DEP0022723DA

DEP0022723DA - Device for transferring wave energy propagating along one path of propagation into another path of propagation.

Info

Publication number: DEP0022723DA
Authority: DE
Inventors: Harald Alden Wheeler
Original assignee: Hazeltine Corp
Current assignee: BAE Systems Aerospace Inc
Publication date: 1950-08-10

Description

D-1176,D-1176,

Ό'\ <] OO P' P <Τ; Ό '\ <] OO P' P <Τ;

Hazeltine Corporation * Washington D ,,C₁, (Vereinigte StaatenHazeltine Corporation * Washington D ,, C ₁ , (United States

von Nord-Amerika.) of North America.)

Einrichtung zur Ueberführung von sich entlang einer Fortpflanzungsbahn fortpflanzender Wellenenergie in eine andero Fortpflanzungsbahn,Device for the transfer of wave energy propagating along a propagation path in another reproductive path,

Man verwendet Wellenleiter, insbesondere in Form von Rohrleitern _f in grossem Masse zum Leiten der Fortpflanzung von Schwingungsenergie entlang einer vorgeschriebenen Bahn, welche zwei voneinander entfernte Punkte, z.,B, einen Sender und die dazugehörige Sendeantenne,oder einen Empfänger und die dazugehörige Empfangsantenne, miteinander verbindet. Unter dem Ausdruck "Wellenleiter" soll hierbei ganz allgemein jedes System länglicher Flächen verstanden werden, welche zur seitlichen Begrenzung elektrischer Wellen dienen und dazu fähig sind_? die Richtung der Fortpflanzung solcher Wellen zu bestimmen» Wellenleiter können daher aus einem Paar von parallelen Drähten oder Freileitungen, aus einer einen Innenleiter und einen Aussenleiter umfassenden konzentrischen Leitung, oder auch aus einem einzigen hohlen Leiter bestehen·.Waveguides, in particular in the form of pipes _{f, are used} to a large extent for guiding the propagation of vibrational energy along a prescribed path which has two points at a distance, e.g. a transmitter and the associated transmitting antenna, or a receiver and the associated receiving antenna, connects with each other. The term "waveguide" should be understood here in a very general way to mean any system of elongated surfaces which are used to limit electrical waves and are capable of doing so _. to determine the direction of the propagation of such waves »Waveguides can therefore consist of a pair of parallel wires or overhead lines, of a concentric line comprising an inner conductor and an outer conductor, or of a single hollow conductor ·.

Im allgemeinen ist es erwünscht_? dass die Schwingungsenergie sich um oder im Wellenleiter nur in einer Richtung fortpflanzt, denn bei einem Energiefluss in beiden Richtungen ergeben sich stehende Spannungs- und Stromwellen,, welche meist ein Zeichen dafür sind_? dass der Wellenleiter einen verminderten Wirkungsgrad hat und seine Betriebsverhältnisse unstabil sind.In general, is it desirable _? that the oscillation energy only propagates around or in the waveguide in one direction, because an energy flow in both directions results in standing voltage and current waves, which are usually a sign of this _? that the waveguide has a reduced efficiency and its operating conditions are unstable.

Allerdings gibt es gewisse Anwendungen von Wellenleitern, bei welchen zwecks Erreichung besonderer Wirkungen vorsätzlichHowever, there are certain applications of waveguides in which intentional in order to achieve special effects

stehende Wellen erzeugt werden. Ein typisches Beispiel einer solchen Anwendung ist die Hochfrequenzwiderstandsmessung, bei welcher ein Widerstand unbekannter Grosse an das eine Ende eines Wellenleiters mit bekannten Wellenwiderstand angekoppelt wird und die kleinsten und grössten Werte der sich im Wellenleiter ergebenden stehenden Wellen gemessen werden, um als Mass der Grosse und des Phasenwinkels des unbekannten Widerstandes verwertet zu werden.standing waves are generated. A typical example of such an application is high-frequency resistance measurement, at which a resistance of unknown magnitude is coupled to one end of a waveguide with a known wave resistance and the smallest and largest values of the standing waves resulting in the waveguide are measured in order to measure the The large and the phase angle of the unknown resistance are used to become.

In beiden vorgenannten Fällen ist es daher erwünscht, Mittel zur Anzeige des Vorhandenseins stehender Wellen im Wellenleiter zur Verfügung zu haben, sei es, um unerwünschte Betriebsverhältnisse aufzuzeigen, sei es, um durch Messung der Grosse der stehenden Welle die Widerstandsmessung durchzuführen. Ueberdies ist es auch oft erwünscht, die von einer Energiequelle einer Belastung 'zugeführte Energiemenge einfach und leicht messen zu können, und zwar ohne Rücksicht darauf, ob nun im Wellenleiter stehende Wellen vorhanden sind, oder nicht.In both of the aforementioned cases, it is therefore desirable to use means to have available to indicate the presence of standing waves in the waveguide, be it for undesired operating conditions be it to carry out the resistance measurement by measuring the size of the standing wave. Besides, it is also often desired to be able to measure the amount of energy supplied by an energy source to a load simply and easily, and regardless of whether there are standing waves in the waveguide or not.

Die Messung der grössten und kleinsten Amplitudenwerte einerThe measurement of the largest and smallest amplitude values of a

stehenden Welle, die man gewöhnlich als Messung des Amplitudeneiner Verhältnisses der stehenden Welle bezeichnet, sowie der/Belastung zügeführtai Energiemenge, wurde bisher mittels des geschlitzten Wellenleiters durchgeführt. Dieser besteht aus einem Wellenleiter, dessen Länge vorzugsweise mehr als eine halbe Wellenlänge beträgt und in dessen Aussenleiter ein Längsschlitz vorgesehen ist, durch welchen ein Stift zur kapazitiven Energie entnahme,oder eine Schleife zur induktiven Energieentnahme,in das elektromagnetische Feld innerhalb des Wellenleiters hineinragt-. Dieser Stift oder diese Schleife ist entlang des Schlitzes des Wellenleiters beweglich und die sich während dieser Bewegung am Stift ergebendenstanding wave, usually called a measurement of the amplitude of a The ratio of the standing wave, as well as the / load züführungai amount of energy, was previously by means of the slotted Waveguide carried out. This consists of a waveguide, the length of which is preferably more than half a wavelength and in the outer conductor of which a longitudinal slot is provided through which a pin for capacitive energy removal, or a Loop for inductive energy extraction, protrudes into the electromagnetic field within the waveguide. This pen or this loop is movable along the slot of the waveguide and that which results on the pin during this movement

grössten und kleinsten Spannungen bezw, die sich in der Schleife ergebenden stärksten und schwächsten Ströme sind ein Mass für das Amplitudenverhältnis der etwa vorhandenen stehenden Welle» Bei geeigneter Eichung kann man mit Hilfe der erwähnten Anordnung auch die einer Belastung zugeführte Energiemenge messen, Diese Anordnung ist jedoch, obzwar sie eine weit verbreitete Anwendung gefunden hat, in ihrem Aufbau und in ihrer Handhabung nicht so einfach, wie dies erwünscht wäre; überdies hat sie auch andere wohlbekannte Nachteile, auf die hier nicht näher eingegangen werden braucht.The greatest and smallest voltages or the strongest and weakest currents resulting in the loop are a measure for the amplitude ratio of the possibly existing standing wave. With suitable calibration one can use the above-mentioned arrangement also measure the amount of energy applied to a load. However, this arrangement, although a widespread use found, in their structure and in their handling not as simple as would be desired; besides, she has others too well-known disadvantages which need not be discussed further here.

