DE1056210B - Abgeschirmte Ringgabel, bei der nach dem Prinzip der Dreifachbandleitungen ein ringfoermiger Bandleiter zwischen zwei leitenden Platten angeordnet ist - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine abgeschirmte Ringgabe], bei der nach dem Prinzip der Dreifadhbandleitungen ein ringförmiger, mit vier unsymmetrisch angeordneten Abzweigungen versehener Bandleiter zwischen zwei leitenden Platten angeordnet ist, und Koaxialleitungsanschlüsse an. den. freien Enden d.er Abzweigungen des Bandleiters angeordnet sind.

Dreifachbandleitungen, bestehen bekanntlich aus einem Bandleiter, der zwischen zwei leitenden Ebenen angeordnet ist. Sie eignen sich für sehr hohe Fre^ quenzen und besitzen infolge ihres einfachen Aufbaus den Vorteil, daß sie leicht und billig hergestellt werden können.

Wenn eine Ringgabel in der oben angegebenen Weise nach dem Prinzip der Dreifadbbandleitungen gebildet wird, ist zwar die Abschirmung' nach oben und unten infolge der leitenden Kiatten einwandfrei, aber rings um den, Umfang können äußere Felder in das Innere der Ringgabel eintreten. Dies ist in bestimmten, Anwen.dungsfa.llen unzulässig, beispiels- weise bei Verwendung der Ringgabel in der Hodhfrequenzmischstufe eines Radarempfängers, der eine Eingangsempfindlichkeit von 100' db unter 1 mW besitzt und neben einem Impulssender mit einer Spitzenleistung von, mehreren, hundert Kilowatt angeordnet ist.

Der Vorschlag, die beiden leitenden Platten an ihrem Umfang — auf der Höhe der Übergänge zwischen Koaxialleitung und Bandleitung — durch eine senkrechte Querwand zu verbinden, so daß eine allseitig geschlossene flache Dose entsteht, ergibt zwar eine vollständige Abschirmung nach außen, aber auf Kosten des einfachen mechanischen Aufbaus, so daß der wesentliche Vorteil der Bandleitungen weitgehend aufgehoben wird. Außerdem ist die gegenseitige Entkopplung der einzelnen koaxialen Anschlüsse mangelhaft.

Wenn man unter Aufrediterhaltung der vollständigen Abschirmung eine einwandfreie gegenseitige Entkopplung der abgehenden Leitungen erreichen will, dann muß der Verlauf der senlcrechten Querwände der Form des ringförmigen. Baiidleiters und seiner Abzweigungen angepaßt werden. Dann entsteht ein Gebilde, das mechanisch so verwickelt ist, daß die Verwendung von Bandleitungen für die Ringgabel keinen nennenswerten Vorteil mehr erbringt.

Der Aufbau wird noch komplizierter, wenn ein reflexionsfreier Übergang zwischen Bandleitung und Koaxialleitung erreicht werden soll.

Das Ziel der Erfindung liegt daher in der Schaffung einer Ringgabel, die bei vollständiger Abschirmung nach außen und vollkommener Entkopplung der abgehenden Leitungen reflexionsfreie Übergänge zwischen den Koaxiailekungen und den .Bandleitüngen besitzt und dennoch alle Vorteile der Dreifachband-Abgeschirmte Ringgabel,

bei der nach, dem Prinzip

der Dreifachbandleitungen

ein ringförmiger Bandleiter

zwischen zwei leitenden Platten

angeordnet ist

Anmelder:

Compagnie Generale de Telegraphic
sans FiI, Paris

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. Prinz und Dr. rer. nat. G. Hauser,
Patentanwälte, München-Pasing, Bodenseestr. 3 a

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 29. Oktober 1956

Olivier Delaplace, Pierre Tcheditch und Ngo-Hai Tai,

Paris,
sind als Erfinder genannt worden

leitungen, nämlich einfachen Aufbau sowie leichte und billige Herstellung aufweist.

Bei einer abgeschirmten Ringgabel der eingangs erwähnten Art wird dies erfindungsgemäß erreicht durch eine dritte leitende Platte, die: eine Ausnehmung in Form eines unsymmetrischen vierzackigen Sterns enthält und zwischen den beiden ersten leitenden Platten angeordnet ist, durch zwei Platten aus dielektrischem Material, die übereinander in der Ausnehmung der dritten leitenden Platte liegen und zwischen sich den Bandleiter einschließen,, wobei der äußere Umriß der dielektrischen Platten genau der Form der Ausnehmung angepaßt ist und die Didie der aus den dielektrischen Platten und dem Bandleiter bestehenden Anordnung gleich der Dicke der dritten leitenden Platte ist, und die Verjüngung der Zacken des Sterns so bemessen ist, daß sie den. Übergang für die Anpassung zwischen den, Koaxialleitungen und der Bandleitung bilden.

