DE1062775B - Elektrische Richtkoppeleinrichtung - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft eine elektrische Richtkoppeleinrichtung, die unter anderem bei der Messung von Steh Wellenverhältnissen und indirekt für die Messung von Leistungen verwandt werden kann.

Bei einer elektrischen Richtkoppeleinrichtung mit einem Koaxialhebel mit durchgehender Innenisolation, das zur Leitung eines zu untersuchenden Hochfrequenzstromes dient, einer koaxialen Koppelschleife mit durchgehender Innenisolation für den Anschluß einer Vorrichtung zur Anzeige der Untersuchung und mit Einrichtungen, die das Kabel und die Schleife über eine Strecke hinweg parallel zueinander führen und mit ihren Isolationen gegeneinander in Berührung halten, ist erfindungsgemäß die innere Isolation des Schleifenleiters bis zu einer tangential an dem Schleifenleiter anliegenden Fläche entfernt.

Herkömmliche Arten von Richtungskopplern sind durchweg »frequenzempfindlich«, d. h., die Anwendung einer bestimmten Einheit muß auf ein schmales Frequenzband begrenzt werden, wenn eine richtige Funktionsweise sichergestellt werden soll. Ein Ziel dieser Erfindung ist es, eine Einheit zu schaffen, bei der die Frequenzempfindlichkeit in einem weiten Bereich auf ein vernachlässigbares Verhältnis herabgesetzt ist und die andere Vorteile besitzt.

Es ist notwendig, daß bei Richtkopplern der einleitend beschriebenen Art die Koppelschleife auf ihrer ganzen Länge einen gleichmäßigen Abstand von dem Innenleiter des Kabels hat, an dem sie angebracht ist. Nur so können infolge der Induktion und der Kapazität zwischen beiden Leitern Ströme in der Schleife induziert werden, die auf den an den Enden der Schleife angeschlossenen Instrumenten genau proportionale Anzeigen ergeben.

Bei bekannten Ausführungen muß sowohl vom Kabel als auch von der Schleife ein Teil der Isolation entfernt werden. Dieses bedeutet, daß beim Entfernen dieser Teile der Isolation große Sorgfalt aufgewandt werden muß, wenn die Innenleiter des Kabels und der Schleife auf der ganzen Länge der Parallelführung genau gleichen Abstand voneinander einhalten sollen. Nach dem Entfernen dieser Teile der Isolationen ist es notwendig, zu prüfen, ob die entstandenen Flächen parallel zu den Innenleitern verlaufen, die noch fest in der Isolation liegen.

Um diese Messung und das vorhergehende Herstellen von achsenparallelen Schnittflächen zu vermeiden, wird erfindungsgemäß die Isolation lediglich von der Schleife entfernt, und zwar bis herunter auf die Oberfläche des Innenleiters, der seinerseits eine Grenze für die Fläche bildet.

Dieses stellt für die Technik eine bedeutsame technologische Verbesserung dar.

Elektris che Richtkopp el einrichtung

Anmelder:

Sir W. G. Armstrong Whitworth
Aircraft Limited,

Baginton, Warwickshire (Großbritannien)

Vertreter: Dr. W. Müller-Bore, Patentanwalt,
Braunschweig, Am Bürgerpark 8

Cresswell Oliver Titley, Baginton, Warwickshire
(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

Ein weiterer Vorteil ist die Tatsache, daß das Kabel, da seine Isolation unbeschädigt bleibt, nicht beeinträchtigt wird, wenn eine neue Schleife mit z. B.

einem anderen Durchmesser des Innenleiters angebracht wird. In einem solchen Fall muß gemäß der Erfindung lediglich die Schleife ausgewechselt werden, nicht aber das Kabel, von dem die vorige Schleife abgenommen worden ist.

Wie erwähnt, weist die Einrichtung zwei Kabel vom Koaxial typ auf, bei diesen ist zweckmäßig je ein Teil ihrer äußeren Hülle entfernt und jeweils ein Teil der äußeren Metallumspinnungen aufgeschlitzt, die nun beide miteinander verflochten sind, wobei das eine Kabel den Haupthochfrequenzstrom führt und das andere Kabel die Koppelschleife darstellt, die in enger Nachbarschaft zum ersten Kabel angebracht ist.

