[0001] Die Erfindung betrifft einen HF-Anpassungstransformator in Form einer Koaxialleitung
mit einer festen Länge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, 2 oder 4. Ein solcher
Transformator ist z.B. in der US-A 2 408 745 beschrieben.
[0002] Seit langem werden in der Praxis zweistufige koaxiale Anpassungstransformatoren mit
festen Übertragungsverhältnissen verwendet. Ein solcher Anpassungstransformator ist
beispielsweise aus dem Buch von Meinke/Gundlach, "Taschenbuch der Hochfrequenztechnik",
Springer Verlag Berlin/Heidelberg/New York, 111. Auflage 1968, S. 384-365 als zweistufiger
λ/4-Transformator bekannt. Er besteht aus einem Wellenleiter, dessen Gesamtlänge gleich
der halben Wellenlänge der Betriebsfrequenz 2" ist. Er ist unterteilt in zwei 7"/4
lange Leiterabschnitte, deren unterschiedliche Wellenwiderstände durch die Anschlußimpedanzen
an Ein- und Ausgang festgelegt werden, zwischen denen die Anpassung hergestellt werden
soll. Da die Länge dieses Transformators direkt mit der Betriebsfrequenz verknüpft
ist, kann er in seinen jeweiligen Abmessungen nur für eine Betriebsfrequenz innerhalb
eines schmalen Frequenzbandes eingesetzt werden. Darüber hinaus sind bei einer Koaxialleitung
durch die Geometrie auch die Wellenwiderstände vorgegeben, so daß für unterschiedliche
Anpassungsfälle auch unterschiedlich ausgelegte Transformatoren benötigt werden.
[0003] Ändern sich daher in einer durchstimmbaren HF-Schaltung die Betriebsfrequenz und/oder
die Impedanzverhältnisse in größerem Umfang, ist es notwendig, einen in die Schaltung
eingefügten Transformator durch einen anderen mit veränderter Geometrie zu ersetzen.
Dies führt, insbesondere in Leistungsschaltungen, wie z.B. HF-Generatoren, zu einem
zeitraubenden Umbau, der Probleme hinsichtlich des elektrischen Kontaktes zwischen
den Wellenleiterstücken und des Längenausgleichs aufgrund der veränderten Betriebsfrequenz
mit sich bringt und zudem nur eine diskontinuierliche Durchstimmung erlaubt.
[0004] Es sind daher beispielsweise in der US-A 2 408 745 oder in der DE-C 969 343, variable
Anpassungstransformatoren in koaxialer Bauweise vorgeschlagen worden, bei denen innerhalb
einer durchgehenden Koaxialleitung mit konstanten Leiterdurchmessern ein in Richtung
der Leiterachse verschiebbarer, leitender Hohlzylinder angeordnet ist.
[0005] Dieser Hohlzylinder bildet zusammen mit den ihn einschliessenden Leiterstücken einen
Leitungsabschnitt konstanter Länge und abweichendem Wellenwiderstand. Dieser Leiterabschnitt
verbindet zwei an jeder Seite angrenzende Leitungsabschnitte, deren Längensumme konstant
ist, und die beide den Wellenwiderstand der zugrundeliegenden Koaxialleitung aufweisen.
[0006] Durch die Verwendung der gleichförmigen Wellenleitung ergeben sich bei diesem bekannten
variablen Anpassungstransformator nur begrenzte Einstellmöglichkeiten.
[0007] Es ist andererseits aus der CA-A 853 353 ein differentiell arbeitender Mikrowellen-Phasenschieber
bekannt, bei dem zur Einstellung einer variablen Phasenverschiebung zwei Hohlleiterstücke
unterschiedlichen Durchmessers durch eine in Richtung der Leiterachse verschiebbare
Hohlzylinder-Sektion verbunden werden. Wird diese Hohlzylinder-Sektion verschoben,
wird die Phasenverschiebung des einen Hohlleiterstücks verringert, die des anderen
dagegen vergrößert, so dass eine differentielle Änderung entsteht. Ein Arbeitsprinzip
für einen in weiten Grenzen einstellbaren koaxialen Anpassungstransformator läßt sich
aus dem gattungsfremden Gegenstand dieser Patentschrift daher nicht gewinnen.
[0008] Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen koaxialen HF-Anpassungstransformator
zu schaffen, dessen Arbeitsfrequenz und Übertragungsverhältnis in weiten Grenzen kontinuierlich
eingestellt werden können, ohne die Einbaumaße des Transformators zu verändern.
[0009] Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden
Merkmale einer der Ansprüche 1, und 4 gelöst.
