DE1948780A1

DE1948780A1 - Method for matching homogeneous electrical damping elements

Info

Publication number: DE1948780A1
Application number: DE19691948780
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr Phil Dr Wohak
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1969-09-26
Filing date: 1969-09-26
Publication date: 1971-04-08

Description

Verfahren zum Abgleichen homogener elektrischer Dämpfungsglieder Die Erfindung betrifft ein Verfahren-zum Abgleichen homogener elektrischer Dämpfungsglieder, die aus einer isolierenden Trägerplatte und darauf aufgebrachten Widerstandsschichten und Leiterbahnen bestehen. Method for matching homogeneous electrical attenuators The invention relates to a method for balancing homogeneous electrical attenuators, that consists of an insulating carrier plate and resistive layers applied to it and conductors exist.

Bei Eichleitungen und Präzisionseichleitungen werden Dämpfungsglieder für hohe Frequenzen mit engen oleranzen benötigt. Die Dämpfungawerte und Wellen':iderstände solcher Glieder müssen heute mehr und mehr bi zu immer höheren Frequenzen in engen Toleranzen bleiben. Außerdem müssen für hohe frequenzen die Abmessungen klein sein, um quasistationäre Verhältnisse einzuhalten und um den Einfluß der Umschalter und deren Zuleitungen klein zu halten.Attenuators are used in attenuators and precision calibration lines required for high frequencies with tight tolerances. The attenuation values and waves': resistance today such limbs have to narrow more and more bi to ever higher frequencies Tolerances remain. In addition, the dimensions must be small for high frequencies, to maintain quasi-stationary conditions and to influence the changeover switches and to keep their leads small.

Diese Forderungen sind mit Dämpfungsgliedern, bestehend aus einzelnen Widerständen, praktisch nicht zu erfüllen.These demands are made with attenuators consisting of individual Resistances, practically impossible to meet.

Es ist deshalb bekannt, homogene Dämpfungsglieder zu verwenden, d.h. Dämpfungsglieder, die nicht aus konzentrierten Bauelementen, sondern aus räumlich verteilten Schichten bestehen. Die bekannten Anordnungen besitzen jedoch leider relativ große Toleranzen. Erst die Bünnschichttechnik ermöglicht zugleich enge und genaue Dimensionierung sowie konstante elektrische Eigenschaften. Wenn die Dämpfung durch eine entsprechende Stromverteilung in einer homogenen Widerstandsschhicht erzeugt wird, erhält man auch bei hohen Dämpfungswerten (60 dB) bis zu mehreren Hundert Hz geringe Frequenzabhängigkeit.It is therefore known to use homogeneous attenuators, i. Attenuators that do not consist of concentrated components, but of spatial distributed layers exist. Unfortunately, the known arrangements have relatively large tolerances. Only the thin-layer technology enables tight and at the same time precise dimensioning and constant electrical properties. When the cushioning by a corresponding current distribution in a homogeneous resistance layer is generated, one obtains up to several even with high attenuation values (60 dB) One hundred Hz low frequency dependence.

Die übliche Methode, mit Einzelwiderständen Dämpfungsglieder aufzubauen, die in einem Prequenzbereich konstante Dämpfung haben, beruht auf Anpassung der Blindwiderstände (z.B. der Kapazität zwischen Widerstand und Abschirmgehäuse). Dadurch ~kann man erreichen, daß bei höheren Frequenzen die Scheinwiderstände den gleichen Dämpfungswert ergeben wie bei niedrigen Frequenzen die Wirkwiderstände.The usual method of building attenuators with individual resistors, which have constant attenuation in a frequency range is based on adaptation of the Reactors (e.g. the capacitance between the resistor and the shielding housing). Through this ~ you can achieve that the apparent resistances are the same at higher frequencies As with low frequencies, the attenuation values result from the effective resistances.

Theoretisch kann man im quasistationären Pall eine exakt frequenzunabhängige Potentialverteilung durch Elektroden erreichen, die in einem Widerstandsmaterial räumlich eingebettetsind. Wenn sowohl die Dielektrizitätskonstante als auch die Leitfähigkeit vom Ort innerhalb dieses Materials unabhängig und keine Raumladungen vorhanden sind, so haben die elektrischen Feldlinien den gleichen Verlauf wie die Stromlinien. Die Potentialverteilung im Raum ist dann von der Frequenz unabhängig. Ein nach diesem Prinzip aufgebautes Dämpfungsglied hätte daher eine frequenzunabhängige Dämpfung.Theoretically, in the quasi-stationary Pall one can have an exactly frequency-independent Achieve potential distribution through electrodes in a resistor material are spatially embedded. If both the dielectric constant and the Conductivity independent of the location within this material and no space charges are present, the electric field lines have the same course as the Streamlines. The potential distribution in space is then independent of the frequency. An attenuator constructed according to this principle would therefore have a frequency-independent one Damping.

