DE960016C - Abstimmbarer Leitungskreis fuer eine Gegentaktanordnung - Google Patents

Description

Bei Hochfrequenzverstärkern ist die richtige Dimensionierung der selektiven Kreise von besonderer Bedeutung. Aus der Kreisdämpfungsformel d — l/R ω C kann man erkennen, daß mit der Änderung der Kapazität auch eine Änderung der Bandbreite auftritt, da durch die weitere Beziehung d = Af/fr ein unmittelbarer Zusammenhang zwischen Bandbreite und Kreisdämpfung besteht. Man kann nun bei kapazitiv abgestimmten Kreisen die Bandbreite konstant halten, wenn man den Nenner der Form&ld = l/RcoC durch gleichzeitige Änderung des Widerstandes R konstant hält. Diese Maßnahme führt jedoch zu stark frequenz abhängigen Verstärkungsfaktoren, da der Widerstand R den in den Kreis eingekoppelten Widerstand des Verbrauchers darstellt. Aus diesem Grunde haben sich insbesondere bei Verstärkern großer Bandbreite bekanntlich Abstimmethoden durchgesetzt, die auf Veränderung der Induktivität beruhen. Mit derartigen Anordnungen kann man konstante, frequenzunabhängige Verstärkungen und Bandbreiten erzielen. Die mechanische Ausführung dieser Anordnungen wird jedoch schwierig, insbesondere im Frequenzgebiet bis zu ioo MHz, da man in diesem Gebiet noch nicht mit Leitungen arbeiten kann. Bei der Frequenz f = io'o MHz wird ein Abstimmelemenit von der Länge A/4 bereits 75 cm lang; bei f *= 60 MHz bereits 125 cm. Man benutzt •daher die üblichen Abstimmspulen als konzentrierte Induktivität.

Hierfür sind verschiedene Bauformen bekanntgeworden. Die Fig. ι zeigt eine frei tragende Zylinderspule mit zwei Kontakten zum Abgriff einer bestimmten Induktivität. Die Zuführung der Anodenspannung erfolgt ebenfalls über einen Kontakt am Fuß der Spule. Bei anderen Anordnungen wird die Änderung der Induktivität durch Kurzschluß einer Teilinduktivität erzielt. Eine solche Anordnung ist beispielsweise in der Fig. 2 dargestellt. Die Zuführung der Anodengleichspannung und die außerdem erforderliche stete Veränderbarkeit der Auskopplung führt somit zwangläufig zur Verwendung von zwei weiteren beweglichen Kontakten. Diese bewegten Kontakte bestehen meistensaus Rollen, die sowohl radial als auch axial um die Spule bewegt werden müssen. Die hierbei auftretenden Übergangswiderstände sind besonders dann starke Störquellen, wenn es sich um die Übertragung größerer Leistungen handelt. Einen Grad höchster Kompliziertheit erreichen derartige Anordnungen, wenn sie als symmetrische Gegentaktanordnungen aufgebaut sind, wie dies beispielsweise Fig. 3 zeigt.

Die Verwendung von Leitungen zur Abstimmung bei Frequenzen bis zu 100 MHz war bisher kaum üblich, da nur ein geringer Teil der Leitungslänge zur Abstimmung gebraucht wird, während der Rest als Ballast mitgeschleppt werden muß. Außerdem wären die erforderlichen Baulängen unwirtschaftlich. Die Fig. 4 zeigt, beispielsweise eine Gegentaktröhrenanordnung mit einer abstimmbaren Lecherleitung 1. Die Abstimmung erfolgt mit Hilfe eines Abstimmbügels A in einem bestimmten Variationsbereich. Die Zuführung der Anodenspannung U_A erfolgt an dem der Röhrenanordnung entgegengesetzten Ende ' der Lecherleitung.

Es sind aber in letzter Zeit Kompensationsschaltungen in Form von Stufenleitungen bekanntgeworden, bei denen beispielsweise die Kompensationsleitungen aus koaxialen Rohrleitungen und die Kompensationsmittel aus Stichleitungen bestehen, die parallel geschaltet einen einstellbaren Kurzschlußschieber haben. Man hat diese Stufenleitungen durch geeignete Führung der Kompensationsleitung auch zu sogenannten Transformationsschleifen weiter entwickelt. Die Grundidee einer solchen Transformationsschleife beruht darauf, daß man in geeigneter Weise eine Zweifach-Koaxialleitung entweder mit den Innenleitern parallel oder in Serie schaltet, so daß auf der einen Seite der halbe, auf der anderen Seite der doppelte Wert des Wellenwiderstandes entsteht. Auch bei diesen Transformationsschleifen bzw. Transformationsleitungen werden Kompensationsleitungen, wie vorstehend beschrieben, verwendet.

Schließlich sind auch einstellbare Resonatoren aus konzentrischen Leitungen bekanntgeworden, bei denen die elektrische Länge durch Ineinanderschachteln mehrerer koaxialer Leitungsstücke, die leitend miteinander verbunden sind, vergrößert und die mechanischen Abmessungen, insbesondere die Länge, beibehalten wurde. Die Abstimmung erfolgt dabei durch eine in Längsrichtung verschiebbare· Platte, mit deren Hilfe der Abstand der Endplatten zweier ineinandergeschachtelter Leitungsstücke geändert wird. Eine solche Anordnung, bei der die Abstimmung innerhalb derselben vorgenommen wird, bedingt für die Betätigung einen hohen, mechanischen Aufwand.