[0010] Gemäß, einem Ausführungsbeispiel besteht der als Koaxialleitung ausgebildete erfindungsgemäße
Anpassungstransformator aus einem Außenleiter mit einem konstanten Innendurchmesser
und einem Innenleiter mit abgestuften Außendurchmessern, wobei auf dem Innenleiter
ein in Richtung der Leiterachse verschiebbarer, leitender Hohlzylinder mit entsprechend
abgestuften Durchmessern angebracht und mit dem Innenleiter zumindest hochfrequenzmäßig
kurzgeschlossen ist.
[0011] Der erfindungsgemäße Anpassungstransformator hat den Vorteil, daß seine Arbeitsfrequenz
geändert werden kann, ohne die Gesamtlänge des Wellenleiters und damit die Einbaumaße
zu ändern. Mit der jeweiligen Arbeitsfrequenz ist gleichzeitig ein bestimmtes Übertragungsverhältnis
verknüpft, so daß sich im einstellbaren Arbeitsbereich des Transformators ein kontinuierlicher,
kennlinienartiger Zusammenhang zwischen Frequenz und Übertragungsverhältnis ergibt.
Diese Kennlinie kann durch geeignete Wahl der geometrischen Parameter so ausgelegt
werden, daß sie den Kennlinien anderer HF-Schaltungselemente angepaßt ist. Auf diese
Weise läßt sich z.B. ein kontinuierlich abstimmbarer HF-Generator aufbauen, wenn der
Impedanzverlauf der verwendeten Senderöhre der Kennlinie des angeschlossenen Transformators
entspricht. Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und werden im folgenden näher erläutert.
[0012] Es zeigen
Fig. 1 das Ersatzschaltbild eines erfindungsgemäßen koaxialen Anpassungstransformators;
Fig. 2 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines koaxialen Anpassungstransformators;
Fig. 3, 4 weitere ausführungsbeispiele eines koaxialen Anpassungstransformators;
Fig. 5 Kennlinien eines koaxialen Anpassungstransformators nach Fig. 2;
Fig. 6 Kennlinien eines koaxialen Anpassungstransformators nach Fig. 4.
[0013] Das Ersatzschaltbild des erfindungsgsmäßen HF-Anpassungstransformators ist in Fig.1
dargestellt. Ein Wellenleiter W der Länge L ist in mindestens zwei Leiterabschnitte
W
1 und W
2 mit unterschiedlichen Wellenwiderständen Z, und Z
2 unterteilt. Die Längen L
1 und L
2 der Leiterabschnitte sind in einer Weise einstellbar, daß ihre Summe L
1 + L
2 konstant bleibt, d.h., die erste Länge nimmt um genau den Betrag ab, um den die zweite
zunimmt, und umgekehrt. Der Transformator ist im Betrieb durch eine reelle Abschlußimpedanz
Z
A belastet. Diese Abschlußimpedanz wird in eine reelle Eingangsimpedanz Z
E transformiert. Diese Transformation erfolgt, den verschiedenen Leiterabschnitten
entsprechend, in mehreren Stufen. Der Leiterabschnitt W
2 setzt die reelle Abschlußimpedanz Z
A zunächst in eine i.A. komplexe Zwischenimpedanz Z
M um, die ihrerseits vom Leiterabschnitt W, in die reelle Eingangsimpedanz Z
E transformiert wird. Da die Übertragung in erster Näherung als dämpfungsfrei angenommen
werden kann, gehorcht sie der aus der Leitungstheorie bekannten Transformationsgleichung
[0014] die die Verknüpfung der Abschlußimpedanz Z
A mit der Zwischenimpedanz Z
m durch den Leiterabschnitt W
2 mit dem Wellenwiderstand Z
2 und der Länge L
2 beschreibt. Die Größe β ist gleich 2 π/λ mit der Wellenlänge λ im betrachteten Leitungsstück
und erfaßt daher den Einfluß der Betriebs- oder Arbeitsfrequenz auf das Transformationsverhalten.
Eine analoge Gleichung gilt für den Zusammenhang zwischen Z
E, Z
M, Z
1 und Li. Setzt man den aus der o.a. Gleichung erhaltenen Wert Z
M in diese analoge Gleichung ein, ergibt sich aus der Forderung nach einem verschwindenden
Imaginärteil von Z
E eine Bestimmungsgleichung für diejenigen Wellenlängen, bei denen die Transformation
von einem reellen Wert Z
A wieder auf einen reellen Wert Z
E führt.
[0015] Ein einfacher Sonderfall dieser Transformation ist der bekannte zweistufige λ/4-Transformator,
der sich dadurch auszeichnet, dass die Argumente β. L der tan-Funktionen den Wert
n/2 annehmen und damit zu leicht bestimmbaren Übertragungsverhältnissen führen.