909-508/305

Alle Teile der Ringgabel lassen sich durch einfaches Ausstanzen herstellen, und der Zusammenbau geschieht einfach durch Aufeinanderlegen, der Einzelteile.

Der erfindungsgemäße Aufbau der Ringgabel erweist sich als besonders'vorteilhaft, wenn mehrere Ringgabeln zusammengeschaltet werden, sollen. Wenn beispielsweise drei Ringgabeln zur Bildung der Hochfrequenzmischstufe eines Radargerätes zusammengefaßt werden sollen, wird vorzugsweise so vorgegangen, daß nur eine gemeinsame untere und eine gemeinsame obere leitende Platte vorgesehen sind, daß. die drei Bandleiter so aus einem Metallblech ausgeschnitten sind, daß jeder der Ringe wenigstens eine Abzweigung mit einem anderen Ring gemeinsam hat, daß der Bandleiter zwischen zwei dielektrische Platten eingelegt ist, die in ihrer Form dem Bandleiter angepaßt sind, diesen jedoch nach allen Seiten, überragen, und daß eine gemeinsame dritte leitende Platte vorgesehen ist, deren Ausnehmung die dielektrischen Platten mit dem dazwischenliegenden Bandleiter genau aufnimmt.

Dieses schaltungstechnisch verwickelte Gebilde enthält nicht mehr Stanzteile als die einfache Ringgabel, und der Zusammenbau erfolgt ebenso leicht und schnell wie bed dieser.

Der Übergang zwischen Bandleitung und Koaxialleitung wird vorzugsweise dadurch gebildet, daß an den freien Enden der Abzweigungen des Bandleiters Metallstifte senkrecht zu der Ebene des Bandleiters angebracht sind, die durch öffnungen in einer der äußeren leitenden Platten ragen und die Innenleiter der Koaxialleitungsanschlüsse bilden, und daß an der Außenseite der äußeren leitenden Platte zylindrische Rohre angeordnet sind, die die Außenleiter der Koaxialleitungsansdhlüsse bilden.

Beispielsweise Ausführungen der Erfindung sind in der' Zeichnung dargestellt. Darin zeigt

Fig. 1 das äquivalente Schaltbild einer Ringgabelschaltung üblicher Art,

Fig. 2 eine Ringgabelschaltung, die unter Verwendung von abgeschirmten Dreifachbandleitungen aufgebaut ist,

Fig. 3 eine gemäß der Erfindung ausgeführte abgeschirmte Ringgabelschaltung im zerlegten Zustand und

Fig. 4 eine Schaltungsanordnung, die durch Kombination von drei Ringgabelschaltungen erhalten wird, im zerlegten Zustand.

Es ist bekannt, daß eine auf Doppelleitungen zurückgeführte Ringgabelschaltung dem Schaltbild von Fig. 1 entspricht. Vier Leitungen 1, 2, 3, 4 sind von einer in sich geschlossenen. Ririgleitung 5 abgezweigt. Die Änschlußpunkte der vier Leitungen mit der Ringleitung haben voneinander einen Abstand von /i/4, und die Länge der Ringleitung beträgt 3 λ/2. Die so aufgebaute Schaltung besitzt die allgemein bekannten Eigenschaften einer Ringgabelschaltung.

* Wenn eine Schaltung dieser Art nach d.em Prinzip "der Dreifachbandleitungen so aufgebaut werden soli, daß sie nach außen völlig abgeschirmt ist und die abgehenden Leitungen einwandfrei gegeneinander entkoppelt sind, erhält man die in Fig. 2 gezeigte Anordnung, die bei 25 unterbrochen dargestellt ist, damit der innere Aufbau erkennbar wird. Diese Anordnung entspricht völlig dem Schaltbild von Fig. 1 mit _ dem Unterschied, daß die in Fig. 1 gezeigten Doppelleitungen durchweg durch die abgeschirmten Dreifachbandleitungen 21, 22, -23 24 ersetzt sind. Man erkennt in dieser Darstellung, daß alle Seitenwände der abgeschirmten Dreifachbandleitungselenfente beibehalten sind. Daraus ergibt sich eine komplizierte. Konstruktion.