Zur Vermeidung dieser Nachteile besteht ein abstimmbarer Leitungskreis für eine Gegentaktanordnung, bei dem der für die Abstimmung erforderliche Teil der Leitung aus einer Lecherleitung und der übrige Teil aus einem symmetrischen Koaxialsystem besteht, erfindungsgemäß aus Rohren, die die Lecherleitung bilden und in denen das symmetrische Koaxialsystem angeordnet ist.

Auf diese Weise wird eine sehr kurze Baulänge erreicht, da diese praktisch durch die jeweils benötigte Länge der Lecherleitung gegeben ist. Außerdem ergibt sich eine denkbar einfache Abstimmung der ganzen Leitung durch den außen angeordneten, die beiden Rohre verbindenden Kurzschlußschieber.

Ein Leitungskreis nach der Erfindung ist beispielsweise in Fig. 5 wiedergegeben. In der aus Rohren aufgebauten Lecherleitung I₁, die in ihrer ganzen Länge abgestimmt werden kann, ist das Koaxialsystem I₂ untergebracht. Hierbei dienen die Rohre der Lecherleitung gleichzeitig als Außenleiter der Koaxialleitung. Der erforderliche Innenleiter ist in der üblichen Weise in die Rohre eingesetzt. Die Einspeisung von der Koaxial- auf die Lecherleitung erfolgt derart, daß die Mittelleiter der Koaxialleitung jeweils mit dem anderen Leiter der Lecherleitung mit Hilfe einer Bandleitung I₃ verbunden sind, die in die elektrische Länge des ganzen Leitungssystems eingeht (/ = I₁ + I₂ + I₃). Eine solche Bandleitung hat den Vorteil, daß sich der Wellenwiderstand gut beherrschen läßt. Bei Einhaltung gleicher Wellenwiderstände auch an den Übergangsstellen wird der Leitungscharakter eines solchen Abstimmorgans nicht geändert, die mechanische Länge wird aber um mindestens die Hälfte verringert. Besondere Abstimmverhältnisse, wie Bereichsdehnung und Einengung, können durch Änderung der Wellenwiderstände des Lechersystems und des Koaxialsystems erfolgen. Da sich eine Leitung durch eine vorgeschaltete Kapazität sowohl elektrisch wie auch mechanisch verkürzt, der Verkürzungsfaktor jedoch vom Wellenwiderstand der Leitung abhängt, kann man durch Änderung der Wellenwiderstände beider Systeme ^ireischiedene Abstimmverhältnisse erzielen. Ist beispielsweise das Koaxialsystem niederohmig und das Lechersystem hochohmig, so hat man auf den Lechersystem einen größeren Abstimmbereich als der natürlichen Länge der Leitung entspricht. Umgekehrt erhält man bei hochohmigen Koaxial- und niederohmigen "Lechersystem einen geringeren Abstimmbereich auf dem Lechesrsystem.

Es ist auch möglich, in die Rohre der Lecherleitung nicht nur ein Koaxialsystem, sondern mehrere derartige Systeme einzubauen. In diesem Fall wird der Innenleiter des ersten Koaxial-

systems ebenfalls als Rohr ausgebildet und dient gleichzeitig als Außenleiter des nächsten Koaxialsystems usw. Die Fig. 6 zeigt beispielsweise eine abstimmbare Hochfrequenzleitung, bei der in dem Rohr der Lecherleitung zwei symmetrische Koaxialsysteme ineinander angeordnet sind. Die Außenleiter des Koaxialsystems K₁ bilden wiederum die Lecherleitung auf der der Abstimmbügel A gleitet. Der Innenleiter des Koaxiälsystems K₁ ist gleichzeitig der Außenleiter des Koaxialsystems K₂. Die beiden Anoden des anfachenden Gegentaktröhrensystems liegen an den beiden Innenleitern der Koaxialleitung K₂. Die Innenleiter des Systems K₂ sind ausgangssei tig mit den jeweils gegenüberliegenden Außenleitern des Systems K₁ verbunden. Die Verbindung des Koaxialsystems K₁ mit dem Lechersystem erfolgt in der bereits beschriebenen Weise (vgl. Fig. 5). Die mechanische Länge dieses Systems liegt ungefähr bei einem Drittel der elektrischen Länge.

Es soll noch erwähnt werden, daß die neuen Leitungskreise keinerlei störende Gleichstromkontakte und trotz ihrer Kleinheit die den Hochfrequenzleitungen eigenen Vorteile besitzen.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Abstimmbarer Leitungskreis für eine Gegentaktanordnung, bei dem der für die Abstimmung erforderliche Teil der Leitung aus einer Lecherleitung und der übrige Teil aus einem symmetrischen Koaxialsystem besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Lecherleitung aus Rohren besteht und das symmetrische Koaxialsystem in diesen Rohren angeordnet ist.
2. 2. Abstimmbarer Leitungskreis nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils der Mittelleiter einer Koaxialleitung mit dem Leiter der Lecherleitung durch eine Bandleitung verbunden ist, der die Koaxialleitung nicht enthält.
3. 3. Abstimmbarer Leitungskreis nach Anspruch ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Rohr der Lecherleitung mehrere symmetrische Koaxial'systeme angeordnet sind,-bei denen jeweils der Innenleiter eines Systems gleichzeitig der Außenleiter des nächsten Systems ist.
4. 4. Abstimmbarer Leitungskreis nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen dem Wellenwiderstand des Lechersystems und dem des Koaxialsystems so gewählt ist, daß der Abstimmbereich die gewünschte Größe erhält.

   In Betracht gezogene Druckschriften:.
   USA.-Patentschrift Nr. 2 183 215;
   »Telefunken-Zeitung«, September 1954, S. 164.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 5OJ 620Ö1S 9.56 (609 835 3. 57)