CH331382A - Hochfrequenzschalter in einer Bandleitung - Google Patents

Description

      Hochfrequenzschalter    in einer Bandleitung    Es ist erst kürzlich festgestellt worden,  dass eine einfache unter dem Namen  Band  leitung  bekannt gewordene Übertragungs  leitung für die Fortpflanzung von     hochfre-          quenter    und ultrahochfrequenter Energie  verwendet werden kann. Diese Art von  Übertragungsleitung ist näher im Schweizer  patent Nr.<B>317716</B> beschrieben. Eine solche  Bandleitung weist zwei Leiter auf, von denen  einer breiter ist als der andere, wobei die bei  den Leiter parallel verlaufen und durch ein       Dielektrikum    getrennt sind.

   Die beiden Leiter  können auf eine Schicht aus     dielektrischem     Material durch die bekannte Technik der  sogenannten gedruckten Stromkreise auf  gebracht werden, wobei der eine Leiter     flä-          chenförmig    ausgebildet ist und der andere  die Form eines schmalen bandförmigen  Streifens aufweist. Die Fortpflanzung der       Hochfrequenzenergie    erfolgt nach dem     TEM-          Modus.     



  Der     erfindungsgemässe    Hochfrequenz  schalter an einer     Bandleitung,    welche einen  flächigen Leiter auf der einen und mehrere  bandförmige Leiter auf der andern Seite  einer Schicht aus     dielektrischem    Material  aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, dass  die genannte Schicht eine kreisförmige     Aus-          nehmung    aufweist, an deren Umfang ein  bandförmiger Eingangsleiter und eine Anzahl  bandförmiger Ausgangsleiter, mit gegensei  tigem Abstand endigen, ferner gekennzeich-         net    durch     einen    Körper aus     dielektrischem     Material,

   welcher drehbar in der genannten       Ausnehmung    angeordnet ist und durch     eine     Leiteranordnung, welche vom genannten  Körper getragen wird, um wahlweise den  Eingangsleiter mit einem der Ausgangsleiter  zu verbinden.  



  Nachstehend wird die     Erfindung    an Hand  von     mehreren        Ausführungsbeispielen    unter  Bezugnahme auf die Zeichnung näher be  schrieben, in welcher:  die     Fig.    1 ein erstes Ausführungsbeispiel  im Grundriss,  die     Fig.    2 einen längs der Linie 2-2 der       Fig.l    geführten Schnitt in vergrössertem  Massstab,  die     Fig.    3 den Grundriss eines weiteren  Ausführungsbeispiels,  die     Fig.    4 einen längs der Linie 4-4 der       Fig.    3 geführten Schnitt zeigt und  die     Fig.    5,

   6 und 7 Grundrisse von wei  teren Ausführungsbeispielen des Erfindungs  gegenstandes zeigen.  



  In den     Fig.    1 und\ 2 der Zeichnung ist  eine sogenannte Bandleitung dargestellt,  welche einen flächigen Leiter 1, einen     streifen-          förmigen    Leiter 2 und eine Schicht aus     dielek-          trischem    Material 3 aufweist, beidseits wel  cher     die    Leiter 1 und 2 parallel zueinander  angeordnet sind.

   Das     dielektrische    Material  kann aus Polyäthylen, Polystyrol,     Teflon,          Fiberglas    oder Lamellen aus     Fiberglas    und           Teflon    oder aus einem andern geeigneten  Material von hoher     dielektrischer    Qualität  bestehen. In gewissen Fällen kann das     Di-          elektrikum    auch aus Luft bestehen. Für den       Einbau    des Schalters wird in der Bandleitung  eine kreisförmige Öffnung 4 ausgeschnitten,  durch welche der streifenförmige Leiter 2  durchschnitten und unterbrochen wird.

   Falls  erwünscht, können zwei oder mehrere Aus  gangsleiter vorgesehen werden, die im vor  liegenden Fall mit     2a,    2b und 2e bezeichnet  sind. Diese Leiter endigen bezüglich der  Öffnung 4 vorzugsweise in radialer Richtung,  und zwar am oder in der Nähe des Randes  der Öffnung. Der drehbare Körper des Schal  ters weist eine kreisförmige Scheibe aus     di-          elektrischem    Material 5 auf, welche der  Schicht 3 entspricht, die auf einer Seite von  einer ebenfalls kreisförmigen Platte 6 über  deckt ist und auf der andern Seite mit einem  oder mehreren bandförmigen Leitern 7, 8  und 9 versehen ist. Die innere Oberfläche der  Platte 6 ist vorzugsweise bündig mit der  innern Oberfläche des Leiters 1.