Bei ebener Stromverteilung läßt sich die Prequenzunabhängigkeit näherungsweise verwirklichen. Das Potential V das sich durch den galvanischen Strom einstellt, der in der (y, z)-Ebene der Widerstandsschicht fließt, gehorcht der Gleichung Man muß nun die geerdete Abschirmung und die Anschltisse des Dämpfungsgliedes so wählen, daß der durch das elektrische Feld ohne galvanische Leitfåhigkeit verursachte Potentialanteil in dieser Ebene annäherend derselben Gleichung gehorcht. Dies ist in der Normalebene zwischen zwei parallelen geerdeten Leiterbenen als Abschirmebenen der Fall. Die Realisierung hierzu ist eine ebene Widerstandsschicht, die mit diesen Parallelebenen leitend verbunden ist. Der Abstand der beiden Ebenen und damit die Breite des Widerstandsstreifens sei h, die Länge 1 sei beliebig. Senkrecht zu den Abschirmebenen liegt die y-Richtung und in der Mitte des Widerstandsstreifens parallel zu den Abschirmebenen die z-Achse (vgl. Fig.1). Für die Dimensionierung von Dämpfungsgliedern ist es günstig, die Randbedingungen so zu wählen, daß sich in der Widerstandsschicht eine Potentialverteilung ergibt, deren Logarithmus einfach proportional der Länge z ist. Dann besteht namlich die Möglichkeit, einfach durch Herausgreifen verschiedener Längen entsprechende Dämpfungen zu erzeugen, wobei einem konstanten Längenzuwachs ein bestimmter Dämpfungszuwachs in dB entspricht.With a flat current distribution, the frequency independence can be achieved approximately. The potential V that is established by the galvanic current that flows in the (y, z) -plane of the resistance layer obeys the equation One must now choose the earthed shielding and the connections of the attenuator so that the potential component caused by the electrical field without galvanic conductivity obeys approximately the same equation in this plane. This is the case in the normal plane between two parallel earthed conductor planes as shielding planes. The implementation for this is a flat resistance layer that is conductively connected to these parallel planes. The distance between the two levels and thus the width of the resistance strip is h, the length 1 is arbitrary. The y-direction lies perpendicular to the shielding planes and the z-axis lies in the middle of the resistance strip parallel to the shielding planes (see Fig. 1). For the dimensioning of attenuators, it is advantageous to choose the boundary conditions so that there is a potential distribution in the resistance layer, the logarithm of which is simply proportional to the length z. Then there is the possibility of producing corresponding attenuation simply by picking out different lengths, with a constant increase in length corresponding to a certain increase in attenuation in dB.

Eine solche Potentialverteilung erhält man entlang der z-Achse, wenn man die folgenden Randbedingungen verwirklicht: für y = + 2 sei V = 0 für z #+ # sei V = 0 für z#- # sei V-4oo, so daß im Punkt y = z = 0 das Potential V = V0 herrscht.Such a potential distribution is obtained along the z-axis if one realizes the following boundary conditions: for y = + 2 let V = 0 for z # + # let V = 0 for z # - # let V-4oo, so that the potential V = V0 prevails at point y = z = 0.

Die Potentialverteilung lautet dann wie folgt: FUr y = 0 erhält man die Formel also Neper pro Längeneinheit.The potential distribution is then as follows: For y = 0 one obtains the formula so neper per unit of length.

Werden nach diesem Prinzip Dämpfungsglieder hergestellt, so muß das Potential V0 mit einer Elektrode eingeprägt werden, eine zweite begrenzt das Glied am Ausgang. Im einzelnen handelt es sich dabeium ein rechteckiges Plättchen als Träger der Widerstandsschicht, das an beiden Längsseiten Leitungsbahnen zur erdseitigen Kontaktierung der Widerstandsschicht trägt. In der Mitte der beiden Breitseiten befinden sich die Kontaktstellen zum Kontaktieren der Widerstandsschicht. Zusammen mit den geerdeten Längs streifen bilden sie Eingang und Ausgang des Dämpfungsvierpols.If attenuators are manufactured according to this principle, it must Potential V0 can be impressed with one electrode, a second limits the element at the exit. In detail, it is a rectangular plate as Carrier of the resistance layer, the conductive tracks on both long sides to the earth side Contacting the resistance layer carries. In the middle of the two broad sides are the contact points for contacting the resistance layer. Together Together with the grounded longitudinal strips, they form the input and output of the four-pole attenuation.

