DE1154535B - Abschlusswiderstand fuer leitungsgebundene hochfrequente Schwingungen - Google Patents

Description

• Abschlußwiderstand für leitungsgebundene hochfrequente Schwingungen Die Erfindung betrifft einen Abschlußwiderstand für leitungsgebundene hochfrequente Schwingungen im Dezimeterwellenbereich, bestehend aus einem Abschnitt einer koaxialen Leitung, bei der der Raum zwischen Innenleiter und Außenleiter wenigstens teilweise mit einem verlustbehafteten Medium geringer Leitfähigkeit, z. B. Graphit oder einem Ferrit, gefüllt ist, das aus mehreren kreisringförmigen, auf den Innenleiter aufgeschobenenScheiben zusammengesetzt ist.
• Man benutzt derartige Abschlußwiderstände, um Hochfrequenz-Generatoren, die in ihrem normalen Betrieb Energie an echte Verbraucher, wie z. B. an Antennenstrahler, Empfangsgeräte od. dgl., liefern, auf dem Prüfstand mit künstlichen Verbrauchern, eben diesen Abschlußwiderständen, zu versehen und so durchzumessen. Auch bei reinen Kabelmessungen, bei denen am Eingang des Kabels Hochfrequenz-Generatoren angeschlossen werden, verwendet man Abschlußwiderstände. Für den Dezimeterwellenbereich sind die Abschlußwiderstände besonders schwierig herzustellen, weil sie zur Erzielung einer bestimmten Impedanz eine recht komplizierte Form haben müssen. Außerdem handelt es sich in der Regel um die Vernichtung großer Energien und Spannungen innerhalb des Abschlußwiderstandes, was zur Vermeidung von unzulässigen Erwärmungen oder von Spannungsüberschlägen eine sorgfältige und robuste Konstruktion des Abschlußwiderstandes erfordert.
• Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, eine besonders zweckmäßige und günstige Bauform eines Abschlußwiderstandes vorzuschlagen, der für Hochfrequenzschwingungen auf einer Koaxialleitung, also als Abschluß einer Koax -alleitung, geeignet ist. Ein solcher Abschlußwiderstand wird normalerweise aus einemAbschnitt einer koaxialen Leitung bestehen, bei der der Raum zwischen dem Innenleiter und dem Außenleiter wenigstens teilweise mit einem verlustbehafteten Medium geringer elektrischer Leitfähigkeit gefüllt ist. Als Material für dieses Medium wird bei bisher bekanntgewordenen Abschlußwiderständen beispielsweise Graphit oder ein Ferrit genommen. Ferrit ist ein sehr harter Körper und kann nur durch Schleifen auf die gewünschte Genauigkeit gebracht werden, was bei der Kompliziertheit des Teiles eine sehr teure Herstellung bedeutet. Graphit kann man zwar leichter verarbeiten, er ist aber mechanisch nicht besonders widerstandsfähig.
• Um diese Schwierigkeiten zu vermindern, kann man in bekannter Weise den Ferritkörper aus einzelnen kreisringförmigen Ferritscheiben, die auf den Innenleiter der Koaxialleitung aufgeschoben werden, zusammensetzen, wobei zwischen den Ferritscheiben zwecks Erzielung eines gegenseitigen Abstandes auch Scheiben aus Isoliermaterial angeordnet sein können. Auf diese Weise ist es verhältnismäßig leicht möglich, dem Abschlußwiderstand durch Hinzufügen oder Wegnehmen von Ferritscheiben vorgegebene Eigenschaften zu verleihen.
• Nachteilig ist bei dieser bekanntgewordenen Anordnung, daß man die kreisringförmigen Ferritscheiben den Abmessungen der Koaxiallehung entsprechend besonders anfertigen muß, was kostspielig und umständlich ist, und daß Ferritscheiben nicht immer in den gewünschten Abmessungen zur Verfügung stehen, wenn sie gebraucht werden.
• Diese Nachteile sollen durch die Erfindung beseitigt werden. Die Erfindung besteht darin, daß bei einem Abschlußwiderstand der einleitend genannten Ausführung als kreisringförmige Scheiben auch für andere Verwendungszwecke als für Abschlußwiderstände handelsübliche Ferrit-Schalenkerne verwendet sind. Da solche Schalenkerne in verschiedenen Größen und Abmessungen für andere Zwecke verwendet werden und vorrätig bzw. listenmäßig lieferbar sind, stehen diese Schalenkerne im Gegensatz zu den bisher verwendeten Ferritscheiben, die extra angefertigt werden müssen, jederzeit zur Verfügung. Außerdem sind die Schalenkerne sehr billig, weil sie in großen Stückzahlen hergestellt werden.
• Man ist auch in der Lage, bei etwaig auftretender Überbelastung einzelner Schalenkerne eines Abschlußwiderstandes die defekten Schalenkerne sofort gegen neue auszuwechseln, die man ja für diesen Zweck vorrätig halten kann.
• In welcher Weise der Raum zwischen Innenleiter und Außenleiter des Abschlußwiderstandes mit den Schalenkernen auszufüllen ist, hängt von vielen Faktoren ab, unter anderem davon, welchen spezifischen Widerstand das Material der Schalenkerne hat und welche Impedanz der Abschlußwiderstand .darstellen soll. Man wird einen solchen spezifischen Widerstand wählen, daß die Hochfxequenzenergie möglichst tief in das dämpfende Material eindringt, damit bei starker Belastung nicht etwa .nur die oberste dünne Schicht erwärmt wird und Schaden nimmt.