   Die Platte 6       ist    jedoch vorzugsweise dicker als der Leiter 1  und mit einem Flansch oder     flanschförmigen          Finger    10 versehen, die vorzugsweise leicht  aufgebogen sind, so dass sie sich federnd  gegen den Leiter 1 abstützen. Die     streifen-          förmigen    Leiter, wie z. B. der Leiter 7, sind  ebenfalls vorzugsweise dicker als der Leiter 2,  so dass ihre     innere    Oberfläche praktisch bün  dig mit der innern Oberfläche des Leiters 2  ist. Weiter weisen     die    streifenförmigen Leiter  Verlängerungen 11 auf, welche die Enden  der     Eingangsleiter    und Ausgangsleiter über  lappen.

   Ein guter Kontakt wird dadurch er  reicht, dass die bereits erwähnten Finger 10       in    entgegengesetzter Richtung     wirken    wie die  Verlängerungen 11.  



  Zur Betätigung des Schalters ist ein  Knopf 12 vorgesehen, welcher auf der Platte  6 angebracht     ist.    Durch Drehung des Knopfes  12 wird     die    Winkellage der leitenden Streifen  7, 8 und 9 verändert, so dass der Leiter 2  wunschgemäss mit einem der Leiter     2a,    2b  oder 2c verbunden werden kann. Der streifen  förmige Leiter 7 dient zur Verbindung der    Leiter 2 und     2ra,    während der Streifen 8 zur  Kopplung der Leiter 2 und 2b und der Leiter ;  9 der Kopplung zwischen den Leitern 2 und  2c dient.

   Da das elektrische Feld zwischen  den     jeweils    eingeschalteten streifenförmigen  Leitern und der benachbarten Oberfläche des  flächigen Leiters konzentriert ist, ist zwischen ;  den streifenförmigen Leitern 7, 8 und 9 prak  tisch keine Kopplung vorhanden.  



  Die     Fig.    3 und 4 zeigen Varianten des  Schalters, bei denen der     dielektrische    Körper  5 nur einen einzigen bandförmigen Leiter 13,  trägt. Das Ende des Streifens 13, welches mit  dem Eingangsleiter 2 in Berührung kommen  muss, ist verbreitert, so dass ein bogenför  miger Abschluss 14 entsteht, dessen Bogen  länge gleich dem bogenmässigen Abstand der  Ausgangsleiter 2b und 2c ist, zuzüglich der  Breite dieser Leiter. Dieser Aufbau gestattet,  die beiden Leiter 8 und 9 gemäss     Fig.    1 weg  zulassen, da das erweiterte Ende 14 des  Leiters 13 für jede Stellung des Schalters mit  dem Eingangsleiter 2 in Verbindung bleibt.  



  Als weitere Änderung weist die Konstruk  tion der     Fig.    3 und 4 einen Körper     5rz    auf,  welcher mit Zapfen 15 und 16 versehen ist,  welche vorzugsweise aus     dielektrischem        Ma-,          terial    bestehen, wodurch der Schalter von  der obern Seite aus betätigt werden kann.

    Während der Körper 5a mit einer Platte in  der gleichen Weise wie in     Fig.    2 versehen sein  kann, zeigt die     Fig.    4 eine weitere mögliche     i     Variante, indem die     Ausnehmung        4a    nicht  durch den     flächigen    Leiter 1 hindurch dringt,  sondern kurz vor Durchdringung der     dielek-          trischen    Schicht endigt. Dadurch bleibt der  Teil     3a    der Schicht 3 zusammen mit dem ;  flächigen Leiter 1 bestehen.

   Der Körper     5a     kann an sich genügend schwer sein, um einen  guten Kontakt zwischen dein Leiter 13 und  den Eingangs- und Ausgangsleitern herzu  stellen. Vorzugsweise wird jedoch ein Mittel ,  vorgesehen, um den -Leiter 13 auf die Ein  gangs- und Ausgangsleiter zu pressen. Zu  diesem Zweck ist eine Schraube 17 nach oben  durch den flächigen Leiter 1 in den Körper     5ca     eingeschraubt.