Sollen solche Dämpfungsglieder inEichleitungen, insbesondere in SrBzisisnseichl eitungen, eingebaut werden, so genügt die mit den bekannten Hers-tellungsverfahrn , insbesondere der Dünnschichttechnik, erreichbare Genauigkeit nicht den hohen Anforderungen (Toleranz der Dämpfung kleiner als 0,1 d0, Toleranz des Wellenwiderstandes ca. 0,5 ). Solche Genauigkeiten lassen sich bei vertretbarem Aufwand mit keinem Herstellungsverfahren erreichen. Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Abgleichen homogener elektrischer Dämpfungsglieder, die aus einer isolierenden Trägerplatte und darauf aufgebrachten Widerstandsschichten und Leiterbahnen bestehen, mit Dämpfungen über ca. 15 dB und insbesondere in koaxialer Bauweise anzugeben, mit dem sich die oben aufgezeigten Genauigkeiten erreichen lassen.Should such attenuators be used in calibration lines, especially in SrBzisisnseichl pipes, are installed, then the known manufacturing process is sufficient , especially the thin-film technology, achievable accuracy does not meet the high requirements (Tolerance of the attenuation less than 0.1 d0, tolerance of the wave resistance approx. 0.5 ). Such accuracies cannot be achieved with any manufacturing process at a reasonable cost reach. It is therefore the object of the invention to provide a method for matching more homogeneously electrical attenuators consisting of an insulating support plate and on it applied resistance layers and conductor tracks exist, with attenuations over approx. 15 dB and in particular in a coaxial construction, with which the above can achieve the specified accuracies.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß insbesondere mit Hilfe einer elektrischen Mi'krogravierung geeignete Teile der WYiderstandsschicht entfernt werden.This object is achieved in that in particular with the help of a electrical micro-engraving suitable parts of the resistance layer can be removed.

Das erfindungsgemäße Abgleichverfahren stellt ein linearisiertes Näherungsverfahren dar und soll im folgenden erläutert werden.The adjustment method according to the invention represents a linearized approximation method and will be explained below.

U Die Dämpfung werde durch ~U~ gemessen, wobei U2 die Ausgangsspannung und U1 die Eingangsspannung des Dämpfungsvierpols sei. Dieses Verhältnis ist bei hoher Dämpfung klein. Ein solches Dämpfungsmaß ist an sich unüblich, bei einer Messung der Dämpfung mit Hilfe von induktiven Spannungsteilern wird es aber unmittelbar mit hoher Stellenzahl abgelesen. U The attenuation is measured by ~ U ~, where U2 is the output voltage and U1 is the input voltage of the quadrupole attenuation. This ratio is at high attenuation small. Such a degree of attenuation is in itself unusual for a measurement the attenuation with the help of inductive voltage dividers, however, is immediate read with a high number of digits.

U Es sei a = ## die bei Anpassung gemessene Dämpfung. U Let a = ## be the damping measured during adaptation.

Bei Anpassung ist bekanntlich die Abschlußwiderstand eines Vierpols gleich seinem jeweiligen Wellenwiderstand, also wobei Wk den Kurzschluß- und den Leerlaufwiderstand des Vierpols bedeuten.When matching, the terminating resistance of a quadrupole is known to be equal to its respective characteristic impedance, that is where Wk is the short-circuit and no-load resistance of the quadrupole.

Um die folgende Ableitung anschaulich zu gestalten, werden für die Trimmung der Dämpfung und fAr die Trimmung des Eingangsvziderstands (auf Wellenwiderstand) die jeweiligen Trimmwege x1 bzw. x2 als unabhängige Variable angenommen, so daß die Dämpfung a als Funktion dieser beiden Variablen dargestellt werden kann.In order to make the following derivation clear, the Trimming of the attenuation and for the trimming of the input resistance (to characteristic impedance) the respective trimming paths x1 and x2 are assumed as independent variables, so that the damping a can be represented as a function of these two variables.