• Da Ferrit einen relativ hohen, spezifischen Widerstand besitzt und die Eindringtiefe der Hochfrequenzenergie mit Anwachsen des spezifischen Widerstandes ebenfalls zunimmt, ist die Verwendung von Ferrit besonders vorteilhaft.
• Die Impedanz des Abschlußwiderstandes ist durch geeignete Anordnung der Schalenkerne leicht festzulegen. Es kann z. B. wenigstens ein Teil der Schalenkerne so in dem koaxialen Leitungsabschnitt angeordnet sein, daß sie mit ihren Stirnseiten aneinanderliegen. Wenn z. B. ein rein ohmscher Einganswiderstand hergestellt werden soll, kann man durch Wahl bestimmter; gegebenenfalls unterschiedlicher Abstände zwischen einzelnen oder mehreren Schalenkernen zum Ziele kommen. Bekanntlich erhält man nur dann einen rein ohmschen Wert, wenn der das verlustbehaftete Medium bildende Dämpfungskörper ein zur Achse des Abschlußwiderstandes symmetrischer Rotationskörper ist, der einen vom Eingang des Abschlußwiderstandes her ständig wachsenden Querschnitt hat. Die in den Eingang gelangenden Hochfrequenzwellen werden also auf ihrem Wege durch den. Abschlußwiderstand zunächst nur wenig gedämpft und dadurch Reflexionen vermieden. Um eine ähnliche Wirkung bei dem erfindungsgemäßen Abschlußwiderstand zu erzielen, muß man die einzelnen Schalenkerne so anordnen, daß am Eingang des Abschlußwiderstandes große Abstände zwischen den Schalenkernen vorhanden sind und dieselben zum Ende hin immer kleiner werden. Dabei wird man zweckmäßigerweise Abstandsringe aus geeignetem Material gleicher oder unterschiedlicher Höhe zwischen den Schalenkernen verwenden.
• Die elektrische Feldstärke eines Kabels ist bekanntlich in der Nähe des Innenleiters besonders hoch. Es ist daher zweckmäßig, um Überschläge zwischen dem Innenleiter und den Schalenkernen zu vermeiden, wenn die einzelnen Schalenkerne mit ihrem Außenumfang gegen den Außenleiter anliegen, während ihre axialen Bohrungen einen solchen Durchmesser haben, daß zwischen dem Innenleiter und dem Schalenkern ein ringförmiger Luftspalt vorhanden ist. Auf diese Weise. befindet sich in dem spannungsgefährdeten Raum unmittelbar um den Innenleiter herum nur Luft, die ja eine hohe Spannungsfestigkeit hat.
• Den Aufbau eines Abschlußwiderstandes aus handelsüblichen Ferrit-Schalenkemen bringt die Zeichnung, in der der Abschlußwiderstand im Schnitt dargestellt ist.
• 1 bedeutet den Innenleiter und 3 den Außenleiter des den Abschlußwiderstand bildenden Abschnittes der koaxialen Leitung. Der Eingang des Abschlußwiderstandes liegt in der mit I-1 bezeichneten Ebene. 4 ist eine Isolierscheibe aus hochwertigem Isoliermaterial. Die Schalenkerne 2 sind von rechts her in die koaxiale Leitung eingeschoben und bilden mit dem Innenleiter denringförmigenLuftspalt7.Zwischenden einzelnen Schalenkernen sind die Abstandsringe 8, 9 angeordnet, wobei 8 der schmalste und 9 der breiteste ist. Aus der Zeichnung ist deutlich zu erkennen, daß am Eingang des Abschlußwiderstandes der Anteil von Luft größer gegenüber dem Anteil von Ferrit-Material ist als am Ende des Abschlußwiderstandes. 6 ist eine mit Gewinde versehene Verschlußplatte und 5 eine spiralförmige Druckfeder, durch die die Schalenkerne und Abstandsringe in ihrer Lage festgehalten werden.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Abschlußwiderstand für leitungsgebundene hochfrequente Schwingungen im Dezimeterwellenbereich, bestehend aus einem Abschnitt einer koaxialen Leitung, bei der der Raum zwischen Innenleiter und Außenleiter wenigstens teilweise mit Ferrit gefüllt ist, das aus mehreren kreisringförmigen, auf den Innenleiter aufgeschobenen Scheiben zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Scheiben auch für andere Verwendungszwecke als für Abschlußwiderstände handelsübliche Ferrit-Schalenkerne verwendet sind.
2. 2. Abschlußwiderstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der Schalenkerne so in dem koaxialen Leitungsabschnitt angeordnet sind, daß sie mit ihren Stirnseiten aneinanderliegen.
3. 3. Abschlußwiderstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch Wahl bestimmter, gegebenenfalls unterschiedlicher Abstände zwischen einzelnen oder mehreren Schalenkernen ein rein ohmscher Eingangswiderstand hergestellt ist.
4. 4. Abschlußwiderstand nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Verwendung von Abstandsringen gleicher oder unterschiedlicher Höhe zwischen den Schalenkernen.
5. 5. Abschlußwiderstand nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalenkerne mit ihrem Außenumfang gegen den Außenleiter anliegen, während ihre axialen Bohrungen einen solchen Durchmesser haben, daß zwischen dem Innenleiter und dem Schalenkern ein ringförmiger Luftspalt vorhanden ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 895 938; USA.-Patentschrift Nr. 2 779 002.