In gewissen Fällen der Anwendung von Wellenleitern ist es erwünscht, die in einer Richtung durch den Wellenleiter fliessende Energiemenge für sich messen zu können, also unabhängig von der etwa in der entgegengesetzten Richtung fliessenden Energie» Eine bekannte Anordnung zur Durchführung einer solchen Messung besteht aus einer zwischen einen Widerstand und einen Anzeigekreis eingeschalteten Drahtschleife, welche in das elektromagnetische Feld eines von zwei gleichachsig-öji-. Leitern gebildeten Wellenleiters eintaucht und daher sowohl magnetisch als auch elektrisch mit dom Innenlcitcr gekoppelt ist. Bei geeigneter Bemessung des Widerstandes, sowie der magnetischen und elektrischen Kopplung zwischen der Schleife und dem Innenleiter_f addieren sich die durch die elektrische und magnetische Kopplung aus dem Energiefluss in der einen Richtung entnommenen Energiemengen,, während die sich aus dem Energiefluss in der entgegengesetzten Richtung entnommenen Energiemengen gegenseitig aufheben, Di^se Anordnung hat jedoch den schwerwiegenden Nachteil, dass dip» mittels der Schleife entnommene Energiemenge mit zunehmender WellenlängeIn certain cases, the use of waveguides, it is desirable to be able to measure the current flowing in one direction through the waveguide amount of power itself, thus independent of the current flowing as in the opposite direction power "A known arrangement for carrying out such a measurement is made of an intermediate a resistor and a display circuit switched on wire loop, which in the electromagnetic field one of two equiaxed-öji-. Conductors formed waveguide immerses and is therefore both magnetically and electrically coupled with dom Innenlcitcr. With a suitable dimensioning of the resistance, as well as the magnetic and electrical coupling between the loop and the inner conductor _f , the amounts of energy taken from the energy flow in one direction by the electrical and magnetic coupling add up, while those taken from the energy flow in the opposite direction Amounts of energy cancel each other out, but this arrangement has the serious disadvantage that the amount of energy extracted by means of the loop increases with increasing wavelength

sehr rasch abnimmt,, sodass also die Anordnung stark frequensabhängig ist, Dies hat seine Ursache darin, dass die Schleife viel kürzer als eine halbe Wellenlänge ist, sodass die Kopplung infolge der Tatsache_? dass die Koeffizienten der magnetischen und elektrischen Kopplung "wischen-der Schleife und dem Wellenleiter viel kleiner als eins sind, auch im günstigsten Fall sehr schwach ist» Ein weiterer Nachteil dieser Anordnung besteht darin, dass zur Herbeiführung des richtigen Wertes der gegenseitigen induktiven Kopplung zwischen der Schleife und dem Innenleiter eine bestimmte Winkelstellung der Schleife mit Bezug auf diedecreases very rapidly, so that the arrangement is strongly frequency-dependent. This is due to the fact that the loop is much shorter than half a wavelength , so that the coupling is due to the fact _? that the coefficients of the magnetic and electrical coupling between the loop and the waveguide are much smaller than one, even in the best case it is very weak. Another disadvantage of this arrangement is that in order to achieve the correct value of the mutual inductive coupling between the Loop and the inner conductor a certain angular position of the loop with respect to the

;.chse des Wellenleiters erforderlich ist und dass die richtige Einstellung der ganzen Anordnung auch ansonsten grosse Schwierigkeiten macht, zumal sie nicht im voraus bestimmt werden kann, sondern durch Probieren gefunden werden muss,; .axis of the waveguide is required and that the correct one Adjustment of the whole arrangement causes great difficulties in other respects, especially since it cannot be determined in advance, but has to be found through trial and error,

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Einrichtung zur Ueberführung von sich entlang einer Fortpflanzungsbahn mit ebener Wellenstirn fortpflanzender Wellenenergie in eine zweite Fortpflanzungsbahn, bei welcher die zweite Bahn aus einem mit der ersten Bahn nur entlang eines zur ersten Bahn parallelen , begrenzten Teiles ihrer Länge elektrisch und magnetisch gekoppelten Wellenleiter besteht _} in welchem sich die Wellenenergie mit derselben Geschwindigkeit fortpflanzen kann, wie entlang der genannten ersten Bahn, wobei dieser Wellenleiter von zumindest zwei Leitern mit zueinander parallellen Leiterteilen gebildet wird, deren gegenseitigen Abstand nur einen Bruchteil ihrer Länge und der. '/ellenlänga der zu überführenden Wellenenergie beträgt und der Wellenleiter zumindest an seinem einen Ende durch einen Widerstand abgeschlossen ist, der verhindert, dass aus dem Energiefluscwelcher in dem zum Wellenleiter parallelen Teil derThe subject of the invention is a device for transferring wave energy propagating along a propagation path with a flat wave front into a second propagation path, in which the second path is electrically and magnetically composed of a limited part of its length that is parallel to the first path only along one of the first path coupled waveguide _} in which the wave energy can propagate at the same speed as along said first path, this waveguide being formed by at least two conductors with parallel conductor parts whose mutual distance is only a fraction of their length and the. '/ ellenlänga of the wave energy to be transferred and the waveguide is terminated at least at one end by a resistor that prevents the flow of energy in the part of the waveguide parallel to the

erstgenannten Fortpflanzungsbahn in Richtung von dem genannten einen Ende des Wellenleiters nach seinem anderen Ende zu fortschreitet, Wellenenergie zum genannten anderen Ende des Wellenleiters überführt wird,the former pathway in the direction of the said advancing one end of the waveguide to its other end, wave energy to said other end of the waveguide is convicted,

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert, in welchen die Fig. 1, 2, 4, 5 und 7-10 verschiedene Ausführungsformen von erfindungsgeinässen Uebertragungseinrichtungen vorstellen, Fig. 3 eine unter Verwendung der erfindungsgemässen Übertragungseinrichtung aufgebaute Messanordnung zeigt _t Fig_o 3a eine andere Ausführungsform eines Teiles dieser Messanordnung veranschaulicht und Fig. 6 ein die Uebertragungscharakteristik der Einrichtung gemäss den Fig« 5 und 7 darstellendes Diagramm ist.The invention will be explained in more detail with reference to the drawings in which FIGS. 1, 2, 4, 5 and 7-10 show various embodiments of erfindungsgeinässen transmission devices present, Fig. 3 is a constructed using the inventive transmission device measuring arrangement shows _t FIG _o 3a another Embodiment of part of this measuring arrangement is illustrated and FIG. 6 is a diagram showing the transmission characteristics of the device according to FIGS. 5 and 7.