Anstatt beide Metallumspinnungen miteinander zu verflechten, können beide Kabel, an denen die äußere Hülle und Metallumspinnungen vollständig entfernt sind, in einem metallischen Kupplungsstück zusammengehalten werden, das entsprechende Durchbrüche für die Kabel hat.

In beiden Fällen werden die Enden des Kabels, das die Kopplungsschleife darstellt, vorzugsweise mit Gleichrichtern und über Filter mit Gleichspannungsmeßgeräten verbunden.

Diese Meßinstrumente geben, wenn sie entsprechend geeicht sind, eine Anzeige sowohl des Stehwellen-

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Claims (4)

1. Verhältnisses als auch der Leistung auf der Leitung an.

   In den Zeichnungen zeigt

   Fig. 1 ein Stück Koaxialkabel;

   Fig. 2 zeigt das gleiche Kabel, wobei ein Stück der äußeren Hülle entfernt ist, um die Metallumspinnung freizulegen;

   Fig. 3 zeigt das gleiche Kabel, wobei ein Teil der äußeren Metallumspinnung aufgeschlitzt ist;

   Fig. 4 zeigt ein anderes Kabel, bei dem ein Teil der äußeren Hülle entfernt, ein Teil der äußeren Metallumspinnung freigelegt und aufgeschlitzt und ein Teil des inneren Dielektrikums entfernt ist;

   Fig. 5 zeigt die zwei in Fig. 3 und 4 getrennt dargestellten Kabel miteinander verflochten; Fig. 6 ist ein Querschnitt des Mittelteils von Fig. 4; Fig. 7 ist ein Querschnitt des Mittelteils von Fig. 5;

   Fig. 8 ist ein Längsschnitt durch einen Metallblock, der zur Aufnahme von Kabeln vorbereitet ist, die eine Koppeleinheit gemäß der Erfindung bilden;

   Fig. 9 ist ein Querschnitt durch den in Fig. 8 gezeigten Metallblock;

   Fig. 10 und 11 sind zu Fig. 8 und 9 ähnliche Schnitte, jedoch mit den eingebrachten Kabeln;

   Fig. 12 ist ein Schaltbild einer elektrischen Koppeleinheit gemäß der Erfindung, ausgeführt in einer Schaltung zur Messung des Stehwellenverhältnisses.

   Entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält die Koppeleinheit zwei miteinander verflochtene Kabel, die wie folgt ausgebildet sind:

   Ein Stück Koaxialkabel 10 (Fig. 1) der gleichen Art wie die Leitung, in die es zu Meßzwecken eingesetzt werden soll, wird, um die äußere Metallumspinnung 11 (Fig. 2) freizulegen, durch Entfernen eines kurzen Stückes der äußeren Hülle vorbereitet. Die Länge des entfernten Hüllenstückes ist zweckmäßig kurz im Vergleich zur Wellenlänge, die gemessen werden soll.

   Die freigelegte äußere Metallumspinnung 11 wird dann längs aufgeschnitten und auseinandergebogen wie bei IIa (Fig. 3), um das innere dielektrische Material 12 freizulegen.

   Für die Kopplungsschleife wird ein anderes Kabelstück 13 (Fig. 4) in der gleichen Weise behandelt. Die Impedanz dieses Kabels sollte die gleiche sein wie die der Belastungen, die die Enden der Schleife in der vollständigen Schaltung abschließen.

   Das Kabelstück 13 wird durch Entfernen eines Teiles des freigelegten Dielektrikums bis herab auf die Oberfläche des inneren Leiters 14 weiter vorbereitet (Fig. 4 und 6).

   Die zwei so behandelten Kabel 10 und 13 werden zusammengelegt (Fig. 5) und ihre äußeren Leiter (Umspinnungen) wie bei 15 miteinander verflochten (Fig. 5 und 7).

   Um die Verflechtung 15 mechanisch zu sichern, kann sie in einen Block aus einem Material wie z. B. wärmehärtendes Kunstharz vergossen (verpreßt) werden (nicht gezeichnet).