[0016] Ändern sich die Längen L
1 und L
2 der Leiterabschnitte, ändern sich auch sowohl die Frequenz bei der die Transformation
reell ist, als auch das Übertragungsverhältnis. Es ergibt sich ein Kennlinienfeld
für den Transformator, das die Arbeitsfrequenz und, bei konstanter Abschlußimpedanz,
die Eingangsimpedanz in Abhängigkeit von der Länge eines Leiterabschnitts darstellt.
Da die Gesamtlänge L in jedem Fall konstant bleibt, erhält man einen kontinuierlich
einstellbaren HF-Anpassungstransformator, dessen Übertragungsverhalten im eingebauten
Zustand verändert werden kann.
[0017] Fig. zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Anpassungstransformators.
Als Wellenleiter ist eine Koaxialleitung vorgesehen, die aus einem Außenleiter 1 mit
einem konstanten Innendurchmesser D
1, sowie einem Innenleiter 2 mit abgestuften Außendurchmessern d
1 und d
2 besteht. Im Bereich der Durchmesserstufe ist auf dem Innenleiter 2 ein leitender
Hohlzylinder 3 angebracht. Der Hohlzylinder 3 ist in Richtung der Leiterachse verschiebbar
und im Durchmesser in der gleichen Weise abgestuft, wie der Innenleiter 2. Seine Wanddicke
ist vorzugsweise gegenüber den übrigen Abmessungen des Leiters so gering gewählt,
daß die Eigenschaften des Innenleiters 2 bezüglich der Wellenausbreitung nur wenig
gestört werden. Der Hohlzylinder 3 kann beispielsweise aus dünnem Blech gefertigt
und mit einer gut leitenden Schicht überzogen sein. Besonders vorteilhaft hinsichtlich
des Gewichts ist es, für den Hohlzylinder aber auch für die anderen Leiter metallisierte
Kunststoffe auf der Basis von z.B. glasfaserverstärkten Epoxydharzen zu verwenden.
Der Hohlzylinder ist vorzugsweise über Schleifkontakte an seinen Enden mit dem Innenleiter
2 leitend verbunden und bildet so hinsichtlich der Wellenausbreitung in der Koaxialleitung
eine verschiebbare Stufe auf dem Innenleiter. Wird der Hohlzylinder 3 z.B. in die
in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnete Position verschoben, ergeben sich im Transformator
Übertragungsverhältnisse, die nicht mehr Leiterabschnitten mit den Längen L
1 und L
2 entsprechen, sondern Leiterabschnitten mit den neuen Längen L
1' und L2', wobei sowohl die Wellenwiderstände Z
1 und Z
2, als auch die Gesamtlänge L unverändert bleiben.
[0018] Die Wellenwiderstände Z
1 und Z
2 der Leiterabschnitte ergeben sich im übrigen aus den Durchmessern D
l, d, und d
2 nach der für die Koaxialleitung bekannten Formel
wobei durch die relative Dielektrizitätskonstante ε
r der Einfluß eines möglichen Dielektrikums zwischen Außen- und Innenleiter berücksichtigt
wird.
[0019] Um störende Einflüsse auf die Wellenausbreitung im Zwischenraum der Leiteranordnung
zu vermeiden, ist es vorteilhaft, die Verschiebung des Hohlzylinders 3 nicht über
mechanische Elemente von außen durchzuführen, sondern über eine im Innern des Innenleiters
angebrachte Antriebseinheit, die beispielsweise aus einem Elektromotor und einem vorgeschalteten
Getriebe bestehen kann, das die Drehbewegung des Motors in eine Schubbewegung in Richtung
der Leiterachse umwandelt und über entsprechende Elemente auf den Hohlzylinder 3 überträgt.
[0020] Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Anpassungstransformators ist
in Fig. 3 dargestellt. Der Innenleiter 2 der koaxialen Anordnung ist wiederum mit
abgestuften Außendurchmessern d
1 und d
2 ausgeführt. Der Außenleiter 1 hat ebenfalls abgestufte Innendurchmesser D
2 und D
3. Der verschiebbare Hohlzylinder 3 ist in seinen Durchmessern dem Außenleiter 1 angepaßt
und mit ihm zumindest hochfrequenzmäßig kurzgeschlossen und bildet so einen abgestuften
Außenleiter mit verschiebbarer Kante. Daraus resultiert eine Koaxialleitung mit wenigstens
drei verschiedenen Leiterabschnitten W
1, W
2 und W
3 mit den entsprechenden Längen L
1, L
2 und L
3 sowie Wellenwiderständen Z
1, Z
2 und Zg. Da jeder Leiterabschnitt eine Impedanztransformation bedingt, erhält man
gegenüber dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel einen weiteren Freiheitsgrad
für die Realisierung der gewünschten Transformationskennlinien. Darüber hinaus kann
der Hohlzylinder 3 ohne Störung der Wellenausbreitung von außen verschoben werden,
indem beispielsweise durch einen schmalen Schlitz im Außenleiter 1 ein mit dem Hohlzylinder
3 starr verbundenes Bedienungselement herausgeführt und durch einen außerhalb des
Außenleiters 1 angeordneten Antriebsmechanismus betätigt wird.
