(19)
(11) EP 0 097 112 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
18.03.1987  Patentblatt  1987/12

(21) Anmeldenummer: 83710019.7

(22) Anmeldetag:  11.04.1983
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)4H01P 5/04

(54)

HF - Anpassungstransformator

HF adaptation transformer

Transformateur d'adaptation HF


(84) Benannte Vertragsstaaten:
CH DE FR GB IT LI

(30) Priorität: 04.06.1982 CH 3466/82

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
28.12.1983  Patentblatt  1983/52

(71) Anmelder: BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie.
CH-5401 Baden (CH)

(72) Erfinder:
  • Schminke, Wolfram, Dr.
    D-7887 Laufenburg (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [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 W1 und W2 mit unterschiedlichen Wellenwiderständen Z, und Z2 unterteilt. Die Längen L1 und L2 der Leiterabschnitte sind in einer Weise einstellbar, daß ihre Summe L1 + L2 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 ZA belastet. Diese Abschlußimpedanz wird in eine reelle Eingangsimpedanz ZE transformiert. Diese Transformation erfolgt, den verschiedenen Leiterabschnitten entsprechend, in mehreren Stufen. Der Leiterabschnitt W2 setzt die reelle Abschlußimpedanz ZA zunächst in eine i.A. komplexe Zwischenimpedanz ZM um, die ihrerseits vom Leiterabschnitt W, in die reelle Eingangsimpedanz ZE 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 ZA mit der Zwischenimpedanz Zm durch den Leiterabschnitt W2 mit dem Wellenwiderstand Z2 und der Länge L2 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 ZE, ZM, Z1 und Li. Setzt man den aus der o.a. Gleichung erhaltenen Wert ZM in diese analoge Gleichung ein, ergibt sich aus der Forderung nach einem verschwindenden Imaginärteil von ZE eine Bestimmungsgleichung für diejenigen Wellenlängen, bei denen die Transformation von einem reellen Wert ZA wieder auf einen reellen Wert ZE 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 L1 und L2 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 D1, sowie einem Innenleiter 2 mit abgestuften Außendurchmessern d1 und d2 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 L1 und L2 entsprechen, sondern Leiterabschnitten mit den neuen Längen L1' und L2', wobei sowohl die Wellenwiderstände Z1 und Z2, als auch die Gesamtlänge L unverändert bleiben.

    [0018] Die Wellenwiderstände Z1 und Z2 der Leiterabschnitte ergeben sich im übrigen aus den Durchmessern Dl, d, und d2 nach der für die Koaxialleitung bekannten Formel

    wobei durch die relative Dielektrizitätskonstante εr 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 d1 und d2 ausgeführt. Der Außenleiter 1 hat ebenfalls abgestufte Innendurchmesser D2 und D3. 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 W1, W2 und W3 mit den entsprechenden Längen L1, L2 und L3 sowie Wellenwiderständen Z1, Z2 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 d1 und d2 und einem Außenleiter 1 mit konstantem Innendurchmesser D1 zusammengesetzt ist. Der Hohlzylinder 3 ist mit seinem größeren Durchmesser an den Innendurchmesser D1 des Aussenleiters 1 angepaßt und mit einem kleineren Durchmesser D4 versehen, der in seiner Größe zwischen dem Innendurchmesser D1 des Aussenleiters 1 und dem größten Außendurchmesser d1 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 W1, W2, W3 und W4 mit den Längen L1, L2, L3 und L4 und den Wellenwiderständen Z1, Z2, Z3 und Z4 unterteilt. Die Längen der Leiterabschnitte werden durch Verschieben des Hohlzylinders 3 in Abhängigkeit voneinander verändert, wobei die Länge L5 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 λG 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 Z1 = 30Q und Z2 = 75 Ω und der Abschlußimpedanz ZA = 50 Q die Verläufe der Betriebefrequenz f (in MHz) und der aus der Transformation resultierenden Eingangsimpedanz ZE (in Q) in Abhängigkeit von der Länge L2 (in m). Man erkennt, daß über den gesamten Variationsbereich der Länge L2 keine einheitliche, eindeutige Lösungskennlinie existiert, sondern eine Vielfalt von Kennlinien der Frequenz (fi ... f6) und der Eingangsimpedanz (R1 ... R6) für bestimmte Längenbereiche. So ist beispielsweise aus dem zusammengehörenden Kennlinienpaar f2 und R2 zu entnehmen, daß bei einer Länge L2 zwischen 0 und 0,4 m die Betriebsfrequenz gemäß Kurve f2 zwischen 150 und 240 MHz monoton variiert, während gemäß Kurve R2 die Eingangsimpedanz ZE d.h., die durch den Anpassungstransformator transformierte Abschlußimpedanz ZA, zwischen 50 und 113 Ω variiert, mit einem ausgeprägten Maximum bei L2 = 0,33 m.

    [0023] Von besonderer Bedeutung für die Anwendung ist das Kennlinienpaar R3, f3. Es zeigt dass der erfindungsgemäße Anpassungstransformator sich bei nur geringer Änderung des Transformationsverhältnisses durch Änderung der Länge L2 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 R1, f1 zu einer Ausführung mit den Abmessungen L1 + L2 = L3 + L4 = L5 = 1,5 m und den Impedanzen Z1 = Z3 = 30 Q, Z2 = 10 2 und Z4 = ZA = 50 Ω. Für das Kurvenpaar R2, f2 gelten bei unveränderten Impedanzen die entsprechenden Abmessungen L1 + L2 = 1,25 m und L3 + L4 = L5 = 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.


    Ansprüche

    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.
     


    Claims

    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).
     


    Revendications

    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).
     




    Zeichnung