Es sei also a = a(x1,x2), wobei x1 der Trimmweg bei Dämpfungstrimmung und x2 der Trimmweg bei Widerstandstrimmung bedeuten.Let a = a (x1, x2), where x1 is the trim path for damping trim and x2 mean the trimming path for resistance trimming.

Ähnlich gilt für den Eingangswiderstand z = z(x1,x2).Similarly, z = z (x1, x2) applies to the input resistance.

Wären die beiden Trimmvoränge voneinander unabhängig, so würde das bedeuten: also: -a = a(x1) und z - z(x2) Für den Fall tx2 #0 und ### # 0 wird das totale Differential wie folgt geschriben: Dann werden die folgenden Bezeichnungen für kleine Differenzen eingeführt (Linearisierung) Das heißt, wie bekannt, bei Widerstandstrimmung wächst z und bei Dämpfungstrimmung sinkt das Dämpfungsmaß a.If the two trimming processes were independent of each other, this would mean: so: -a = a (x1) and z - z (x2) For the case tx2 # 0 and ### # 0 the total differential is written as follows: Then the following notations for small differences are introduced (linearization) That is, as is known, with resistance trimming, z increases and with damping trimming, the amount of damping a decreases.

Werden jetzt die totalen Differenzen mit Da und Dz bezeichnet, so können als lineare Näherung die folgenden Differenzen~gleichungen aufgestellt werden: Um vom Wellenwiderstand zO unabhängig zu werden, wird die folgende Schreibweise gewählt: Für die Ausarbeitung eines Trimmverfahrens sind dann die folgenden Konstanten zu bestimmen: U3 das ist die Änderung der Dämpfung # infolge einer Widerstandstrimmung um die relative Widestandsänderung und das ist die relative Widerstandsänderung infolge einer Dämpfungstrimmung um Ba.If the total differences are now denoted by Da and Dz, the following difference equations can be set up as a linear approximation: In order to become independent of the wave resistance zO, the following notation is chosen: The following constants must then be determined for the development of a trimming procedure: U3 is the change in damping # as a result of resistance trimming by the relative resistance change and this is the relative change in resistance as a result of damping trimming by Ba.

Diese beiden Konstanten ka und kz sind für alle Dämpfungsglieder eines bestimmten dB-Wertes konstant und müssen deshalb für eine ganze Serie solcher Glieder nur einmal bestimmt werden, Die beiden Gleichungen lauten also: dabei ist immer Ka>0 kz<0 und #z > 0 Im einzelnen sind. die folgenden Schritte durchzuführen: a) Bestimmung zweier Konstanten ka und kz aus den Gleichungen und b) Trimmung der beidseitigen Eingangswiderstände des aus der Beschichtungsapparatur, z.B. Vakuumbedampfungsanlage entnommenen Dämpfungsgliedes auf 10 % unter den Sollwert zO (z = 0,9 zO ), wobei der jeweilige Ausgang mit R = 0,9 z0 abgeschlossen ist.These two constants ka and kz are constant for all attenuators of a certain dB value and therefore only have to be determined once for a whole series of such elements.The two equations are therefore: where Ka> 0 kz <0 and #z> 0 are always. perform the following steps: a) Determine two constants ka and kz from the equations and b) Trimming the input resistances on both sides of the attenuator removed from the coating apparatus, eg vacuum vapor deposition system, to 10% below the target value zO (z = 0.9 zO), the respective output being terminated with R = 0.9 z0.

c) Trimmung der Dämfung auf einen Wert a1 = (1+p, 10-3) a0 d.h. auf p% (z.B. 5%.) über den Sollwert a0, wobei das Dämpfungsglied weiterhin mit R = 0,9 z0 abgeschlossen bleibt.c) Trimming the damping to a value a1 = (1 + p, 10-3) a0 i.e. up p% (e.g. 5%.) above the setpoint a0, whereby the attenuator continues with R = 0.9 z0 remains closed.

d) Messung der durch den Trimmvorgang c) veränderten Eingangswiderstände z1 auf Eingangs- und Ausgangsseite, und hieraus Berechnung eines neuen Wertes des Spannungsverhältnisses wobei z.B. q = 1 und # = 1 gewählt wird (zu # siehe Trimmvorgang e) Trimmung der Dämpfung auf den in Schritt d) errechneten Wert wobei das Dämpfungsglied weiterhin mit Primm R = 0,9 zO abgeschlossen bleibt.d) Measurement of the input resistances z1 changed by the trimming process c) on the input and output side, and from this calculation of a new value of the voltage ratio where, for example, q = 1 and # = 1 is selected (for # see trimming process e) Trimming of the damping to the value calculated in step d) whereby the attenuator remains closed with Primm R = 0.9 zO.