[0021] Ein entsprechender Bedienungsmechanismus kann auch in dem in Fig. 4 dargestellten
Ausführungsbeispiel vorgesehen werden, bei dem die Koaxialleitung aus einem Innenleiter
2 mit abgestuften Außendurchmesser d
1 und d
2 und einem Außenleiter 1 mit konstantem Innendurchmesser D
1 zusammengesetzt ist. Der Hohlzylinder 3 ist mit seinem größeren Durchmesser an den
Innendurchmesser D
1 des Aussenleiters 1 angepaßt und mit einem kleineren Durchmesser D
4 versehen, der in seiner Größe zwischen dem Innendurchmesser D
1 des Aussenleiters 1 und dem größten Außendurchmesser d
1 des Innenleiters liegt. Er ist mit dem Außenleiter zumindest hochfrequenzmäßig kurzgeschlossen
und bildet mit ihm zusammen einen Außenleiter mit zwei gleichsinnig verschiebbaren
Kanten. Auf diese Weise ist die Koaxialleitung in vier Leiterabschnitte W
1, W
2, W
3 und W
4 mit den Längen L
1, L
2, L
3 und L
4 und den Wellenwiderständen Z
1, Z
2, Z
3 und Z
4 unterteilt. Die Längen der Leiterabschnitte werden durch Verschieben des Hohlzylinders
3 in Abhängigkeit voneinander verändert, wobei die Länge L
5 des Hohlzylinders 3 und die Gesamtlänge L der Koaxialleitung konstant bleiben. Der
hochfrequenzmäßige Kurzschluß zwischen dem Hohlzylinder 3 und der anliegenden Leiterfläche
wird in diesem Ausführungsbeispiel nicht durch Schleifkontakte, sondern durch einen
dünnen, dielektrischen Folienbelag 5 vermittelt, der zwischen dem Hohlzylinder 3 und
der anliegenden Leiterfläche liegt. Der Folienbelag 5, der z.B. aus Teflon oder Kapton
besteht, ermöglicht auf der einen Seite ein nahezu reibungsfreies Gleiten des verschiebbaren
Hohlzylinders im Außenleiter 1. Auf der anderen Seite bildet er zusammen mit Hohlzylinder
und Außenleiter Koaxialleitungsstücke 6 mit sehr niedriger Impedanz. Dabei ist zu
beachten, daß die elektrische Länge der Koaxialleitungsstücke 6 kleiner als 1/4 der
ihnen entsprechenden Wellenlänge λ
G bei der höchsten Betriebsfrequenz ist.
[0022] In Fig. 5 ist das Kennlinienfeld eines erfindungsgemäßen Anpassungstransformators
gemäß dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wiedergegeben. Es zeigt am Beispiel
eines Wellenleiters mit der Gesamtlänge L = 1 m, den Wellenwiderständen Z
1 = 30Q und Z
2 = 75 Ω und der Abschlußimpedanz Z
A = 50 Q die Verläufe der Betriebefrequenz f (in MHz) und der aus der Transformation
resultierenden Eingangsimpedanz Z
E (in Q) in Abhängigkeit von der Länge L
2 (in m). Man erkennt, daß über den gesamten Variationsbereich der Länge L
2 keine einheitliche, eindeutige Lösungskennlinie existiert, sondern eine Vielfalt
von Kennlinien der Frequenz (fi ... f
6) und der Eingangsimpedanz (R
1 ... R6) für bestimmte Längenbereiche. So ist beispielsweise aus dem zusammengehörenden
Kennlinienpaar f
2 und R
2 zu entnehmen, daß bei einer Länge L
2 zwischen 0 und 0,4 m die Betriebsfrequenz gemäß Kurve f
2 zwischen 150 und 240 MHz monoton variiert, während gemäß Kurve R
2 die Eingangsimpedanz Z
E d.h., die durch den Anpassungstransformator transformierte Abschlußimpedanz Z
A, zwischen 50 und 113 Ω variiert, mit einem ausgeprägten Maximum bei L
2 = 0,33 m.
