to the specified frequency sub-ranges. To the Fine adjustment of the cable lengths and for the correction of occurring, z. B. by Mismatch or manufacturing deviations caused blind components can be in the connecting lines preferably two arranged at a distance of a quarter wavelength, the line, for example, capacitively loading adjusting elements, in particular screw pins, be arranged. These two adjustment members can be mechanically connected to each other in this way be coupled that by operating a link or a common drive the setting members are actuated.
Im Fall, daß die geometrische Länge einer Verbindungsleitung bereits mit der verlangten -elektrischen Länge übereinstimmt, ist es möglich, daß eine Verbindungsleitung ohne jegliche elektrische Veränderung verwendet werden kann. In den beiden anderen Leitungen sind jedoch Körper, z. B. aus dielektrischem Stoff, notwendig, und zwar bei gleichem dielektrischem Material Körper mit verschiedenen Abmessungen.In the event that the geometric length of a connecting line is already corresponds to the required electrical length, it is possible that a connecting line can be used without any electrical modification. In the other two However, lines are bodies, e.g. B. of dielectric material, necessary, namely with the same dielectric material body with different dimensions.
Es ist vorteilhaft, die anzubringenden Körper aus dielektrischen und/oder ferromagnetschen Stoffen herzustellen. Es wird dadurch nämlich möglich, die elektrischen Leitungslämgen gegenüber den geometrischen Längen in noch größerem Maße zu verändern. Durch geeignete Wahl der Dielektrizitätskonstante und der Permeabilitätskonstante bei in die Leitung bzw. in die Leitungen eingebrachten Stoffen kann eine wesentliche Änderung des Leitungswellenwiderstandes vermieden werden. Bei der Formgebung können die für Stützscheiben bekannten Korrekturmaßnahmen angewendet werden, welche die Reflexionseigenschaft von als Inhomogenitäten wirkenden Stützscheiben herabsetzen. Auch ein günstig gewählter gegenseitiger Abstand von mehreren eingebrachten Körpern aus Isolierstoff kann für die Reflexionsverminderung ausgenutzt werden. Vorteilhaft ist es, zwei dielektrische und/oder ferromagnetische Körper in einem solchen Abstand, z. B. im Abstand A/4, voneinander anzuordnen, daß die durch den einen Körper verursachte Störung durch den zweiten Körper kompensiert wird. Die anzubringenden Körper können ferner aus einzelnen Scheiben bestehen, so daß durch Aufreihen einer bestimmten Anzahl von Scheiben praktisch jede gewünschte Leitungsverlängerung bis zu gewissen Grenzen erzielt werden kann. Gegebenenfalls kann der gesamte Raum zwischen einem Anschlußstück der Verbindungsleitung und dem Leitungsverbindungspunkt, d. h. die gesamte Verbindungsleitung, z. B. mit dielektrischem Stoff ausgefüllt werden. Auch Stoffe verschiedener Dielektrizitätskonstante können für die verschiedenen Verbindungsleitungen benutzt werden.It is advantageous that the body to be attached made of dielectric and / or to produce ferromagnetic substances. This makes it possible to use the electrical To change line lengths compared to the geometric lengths to an even greater extent. By suitable choice of the dielectric constant and the permeability constant in the case of substances introduced into the line or into the lines, an essential Changes in the line impedance can be avoided. When it comes to shaping, you can the corrective measures known for supporting disks are applied, which the Reduce the reflective property of supporting disks acting as inhomogeneities. Also a well-chosen mutual distance of several introduced bodies made of insulating material can be used to reduce reflections. Advantageous is to put two dielectric and / or ferromagnetic bodies at such a distance, z. B. at a distance of A / 4, to be arranged from each other that caused by the one body Disturbance is compensated by the second body. The bodies to be attached can also consist of individual discs, so that by lining up a certain Number of washers practically any desired cable extension up to a certain number Limits can be achieved. Optionally, the entire space between one Connection piece of the connection line and the line connection point, d. H. the entire connecting line, e.g. B. be filled with dielectric material. Even Substances of different dielectric constants can be used for the different connecting lines to be used.
Durch die Verkürzung der geometrischen Baulänge wird es schließlich ermöglicht, außerordentlich kleine Abmessungen auch bei Weichenanordnungen für größere Wellenlängen zu erzielen.By shortening the overall geometric length, it finally becomes allows extremely small dimensions even with switch arrangements for larger ones To achieve wavelengths.
Bei einer Anordnung gemäß der Erfindung wird erreicht, daß jede an die Weichenanordnung, gegebenenfalls über Filter an das Anschlußstück anzuschließende Einrichtung für den zugeordneten Frequenzbereich und die Durchlaßfrequenz des Filters an die gemeinsame Leitung angepaßt ist. Um Störungen der beiden jeweils sperrenden Weichenzweige durch ihre Blindkomponenten zu vermeiden, werden die elektrischen Längen der Verbindungsleitungen jeweils so gewählt, daß sie in Parallelschaltung oder in Serienschaltung im Verbindungspunkt als großer Blindwiderstand erscheinen. Diese Förderung läßt sich bei den vorhandenen Varianten an den Verbindungsleitungen erfüllen.In an arrangement according to the invention it is achieved that each the switch arrangement, possibly to be connected to the connector via a filter Device for the assigned frequency range and the pass frequency of the filter is adapted to the common line. To disrupt the two respectively blocking Avoid switch branches through their dummy components, the electrical ones Lengths of the connecting lines chosen so that they are connected in parallel or appear in series at the connection point as a large reactance. This promotion can be done with the existing variants on the connecting lines fulfill.
