DE3013666C2 - HF-Leistungsabschlußwiderstand - Google Patents

Description

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erfüllt ist, wobei

Wellenwiderstand der Leitung Realteil des Wellenwiderstandes der Widerstandsschicht an der Stelle (x) Rr(x): Ohmscher Widerstand zwischen der Zuleitung und der Stelle (x) ist, wobei

die Widerstandsschicht zwischen zwei den dielektrischen Träger bildenden Keramikplatten angeordnet ist und Metallbeläge jeweils auf jene Großflächen der Keramikplatten aufgebracht sind, die den an die Widerstandsschicht angrenzenden Großflächen gegenüberliegen, und wobei die Metallbeläge elektrisch mit dem Ende der Widerstandsschicht in Kontaktverbindung stehen, nach Patent Nr.2634812, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbeläge von metallischen Spannplatten (9; 12, 13) gebildet sind und daß zwischen den metallischen Spannplatten (9; 12, 13) und den Keramikplatten (2, 3) eine Weichmetallfolie (6) eingelegt ist

2. HF-Leisiungsabschlußwiderstand nach Anspruch 1, dadurch gekepnzeich/· n, daß zwischen den metallischen Spannplatten (9; 12,13) und den mit der Weichmetallfolie (6) bedeckten Keramikplatten (2, 3) ein thermisch leitendes Fett angeordnet ist.

3. HF-Leistungsabschlußwiderstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Weichmetallfolie (6) von einem metallischen Gitter (16) durchsetzt ist, das ein seitliches Kaltfließen des Weichmetalls verhindert

4. HF-Leistungsabschlußwiderstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Gitter (16) in die Weichmetallfolie (6) eingewalzt ist

5. HF-Leistungsabschlußwiderstand nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Weichmetallfolie (6) eine Bleifolie ist und das metallische Gitter (16) aus Kupfer oder Kupferberyllium besteht

6. HF-Leistungsabschlußwiderstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die streifenförmige Anschlußleitung der Widerstandsschicht (1) über eine Stirnseite der Keramikplatten (2,3 bzw. 2', 3') abgewinkelt ist und dort mittels eines federnden Stirnkontaktes (8) mit dem HF-Leitungsanschluß verbunden ist.

7. HF-Leistungsabschlußwiderstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit keilförmigen Keramikplatten, dadurch gekennzeichnet, daß die eine metallische Spannplatte (13) als ebene Platte und die andere Spannplatte (12) als keilförmiges Paßstück ausgebildet ist und daß die beiden keilförmigen Keramikplatten (2', 3') mit der dazwischen befindlichen Widerstandsschicht (1) bezüglich der Leiterachse des Koaxialleiters schräggestellt sind (F ig. 1).

Gegenstand des Hauptpatents ist ein HF-Leistungsabschlußwiderstand der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung- Ein solcher Leistungsabschlußwiderstand ermöglicht eine optimale Anpassung und ist dennoch fertigungstechnisch leicht zu beherrschen. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Anwendung des im Hauptpatent angegebenen Prinzips die Erfindung derart weiterzugestalten, daß eine gleichmäßige und optimale Wärmeabfuhr gewährleistet ist

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Hierdurch wird ein Abschlußwiderstand geschaffen, der bei niedriger Reflexion in einem sehr breiten Frequenzbereich hoch belastbar ist und einen geringen Raumbedarf erfordert Dadurch, daß äußere metallische Spannplatten benutzt werden, kann die Widerstandsschicht eng mit den dielektrischen Deckplatten in Verbindung gebracht werden und durch die Weichmetallfolie auf der Außenseite der Keramikplatten wird bei günstiger Anpassung an vorhandene Toleranzen eine gleichmäBige und sichere Aniage der leitenden Schicht auf der Außenseite des Dielektrikums gewährleistet

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 7.

Nachstehend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Abschlußwiderstandes mit Koaxializitungsanschluß und keilförmigen Keramikplatten,

F i g. 2 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführung eines Abschlußwiderstandes mit Koaxiaüeitungsanschluß und planparallelen Keramikplatten,

Fig.3 eine teilweise aufgebrochene Ansicht der zwischen Keramikplatten und Metallplatten angeordneten, mit Gitter verhärteten Folie,

Fig.4 einen Schnitt nach der Linie IX-IX gemäß Fig. 4.

Da ein Großteil der gesamten Leistung bei solchen Widerständen bereits nahe an der Obergangsstelle von der Zuleitung auf die Widerstandsschicht in Wärme umgesetzt wird, wird die Form der Widerstandsschicht so gewählt, daß sie einen wärmetechnisch günstigeren Breitenverlauf hat Dies ist durch geeignete Wahl des Dickenverlaufs des Dielektrikums möglich. Aus rein fertigungstechnischen Gründen ist es aber wünschenswert, daß D(,j eine liccare Abhängigkeit von χ besitzt

Einen Querschnitt durch einen solchen wärmetechnisch günstigen Abschlußwiderstand für Dauerleistungen bis etwa 250 Watt zeigt F i g. 2, während für größere Dauerleistungen von ca. 600 Watt das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 besonders günstig geeignet ist

F i g. 1 zeigt eine konstruktive Ausführung des Abschlußwiderstandes mit keilförmigen Keramikplatten.

Ein im Längsschnitt rechtwinkliger Keramikkeil 2' ist auf der größeren Kathetenfläche mit der Widerstandsschicht 1 belegt.

Um die in der Widerstandsschieht 1 entstehende Wärmeenergie möglichst gut ableiten zu können, liegt ein weiterer, im Längsschnitt rechtwinkliger Keramikkeil 3' mit seiner größeren Kathetenfläche auf der Widerstandsschicht 1 auf. Dadurch entsteht eine symmetrische Aufteilung des von der Widerstandsschieht 1 ausgehenden Wärmestroms.

