DE762797C - Traegerplatte bzw. Chassis fuer Hochfrequenzgeraete - Google Patents

Description

• Trägerplatte bzw. Chassis für Hochfrequenzgeräte Den Gegenstand der vorliegenden: Erfindung bilden Montageplatten, Chassis u. dgl. für Hochfrequenzgeräte, insbesondere Sender, Empfänger, Meßgeräte (z. B. Wellenmesser u. dgl.), sowie die Befestigung von Zuleitungen an derartigen Trägerorganen.
• Als Material für derartige Trägerorgane hat man bisher Eisen, das gegebenenfalls mit einem Cadmiumüberzug versehen war, Aluminium, seltener Kupfer oder Elektron verwendet. Während man nun für drahtförmige Zuleitungen bereits seit langem t%erzüge aus besonders gut leitendem Material geringer Permeabilität, nämlich aus Silber, angewendet hat, um den schädlichen Effekt der Stromverdrängung möglichst klein zu halten, hat man-die Trägerplattender Anordnungen aus einem einheitlichen Material hergestellt und lediglich zur Erzielung eines besseren Aussehens bzw. zum Schutz gegen eine Korrosion der Oberfläche überzüge aus einem anderen metallischen Material angewendet. Nun wird die Trägerplatte sehr häufig als hochfrequente Verbindungsleitung zwischen zwei Kreisen oder anderen Hochfrequenzorganen, ebenso wie zur Erdung von bestimmten Punkten, benutzt. Die elektrische Durchflutung der Trägerplatte erfolgt hier, von dem Verbindungspunkt ausgehend, im wesentlichen radial, und auf Grund dieser Sachlage war es bisher nicht möglich, den Einfluß des elektromagnetischen Feldes auf die Strömung in dieser Platte zu übersehen.
• Wie nun im folgenden gezeigt wird, läßt sich das Vorhandensein des Stromv erdrängungseffektes auch bei im wesentlichen radial durchfluteten Platten nachweisen und berechnen, wenn man sich die durchfluteten Trägerplatten in erster Näherung als planparallele Kreisplatten idealisiert denkt. Aus den Differentialgleichungen des elektromagnetischen Feldes und der Gleichung des Strömungsfeldes C = o 'i läßt sich nämlich die Beziehung herleiten. Hierin bezeichnen S? die magnetische Feldstärke in Oersted, i die Stromdichte in A/cm2, C die elektrische Feldstärke in V/em, ,u die Permeabilität in Gauss/Oersted und ,ö den spezifischen Widerstand in Qcm. Da nun allgemein rot rot i = grad div i - d i ist, so ergibt sich, wenn man sich auf quasistationäre Vorgänge beschränkt, also ein quellenfreies Feld zugrunde legt, N@Tenn man ferner die Betrachtung auf sinusförmige Vorgänge beschränkt und demzufolge i als eine Funktion von ei t schreibt, wobei co die Kreisfrequenz bezeichnet, wenn man ferner die Stromdichte entsprechend den Voraussetzungen umgekehrt proportional dem Radius 3- und schließlich als eine Funktion von der axialen Koordinate z voraussetzt, aus Symmetriegründen ist i unabhängig von der Winkelkoordinate T#, so kann man den Ansatz machen. Setzt man nun diesen Ansatz in die vorstehende Gleichung ein und betrachtet ferner, daß die axiale Komponente der Stromdichte voraussetzungsgemäß gleich -Null ist, so erhält man die Differentialgleichung Die Ausrechnung dieser Differentialgleichung ergibt, wenn man die Mittelebene der Kreisplatte als Nullpunkt der w-hoorditiate wählt, die Beziehung Hierin bezeichnet F eine von Zeit t und Ort w unabhängige Konstante, während ist. Setzt man p = eci+jkz + e-ci-f-Jkz so ergibt sich und die Phase von P y = arc tg (--4q kz tg kz) .