   Der Bolzen der Schraube kann      aus     dielektrischem    Material oder auch aus  Metall bestehen, vorausgesetzt, dass sein     End-          teil    nicht bis zum Leiter 13     hindurchdringt.     Es hat sich durch Versuche gezeigt, dass eine  Schraube aus leitendem Material, welche in  den Raum zwischen die Leiter 1 und 2 hinein  ragt, nur eine sehr geringe Wirkung -hat, so  lange sie die Leiter 1 und 2 nicht kurzschliesst.  Zwischen dem Kopf der Schraube 17 und dem  flächigen Leiter 1 ist eine federnde     Unterlag-          scheibe    18 vorgesehen, durch deren Feder  kraft ein guter elektrischer Kontakt zwischen  dem Leiter 13 einerseits und den Eingangs  und Ausgangsleitern sichergestellt wird.  



  Die Verbreiterung des Endes 14 bewirkt  eine     Impedanzfehlanpassung    in der Leitung,  welche zu kompensieren ist. Dies kann durch  ein     Abstimmelement    19 geschehen, welches  auf dem Leiter 2 im Abstand von ungefähr
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    vom Ende 14 angeordnet ist. Durch Wahl  eines vorstehenden     Teils    19 geeigneter Grösse  und Form wird in der Leitung die nötige       Suszeptanz    erzeugt, um die durch das ver  breiterte Ende 14 bewirkte Fehlanpassung  der Leitung zu kompensieren.  



  Beim Ausführungsbeispiel der     Fig.    5 ist  der verbreiterte Leiterabschnitt nicht am  beweglichen     Teil,    sondern am Eingangsleiter  selbst vorgesehen, wie dies bei 20 ersichtlich  ist. Der verbreiterte Teil 20 ist nach rück  wärts verengt und bildet eine Schulter 21,  durch welche in der Leitung die     Suszeptanz          geschaffen    wird, um die     Impedanzfehlan-          passung,    die durch den verbreiterten Teil 20  hervorgerufen wird, praktisch vollständig zu  korrigieren.

   Der     Schalterkörper    5b ist in  diesem Fall mit einem einzigen     streifenförmi-          gen    Leiter 22 von gleichmässiger Breite ver  sehen, welcher bei der Drehung des Schalters  den Eingangsleiter mit irgendeiner der Aus  gangsleiter<I>2a, 2b</I> und<I>2c</I> verbinden kann.  



  Beim Ausführungsbeispiel nach     Fig.    6 ist  der verbreiterte Teil des Eingangsleiters 2 in  drei Zweige 23, 24 und 25 aufgeteilt, welche  bezüglich der Leiter 2e,     2rz    und<I>2b</I> an diame  tral entgegengesetzten Stellen am Schaltkör  per endigen. Jeder dieser Zweige 23, 24 und    25 ist ungefähr lang. Der     dielektrische     Körper<B>5e,</B> weist
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   einen     einzigen        streifenför-          migen    Leiter 26 auf, dessen Breite gleich der  jenigen der Eingangs- und Ausgangsleiter ist,  und welcher die Verbindung von j e einem  Zweig des Eingangsleiters 2 mit dem ent  sprechenden Ausgangsleiter gestattet.  



  Um eine möglichst geringe Impedanz  fehlanpassung durch die Verbreiterung eines  Leiters zu erzeugen, ist im Ausführungsbei  spiel der     Fig.    7 diese Verbreiterung auf die  Leiter 27 und 28     aufgeteilt.    Durch den Um  stand, dass die zusammenwirkenden     Endteile     29 und 30 dieser Leiter eine gleich grosse  Verbreiterung aufweisen, ergibt sich ein we  niger schroffer Übergang. Wenn der Leiter 28  den Leiter 27 mit dem Leiter     2a    verbindet,  sind die verbreiterten     Endteile    29 und 30  miteinander ausgerichtet, d. h. sie über  decken sich, so dass praktisch keine Fehlan  passung entsteht.

   Wenn der Körper des  Schalters 5d in eine andere mögliche Lage  gedreht wird, um den Leiter 29 mit einem  der Leiter 2b oder 2c zu     verbinden,    entsteht  eine gewisse Fehlanpassung, aber infolge der  kurvenförmig ausgebildeten     Endteile    der  Leiter 27 und 28 ist die Unstetigkeit weniger  scharf, wodurch die     Impedanzfehlanpassung     klein bleibt.  