   Die verflochtenen Kabel stellen eine Koppelschleife gemäß der Erfindung dar.

   In einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird ein zweiteiliger Metallblock 20,21 (Fig. 8 bis 11) für die Aufnahme der Kabel passend gebohrt, wobei die Trennfuge 22 die Montage erleichtert. Die Behandlung der Kabel 10 a und 13 a ist die gleiche, wie oben beschrieben, außer daß die äußere Hülle und die Umspinnung vollständig von den Teilen der zwei Kabel 10 a und 13 a entfernt werden, die sich im Innern des Metallblocks erstrecken.

   Die zwei Kabel 10 a und 13 a führen durch einen axialen Kanal (Bohrung) 23 im Block 20, 21 und werden durch die zwei Teile des Blockes 20 und 21 zusammengeklammert. Die Enden der Schleife werden mittels Anschlußkabel 26, 27 durch senkrecht zum axialen Kanal 23 liegende Bohrungen 24, 25 herausgeführt.

   Die Umspinnung 28 des Kabels 26 wird durch einen Flansch 29 mit Schrauben 30 festgelegt. Ähnliche Flansche befestigen die Umspinnungen der anderen Kabel und halten dadurch die Kabel fest in ihrer jeweiligen Lage.

   In Fig. 12 sind die im Metallblock 20, 21 enthaltenen Kabel 10 a und 13 a mit einer Schaltung verbunden dargestellt, mit der die Vorwärts- und Rückwärtsleistung im Kabel gemessen werden kann.

   Die Enden der Kabel 26, 27 sind jeweils mit Stekkern 35 und 36 versehen, die in Buchsen 37 und 38 geführt werden können.

   Jede Buchse 37, 38 ist mit einem Kristallgleichrichter 39 verbunden, dessen Ausgangsspannung über eine Glättungsschaltung aus den Kondensatoren 40 und Widerständen 41 einer Schaltvorrichtung zugeführt wird, die aus den veränderbaren Widerständen 42 und 43, dem Festwiderstand 44 und dem Schalter 45 besteht.

   Die Schalter 45, 45 sind jeweils mit den Gleichstrom-0 ... ΙΟΟ-μΑ-Instrumenten 47 und 48 verbunden, die mit dem anderen Anschluß an Masse liegen und die jeweils eine Anzeige der »Vorwärts«- Leistung (d. h. die von der Quelle zur Belastung fließende Leistung) und der » Rückwärts «-Leistung (d. h. in umgekehrter Richtung fließende Leistung) abgeben.

   Jedes Amperemeter 47 und 48 ist durch einen Kondensator 49 überbrückt.

   Patentansprüche:

   !.Elektrische Richtkoppeleinrichtung mit einem Koaxialkabel mit durchgehender Innenisolation, das zur Leitung eines zu untersuchenden Hochfrequenzstromes dient, einer koaxialen Koppelschleife mit durchgehender Innenisolation für den Anschluß einer Vorrichtung zur Anzeige der Untersuchung und mit Einrichtungen, die das Kabel und die Schleife über eine Strecke hinweg parallel zueinander führen und mit ihren Isolationen gegeneinander in Berührung halten, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Isolation des Kabels unversehrt bleibt und daß die innere Isolation des Schleifenleiters bis zu einer tangential an dem Schleifenleiter anliegenden Fläche entfernt ist.
2. 2. Elektrische Koppeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einander entsprechenden Teilen des Kabels und der Schleife deren äußere Hüllen entfernt sind und Teile ihrer so freigelegten Metallumspinnungen miteinander verbunden sind.
3. 3. Elektrische Koppeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die freigelegten Teile der Umspinnungen aufgeschlitzt und miteinander verflochten sind (Fig. 5).
4. 4. Elektrische Koppeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Teile der Metallumspinnungen und äußeren Hüllen des Kabels und der Schleife entfernt sind, wobei die einander entsprechenden Teile des Kabels und der Schleife durch einen metallischen Kopplungsblock (20,21) zusammengehalten wer-