• Nun ist, losgelöst von der Zeitfunktion, Diese Beziehung gibt also das Verhältnis in zeitlich maximalen bzw. effektiven Absolutwerten des Vektors der Stromdichte an der Stelle N zu dem an der Stelle s = o an und ist damit ein -Maß für die Stromverdrängung. In den Abb. i bis 3 ist der Verlauf dieser Abhängigkeit über die Stärke der Platte d für verschiedene Werte von kd aufgetragen. In den Abb. 4 bis 6 ist das Diagramm der Stromdichte nach Größe und Phase aufgetragen. Die dort angegebenen Zahlenwerte entsprechen dem Produkt h.--. und das Diagramm gibt somit ein 'Maß für den Verlauf von Amplituden- und Phasenlage der Stromdichte über die Stärke der Platte bei festgehaltenem ran, wenn man die Kurve hei dem Wert kz = k 2 abbricht.
• Man ersieht hieraus den außerordentlich starken Einfluß des elektromagnetischen Feldes auch bei radialer Durchflutung.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung sollen die Trägerplatten bzw. Chassis für Hochfrequenzgeräte, wie Sender. Empfänger, \leßgeräte (z. B. Wellenmesser u. dgl.), insbesondere für Ultrakurzwellen. Dezimeter- und Zentimeterwellen, auf der Oberfläche mit einer gut leitenden korrosionsfesten -Metallschicht von zweckmäßig geringer Permeabilität, vorzugsweise aus Silber, überzogen oder die Trägerplatte bzw. das Chassis auf der Oberfläche von schlecht leitenden. Teilen befreit und mit einer hoch isolierenden, die gut leitende Oberfläche des Chassis nicht angreifenden Schutzschicht, vorzugsweise niedriger Dielektrizitätskonstante, versehen werden. Nach einem weiteren Gegenstand der Erfindung soll über dem gut leitenden metallischen Überzug noch ein hoch isolierender Schutzüberzug angeordnet werden.
• Der Überzug muß hierbei so angeordnet und ausgebildet sein, daß er einerseits eine möglichst kure Verbindung zwischen den hochfrequent miteinander zu verbindenden Stellen bildet, andererseits so, daß er auf der Oberfläche nicht oxydiert oder .korrodiert. Aus diesem Grunde kommt praktisch nur ein Silberüberzug in Frage, gegebenenfalls auch ein Kupferüberzug, wenn dafür Sorge getragen wird, daß die Oberfläche desselben die gute Leitfähigkeit des Kupfers behält, weil es unbedingt notwendig ist, zu verhindern, daß oberhalb der gut leitenden Kupferschicht noch eine schlecht leitende Schicht (Oxydschicht, Schwefelverbindung od. dgl.) liegt. Es ist aus diesem Grunde zweckmäßig, den blanken Überzug mit einem Schutzüberzug aus einem Material zu versehen, welches einerseits das Überzugsmaterial nicht angreift, andererseits bei möglichst kleiner Diedektrizitätskonstante einen sehr hohen Isolationswert aufweist.
• In Abb. 7 ist in beispielsweiser Ausführungsform ein Chassis i dargestellt, welches mit einem besonders gut leitenden Metall 2 niedriger Permeabilität, vorzugsweise Silber, überzogen ist. Über diesem Silberüberzug befindet sich ein Schutzüberzug (Schutzlack od. dgl.), welcher das Entstehen von Silbersulfid bzw. anderen schlecht leitenden, aber nicht hoch isolierenden Sidberverbindtingen (bei Kupferüberzügen muß der Schutzüberzug insbesondere das Entstehen von Kupferoxyd und Kupferoxydul verhindern) verhindert.
• Wie bereits erwähnt, genügt für die vorgesehene Aufgabe auch ein teilweises überziehen der Trägerplatte bz, w. des Chassis mit einem elektrisch gut leitenden Metall. In Abb. 8 ist eine derartige Anordnung in beispielsweiser Ausführungsform schematisch dargestellt. Hier bezeichnen A und B zwei hochfrequent miteinander zu verbindende Punkte auf der Trägerplatte i. Zur Verbindung dieser Punkte ist die Trägerplatte i mit einem gut leitenden Streifen 3 aus Silber überzogen, der ebenfalls zweckmäßig von einem Schutzüberzug überdeckt ist.