f) Trimmung der beidseitigen Eingangswiderstände auf z = (1- ##10-2) z0, d.h. æ.B. auf %( z.B. 1 %)unter den Sollwert, wobei der jeweilige Ausgang mit R-= zO abgeschlossen ist.f) Trimming the input resistances on both sides to z = (1- ## 10-2) z0, i.e. æ.B. to% (e.g. 1%) below the setpoint, whereby the respective output with R- = zO is complete.

g) Messung der durch den Trimmvorgang f3 veränderten Dämpfung a1. Hieraus Berechnung des prozentualen Vorhaltes #z für eine nachfolgende Widerstandstrimmung aus h) Trimmung der beidseitigen Eingangswiderstände auf den in Schritt g) berechneten Wert wobei der jeweilige Ausgang mit R = zO abgeschlossen ist.g) Measurement of the attenuation a1 changed by the trimming process f3. From this, calculation of the lead #z as a percentage for a subsequent resistance trimming h) Trimming the input resistances on both sides to the value calculated in step g) whereby the respective output is terminated with R = zO.

i) Trimmung der Dämpfung auf Sollwert a0.i) Trimming the damping to setpoint a0.

Damit ergeben sich die Vorteile, daß auch Dämpfungsglieder mit weit streuenden Ausgangswerten auf die erforderliche Genauigkeit abgeglichen werden können, so daß bei der Herstellung wenig Genauigkeit erforderlich ist, daß nur ein Minimum an Abgleichschritten erforderlich ist, da alle Schritte in ihrer Größe und Wirkung bestimmbar sind, und daß das Verfahren an Dämpfungsgliedern mit allen nur möglichen Wellenwiderständen, Dämpfungen oberhalb ca. 15 dB und Abmessungen angepaßt werden kann.This results in the advantages that attenuators with far scattering output values can be adjusted to the required accuracy, so that little precision is required in manufacture, that is only a minimum of adjustment steps is necessary, since all steps have their size and effect are determinable, and that the method on attenuators with all possible Characteristic impedances, attenuation above approx. 15 dB and dimensions can be adapted can.

Bestimmt man experimentell die Werte für ka und kz, so wird man bei mehreren Messungen selbstverständlich streuende Werte erhalten. Damit sich sicher kein Pehler ergibt, wählt man für ka einen Minimalwert und für /kz/ einen Maximalwert.If the values for ka and kz are determined experimentally, one becomes at Obviously, values that vary from several measurements are obtained. So be sure If there is no mistake, a minimum value is chosen for ka and a maximum value for / kz /.

Um die bestehenden Abweichungen von ka und kz zusätzlich aufzufangen, wird beim zweiten Schritt anstatt auf aO auf einen um 9 %.höheren Wert (z.B. p = 5) getrimmt, also etwas vorgehalten. Außerdem wird zur Sicherheit auch der Zielwert zO des Eingangswiderstandes um q % (z.B. q=1) vorgehalten.To compensate for the existing deviations from ka and kz, is increased by 9% in the second step instead of aO (e.g. p = 5) trimmed, so held up a bit. In addition, the target value is also used for safety zO of the input resistance by q% (e.g. q = 1).

Vorzugsweise wird zum Erhöhen der Dämpfung in der Mitte der Widerstandsschicht Material entfernt. Dadurch-ist der Einfluß auf die beiden Eingangswiderstande des Dämpfungsvierpols gleich stark, so daß sich beide im gleichen Maße ändern.Preferably, to increase the attenuation in the middle of the resistive layer Material removed. This has the effect on the two input resistances of the Attenuation quadrupoles equally strong, so that both change to the same extent.

Zum Erhöhen der Eingangswiderstände wird an den nicht kontaktiorten Kanten der Widerstandsschicht Material entfernt, d.h. die Widerstandsschicht verkürzt. Dadurch bleiben die elektrischen Symmetrieverhältnisse des Vierpols erhalten.To increase the input resistance, the non-contact locations Edges of the resistance layer material removed, i.e. the resistance layer shortened. As a result, the electrical symmetry of the quadrupole is retained.