[0023] Von besonderer Bedeutung für die Anwendung ist das Kennlinienpaar R
3, f
3. Es zeigt dass der erfindungsgemäße Anpassungstransformator sich bei nur geringer
Änderung des Transformationsverhältnisses durch Änderung der Länge L
2 über einen grossen Frequenzbereich von über 150 MHz kontinuierlich abstimmen lässt.
[0024] Entsprechende Kennlinienfelder beschreiben auch das Betriebsverhalten der Ausführungsbeispiele
gemäß den Fig. 3 und 4. So ergibt sich für eine Anordnung gemäß Fig. 4 der in Fig.
dargestellte Kennlinienverlauf. Dabei gehört das Kurvenpaar R
1, f
1 zu einer Ausführung mit den Abmessungen L
1 + L
2 = L
3 + L
4 = L
5 = 1,5 m und den Impedanzen Z
1 = Z
3 = 30 Q, Z
2 = 10 2 und Z
4 = ZA = 50 Ω. Für das Kurvenpaar R
2, f
2 gelten bei unveränderten Impedanzen die entsprechenden Abmessungen L
1 + L
2 = 1,25 m und L
3 + L
4 = L
5 = 1,75 m.
[0025] Insgesamt lassen sich nach der Erfindung durch geeignete Wahl der geometrischen und
elektrischen Parameter sowie durch Kombination mehrerer beweglicher und fester Durchmesserstufen
an Außen- und/oder Innenleiter Anpassungstransformatoren aufbauen, deren Kennlinien
dem jeweiligen Verwendungszweck in einer HF-Schaltung optimal entsprechen, und deren
Kenngrößen Betriebsfrequenz und Übertragungsverhältnis in weiten Bereichen kontinuierlich
verändert werden können, ohne daß ein Aus- und Einbau des Transformators selbst erforderlich
ist.
1. HF-Anpassungstransformator in Form einer Koaxialleitung mit einer festen Länge
(L), welche Koaxialleitung aus einem Außenleiter (1) und einem Innenleiter (2) besteht
und unterteilt ist in eine Mehrzahl von Leiterabschnitten, die jeweils eine bestimmte
Länge und einen bestimmten Wellenwiderstand aufweisen, und wobei zwischen dem Außenleiter
(1) und dem Innenleiter (2) ein in Richtung der Leiterachse verschiebbarer, leitender
Hohlzylinder (3) koaxial angeordnet ist, welcher mit dem Innenleiter (2) zumindest
hochfrequenzmäßig leitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß
a) der Innenleiter (2) eine durch zwei unterschiedliche Außendurchmesser (d1, d2) des Innenleiters (2) erzeugte Durchmesserstufe aufweist;
b) der Hohlzylinder (3) mit einer der Durchmesserstufe des Innenleiters (2) entsprechenden
Durchmesserstufe an dem Innenleiter (2) anliegend angebracht ist, derart, daß die
Durchmesserstufe des Innenleiters (2) durch die verschiebbare Durchmesserstufe des
Hohlzylinders (3) bezüglich der Wellenausbreitung ersetzt ist; und
c) der Hohlzylinder (3) mit seiner Durchmesserstufe zwei benachbarte Leiterabschnitte
(W1, W2) mit unterschiedlichem Wellenwiderstand (Z1, Z2) festlegt, deren Längen (L1, L2 bzw. L1, L2,) derart verstellbar sind, daß ihre Summe konstant bleibt (Fig. 1, 2).
2. HF-Anpassungstransformator in Form einer Koaxialleitung mit einer festen Länge
(L), welche Koaxialleitung aus einem Außenleiter (1) und einem Innenleiter (2) besteht
und unterteilt ist in eine Mehrzahl von Leiterabschnitten, die jeweils eine bestimmte
Länge und einen bestimmten Wellenwiderstand aufweisen, und wobei zwischen dem Außenleiter
(1) und dem Innenleiter (2) ein in Richtung der Leiterachse verschiebbarer, leitender
Hohlzylinder (3) koaxial angeordnet ist, welcher mit dem Außenleiter (1) zumindest
hochfrequenzmäßig leitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß
a) der Außenleiter (1) eine durch zwei unterschiedliche Innendurchmesser (D2, D3) des Außenleiters (1) erzeugte Durchmesserstufe aufweist;
b) der Hohlzylinder (3) mit einer der Durchmesserstufe des Außenleiters (1) entsprechenden
Durchmesserstufe am Außenleiter (1) anliegend angeordnet ist, derart, daß die Durchmesserstufe
des Außenleiters (1) durch die verschiebbare Durchmesserstufe des Hohlzylinders (3)
bezüglich der Wellenausbreitung ersetzt ist; und
c) der Hohlzylinder (3) mit seiner Durchmesserstufe zwei benachbarte Leiterabschnitte
(W1, W2 + Wg) mit unterschiedlichem Wellenwiderstand festlegt, deren Längen (L1, L2 + Lg) derart verstellbar sind, daß ihre Summe konstant bleibt (Fig. 3).