• Wenn die Anwendung von Silberüberzügen aus Kostengründen oder aus technischen Gründen nicht möglich ist, so kann man bei Trägerplatten bzw. Chassis, insbesondere solchen aus Kupfer, gegebenenfalls auch bei solchen aus Aluminium, den Hochfrequenzwiderstand zwischen den miteinander zu verbindenden Punkten dadurch verringern, daß die Oberfläche der Trägerplatte bzw. des Chassis von allen Unreinlichkeiten befreit wird, so daß eine einigermaßen gut leitende Oberflächenverbindung vorhanden ist und diese in der angegebenen Weise mit einem hoch isolierenden Schutzüberzug versehen wird, der das darunterliegende Metall nicht angreift und eine möglichst niedrige Dielektrizitätskonstante@ aufweisen soll.
• Um es zusammenzufassen, ist also gemäß der vorliegenden Erfindung dafür Sorge zu tragen, daß bei plattenförmigen Hochfrequenzleitern für die Hochfrequenzleitung auf der Oberfläche des Leiters für eine elektrisch gut leitende Schicht Sorge getragen wird, außerhalb deren ein hoch isolierender Stoff sich befindet, wobei die Materialien so gewählt sind, daß die elektrischen Eigenschaften der Grenzschicht (auf der einen Seite die hohe Leitfähigkeit, auf der anderen Seite die hohe Isolationsfähigkeit) erhalten bleiben.
• Die Verbindung zwischen der Zuleitung q. (vgl. Abb. g), die in. bekannter Weise zweckmäßig ebenfalls mit einem leitenden Überzug versehen ist, und der Trägerplatte i erfolgt vorzugsweise durch eine sehr breit erfolgende Lötung 5, und zwar aus einem Material von möglichst niedrigem spezifischem Widerstand und niedriger Permeabilität, also zweckmäßig Silberlot.

Claims (4)

1. .PATENTANSPRÜCHE: i. Trägerplatte bzw. Chassis für Hochfrequenzgeräte, wie Sender, Empfänger, Meßgeräte (z. B. Wellenmesser u. dgl.), insbesondere für Ultrakurzwellen, Dezimeter- und Zentimeterwellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte bzw. das Chassis auf der Oberfläche mit einer gut leitenden korrosionsfesten Metallschicht, zweckmäßig geringer Permeabilität, vorzugsweise aus Silber, überzogen ist oder daß .die Trägerplatte bzw. das Chassis auf der Oberfläche von schlecht leitenden Teilen befreit und mit einer hoch isolierenden, die gut leitende Oberfläche des Chassis nicht angreifenden Schutzschicht von vorzugsweise niedriger Dielektrizitätskonstante versehen ist.
2. 2. Trägerplatte nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß über dem gut leitenden metallischen Überzug noch ein hoch isolierender Schutzüberzug angeordnet ist.
3. 3. Trägerplatte nach Anspruch i und/ oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte bzw. das Chassis nur teilweise auf der Oberfläche entweder von schlecht leitenden Teilen befreit und mit einer hoch isolierenden Schutzschicht überzogen oder mit einer gut leitenden Metallschicht und gegebenenfalls einer darüber angebrachten Schutzschicht überzogen ist, und zwar zwischen den Stellen, zwischen denen eine gute Hochfrequenzverbindung erforderlich ist.
4. 4. Trägerplatte nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der Stromzuführung und dem Verbindungspunkt mit der Trägerplatte durch eine sich weit erstreckende Lötung, vorzugsweise mit einem Material geringer Permeabilität und niedrigen spezifischen Widerstandes, zweckmäßig Silberlot, hergestellt ist. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden: Österreichische Patentschrift Nr. 155 899.