Erfindungsgemäß kann der Aufbau dadurch vereinfacht werden, daß die Anordnung von Fig. 2 durch die in Fig. 3 gezeigte Anordnung ersetzt wird, welche unter Beibehaltung aller Vorteile der vollständigen Abschirmung und Entkopplung einen sehr viel einfacheren Aufbau besitzt. Bei dem dargestellten Ausfiihrungsbeispiel ist jeder der vier Zweige an eine Koaxialleitung angeschlossen, so daß die Anordnung z.B. in der Hochfrequenzmischstufe eines Radarempfängers verwendet werden kann. Jede der vier Abzweigungen bildet zugleich einen Übergang von einer Dreifachbandleitung auf eine Koaxialleitung, so daß der Übergang direkt an dem kreisförmigen Mittelleiter des Ringes beginnt. Diese Anordnung besitzt offensichtlich zahlreiche Vorteile, und zwar sowohl hinsichtlich ihrer Leistung als auch ihres

ao Raumbedarfs und der leichten Herstellung. Der Auf-. wand für die Seitenwand, welche die obere und die untere leitende Platte verbindet, ist hier auf ein Minimum reduziert worden.

Der Aufbau der gesamten Anordnung ergibt sich aus der Darstellung von Fig. 3.

Die obere leitende Platte 31 und die untere leitende Platte32 sind identisch.Siebesitzen dieForm von Kreissegmenten, diez.B. aus einem Leitermetall ausgeschnitten sind und keine weitere Bearbeitung erfordern.

Die obere leitende Platte 31 trägt die vier hohlzylindrischen, metallischen Außenleiter 33 der -Koaxialleitungen.

Die metallische Zwischenplatte 34 besitzt den gleichen Umriß wie die zuvor genannten Teile, jedoch ist sie so ausgeschnitten, daß sie eine flache Ausnehmung in Form eines unregelmäßigen, vierzackigen Sterns besitzt, in welcher zwei übereinandergelegte gleiche Platten 35 und 36 aus einem Dielektrikum angeordnet werden können. Der Umriß der dielektrischen Platten ist der Form der Ausnehmungen angepaßt. In der Figur ist die Platte 35 in der Ausnehmung angeordnet. Der Mittelleiter 37, welcher den aktiven Teil der Anordnung bildet, ist aus einem dünnen Metallfolie ausgeschnitten¹ und besitzt, wie bei der bekannten An-Ordnung, die Form eines Ringes, von welchem vier Zweige abgehen. Am Ende jedes Zweiges ist der Mittelleiter 38 einer der Koaxialleitungen angebracht. Der Mittelleiter liegt zwischen den. beiden dielektrischen Platten 35 und 36, und die gesamte Dicke dieser Anordnung ist gleich der Dicke der Zwischenplatte 34.

Die Platte 36 weist am Ende jedes ihrer vier Zakken Öffnungen 39 auf, welche für den Durchgang der Metallstäbe 38 dienen. Die obere leitende Platte. 31 wird dann aufgelegt, und die Verbindung der drei Metallplatten 31, 34 und 32 geschieht beispielsweise mittels Schrauben, die durch Öffnungen 39' geführt werden. Auf diese Weise wird ein Behälter gebildet, welcher den aktiven Teil der Anordnung umschließt und ihn völlig gegen die Wirkung von äußeren Feldern schützt.- Die ganze Anordnung besteht aus flachen Teilen, die leicht zu bearbeiten sind.

Unter Verwendung einer solchen Vorrichtung wurde eine Hochfrequenzmischstufe praktisch aufgebaut. Ihre Leistungen entsprachen völlig denjenigen einer analogen, Schaltung aus Hohlleitern, jedoch behielt die erfindungsgemäße¹ Anordnung ihre Eigenschaften über einen größeren Frequenzbereich bei.
Erfindungsgemäß ist der Aufbau von mehreren, elektrisch miteinander gekoppelten Ringgabelschal-

Claims (6)