3. HF-Anpassungstransformator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
a) auch der Innenleiter (2) eine durch zwei unterschiedliche Außendurchmesser (d1, d2) des Innenleiters (2) erzeugte Durchmesserstufe aufweist; und
b) die Durchmesserstufe des Innenleiters (2) in demjenigen Abschnitt der Leitung angeordnet
ist, in dem die Durchmesserstufe des Hohlzylinders (3) verschoben werden kannt (Fig.
3).
4. HF-Anpassungstransformator in Form einer Koaxialleitung mit einer festen Länge
(L), welche Koaxialleitung aus einem Außenleiter (1) und einem Innenleiter (2) besteht
und unterteilt ist in eine Mehrzahl von Leiterabschnitten, die jeweils eine bestimmte
Länge und einen bestimmten Wellenwiderstand aufweisen, und wobei zwischen dem Außenleiter
(1) und dem Innenleiter (2) ein in Richtung der Leiterachse verschiebbarer, leitender
Hohlzylinder (3) koaxial angeordnet ist, welcher mit dem Außenleiter (1) zumindest
hochfrequenzmäßig leitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß
a) der Innenleiter (2) eine durch zwei unterschiedliche Außendurchmesser (di, d2) des Innenleiters (2) erzeugte Durchmesserstufe aufweist;
b) der Außenleiter (1) einen konstanten Innendurchmesser (D1) aufweist,
c) der Hohlzylinder (3) am Außenleiter (1) anliegend angeordnet ist, eine konstante
Länge (L5), einen Außendurchmesser gleich dem Innendurchmesser (D1) des Außenleiters (1) und einen Innendurchmesser (D4) größer als die Außendurchmesser (d1' d2) des Innenleiters (2) aufweist, derart, daß durch den Hohlzylinder (3) ein Außenleiter
mit zwei gleichsinnig verschiebbaren Kanten gebildet wird; und
d) die Durchmesserstufe des Innenleiters (2) bezüglich des verschiebbaren Hohlzylinders
(3) so angeordnet ist, daß sie sich stets zwischen der zwei gleichsinnig verschiebbaren
Kanten befindet (Fig. 4).
5. HF-Anpassungstransformator nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Leiter (1, 2) und/oder der Hohlzylinder (3) aus einen metallisierten Kunststoff
bestehen.
6. HF-Anpassungstransformator nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Hohlzylinder (3) über einen Schleifkontakt (4) mit der anliegenden Leiterfläche
leitend verbunden ist.
7. HF-Anpassungstransformator nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Hohlzylinder (3) über einen dielektrischen Folienbelag (5) mit der anliegenden
Leiterfläche hochfrequenzmäßig kurzgeschlossen ist.
8. HF-Anpassungstransformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder
(3) mit einer im Innenleiter (2) angeordneten Antriebseinheit verbunden ist.
1. RF matching transformer in the form of a coaxial line having a fixed length (L),
this coaxial line consisting of an outer conductor (1) and an inner conductor (2)
and being subdivided into a plurality of conductor sections which have in each case
a particular length and a particular characteristic impedence, and in which arrangement,
between the outer conductor (1) and the inner conductor (2), a conductive hollow cylinder
(3) is coaxially arranged which is displaceable in the direction of the conductor
axis and which is conductively connected to the inner conductor (2) at least with
respect to radio frequencies, characterized in that
a) the inner conductor (2) is provided with a step in diameters generated by two different
outside diameters (d" d2) of the inner conductor (2);
b) the hollow cylinder (3) is applied resting against the inner conductor with a diameter
step corresponding to the diameter step of the inner conductor (2), in such a manner
that the diameter step of the inner conductor (2) is replaced by the displaceable
diameter step of the hollow cylinder (3) with respect to wave propagation; and
c) the hollow cylinder (3) determines with its diameter step two adjacent conductor
sections (W1, W2) having a different characteristic impedence (Z1, Z2), the lengths (Ll, L2 and L'l, L'2) of which sections are adjustable in such a manner that their sum remains constant
(Figure 1, 2).