Die Einrichtung gemäss Fig. 1 enthält zunächst einen aus dem Innenleiter 11 und dem diesen gleichachsig umgebenden Aussenleiter 10 bestehenden ersten Wellenleiter zur Uebertragung von Trägerseichen mit einer ebenen Wellenstirn. Unter Wellenstirn ist hierbei eine Ebene zu verstehen, welche parallel zu den aufeinander senkrecht stehenden elektrostatischen und magnetischen Kraftlinien der Welle ist« Eine ebene Wellenstirn ist eine solche_f in welcher die elektrischen und die magnetischen Kraftlinien sich nur in zwei Dimensionen ändern, während die Änderung in der dritten Dimension ausschliesslich eine Änderung der Zeit ist _} sodass die Zeichenenergie sich in einer gewissen Richtung ohne merkliche Änderung der Amplitude fortpflanzt. Eine ebene Wellenstirn liegt also nur dann vor, wenn die Zeichenenergie sich weder nach aussen ausbreitet, noch nach innen konzentriert. Unter gleichachsiger Leitung soll hierbei jede Leitung verstanden werden,, welche ein ab.-.: einem Aussenleiter und einem InnenleiterThe device according to FIG. 1 initially contains a first waveguide consisting of the inner conductor 11 and the outer conductor 10 surrounding this coaxially for the transmission of carrier cores with a flat wave front. Lower shaft end is in this case a plane to understand what standing parallel to the mutually perpendicular electrostatic and magnetic lines of force of the shaft is "A plane wave front is such _f in which the electrical and the magnetic lines of force change in two dimensions only, while the change in the third dimension is exclusively a change in time _} so that the sign energy propagates in a certain direction without any noticeable change in amplitude. A level wave front is only present if the sign energy neither spreads outwards nor concentrates inwards. An equiaxed line should be understood to mean any line, which has an ab.- .: an outer conductor and an inner conductor

bestehendes Gebilde darstellt, also jede abgeschirmte Leitung, deren Rückleiter den Innenleiter umgibt, Der Aussenleiter braucht dabei den Innenleiter nicht vollständig zu umschliessen, sondern kann beispielsweise die Form eines dreiseitigen, im Querschnitt rechtwinkligen Troges haben, dessen vierte Seite offen ist, da auch ein solcher Aussenleiter eine für viele Zwecke ausreichende Abschirmung des Innenleiters bewirkt, Dieser obengenannte erste Wellenleiter wird im folgenden Hauptleitung genannt, um ihn von dem in der Einrichtung weiterhin verwendeten zweiten Wellenleiter, den wir im folgenden Nebenleitv^g nennen werden,, zu unterscheiden,,represents an existing structure, i.e. every shielded cable, whose return conductor surrounds the inner conductor. The outer conductor does not need to completely enclose the inner conductor, but rather can for example have the shape of a three-sided, in cross-section right-angled trough, the fourth side of which is open, there Such an outer conductor also provides sufficient shielding of the inner conductor for many purposes, this first one mentioned above Waveguide is referred to below as the main line in order to separate it from the second waveguide that is still used in the facility, which we shall call secondary line in the following, to distinguish,

Die Nebenleitung, welche ebenfalls einen aus zwei gleichachsigen Leitern gebildeten Wellenleiter darstellt, sitzt auf der einen Seite der Hauptleitung und ist zumindest auf einen Teil ihrer Länge parallel zur Hauptleitung, Sie enthalt einen Innenleiter 12, welcher von den Seitenwänden eines auf den Aussenleiter 10 der Hauptleitung aufgesetzten und mit diesem in leitender Verbindung stehenden, rechtwinkligen, leitenden Gehäuses gleich v^eit entfernt ist. Die Vorderseite des Gehäuses 13 ist auch durch eine leitende Wand abgeschlossen, die aber in der Zeichnung weggelassen ist, um das Innere des Gehäuses zu zeigen, Obzwar die Zeichnung dies im Interesse der Klarheit d^r Darstellung nicht erkennen lässt, ist es doch erwünscht, dass die Länge der Hauptleitung und der Nebenleitung erheblich grosser sei, als ihr Durchmesser und ihr gegenseitiger .Ach senabstand*The secondary line, which also represents a waveguide formed from two coaxial conductors, is seated one side of the main line and is parallel to the main line for at least part of its length, it contains one Inner conductor 12, which from the side walls of a placed on the outer conductor 10 of the main line and with this in conductive Connection standing, right-angled, conductive housing is the same v ^ eet removed. The front of the housing 13 is also terminated by a conductive wall, which is omitted from the drawing to show the interior of the housing, although the drawing does this in the interests of clarity of representation does not reveal, it is desirable that the length of the main line and the secondary line be considerably greater than their diameter and their mutual center distance *

Die übertragungseinrichtung enthält weiterhin Mittel sur Verschiebung der Ncbenleitung quer zur Achse der Hauptleitung, um mittels der dadurch bewirkten Änderung der Kopplung zwischen den beiden Leitungen den Grad der Energieübertragung zwischen den beiden Leitungen zu regeln. Diese Mittel umfassen ein,eThe transmission device also contains means sur Displacement of the secondary line transversely to the axis of the main line in order to change the coupling between the two lines to regulate the degree of energy transfer between the two lines. These agents include a, e

bewegliche Membran 14 aus leitendem Material, welche mit Öffnungen 15 und 16 für den Leiter 12 versehen ist«, Die Membran 14 ist an einer aus leitendem Material oder aus Isoliermaterial hergestellten Stange 17 befestigt, welche in der an der oberen Wandung des Gehäuses 13 vorgesehenen Hülse 18 verschiebbar gelagert ist. Am Umfang der Membran 14 sind federnde Kontaktfingermovable membrane 14 made of conductive material, which with Openings 15 and 16 are provided for the conductor 12, the membrane 14 is made of a conductive material or an insulating material Manufactured rod 17 attached, which is slidably mounted in the sleeve 18 provided on the upper wall of the housing 13 is. On the circumference of the membrane 14 are resilient contact fingers

19 angebracht, welche mit den Wandungen des Gehäuses 13 in leitender Berührung stehen.19 attached, which are in conductive contact with the walls of the housing 13.

Die beiden Leitungen 10, 11 und 12, 13 sind nur entlang eines Stückes ihrer zueiander parallelen Teile miteinander magnetisch und elektrisch gekoppelt. Diese Kopplung ist durch einen in der gemeinsamen Wandung der Aussenleiter der beiden Leitungen vorgesehenen länglichen Schlitz 20 ermöglicht, dessen Länge und Breite das Mass der Kop'plung bestimmt. Die von der Länge des Schlitzes abhängige Kopplung ist dann am stärksten, wenn die Länge des .Schlitzes gleich einem Viertel oder einem ungeraden Vielfachen eines Viertels einer ausgewählten Wellenlänge der durch die Hauptleitung übertragenen Zeichen ist. Diese Bemessung der Länge des Schlitzes bewirkt nicht nur die stärkste Kopplung zwischen den beiden Leitungen, sondern gibt überdies auch die Gewähr dafür, dass das Mass der Energieübertragung von der Hauptleitung zur Nebenleitung innerhalb eines die ausgewählte Wellenlänge enthaltenden gewissen Wellenbereiches fast, gleichbleibend ist, Ein weiterer Vorteil der erwähnten Bemessung der Schlitzlänge besteht darin, dass dabei geradzahlige Harmonische der in der Hauptleitung übertragenen Welle nicht in die Nebenleitung überführt werden, was für viele Anwendungszwecke von Bedeutung ist.The two lines 10, 11 and 12, 13 are only along one Pieces of their mutually parallel parts are magnetically and electrically coupled to one another. This coupling is through one in the common wall of the outer conductor of the two lines provided elongated slot 20 allows its length and width determines the degree of coupling. Those of the length of the slot dependent coupling is strongest when the length of the slot is equal to a quarter or an odd multiple one quarter of a selected wavelength of the characters carried by the trunk line. This dimensioning the length The slot not only creates the strongest coupling between the two lines, but also provides a guarantee ensuring that the degree of energy transfer from the main line to the secondary line within a the selected wavelength containing certain wave range is almost constant, Another advantage of the mentioned dimensioning of the slot length consists in the fact that even harmonics of the Main line transmitted wave are not transferred to the secondary line, which is important for many purposes.