tungen in einem einzigen Block möglich. Eine solche Anordnung wird im folgenden beispielsweise beschrieben. Sie setzt sich aus drei RinggabeJschaltungen zusammen, die in. üblicher Weise miteinander so< gekoppelt sind, daß sie eine doppelte Hochfrequenzmischstufe eines Radarempfängers im Wellenlängenbereich von 3 cm bilden und die üblichen Ausgangsund Eingangskanäle besitzen. Diese Anordnung ist in Fig. 4 dargestellt. Sie weist folgende Teile auf: Eine rechteckige untere Metallplatte 41, z. B. aus Messing. Sie enthält vier Ko'axialleitungsausgänge42; eine gleichfalls metallische Zwischenplatte 44 mit dem gleichen äußeren Umriß wie die Platte 41, jedoch so ausgeschnitten, daß sie eine Ausnehmung 45 bildet; zwei identische dielektrische Platten, von denen nur eine bei 48 dargestellt ist, welche in, dar Ausnehmung 45 übereinander angeordnet werden können; ein Metallband 49 mit einer Dicke von beispielsweise 0,1 mm, welches drei Ringgabelschaltungen 52, 53 und 54 bildet, die miteinander über die gemeinsamen Zweige 50 und 51 verbunden sind und ferner radial abgehende Zweige 60 aufweisen. Dieses Teil wird zwischen die dielektrischen Platten 48 gelegt und in der Ausnehmung 45 der Zwischenplatte angeordnet, wobei die gesamte Dicke dieser Anordnung gleich der Dielte der Zwischenplatte ist; eine obere Platte61, deren Gestalt derjenigen der unteren Platte 41 entspricht und die vier Koaxialausgänge 62 besitzt, die komplementär zu den Ausgängen 42 der unteren Platte 41 angeordnet sind. Die Innenleiter 55 der koaxialen, Eingangs- bzw. Ausgangsleitungen erstrecken sich zu beiden Seiten der Leiter 60 durch die öffnungen 56, die in den Platten angebracht sind sowie durch die entsprechenden hohlen Außenleiter, die bei 42 bzw. 62 angebracht sind. Zum Zusammenbau der Platten 41, 44 und 61 sind Gewindeöffnungen 43 vorgesehen. Durch Zusammenbau der vorstehend geschilderten Teile entsteht eine kompakte Anordnung mit geringem. Raumbedarf, die sehr stabil ist und leicht in Serie produziert werden kann. Es wurden zwei Modelle hergestellt, von denen das eine für den Wellenbereich von 3 cm und das andere für den Wellenbereich von 10 cm bestimmt war. Bei der Prüfung wurden ausgezeichnete Ergebnisse festgestellt. Patentansprüche:

1. Abgeschirmte Ringgabel, bei der nach dem Prinzip der Dreifachbandleitungen ein ringförmiger, mit vier unsymmetrisch angeordneten Abzweigungen versehener Bandleiter zwischen zwei leitenden Platten angeordnet ist, und Koaxialleitungsanschlüsse an den freien Enden der Abzweigungen des Bandleiters angeordnet sind, gekennzeichnet durch eine dritte leitende Platte (34), die eine Ausnehmung in Form, eines unsymmetrischen vierzackigen Sterns enthält und zwischen den beiden ersten leitenden Platten (31, 32) angeordnet ist, durch zwei Platten (35,36) aus dielektrischem Material, die übereinander in der Ausnehmung der dritten leitenden, Platte liegen und zwischen sich den Bandleiber (37) einschließen, wobei der äußere Umriß der dielektrischen Platten genau der Form der Ausnehmung angepaßt ist und die Dicke der aus den dielektrischen Platten und dem Bandleiter bestehenden Anordnung gleich der Dicke der dritten leitenden Platte ist, und die Verjüngung der Zacken des Sterns so bemessen ist, daß sie den Übergang für die Anpassung zwischen den Koaxialleitungen und der Bandleitung bilden.

2. Ringgabel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei Ringgabeln zur Bildung der Hochfrequenzmischstufe eines Radargerätes in einer Anordnung dadurch zusammengefaßt sind, daß nur eine gemeinsame untere und eine gemeinsame obere leitende Platte (41 bzw. 61) vorgesehen sind, daß die drei Bandleiter (52, 53, 54) so aus einem Metallblech· ausgeschnitten sind, daß jeder der Ringe wenigstens eine Abzweigung (50, 51) mit einem anderen Ring gemeinsam hat, daß der Bandleiter zwischen zwei dielektrische Platten (48) eingelegt ist, die in ihrer Form dem Bandleiter angepaßt sind, diesen jedoch nach allen Seiten überragen, und daß eine gemeinsame dritte leitende Platte (44) vorgesehen ist, deren Ausnehmung (45) die dielektrischen Platten (48) mit dem dazwischenliegenden Bandleiter genau aufnimmt.

3. Ringgabel gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den freien Enden, der Abzweigungen des Bandleiters Metallstifte (38, 55) senkrecht zu der Ebene des Bandlei.ters angebracht sind, die durch öffnungen, in einer der äußeren leitenden Platten ragen und die Innenleiter der Koaxialleitungsanschlüsse bilden.

4. Ringgabel gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite der äußeren leitenden Platte zylindrische Rohre (33) angeordnet sind, die die Außenleiter der Koaxialleitungsanschlüsse bilden..

5. Ringgabel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die drei leitenden Platten mit Öffnungen (39', 43) zum Zusammenbau der Anordnung versehen sind.

6. Ringgabel gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als drei Ringgabeln in einer Anordnung zusammengefaßt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
»Frequenz«, 1954, Nr. 12 S. 371 und 372.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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