2. RF matching transformer in the form of a coaxial line having a fixed length (L),
this coaxial line consisting of an outer conductor (1) and an inner conductor (2)
and being subdivided into a plurality of conductor sections which have in each case
a particular length and a particular characteristic impedence, and in which arrangement,
between the outer conductor (1) and the inner conductor (2), a conductive hollow cylinder
(3) is coaxially arranged which can be displaced in the direction of the conductor
axis and which is conductively connected to the outer conductor (1) at least with
respect to radio frequencies, characterized in that
a) the outer conductor (1) is provided with a diameter step generated by two different
inner diameters (D2, D3) of the outer conductor (1),
b) the hollow cylinder (3) is arranged resting against the outer conductor with a
diameter step corresponding to the diameter step of the outer conductor (1), in such
a manner that the diameter step of the outer conductor (1) is replaced by the adjustable
diameter step of the hollow cylinder (3) with respect to wave propagation; and
c) the hollow cylinder (3) determines with its diameter step two adjacent conductor
sections (W1, W2 + W3) having a different characteristic impedence, the lengths (L1, L2 + L3) of which sections are adjustable in such a manner that their sum remains constant
(Figure 3).
3. RF matching transformer according to Claim 2,
characterized in that
a) the inner conductor (2) also has a diameter step generated by two different outside
diameters (d1, d2) of the inner conductor (2); and
b) the diameter step of the inner conductor (2) is arranged in that section of the
line in which the diameter step of the hollow cylinder (3) can be displaced (Figure
3).
4. RF matching transformer in the form of a coaxial line having a fixed length (L),
this coaxial line consisting of an outer conductor (1) and an inner conductor (2)
and being subdivided into a plurality of conductor sections which have in each case
a particular length and a particular characteristic impedence and in which arrangement,
between the outer conductor (1) and the inner conductor (2), a conductive hollow cylinder
(3) is coaxially arranged which can be displaced in the direction of the conductor
axis and which is conductively connected to the outer conductor (1), at least with
respect to radio frequencies, characterized in that
a) the inner conductor (2) is provided with a diameter step generated by two different
outer diameters (di, d2) of the inner conductor (2);
b) the outer conductor (1) has a constant inner diameter (D,);
c) the hollow cylinder (3) is arranged resting against the outer conductor (1), has
a constant length (L5), an outer diameter equal to the inner diameter (D,) of the outer conductor (1) and
an inner diameter (D4) which is greater than the outer diameters (di, d2) of the inner conductor (2), in such a manner that an outer conductor having two
edges which are displaceable in the same direction is formed by the hollow cylinder
(3); and
d) the diameter step of the inner conductor (2) is arranged with respect to the displaceable
hollow cylinder (3) in such a manner that it is always located between the two edges
which can be displaced in the same direction (Figure 4).
5. RF matching transformer according to one of Claims 1, 2, 3 and 4, characterized
in that the conductors (1, 2) and/or the hollow cylinder (3) consist of a metallized
plastic.
6. RF matching transformer according to one of Claims 1, 2, 3 and 4, characterized
in that the hollow cylinder (3) is conductively connected via a sliding contact (4)
to the conductor surface resting against it.
7. RF matching transformer according to one of Claims 1, 2, 3 and 4, characterized
in that the hollow cylinder (3) is short-circuited with respect to radio frequencies
via a dielectric foil coating (5) to the conductor surface resting against it.
8. RF matching transformer according to Claim 1, characterized in that the hollow
cylinder (3) is connected to a drive unit arranged in the inner conductor (2).
1. Transformateur d'adaptation HF se présentant sous la forme d'une ligne coaxiale
de longueur (L) fixe, laquelle ligne coaxiale se compose d'un conducteur extérieur
(1) et d'un conducteur intérieur (2) et est subdivisée en une pluralité de portions
de conducteur qui présentent chacune une longueur déterminée et une impédence caractéristique
déterminée, et dans lequel est monté, entre le conducteur extérieur (1) et le conducteur
intérieur (2) un cylindre conducteur creux (3), coaxial et coulissant suivant le direction
de l'axe du conducteur, et qui est raccordé au conducteur intérieur (2) au moins pour
les hautes fréquences, caractérisé en ce que
a) la conducteur intérieur (2) présente un saut de diamètre produit par deux diamètres
extérieurs différents (d1, d2) du conducteur intérieur (2);
b) le cylindre creux (3), pourvu d'un saut de diamètre correspondant au saut de diamètre
du conducteur intérieur (2), est monté adjacent sur le conducteur intérieur (2) de
telle façon que le saut de diamètre du conducteur intérieur (2) soit remplacé par
le saut de diamètre coulissant du cylindre creux (3) en ce qui concerne la propagation
des ondes;
c) le cylindre creux (3) fixe, avec son saut de diamètre, deux portions de conducteur
(Wi, W2) voisines d'impédance caractéristique (Z1, Z2) différente, dont les longueurs (Ll, L2 respectivement L'i, L'2) peuvent être réglées de telle façon que leur somme reste constante (Fig. 1, 2).