Die Erfindung ermöglicht es somit, Filteranordnungen mit einheitlichen Bauteilen herzustellen, so daß in Serienfertigung hergestellte Bauteile auch dann noch verwendet werden können, wenn Filteranordnungen für verschiedene Frequenzlagen aufgebaut werden, sollen. Der Abgleich auf die gewünschten Frequenzbereiche kann gemäß der Erfindung mit einfachen Mitteln vorgenommen werden. .The invention thus makes it possible to filter assemblies with uniform Manufacture components, so that mass-produced components also then Can still be used when filter arrangements for different frequency ranges should be built. The adjustment to the desired frequency ranges can be made according to the invention with simple means. .
Eine bevorzugte Ausführungsform einer Anordnung gemäß der Erfindung ist in den Zeichnungen gezeigt.A preferred embodiment of an arrangement according to the invention is shown in the drawings.
Fig. z stellt dabei die Draufsicht, Fig. z die Seitenansicht und Fig. 3 die Rückansicht der Weichenanordnung dar.FIG. Z shows the top view, FIG. 3 shows the rear view of the switch assembly.
Die Zeichnungen zeigen eine elektrische Weichenanordnung, bei der die von dem Ansehlußstück r und dem daran anschließenden koaxialen Winkelstück 2 ausgehenden Verbindungsleitungen 3 strahlenförmig auf einen Leitungsverbindu.ngspunkt 4 zusammenlaufen, der den Ausgangspunkt einer gemeinsamen, mit jeder der Verbindungsleitungen den gleichen Winkel einschließenden Leitung 5 bildet. Wie aus der Seitenansicht der Fig.2 erkennbar, liegen die Verbindungsleitungen 3 in einer Ebene, so daß die gemeinsame Leitung 5 zu allen Verbindungsleitungen 3 senkrecht steht. Es ergibt sich so eine rotationssymmetrisch zur gemeinsamen Leitung aufgebaute Weichenanordnung mit einem zur Energierichtung völlig symmetrischen Aufbau, der für die Weichenanordnung gemäß der Erfindung sowohl in herstellungsmäßiger als auch in elektrischer Hinsicht von großem Vorteil ist. An den Enden der Verbindungsleitungen, also an den Anschlußstücken r, sind meist elektrische Filter angesetzt, an die jeweils eine elektrische Einrichtung, beispielsweise ein Sender, angeschlossen wird. Die gemeinsame Leitung 5 führt beispielsweise zu einer für mehrere Sender oder Empfänger gemeinsamen Antenne.The drawings show an electrical switch arrangement in which that of the Ansehlußstück r and the adjoining coaxial elbow 2 outgoing connecting lines 3 radiate onto a line connecting point 4 converge, which is the starting point of a common, with each of the connecting lines line 5 enclosing the same angle. As if from the side 2 recognizable, the connecting lines 3 are in one plane, so that the common line 5 to all connecting lines 3 is perpendicular. It results This creates a turnout arrangement that is rotationally symmetrical to the common line with a structure that is completely symmetrical to the direction of energy, the one for the switch arrangement according to the invention in both manufacturing and electrical terms is of great benefit. At the ends of the connecting lines, i.e. at the connecting pieces r, electrical filters are usually attached, to each of which an electrical device, for example a transmitter is connected. The common line 5 leads, for example to a common antenna for several transmitters or receivers.