Es hat sich bei praktisch durchgeführten Abgleichversuchen herausgestellt, daß das erfindungsgemäße Abgleichverfahren nicht immer vollständig durchgeführt werden muß, insbesondere dann, wenn keine extrem hohe Genauigkeit verlangt wird oder wenn die Dämpfung des Vierpols hoch ist. So hat es sich gezeigt, daß bei Dämp£ungswerten von etwa 50 dB und mehr kein iteratives Abgleichverfahren nötig ist, weil Dämpfung und Eingangswiderstand praktisch unabhängig voneinander getrimmt werden können.It has been found in practical calibration tests that that the adjustment method according to the invention is not always carried out completely must be, especially when extremely high accuracy is not required or if the attenuation of the quadrupole is high. It has been shown that with attenuation values of around 50 dB and more, no iterative adjustment process is necessary because attenuation and input resistance can be trimmed practically independently of each other.

Bei Dämpfungswerten von ca. 40 dB wird vorteilhaft mit einem konstanten, experimentell ermittelten Wert des Eingangswiderstands Z2 gearbeitet. Dieser Wert ist abhängig von den individuellen Daten der aus der Beschichtungsßpparatur entnommenen, unbearbeiteten Dämpfungsglieder und muß für eine zu bearbeitende Serie nur einmal bestimmt werden. Er wird so gewählt, daß bei der folgenden Trimmung der Dämpfung auf Sollwert auch die Eingangswiderstände Sollwert erreichen.At attenuation values of approx. 40 dB, it is advantageous to use a constant, experimentally determined value of the input resistance Z2 worked. This value depends on the individual data taken from the coating equipment, unprocessed attenuators and only needs to be processed once for a series to be processed to be determined. It is chosen in such a way that the damping is applied in the subsequent trimming At the setpoint, the input resistances also reach the setpoint.

Bei Dämpfungswerten von ca. 30 dB wird die Zahl der erforderlichen Schritte größer, vor allem muß hierbei für jedes einzelne Dämpfungsglied berechnet werden, um wieviel der Wert z2 kleiner als der Sollwert z0 gehalten wird, damit die nachfolgende Dämpfungstrimmung auf Sollwert aO auch die Eingangswiderstände auf zO ansteigen läßt.With attenuation values of approx. 30 dB, the number of required Steps larger, above all, must be calculated for each individual attenuator how much the value z2 is kept smaller than the setpoint z0 so that the subsequent damping trimming to the nominal value aO also the input resistances can rise to zO.

Noch größer wird die Zahl der Schritte beim Abgleich von Dämpfungsgliedern mit Dämpfungswerten von ca. 20 dB. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß es bei den eingangs erwälinten Toleranzanforderungen genügt, wenn beim zweiten Abgleich der Eingangswiderstände direkt auf z2 = zo abgeglichen wird; bei dem nachfolgenden Dämpfungsabgleich wandert der Eingangswiderstand nicht huber die zulässige Toleranzgrenze hinaus.The number of steps involved in adjusting attenuators is even greater with attenuation values of approx. 20 dB. However, it has been found that the tolerance requirements mentioned at the beginning are sufficient if during the second adjustment the input resistance is adjusted directly to z2 = zo; in the following Attenuation adjustment, the input resistance does not move beyond the permissible tolerance limit out.

Die untere Grenze des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt bei Dämpfungswerten von ca. 15 dB. Bei solchen Vierpolen ist die gegenseitige Abhängigkeit von Widerstands- und Dämpfungstrimmung so groß, daß das Verfahren, das mit einer linearen Näherungsfunktion arbeitet, nicht mehr zu einem Abgleich mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand führt.The lower limit of the method according to the invention is attenuation values of approx. 15 dB. In such quadrupoles, the mutual dependence of resistance and attenuation trimming so large that the method using a linear approximation function works, no longer leads to a comparison with economically justifiable effort.

Die lineare Näherungsfunktion, nach der das erfindungsgemäße Abgleichverfahren arbeitet, ist auch der Grund dafür, daß in Schritt b) des Anspruches 1 die Eingangswiderstände zunächst auf 10 5' unter Sollwert gebracht werden. Innerhalb dieser 10%igen Abweichung arbeitet dasS Verfahren ausreichend schnell und genau, Selbstverständ-% lich ist es möglich, bei konsequenter numerischer Auswertung der in der theoretischen Herleitung entwickelten Formeln auch mit kleineren Antfangstoleranzen zu arbeiten.The linear approximation function according to which the adjustment method according to the invention works, is also the reason that in step b) of claim 1, the input resistances must first be brought to 10 5 'below the setpoint. Within this 10% deviation theS procedure works sufficiently quickly and precisely, of course it is possible with consistent numerical evaluation of the theoretical derivation developed formulas to work with smaller starting tolerances.