Die beiden Keile 2' und 3' werden mit Hilfe zweier

Kühlkörper 11 mit Kühlrippen 15 zusammengepreßt Dabei sind Spanplatten 12 und 13 vorgesehen, die mit den Kühlkörpern 11 verspannt sind und die Funktion von Paßstücken haben. Um die Keramikkeile so weit wie möglich frei von mechanischen Spannungen zu halten, sind zwischen die Paßstücke 12 und 13 und die Keramikkeile Bleifolien 6 eingelegt Zur besseren Wärmeübertragung werden sämtliche Flächen mit Wärmeleitfett bestrichen.

Die unsymmetrische Form des Einsatzes ergibt sich aus herstellungstechnischen Gründen, damit eines der Paßstücke 13 als planparallele Platte ausgebildet sein kann und nur das andere Paßstück 12 als Prisma ausgeführt zu werden braucht

Der Innenleiter verläuft nach der kleineren Kathetenfläche fort, so daß dort mit Hilfe eines axial federnden Stirnkontaktes 8 einer Koaxialanschlußleitung 14 die HF-Energie auf die Widerstandsschicht übertragen werden kann.

Der in F i g. 1 gezeigte HF-Abschlußwiderstand, der die Gesamtabmessungen 256 mm χ 256 rnm χ 119 mm hat, kann mit einer Dauerleistung von 600 W belastet werden, wobei im Frequenzbereich von 0... 2 üHz die Reflexion unter 5% Hegt

Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 besitzt planparallele Keramikplatten und ist für etwas geringere Leistungen ausgelegt

Die Keramikplatte 2 trägt die Widerstandsschicht 1 aus CrNi.

Um die in der Widerstandsschicht entstehende Wärmeenergie möglichst gut ableiten zu können, befindet sich auf der Schichtseite eine zweite Keramikplatte 3. Dadurch entsteht eine symmetrische Aufteilung des von der Widerstandsschicht ausgehenden Wärmestroms, d. h, die Belastbarkeit einer solchen Anordnung ist etwa doppelt so hoch wie bei einer Ausführung, bei der die Widerstandsschicht auf einer Seite freiliegt.

Die beiden Platten 2 und 3 werden mit Hilfe von zwei Metallplatten 9, die als Kühlflächen wirken, zusammengepreßt um möglichst große Wärmeübergangszahlen zwischen den verschiedenen Schichten zu erreichen. Um die Keramikplatten so weit als möglich frei von mechanischen Spannungen zu halten und trotzdem einen optimalen Wärmeübergang zu gewährleisten, wird zwischen die Kühlflächen und die Keramikplatten 2, 3 als Abschirmung eine Bleifolie 6 eingelegt Zur besseren Wärmeübertragung werden sämtliche Flächen mit Wärmeleitfett bestrichen.

Eine Kontaktstelle an der Stirnseite der Keramikplatte 2 ist mit der Zuleitung 5 verbunden, so daß die Zuführung der HF-Energie über den dargestellten federnden Stirnkontakt 8 des Innenleiters einer Koaxialleitung erfolgen kann, von der ein Anschlußstekker 10 in F i g. 2 dargestellt ist

Der in F i g. 2 gezeigte Abschlußwiderstand, der die Gesamtabmessungen 93 mm χ 36 mm χ 42 mm hat kann mit einer Dauerleistung von 25 W belastet werden, wobei im Frequenzbereich 0 ... 3 GHz die Reflexion unter 6% liegt Bringt man auf die Kühlflächen zusätzliche Kühlfahnen auf, kann die Dauerbelastbarkeit bis 250W gesteigert werden. Der dargestellte Abschlußwiderstand unterscheidet sich von bisherigen Konstruktionen durch die Form der Widerstandsschicht sowie die symmetrische Anordnung des Dielektrikums. Letzteres ermöglicht eine besonder.* yute Abführung der Wärmeenergie von innen nach außen.

In F i g. 3 und 4 sind als Leiterbelag der Keramikplatten Weichmetallfolien 6 beispielsweise aus Blei angeordnet die auch bei nicht exakter Planlage der angrenzenden Flächen eine übermäßige Beanspruchung des Keramikmaterials vermeiden und unter Druckausgleich eine im wesentlichen konstante Flächenpressung gewährleisten. Derartige Weichmetalle haben die Neigung zu einem Kaltfluß, wenn sie dauernd einer hohen Druckkraft ausgesetzt sind. Dieser Kaltfluß der Weichmetallfolien 6 muß verhindert werden, damit der eingestellte und gewünschte Anpreßdruck aufrechterhalten bleibt Dies geschieht dadurch, daß gemäß F i g. 3 und 4 die Metallfolie 6 durch ein Gitter 16 aus einem metallischen elektrischen Leiter, insbesondere aus Kupfer oder aus Bronze verstärkt wird. Wie aus F i g. 4 ersichtlich, ist das als Netzwerk ausgebildete Gitter 16 mit seinen einander kreuzenden Schuß- und Kettfaden in die Metallfolie 6 eingebettet, was zweckmäßigerweise dadurch geschieht daß ein vorgefertigtes Gitter auf die Metallfolie 6 aufgelegt und in diese beim Durchlauf zwischen zwei Quetschwalzen eingewalzt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche;

1. HF-Leistungsabschlußwiderstand, bestehend aus einer auf einem dielektrischen Träger angeordneten Widerstandsschicht konstanter Dicke, deren seitliche Randlinien derart verlaufen, daß die Bedingung