Die Nebenleitung 12, 13 endet an ihren beiden Enden in Widerständen 21 und 22, welche zwischen das Ende des InnenleitersThe secondary line 12, 13 ends at both ends in resistors 21 and 22, which are between the end of the inner conductor

12 und die Membran 14 geschaltet sind. Der Widerstand an dem einen Ende der F?benleitung ist so bemessen dass unter der Einwirkung einer in der Hauptleitung wandernden reinen Wanderwelle,12 and the membrane 14 are connected. The resistance to that one end of the pipe is dimensioned so that under the action a pure traveling wave traveling in the main line,

genannten deren Richtung der Richtung von dem / einen Ende der Nebenleitung nach ihrem anderen. Ende zu entspricht, sich an diesem Ende der Nebenleitung keine Wellenenergie ergibt. Diese Widerstände werden weiter unten noch eingehender betrachtet werden,called their direction of the direction from the / one end of the secondary line after their other. At the end of the line, there is no wave energy at this end of the secondary line. These resistances will be considered in more detail below,

Durch die entlang des Schlitzes 20 hervorgerufene elektrische und magnetische Kopplung der Hauptleitung und der Nebenleitung wird der Wellenwiderstand dieser Leitungen im Bereich des Schlitzes etwas geändert, Aus diesem Grunde haben die Leiter 11_? 12 an dieser Stelle einen etwas vergrösserten Durchmesser_f damit der Wellenwiderstand für einen gegebenen gegenseitigen Abstand dieser Leiter entlang der gesamten Länge der beiden LeitungenDue to the electrical and magnetic coupling of the main line and the secondary line created along the slot 20, the characteristic impedance of these lines is changed somewhat in the area of the slot. For this reason, the conductors 11 _? 12 a slightly enlarged diameter _f at this point, thus the characteristic impedance for a given mutual spacing of these conductors along the entire length of the two lines

derthe

gleich sei und die Abweichungen/für andere gegenseitige Leiterabstände geltenden Wellenwiderstände vom gewünschten Wert auf ein möglichst kleines Mass herabgesetzt werden. Diese Vergrösserung des Durchmessers ist in der Zeichnung der Klarheit halber übertrieben dargestellt j in Wirklichkeit ist ihr Ausmass im Hinblick auf die verhältnismässig schwache Kopplung zwischen den beiden Leitungen sehr klein»be the same and the deviations / for other mutual conductor distances applicable wave resistances can be reduced from the desired value to the smallest possible amount. This enlargement the diameter is exaggerated in the drawing for the sake of clarity j in reality its dimension is in view due to the relatively weak coupling between the two lines very small »

Die Fig. 1 zeigt die Einrichtung nur ganz schematisch„ daher sind die den Innenleiter 11 im Aussenleiter 10 abstützenden und die den Aussenleiter 12 an der Membran 14 befestigenden Isoliermittel nicht dargestellt. Fig. 1 shows the device only very schematically “therefore the insulating means supporting the inner conductor 11 in the outer conductor 10 and the insulating means securing the outer conductor 12 to the membrane 14 are not shown.

Die Wirkungsweise der Einrichtung soll anhand der Fig. 2 erläutert werden, welche ein Ersatzschaltbild der Anordnung gemäss Fig, 1 darstellt. In diesem ist der Wellenwiderstand der Uebertragungsleitung 10, 11 mit R und derjenige der NebenleitungThe mode of operation of the device will be explained with reference to FIG. 2, which is an equivalent circuit diagram of the arrangement according to FIG, 1 represents. In this, the characteristic impedance of the transmission line 10, 11 is denoted by R and that of the secondary line

mit R' bezeichnet, An das eine Ende der Hauptleitung 10, 11 ist eine Trägerzeichenquelle S angeschlossen, und die Hauptleitung endet in der üblichen Weise in einem Widerstand R , dessen Grosse gleich derjenigen des Wellenwiderstandes der Hauptleitung ist.denoted by R ', to which one end of the main line 10, 11 is a carrier character source S is connected, and the main line ends in the usual way in a resistor R, the size of which is equal to that of the wave resistance of the main line.

Es kann theoretisch und experimentell nachgewiesen werden, dass der Koeffizient k_T der gegenseitigen Induktivität bezw, der magnetischen Kopplung zwischen den Leitungen 10, 11 und 12, 13 gleich dem Koeffizienten k_n ihrer kapazitiven bezw* elektrisehen Kopplung ist, da das Längsmass des Schlitzes 20 und der Leitungen viel grosser als ihr Quermass ist. Diese beiden Kopplungen stehen jedoch in solchem Phasenverhältnis zueinander,, dass die durch eine sich in der Hauptleitung 10, 11 von der Zeichenquelle S zum Widerstand R fortpflanzende reine V/anderwelle in der Nebenleitung 12, 1.3 hervorgerufenen Ströme am Widerstand 21 gleiche Phase, am Widerstand 22 jedoch entgegengesetzte Phase haben. Wenn der Wert des Widerstandes 21 in der weiter unten angegebenen Weise richtig gewählt ist, wird ai diesem Widerstand die Wellenenergie nicht zurückgeworfen_r sodass sich also unter der Einwirkung einer in der Hauptleitung in Richtung von der Zeichenquelle S zum Widerstand R fortschreitenden reinen Wanderwelle eine Wellenenergie nur am Widerstand 21 ergibt, nicht aber am Widerstand 22„, Hieraus geht hervor _r dass die Ueberführung der Wellenenergie in die Nebenleitung gerichtet vor sich geht, d.h, in Abhängigkeit von der Richtung des Energieflusses in der Hauptleitung. Demnach ergibt sich also infolge eines von dem Widerstand R nach der Zeichenquelle S zu gerichteten Energieflusses, beispielsweise infolge einer vom Widerstand R reflektierten Welle j Energie nur am Widerstand 22, nicht aber am Widerstand 21,. falls auch der Widerstand 22 richtig bemessen ist.It can be proven theoretically and experimentally that the coefficient k _{T of} the mutual inductance or the magnetic coupling between the lines 10, 11 and 12, 13 is equal to the coefficient k _{n of} their capacitive or electrical coupling, since the longitudinal dimension of the slot 20 and the pipes are much larger than their transverse dimension. These two couplings are, however, in such a phase relationship to each other, that the currents caused by a pure V / other wave propagating in the main line 10, 11 from the symbol source S to the resistor R in the secondary line 12, 1.3 at the resistor 21 have the same phase, at the resistor 22 but have opposite phase. If the value of the resistor 21 is correctly chosen in the manner given below, the wave energy is not thrown back from this resistor _r so that under the action of a pure traveling wave progressing in the main line in the direction from the symbol source S to the resistor R, only one wave energy is generated results across resistor 21, but not at the resistor 22, "from this, the conversion of the wave energy of the energy flow is evident that _r in the secondary line directed on going, that is, depending on the direction in the main line. Accordingly, as a result of an energy flow directed from the resistor R to the symbol source S, for example as a result of a wave j reflected by the resistor R, there is energy only at the resistor 22, but not at the resistor 21. if the resistor 22 is also correctly dimensioned.