Besonders vorteilhaft ist das erfindungegemäße Verfahren, wenn die Abgleichvorgänge laufend messend überwacht und gesteuert werden. Hierzu wird z.B. die elektrische Mikrogravierung mit Gleichstrom durchgeführt, während die elektrischen Daten des Vierpols mit Wechselspannung von -ca.The method according to the invention is particularly advantageous if the Adjustment processes are continuously monitored and controlled. For this purpose e.g. the electrical microengraving is carried out with direct current, while the electrical Data of the quadrupole with alternating voltage of -approx.

1 kHz überwacht und gemassen werden; dadurch verläuft der Meßvorgang ungestört vom Abgleichprozeß. Die Dämpfungsglieder selbst sind bis zu mehreren Hundert MHz einwandfrei brauchbar.1 kHz can be monitored and measured; this is how the measuring process proceeds undisturbed by the adjustment process. The attenuators themselves are up to several hundred MHz perfectly usable.

Anhand der Zeichnung soll das erfindungsgemäße Verfahren veranschaulicht werden.The method according to the invention is intended to be illustrated with the aid of the drawing will.

Fig. 1 zeigt als .Beispiel einen homogenen, symmetrischen elektrischen Dämpfungsvierpol Auf einer Grundplatte 1, z.B. aus Glas, befinden sich zwei parallele Leiterbahnen 2, die später die Erdverbindung ergeben. Zwischen diesen beiden Leiterbahnen 2 befindet sich -eine Widerstandfläche 3, z.B. aus Chrom-Nickel, das einen niedrigen Temperaturkoeffizienten besitzt. Das elektrischer Potential wird mit Hilfe der Mittelleiter 4 zu- bzw.Fig. 1 shows an example of a homogeneous, symmetrical electrical Attenuation quadrupole On a base plate 1, e.g. made of glass, there are two parallel Conductor tracks 2, which later result in the earth connection. Between these two conductor tracks 2 there is a resistance surface 3, e.g. made of chrome-nickel, which has a low Has temperature coefficients. The electrical potential is with the help of the middle conductor 4 to or

abgeführt. Ebenfalls eingezeichnet sind die Trimmstellen 5,6.discharged. The trim points 5, 6 are also shown.

Durch eine Entfernung von Widerstandsmaterial bei 5 wird die Dämpfung a erhöht. Diese Stelle liegt genau in der Mitte zwischen den beiden Anschlußpunkten der Mittelleiter 4. Dadurch wird gewahrleistet, daß bei einem symmetrischen Vierpol d-ie Auswirkungen einer Trimmung auf beide Enaen gleich sind. Selbstverständlich wird man bei einem unsymmetrischen Vierpol die Trimstelle 5 verschieben müssen, um zu erreichen, daß die Auswirkungen auf beide Vierpolenden wieder gleich sind. Bei 6 wird der Eingangswiderstand z erhöht und gleichzeitig die Dämpfung a erniedrigt, da die Widerstandsfläche verkuIrzt wird.By removing resistor material at 5, the attenuation a increased. This point is exactly in the middle between the two connection points the center conductor 4. This ensures that with a symmetrical quadrupole the effects of a trim on both areas are the same. Of course you will have to move the trim point 5 with an asymmetrical quadrupole, to achieve that the effects on both four-pole ends are the same again. At 6 the Input resistance z increases and at the same time the Attenuation a is reduced because the resistance area is shortened.

Zum besseren Verständnis der theoretischen Herleitung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind auch die Abmessungen der Widerstandsfläche - Höhe h und Länge l -eingezeichnet, ebenso ein Koordinatensystem.For a better understanding of the theoretical derivation of the invention Procedure are also the dimensions of the resistance surface - height h and length l -drawn, also a coordinate system.