Bei der dargestellten Anordnung werden drei an den Ansc'hlußstücken r vorgesehene Filter über drei Verbindungsleitungen 3 von gleicher geometrischer Länge in einem Verbindungspunkt 4 zusammengefaßt, wobei z. B. jeder Sender über das zugeordnete Filter und die Verbindungsleitung für seine Durchlaßfrequenz an die gemeinsame Leitung 5, z. B. an die Antennenzuleitung, angepaßt wird, während die beiden anderen Sender über ihre Filter und ihre- Verbindungsleitungen für diese genannte Frequenz hochohmig von dem gemeinsamen Verbindungspunkt 4 getrennt sind. Diese Forderung kann aber nur erfüllt sein, wenn die elektrischen Längen der gleiche geometrische Längen aufwei senden Verbindungsleitungen 3 richtig gewählt sind. In den Verbindungsleitungen 3 sind daher die elektrische Länge der Leitungen verändernde Körper 6, insbesondere aus dielektrischem Stoff, in solcher Form angeordnet, daß sich elektrische Längen von erwünschter vorbestimmter Größe ergeben, die die Sperr- bzw. Durchlaßeigenschaft der Verbindungsleitungen bei zugeordneter Frequenz bestimmen. In dem Ausführungsbeispiel sind diese Körper 6 gleichzeitig als Stützscheiben für den Innenleiter der koaxialen Verbindungsleitung verwendet.In the arrangement shown, three are attached to the connecting pieces r provided filter over three connecting lines 3 of the same geometric Length summarized in a connection point 4, with z. B. each transmitter over the assigned filter and the connection line for its pass frequency the common line 5, e.g. B. to the antenna feed line, while the other two transmitters via their filters and their connection lines for them Said frequency are separated from the common connection point 4 with high resistance. This requirement can only be met if the electrical lengths are the same geometric lengths aufwei send connecting lines 3 are correctly selected. In the connecting lines 3 are therefore changing the electrical length of the lines Body 6, in particular made of dielectric material, arranged in such a form that result in electrical lengths of a desired predetermined size, which the blocking or determine the transmission properties of the connecting lines at the assigned frequency. In the embodiment, these bodies 6 are at the same time as support disks for uses the inner conductor of the coaxial connection line.
Die elektrischen Längen der verschiedenen, jeweils sperrenden Verbindungsleitungen zwischen je einem Filter und der gemeinsamen Leitung werden vorzugsweise so gewählt, daß sie in Parallelschaltung für die Sperrfrequenzen durch entsprechende Transformation der über sie angeschlossenen Blindwiderstände, z. B. derjenigen der Filter, eine völlige Kompensation bewirken, so daß sie am gemeinsamen Verbindungspunkt 4 im wesentlichen als sehr großer Widerstand wirken. Damit wird aber der jeweilige Frequenzkanal, der in seinem Durchlaßbereich eine Verbindung zwischen der gemeinsamen Leitung 5 und über die Verbindungsleitung 3 und gegebenenfalls über ein Filter mit der angeschlossenen Einrichtung, z. B Sender, herstellt, wenig belastet. Die elektrischen Längen der jeweils sperrenden Verbindungsleitungen liegen in der Größenordnung (2 n- r) A/4, wobei die kürzeste Wellenlänge: der zu sperrenden Wellenbereiche ist und n = r, 2 usw. ist.The electrical lengths of the various blocking connection lines between a filter and the common line are preferably chosen so that that they are connected in parallel for the blocking frequencies by appropriate transformation the reactive resistances connected through them, e.g. B. that of the filter, a cause complete compensation, so that they at the common connection point 4 substantially act as a very great resistance. But with this the respective frequency channel, which in its pass band a connection between the common line 5 and via the connecting line 3 and possibly via a filter with the connected Facility, e.g. B transmitter, manufactures, little burdened. The electrical lengths of the each blocking connection lines are of the order of (2 n- r) A / 4, where the shortest wavelength is: the wavelength range to be blocked and n = r, 2 etc. is.
Bei der Weichenanordnung können ferner noch in den Verbindungsleitungen 3 Mittel angebracht werden, welche die elektrischen Leitungslängen zwischen den Filtern und dem Verbindungspunkt zu korrigieren und damit auch die Blindwiderstandsanteile der angebauten Filter auszugleichen gestatten. Zu diesem Zweck werden in jeder Verbindungsleitung Mittel vorgesehen, mit deren Hilfe ein Abgleich vorgenommen werden kann. Bei dem Ausführungsbeispiel sind hierzu zwei beispielsweise kapazitiv wirkende Abgleichschrauben 7 im Abstand (2 n- r) 2/4 (n = z, 2 usw.) vorgesehen, die zudem noch durch Zahnräder 8 im Gleichlauf gehalten werden können. Für Anpassungszwecke und zur Kompensation von Störstellen kann in der Nähe des Leitungsverbindungspunktes noch eine Abgleichschraube g vorgesehen werden.In the case of the switch arrangement, means can also be installed in the connecting lines 3 which correct the electrical line lengths between the filters and the connection point and thus also allow the reactance components of the installed filters to be compensated for. For this purpose, means are provided in each connecting line, with the help of which an adjustment can be made. In the exemplary embodiment, two, for example capacitively acting, adjustment screws 7 at a distance (2 n-r) 2/4 (n = z, 2 etc.) are provided, which can also be kept synchronous by gears 8. For adjustment purposes and to compensate for disturbances, an adjustment screw g can be provided near the line connection point.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DES30642A DE924330C (en) | 1952-10-14 | 1952-10-14 | Electrical switch arrangement for separating electromagnetic energy of short and very short waves according to frequency ranges |
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Publication Number | Publication Date |
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DE924330C true DE924330C (en) | 1955-02-28 |
Family
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Family Applications (1)
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DES30642A Expired DE924330C (en) | 1952-10-14 | 1952-10-14 | Electrical switch arrangement for separating electromagnetic energy of short and very short waves according to frequency ranges |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE924330C (en) |
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1952
- 1952-10-14 DE DES30642A patent/DE924330C/en not_active Expired
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