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Die an den Widerständen 21 und 22 gemessenen Spannungen oder Ströme sind also ein Mass für die in der Hauptleitung in beiden Richtungen fliessenden Wellenenergien ..Die Einrichtung stellt also eine gerichtete Kopplungsanordnung dar.The voltages or currents measured at resistors 21 and 22 are therefore a measure for those in the main line in both Directions of flowing wave energies .. So the facility represents a directional coupling arrangement.

Der Wert des Widerstandes 21 oder 22 ist gleich demjenigen des Wellenwiderstandes R' der Nebenleitung. Wie vorhin erwähnt, ändert die elektrische und magnetische Kopplung zwischen den beiden Leitungen den Wellenwiderstand dieser Leitungen im Bereich des Schlitzes 20, Es ist erwünscht, dass der Wellenwiderstand R-, dieses Teiles der Nebenleitung dem Wellenwiderstand R' des übrigen Teiles der Nebenleitung entsprechend angepasst sei, damit in der Nebenleitung an den Enden des Schlitzes 20 keine Wellenreflektion eintritt , Zwecks Herbeiführung dieser Anpassung wird die Nebenleitung so bemessen, dass ihr Wellenwiderstand R-, folgenden Wert hat,The value of the resistor 21 or 22 is equal to that of the characteristic impedance R 'of the secondary line. As mentioned above, the electrical and magnetic coupling between the two lines changes the characteristic impedance of these lines in the area of the slot 20. It is desirable that the characteristic impedance R- of this part of the secondary line is adapted to the characteristic impedance R 'of the remaining part of the secondary line so that 20 enters no wave reflection in the secondary line at the ends of the slot, the purpose of effecting this adjustment is measured, the secondary line so that their characteristic impedance R, has the following value,

R'
R₁ = - (1)R '
R ₁ = - (1)

Vi - k² Vi - k ²

wobeiwhereby

k der für einen gewissen gegenseitigen Abstand zwischen den Leitern 11 und 12 gegebene Koeffizient der induktiven oder kapazitiven Kopplung zwischen den beiden Leitungen ist.k is the coefficient given for a certain mutual distance between conductors 11 and 12 the inductive or capacitive coupling between the two lines.

Dieser Koeffizient hat folgenden Wert:This coefficient has the following value:

v' oc V se
L und C bedeutet hierin den bei einem gegebenen gegenseitigenv 'oc V se
L and C herein mean those in a given mutual

SC SCSC SC

Abstand der Leiter 11 und 12 gemessenen induktiven und kapazitiven Widerstand der Nebenleitung , der in der V/eise ermittelt wird, dass man die Nebenleitung an ihrem einen Ende und die HauptleitungDistance between conductors 11 and 12 measured inductive and capacitive Resistance of the secondary line, which is determined in the process, that you have the secondary line at one end and the main line

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an beiden Enden des Schlitzes 20 kurzschliesst und die Messung am anderen Ende der Nebenleitung durchführt, L _n und C „ bedeutet den in derselben Weise gemessenen induktiven und kapazitiven Widerstand der Nebenleitung in dem Falle,, dans die Hauptleitung offen ist.short-circuits at both ends of the slot 20 and the measurement is carried out at the other end of the secondary line, L _n and C "means the inductive and capacitive resistance of the secondary line measured in the same way in the event that the main line is open.

Es sei hier bemerkt, dass die Nebenleitung keine Energiereflektion in der Hauptleitung verursacht, wenn sie durch die Widerstände 21, 22 in richtiger Weise abgeschlossen ist und im übrigen der Gleichung (1) entspricht, Da diese Gleichung den Kopplungskoeffizienten _k enthält _} welcher seinerseits vom gegenseitigen Abstand der Leiter 11 und 12 abhängt _} fällt die Reflek™ tion am Schlitz nur bei einem bestimmten gegenseitigen Abstand dieser Leiter ganz fort, aber sie hat auch bei anderen gegenseitigen Leiterabständen das geringstmögliche Mass,It should be noted here that the secondary line does not cause any energy reflection in the main line if it is correctly terminated by the resistors 21, 22 and otherwise corresponds to equation (1), since this equation contains the coupling coefficient _k _} which in turn from the mutual Distance of the conductors 11 and 12 depends _} the reflection at the slot is only completely absent if these conductors are at a certain distance from one another, but it is also as small as possible for other mutual conductor distances.

Es ist demnach erwünscht, dass der entlang des Schlitzes gegebenen Wellenwiderstand R- der Hauptleitung derart sei. dass sein veränderter Wert sich dem Wellenwiderstand R des übrigen Teiles dieser Leitung anpasst, damit am Ende des Schlitzes 20 keine Wellenreflektion eintritt. Dies wird durch eine derartige Ausbildung der Hauptleitung erreicht, dass ihr Wellenwiderstand Ro den durch die folgende Gleichung bestimmten Wert hat:It is therefore desirable that the characteristic impedance R- of the main line given along the slot be such. that its changed value adapts to the characteristic impedance R of the remaining part of this line, so that at the end of the slot 20 no wave reflection occurs. This is achieved by designing the main line in such a way that its wave resistance Ro has the value determined by the following equation:

^ R^ R

\/l - I^\ / l - I ^

Bei einer Uebartragungseirrrichtung gemäss Fig_e 1 wird der Kopplungskoeffisient k gewöhnlich sehr klein gewählt, sodass der Wert des Wellenwiderstandes R-, der Nebenleitung im Bereich des Schlitzes 20, angenähert gleich ihrem sonstigen Wellenwiderstand R'' wird. Aus demselben Grunde ist auch der'Wellenwiderstand R^In a Uebartragungseirrrichtung according to FIG 1 of the Kopplungskoeffisient _e k is usually very small selected so that the value of the characteristic impedance R, the branch line in the region of the slot 20, is approximately equal to its characteristic impedance other R '' is. For the same reason, the characteristic impedance is also R ^

⁰ ■ sonstigen ⁰ ■ other

der Hauptleitung im Bereich des Schlitzes 20 gleich ihrem/Weilen-of the main line in the area of the slot 20 is equal to its / while-

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widerstand R . Falls in einem Sonderfall ein grosser Kopplungskoeffizient k erwünscht ist, können entsprechende _t durch die Gleichungen (1) und (3) bestimmte Werte der Wellenwiderstände R-, und R~ der Hauptleitung und der Nebenleitung durch geeignete Wahl der Abmessungen der Innen- und Aussenleiter beider Leitungen entlang des Schlitzes 20 erreicht werden*resistance R. In a special case, if a large coupling coefficient k is desired, corresponding _t can be obtained by the equations (1) and (3) certain values of the impedances R, and R ~ the main line and the secondary line through suitable selection of the dimensions of the inner and outer conductors of both Lines can be reached along the slot 20 *