Fig. 2 zeigt am Beispiel eines Dämpfungsgliedes mit 30 dB Dämpfung und 75 SEEingangs- bzw. Wellenwiderstand den linearen Zusammenhang zwischen dem Wert von z/zo und dem Spannungsverhältnis a1=##. Anhand solcher Abgleichkurven ist es möglich. aus dem n Schritt g) gemessenen Dämpfungswert von a1 den für Schritt-h) benötigten prozentualen Widerstandsvorhalt #z/z0 abzulesen, so daß nicht jedesmal gerechnet werden muß. Eine andere Möglichkeit, um eine Rechnung zu vermeiden, besteht in der Verwendung genügend fein abgestufter Tabellen.Fig. 2 shows the example of an attenuator with 30 dB attenuation and 75 SE input or characteristic impedance shows the linear relationship between the Value of z / zo and the stress ratio a1 = ##. Based on such adjustment curves it possible. from the n step g) measured attenuation value of a1 for step-h) needed to read off the percentage resistor lead # z / z0, so that not every time must be expected. Another way to avoid a bill is there in the use of sufficiently finely graded tables.

Das erfindungsgemäße Abgleichverfahren ist nicht nur auf die hier gezeigten symmetrischen Dämpfungsglieder beschränkt. Bei geeigneter Anpassung lassen sich auch andere homogene Vierpole damit bearbeiten.-8 Patentansprüche 2 FigurenThe adjustment method according to the invention is not limited to the one here shown symmetrical attenuators limited. Leave with appropriate adjustment other homogeneous quadrupoles can also work with it.-8 patent claims 2 figures

Claims

P atent claims method for balancing homogeneous electrical damping elements, which consist of an insulating carrier plate and resistive layers and sub-tracks applied to it, with damping over approx. Possibly grounded conductor tracks a rectangular resistance layer is applied, which is contacted at the input and output by a possibly potential-carrying conductor track running exactly in the middle between the two outer conductor tracks, d å durchgekennz calibrated, that in particular with the help of an electrical micro-engraving suitable parts of the resistive layer are removed, the following individual steps being carried out: a) Determination of two constants ka and kz from the two equations and b) Trimming the input resistances on both sides of the attenuator removed from the coating apparatus, for example from a vacuum vapor deposition system, to 10% below the target value z0 (z = 0.9 z0), whereby the respective output is terminated with R = 0.9.

c) Trimming the damping to a value a1 = (1 + p # 10-3) # a0, i.e. up p%. (e.g. 5%.) above the setpoint a0, whereby the 3) attenuator continues with R. = Q, 9 z0 remains closed.

d) Measurement of the input resistances z1 changed by the trimming process c) on the input and output side, and from this calculation of a new value of the voltage ratio e) Trimming the damping to the value calculated in step d) whereby the attenuator remains closed with trim R = 0.9 zO.

f) Trimming the input resistances on both sides to z = (1- ## 10-2) # z0, ie to #%, z.3. 1%, below the setpoint, whereby the respective output is terminated with R = z0. -g) Measurement of the damping changed by the trimming process f) al. From this calculation of the percentage lead for a subsequent resistance trimming h) Trimming the input resistances on both sides to the value z2 = z0 (1 - #z), z0 calculated in step g), whereby the respective output is terminated with R = z0.

i) Trimming the damping to setpoint a0.

2. The method according to claim 1, characterized in that to increase the attenuation in the middle of the resistive layer material is removed.

3. The method according to claim 1, characterized in that to increase the input resistance or to reduce the attenuation at the same time non-contacted -i £ antennas of the resistance layer mat rial removed, i.e. the Resistance layer is shortened.

4. The method according to claim 1, in particular for balancing electrical Attenuators with attenuation values of approx. 20 dB, characterized in that the sub-steps f), g) and h) are omitted and that instead the input resistances can be trimmed directly to z2 = Z, whereby the respective output is terminated with R = zO and is set accordingly in D)? - = 0.

5. The method according to claim 1, in particular for balancing electrical Attenuators with attenuation values of approx. 30 dB, characterized in that the sub-steps b) to e) are omitted and that in sub-step g) the summand (## 10-2 # ka) is neglected.

6. The method according to claim 1, in particular for balancing electrical Attenuators with attenuation values of approx. 40 dB, characterized in that the sub-steps a) to g) are omitted and that in sub-step h) the value z2 is not calculated, but determined experimentally once.

7. The method according to claim 1, in particular for balancing electrical Attenuation members with attenuation values of approx. 50 dB and more, characterized in that that sub-steps a) to g) are omitted and that in sub-step h) the value #z is the same 0 is set, i.e. z2 = z.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that that the trimming process is continuously monitored and controlled.

L e r s e i t e