  Die Schalterkörper 5b, 5c und     5d    der     Fig.    5,  6 und 7 können selbstverständlich je nach  Wunsch die gleiche Konstruktion aufweisen  wie in der     Fig.    2 oder in der     Fig.    4. Während  bei den dargestellten Ausführungsbeispielen  auf der Ausgangsseite des Schalters drei  Leitungen vorgesehen sind, können selbst  verständlich auch nur zwei oder aber irgend  eine grössere Anzahl von Ausgangsleitungen  vorgesehen werden. Selbstverständlich kön  nen auch die Eingangs- und Ausgangsseiten  des Schalters vertauscht werden, falls     die     Schaltung dies erfordert.

   Ausserdem können  die sich überlappenden     Leiterteile    mit Rasten  versehen     sein,    um eine richtige gegenseitige  Stellung dieser Leiterteile sicherzustellen.  Solche Rasten sind     andeutungsweise    in den       Fig.    1 und 2 mit 31 und 32 bezeichnet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Hochfrequenzschalter an einer Bandlei tung, welche einen flächigen Leiter auf der einen und mehrere bandförmige Leiter auf der andern Seite einer Schicht aus dielektri- schem Material aufweist, dadurch gekenn zeichnet, dass die genannte Schicht eine kreisförmige Ausnehmung aufweist, an deren Umfang ein bandförmiger Eingangsleiter und eine Anzahl bandförmiger Ausgangs leiter mit gegenseitigem Abstand endigen, ferner gekennzeichnet durch einen Körper aus dielektrischem Material, welcher drehbar in der genannten Ausnehmung angeordnet ist und durch eine Leiteranordnung,

   welche vom genannten Körper getragen wird, um wahlweise den Eingangsleiter mit einem der Ausgangsleiter zu verbinden. UNTERANSPRÜCHE 1. Schalter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiteranordnung eine Anzahl unabhängiger leitender Streifen aufweist, und zwar je einen für jeden Aus gangsleiter, wobei jeder der genannten Strei fen derart auf dem genannten Körper an geordnet ist, dass er in einer bestimmten Winkellage des Körpers einen der genannten Ausgangsleiter mit dem Eingangsleiter ver bindet. 2.

   Schalter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiteranordnung einen einzelnen Leiter aufweist, welcher sich quer über den Körper erstreckt, und dass mindestens einer der die Verbindung herstel lenden Endteile dieses Leiters und des Ein gangsleiters verbreitert ist, derart, dass diese Verbindung aufrechterhalten bleibt, wenn der drehbare Körper in die verschiedenen Stel lungen gebracht wird. 3. Schalter nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass nur der der Ver- bindungsherstellung dienende Endteil des einzelnen Leiters verbreitert ist. 4. Schalter nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass nur der der Ver bindungsherstellung dienende Endteil des Eingangsleiters verbreitert ist. 5.

   Schalter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingangsleiter sich vor der Ausnehmung in mehrere Streifen ver zweigt, derart, dass jedem der genannten Aus gangsleiter ein besonderer Zweig des Ein gangsleiters zugeordnet ist. 6. Schalter nach Unteranspruch 2, ge kennzeichnet durch Mittel, welche im Wellen leiter eine Suszeptanz erzeugen, um die Im pedanzfehlanpassung praktisch zu kompen sieren, die durch einen der Verbindungsher stellung dienenden verbreiterten Endteil hervorgerufen wird. 7.

   Schalter nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass der verbreiterte Endteil kontinuierlich in die normale Breite des entsprechenden Leiters übergeht, um die Verzerrung der längs dieser Leiter übertra-, genen Energie zu verringern. B.

   Schalter nach Patentanspruch, ge kennzeichnet durch eine Platte aus leitendem Material, welche von der Unterseite des ge nannten drehbaren Körpers getragen wird, wobei die genannte Platte federnde Finger aufweist, welche die Unterseite des genannten flächigen Leiters überlappen, um den der Verbindungsherstellung dienenden Endteilen der vom genannten Körper getragenen Leiter anordnung, welche Endteile die zu verbin denden Enden des Eingangsleiters und der Ausgangsleiter überlappen, eine federnde Vorspannung zwecks Erhöhung des Kontakt druckes zu erteilen.