Die Übertragungseinrichtung gemäss Fig, 1 ist so ausgebildet, dass die Grosse des Kopplungskoeffizienten k durch Änderung des gegenseitigen Abstandes zwischen der Hauptleitung und der Nebenleitung mittels der Stange 17 geändert werden kann. Eine Vergrösserung dieses Abstandes vermindert den Kopplungskoeffizienten und verringert infolgedessen die von der Hauptleitung in die Nebenleitung überführte Wellenenergie» Da die Nebenleitung sich immer zwischen den zueinander parallelen , ebenen Seitenwände des Gehäuses 13 bewegt, ändert sich die Kopplung exponentiell mit der Änderung des gegenseitigen Abstandes der beiden Leitungen. Gegebenenfalls kann auf der Stange 17 eine geeignete" Teilung vorgesehen werden, welche die Dämpfung in Dezibel oder in anderen Einheiten angibt,The transmission device according to FIG. 1 is designed so that the size of the coupling coefficient k by changing the mutual distance between the main line and the Secondary line can be changed by means of the rod 17. An increase in this distance reduces the coupling coefficient and consequently reduces that of the main line Wave energy transferred into the secondary line »Since the secondary line is always between the parallel, flat side walls of the housing 13 moves, the coupling changes exponentially with the change in the mutual distance between the two Cables. If necessary, a suitable " Division can be provided, which indicates the attenuation in decibels or in other units,

Die von der Hauptleitung übertragene Energie wird natürlich um die zur Nebenleitung übertragene Energie vermindert. Das Verhältnis dor sich am Ausgangsende der Hauptleitung ergebenden Energiemenge zu der an ihrem Eingangsende zugeführten Energiemenge ist ein Mass für den Wirkungsgrad der Energieübertragung durch die Hauptleitung und auch ein Mass für die in die Nebenleitung überführte Energiemenge, Die Art und Weise der Änderung des Wirkungsgrades der Uebertragung in Abhängigkeit von der in Bogenwinkeln β der übertragenen Welle ausgedrückt^rn Länge des Schlitzes 20 ergibt sich aus folgender Gleichung:The energy transferred from the main line is of course reduced by the energy transferred to the secondary line. The ratio of the amount of energy resulting at the output end of the main line to the amount of energy supplied at its input end is a measure of the efficiency of the energy transfer through the main line and also a measure of the amount of energy transferred into the secondary line ^{as a function of the r} n length of the slot 20, expressed in arc angles β of the transmitted wave, results from the following equation:

— _LO ""- _LO ""

Aus dieser Gleichung geht hervor, dass der Wirkungsgrad der Uebertragung dann am kleinsten und infolgedessen die Energiezufuhr zur Nebenleitung dann am grossten ist, wenn die Länge des Schlitzes 20 gleich einer ungeraden Anzahl von <^riertelwel—From this equation shows that the efficiency of the transmission is at its smallest, and consequently the power supply to the secondary line at the grossten then, when the length of the slot 20 is equal to an odd number of ^<r iertelwel-

lenlänsen ist, während das Umgekehrte bei einer einer geraden von Viertelwellenlängenlenlänsen, while the reverse is a straight line of quarter wavelengths

Anzahl/gleichen Schlitzlänge eintritt, Diese Eigenschaft der Uebertragungseinrichtung ist insbesondere in Verbindung mit einigen weiter unten zu beschreibenden Ausführungsformen der Erfindung vorteilhaft, welche so beschaffen sind, dass mit ihrer Hilfe leicht ein verhältnismässig grosser Wert von k erreicht werden kann.Number / same slot length occurs, this property of the Transmission device is particularly in connection with some embodiments of the invention to be described below advantageous, which are such that a relatively large value of k can easily be achieved with their help can.

Fig, 3 zeigt eine eine besondere Ausführungsform der Erfindung verkörpernde Mess'än Ordnung _β J¹TTe den Teilen gemäss Fig. 1 entsprechenden Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen, wie dort, Die Hauptleitung 10, 11 dient zur Verbindung einer Zeichenquelle 2 5 mit einem Zeichenverwerter 26. Die Zeichenquelle 2 5 kann beispielsweise ein Sender und das Gerät 26 eine Sendeantenne sein₀ An jedem Ende der Nebenleitung 12 ^ 13' sind zwei auf dem Innenleiter 12'" verschiebbar gelagerte Ringe 2? und 2$ -aus leitendem Material vorgesehen„ Diese Ringe_? welche den Aussenleiter 13" nicht berühren, haben eine solche Länge, dass man mit ihrer Hilfe eine Widerstandsanpassung herbeiführen kann. An eine Anzapfung des einen Ac::r hlv;5;sv/i:lerstandes 21 der Nebenleitung ist ein Gleichrichter 29 angeschlossen, dessen Ausgangskreis einen Strommesser 30_; einen veränderlichen Widerstand 31 und die eine Spule 32 eines Kreuzspulen-Elektrodynamometers 33 mit Nullstellung in der Mittellage enthält. Ebenso ist mit einerFig. 3 shows a particular embodiment of the invention embodying Mess'än order _β J ¹ TTe the parts according to FIG. 1 corresponding parts are provided with the same reference numerals as there Sign recycler 26. The symbol source 2 5 can, for example, be a transmitter and the device 26 a transmitting antenna ₀ At each end of the secondary line 12 ^ 13 'there are two rings 2? these _rings? which do not touch the outer conductor 13 "have such a length that it can bring about with their help an impedance matching. A rectifier 29 is connected to a tap of the one Ac :: r hlv; 5; sv / i: lerstandes 21 of the secondary line, the output circuit of which has an ammeter 30 _; a variable resistor 31 and which contains a coil 32 of a cross-coil electrodynamometer 33 with zero position in the central position. Likewise with a

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Anzapfung des anderen Abschlusswiderstandes 22 in der Nebenleitung ein Gleichrichter 34 verbunden, an welchen sich ebenfalls ein Strommesser 35, ein veränderlicher Widerstand 36 und die andere Spule 37 des genannten Elektrodynamoraeters 33 anschliesst„ Im Aussenleiter 10 der Hauptleitung ist ein länglicher Schlitz vorgesehen, dessen Länge mindestens einer halben Wellenlänge gleich ist. Durch diesen Schlitz ragt in die Hauptleitung der Auskoppelstift 38 eines Gerätes 39 zum Anzeigen stehender Wellen, Dieses Gerät ist üblicher Art und enthält einen Gleichrichter zur Erzeugung einer von der in der Nähe des Stiftes 38 in der Hauptleitung herrschenden Spannung abhängigen Gleichspannung,Tapping of the other terminating resistor 22 in the secondary line a rectifier 34 connected to which an ammeter 35, a variable resistor 36 and the other coil 37 of said electrodynamic meter 33 connects to " In the outer conductor 10 of the main line, an elongated slot is provided, the length of which is at least half a wavelength is equal to. The decoupling pin 38 of a device 39 for displaying standing waves protrudes through this slot into the main line, This device is conventional and includes a rectifier for generating one of the near the pin 38 in the Main line voltage-dependent DC voltage,

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sowie ein Messinstrument/ zur Anzeige der Höhe dieser Gleichspannung, as well as a measuring instrument / to display the level of this DC voltage,