2. Transformateur d'adaptation HF se présentant sous la forme d'une ligne coaxiale
de longueur (L) fixe, laquelle ligne coaxiale se compose d'un conducteur extérieur
(1) et d'un conducteur intérieur (2) et est subdivisée en une pluralité de portions
de conducteur qui présentent chacune une longueur déterminée et une impédance caractéristique
déterminée, et dans lequel est monté, entre le conducteur extérieur (1) et le conducteur
intérieur (2) un cylindre conducteur creux (3), coaxial et coulissant suivant la direction
de l'axe du conducteur, et qui est raccordé au conducteur extérieur (1) au moins pour
les hautes fréquences, carectérisé en ce que
a) le conducteur extérieur (1) présente un saut de diamètre produit par deux diamètres
intérieurs différents (D2, D3) du conducteur extérieur (1);
b) le cylindre creux (3), pourvu d'un saut de diemètre correspondant au saut de diamètre
du conducteur extérieur (1), est monté adjecent dans le conducteur extérieur (1) de
telle façon que le saut de diamètre du conducteur extérieur (1) soit remplacé per
le saut de diamètre coulissant du cylindre creux (3) en ce qui concerne le propagation
des ondes;
c) le cylindre creux (3) fixe, avec son saut de diamètre deux portions de conducteur
(W1' W2 + W3) voisines d'impédance caractéristique différente, dont les longueurs (Ll, L2 + L3) peuvent être réglées de telle façon que leur somme reste constante (Fig. 3).
3. Transformeteur d'adaptation HF suivant la revendication 2, caractérisé en ce que
a) le conducteur intérieur (2) présente également un saut de diamètre produit par
deux diamètres extérieurs différents (dl, d2) du conducteur intérieur (2);
b) le saut de diamètre du conducteur intérieur (2) est disposé dans la portion de
la ligne dans laquelle le saut de diamètre du cylindre creux (3) peut être amené en
coulissant (Fig. 3).
4. Transformation d'adaptation HF se présentant sous la forme d'une ligne coaxiale
de longueur (L) fixe, laquelle ligne coaxiale se compose d'un conducteur extérieur
(1) et d'un conducteur intérieur (2) et est subdivisée en une pluralité de portions
de conducteur qui présentent chacune une longueur déterminée et une impédance caractéristique
déterminée, et dans lequel est monté, entre le conducteur extérieur (1) et le conducteur
intérieur (2) un cylindre conducteur creux (3), coaxial et coulissant suivant la direction
de l'axe du conducteur, et qui est raccordé au conducteur extérieur (1) eu moins pour
les hautes fréquences, caractérisé en ce que
a) le conducteur intérieur (2) présente un saut de diamètre produit par deux diamètres
extérieurs différents (di, d2) du conducteur intérieur (2);
b) le conducteur extérieur (1) présente un diamètre intérieur (D,) constant;
c) le cylindre creux (3) est monté adjacent dans le conducteur extérieur (1) et présente
une longueur (L5) constante, un diamètre extérieur égal au diamètre intérieur (D,) du conducteur extérieur
(1) et un diamètre intérieur (D4) supérieur aux diamètres extérieurs (d1, d2) du conducteur intérieur (2), de telle sorte qu'au moyen du cylindre creux (3) il
se forme un conducteur extérieur (1) ayent deux côtés coulissent dans le même sens;
et
d) le saut de diamètre du conducteur intérieur (2) est disposé par rapport au cylindre
creux coulissant (3) de telle façon qu'il se trouve toujours entre les deux côtés
coulissant dans le même sens (Fig. 4).
5. Transformateur d'adaptation HF suivent une des revendications 1, 2, 3 et 4, caractérisé
en ce que les conducteurs (1,2) et/ou le cylindre creux (3) sont constitués d'une
matière plastique métallisée.
6. Transformateur d'adaptation HF suivent une des revendications 1, 2, 3 et 4, caractérisé
en ce que le cylindre creux (3) est raccordé à la surface adjacente des conducteurs
au moyen d'un contact glissant (4).
7. Transformateur d'adaptation HF suivant une des revendications 1, 2, 3 et 4, caractérisé
en ce que le cylindre creux (3) est mis en court-circuit, pour les hautes fréquences,
avec la surface adjacente des conducteurs au moyen d'une feuille diélectrique (5).
8. Transformateur d'adaptation HF suivant la revendication 1, ceractérisé en ce que
le cylindre creux (3) est relié à une unité motrice logée à l'intérieur du conducteur
intérieur (2).