Um die Messinstrumente 30, 33 und 35 eichen zu können, sind verschiedene Voreinstellungen durchzuführen» Die Messinstrumente 30 und 35 werden in Einheiten der in der Hauptleitung vorwärts und rückwärts fliessenden Wellenenergie geeicht, während die Eichung des Messinstrumentes 33 in Einheiten des Verhältnisses zwischen dem grössten und kleinsten Wert der durch stehende Wellen verursachten Spannungen oder Ströme in der Hauptleitung erfolgt. Zuerst muss das Gerät 26 d-rart ausgebildet oder eingestellt werden, dass sich in der Hauptleitung 10, 11 eine von der Zeichenquelle 25 zum Gerät 26 fortschreitende reine Wanderwelle ergibt„ Diese Bedingung ist erfüllt, wenn das die stehende Welle anzeigende Gerät 39 erkennen lässt, dass die Zeichenspannung entlang der Hauptleitung überall gleich ist. Für diesen Fall ergibt sich aus der obigen Beschreibung der Arbeitsweise der Einrichtung gemäss Fig₈ 1, dass die in der Nebenleitung 12', 13'In order to be able to calibrate the measuring instruments 30, 33 and 35, various pre-settings must be carried out. »The measuring instruments 30 and 35 are calibrated in units of the wave energy flowing forwards and backwards in the main line, while the calibration of the measuring instrument 33 is calibrated in units of the ratio between the largest and The smallest value of the voltages or currents in the main line caused by standing waves takes place. First, the device 26 must be designed or set in such a way that a pure traveling wave proceeding from the symbol source 25 to the device 26 results in the main line 10, 11. that the sign voltage along the main line is the same everywhere. For this case, it follows from the above description of the operation of the device according to FIG. ₈ 1 that the in the secondary line 12 ', 13'

... 15 -... 15 -

hervorgerufene ganze Zeichenenergie sich am Abschlusswiderstand 21 ansammelt und am Abschlusswiderstand 22 keine Energie vorhanden ist, wenn am Widerstand 21 keine Energiereflektion eintritt. Infolgedessen besteht die zweite Bedingung in der Anpassung des Abschlusswiderstandes 21 an den Wellenwiderstand R' der Nebenleitung in der Weise, dass die Messgeräte 33 und 35 keine Zeichenenergie am Abschlusswiderstand 22 anzeigen» Diese Anüassung kann durch eine geeignete Einstellung der Ringe 27 erreicht werden.evoked whole sign energy is at the terminating resistor 21 accumulates and there is no energy at the terminating resistor 22 if no energy reflection occurs at the resistor 21. Consequently the second condition consists in the adaptation of the terminating resistor 21 to the characteristic impedance R 'of the secondary line in such a way that the measuring devices 33 and 35 do not have any character energy at the terminating resistor 22 show »This tempering can can be achieved by a suitable setting of the rings 27.

Sobald dies geschehen ist, v-^Ti rd die Nebenleitung 12", 13' im Verhältnis zur Hauptleitung 10**, II¹* umgedreht, sodass die in der Hauptleitung fortschreitende reine Wanderwelle nur am Abschlusswiderstand 22 Zeichenenergie hervorruft. Dieser Widerstand wird nun nüttels der Ringe 2Ö ebenfalls so angepasst, dass die Messgeräte 30 und 33 keine Zeichenenergie am Abschlusswiderstand 21 anzeigen»Once this is done, ^T i v- around the secondary line 12 ", 13 flipped 'in relation to the main line 10 **, II ¹ *, so that the progressive in the main line pure traveling wave causes 22 characters energy only at the terminating resistance. This resistance is now nüttels of the rings 2Ö also adapted so that the measuring devices 30 and 33 do not display any character energy on the terminating resistor 21 »

Hiernach wird die Nebenleitung im Verhältnis zur Hauptleitung wieder umgekehrt und die Hauptleitung wird vor dem Gerät 26 kurzgeschlossen. Dieser Kurzschluss verursacht eine Totalreflektion der von der Zeichenquelle 2;' zum Kurzschlusspunkt fortschreitenden Zeichenenergie„ sodass nunmehr in der Hauptleitung in beiden Richtungen gleiche Energiemengen fliessen,, Jetzt werden die veränderlichen Widerstände 31 und 36 so eingestellt, dass der Zeiger des Messgerätes 33 seine in der Mitte der Skala gelegene, mit dem Unendlichkeitszeichen bezeichnete Nullstellung einnimmt,The secondary line is then reversed again in relation to the main line and the main line is short-circuited in front of the device 26. This short circuit causes total reflection from the character source 2; ' advancing to the short-circuit point Sign energy “so now in the main line in both Directions equal amounts of energy flow ,, Now the variable resistors 31 and 36 are set so that the pointer of the measuring device 33 assumes its zero position, which is located in the middle of the scale and denoted by the infinity symbol,

Schliesslich wird der Kurzschluss der Hauptleitung wieder aufgehoben und das Messgerät 30 wird nun in Einheiten der zum Gerät 26 fliessenden Zeichenenergie geeicht, wobei die Energiemessung an der Zeichenquelle 25 in üblicher Weise durchgeführtEventually the main line shorted again canceled and the measuring device 30 is now calibrated in units of the character energy flowing to the device 26, the energy measurement performed on the character source 25 in the usual manner

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wird. Diese Eichung erfolgt bei der Betriebsfreauenz der die Zeichenquelle 25 und das Gerät 26 umfassenden Anordnung, oder aber, falls diese Anordnung innerhalb eines gewissen Frequenzbereiches arbeiten soll, bei der Mittelfrequenz dieses Frequenzbereiches ο Nunmehr wird die Nebenleitung 12' 13" umgekehrt undwill. This calibration takes place at the operational freuence of the Character source 25 and the device 26 comprising arrangement, or if this arrangement is within a certain frequency range should work at the center frequency of this frequency range ο Now the secondary line 12 '13 "is reversed and

35
das Messgerät/wird in derselben Weise in Einheiten der sum Gerät 26 fliessenden Energie geeicht. Nach abermaliger Umkehrung der Nebenleitung in ihre ursprüngliche Lage ist die Messanordnung betriebsbereit *35
the measuring device / is calibrated in the same way in units of the total device 26 flowing energy. After the secondary line has been reversed to its original position, the measuring arrangement is ready for operation *

Die Wirkungsweise der Messanordnung dürfte auf Grund der obigen Darlegung ihrer vorbereitenden Einstellungen ohne weiteres klar sein» Die Mittelstellung des Zeigers des Messgerätes 33 deutet an, dass in der Hauptleitung in beiden Richtungen gleiche Energiemengen fliessen_? wobei sich das grösste Amplitudenverhältnis der stehenden Welle ergibt. Der Ausschlag des Zeigers in seine äusserste linke ^teilung zeigt an, dass in der Hauptleitung nur eine von der Zeichenquelle 25 zum Gerät 26 fortschreitende reine Wanderwelle vorhanden ist, während der Ausschlag des Zeigers in seine äusserste rechte Stellung ein Zeichen für das Vorhandensein einer vom Gerät 26 nach der Zeichenqüelle 25 gerichteten reinen Wanderwelle wäre» Der letztere Fall kann jedoch bei der dargestellten Anordnung nicht vorkommen« Die Grosse der von der Zeichenquelle 25 zum Gerät 26 fliessenden Zeichenenergie wird vom Messgerät 30 und diejenige der in der entgegengesetzten Richtung fließenden Zeichenenergie wird vom Messgerät 35 angezeigt The mode of operation of the measuring arrangement should be clear from the above explanation of its preparatory settings _. where the largest amplitude ratio of the standing wave results. The deflection of the pointer in its extreme left-hand division indicates that in the main line there is only one pure traveling wave proceeding from the signal source 25 to the device 26, while the deflection of the pointer in its extreme right-hand position indicates the presence of one from the device 26 pure traveling wave directed according to the character source 25 would be "The latter case, however, cannot occur with the arrangement shown." 35 displayed

Die Fig. 3a stellt eine andere Ausführungsform eines Teiles der Messanordnung gemäss Fig, 3 dar, bei welcher der Elektro-Fig. 3a shows another embodiment of a part the measuring arrangement according to FIG. 3, in which the electrical

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dynamometer 33 durch einen Strommesser 43 ersetzt ist, dessen eine Stromspule 44 4n den Ausgangskreis des Gleichrichters 29 und dessen ander® Stromspule 45 an den Ausgangskreis des Gleichrichters 34 angeschlossen ist, wobei die magnetischen Felder dieser beiden Spulen einander* entgegengesetzt gerichtet sind. Der Strommesser 43 hat seine Nullstellung ebenfalls in der Mittellage des Zeigers und der Ausschlag des Zeigers in der einen Richtung zeigt einen Energiefluss von der Zeichenquelle 25 zum Gerät 26 an, während der Ausschlag des Zeigers in der anderen Richtung einen reinen Energiefluss in der entgegengesetzten Richtung anzeigen würde. In diesem Fall müssen die Gleichrichter 29 und entweder solche sein, deren gleichgerichteter Ausgangsstrom dem Quadrat der zugeführten Wechselspannung proportional ist, oder sie müssen aus Wärmegeräten bestehen, deren Ausgangsstrom der zugeführten Energie proportional ist.dynamometer 33 is replaced by an ammeter 43, whose a current coil 44 4n the output circuit of the rectifier 29 and the other® current coil 45 of which is connected to the output circuit of the rectifier 34, the magnetic fields these two coils are directed opposite to each other *. The ammeter 43 has its zero position also in the middle position of the pointer and the deflection of the pointer in one direction shows an energy flow from the character source 25 to the device 26 while the pointer is deflected in the other direction would indicate a pure flow of energy in the opposite direction. In this case, the rectifiers 29 and either be those whose rectified output current is proportional to the square of the AC voltage supplied, or they must consist of heating devices, the output current of which is proportional to the energy supplied.

Fig, 4 zeigt eine andere Aus führung s form der Einrichtung gemäss Fig, 1. Diese enthält eine aus gleichachsigen Leitern 48,-49 bestehende Hauptübertragungsleitung und eine mit dieser gleich-"chsige Nebenleitung^ welche aus einem Aussenleiter 5o und dem Aussenleiter 49 <Ae:r Hauptleitung besteht, der gleichzeitig als Innenleiter der Nebenleitung dient» Die Nebenleitung ist an ihren Enden durch leitende Ringe 51 und 52 abgeschlossen. Der gemeinsame Leiter 49 ist mit einem Schlitz 53 versehen, der gemäss den in Verbindung mit der Einrichtung nach Fig. 1 erläuterten Grundsätzen derart bemessen ist_t dass er zwischen der Hauptleitung und der Nebenleitung eine magnetische und elektrische Kopplung von erwünschtem Ausmass herbeiführt, Mit der Nebenleitung ist an von den Abschlussringen 51 und 52 um je eine Viertelwellen'-FIG. 4 shows another embodiment of the device according to FIG. 1. This contains a main transmission line consisting of coaxial conductors 48, -49 and a secondary line coaxial with this, which consists of an outer conductor 50 and the outer conductor 49 Ae : r main line exists, which also serves as the inner conductor of the secondary line »The secondary line is terminated at its ends by conductive rings 51 and 52. The common conductor 49 is provided with a slot 53 which, according to the method used in connection with the device according to FIG -explained principles is so dimensioned that it brings about _t between the main line and the branch line a magnetic and electric coupling of desired extent, with the secondary line is at the conclusion of rings 51 and 52 about a respective Viertelwellen'-

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-en-en

länge entfernten Punkt/dieser Leitung je eine gl?ichachsige Anschlussleitung 54 und 55 verbunden, welche in je einem zum Abschliessen der Nebenleitung dienenden Widerstand 56 und 57 enden, Die zwischen den Anschlussleitungen und de. ihnen benachbarter kurzgeschlossenen Ende der Nebenleitung befindlichen Teile dieser Leitung wirken als Viertelwellenläng-^n-Widorstandstransformatoren, welche an ihrem von der Anschlussleitung entfernten Ende kurzgeschlossen sind und daher an de" Verbindungspunkte¹?, der Nebenleitung mit den Anschlussleitungen einen grossen Widerstand für die Zeichenenergie darstellen. Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform ist im übrigen gleich derjenigen der Einrichtung nach Fig. 1 und braucht daher nicht näher erläutert zu werden,length distant point / this line is connected a smooth-axis connecting line 54 and 55, which each end in a resistor 56 and 57 serving to terminate the secondary line, which between the connecting lines and de. The short-circuited end of the secondary line adjacent to them act as quarter-wave length ^ n resistor transformers, which are short-circuited at their end remote from the connecting line and therefore represent ^{a large resistance for the symbol energy at the connection points 1} ?, the secondary line with the connecting lines The mode of operation of this embodiment is otherwise the same as that of the device according to FIG. 1 and therefore does not need to be explained in more detail.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführurigsforrn, bei welcher der Avis seilleiter 61 der aus den gleichachsigen Leitern 6® und öl bestehenden Uebertragungsleitung einen Abschnitt 63 vergrösserten Durchmessers aufweist, Die Nebenleitung ist ebenfalls eine gleichachsige Leitung und besteht zum Teil aus dem an seinen beiden Enden offenen, mit dem Innenleiter 60 der Hauptleitung gleichachsigen, innerhalb des Teiles 63'des Ausnonleiters 61 liegenden Hohlleiter 62, Den anderen Leiter der Nebenleitung kann entweder der Innenleiter 60 oder der Aussenleiter 63 bilden, der dann für beide Leitungen gemeinsam ist. In diesem Fall ist aus den weiter unten zu erläuternden Zweckmässigkeitsgründcn der Leiter 63 als der zweite Leiter der Nebenleitung gewählt worden. Die die Nebenleitung bildenden Leiter sind so bemessen, dass der kombinierte Widerstand der beiden Leitungen gleich dem V/^llerrwiderstand der Hauptleitung 60, 6l wird und sich zwischen den beiden Leitungen das gewünschte Mass elektrischer und magnetisch.sr Kopplung ergibt. Falls der Wellenwiderstand des ausserb^;'ii"o --Ier Nebenleitung5 shows a further embodiment in which the Avis cable conductor 61 of the transmission line consisting of the coaxial conductors 6® and oil has a section 63 of enlarged diameter. The secondary line is also an coaxial line and consists partly of the one open at both ends , The other conductor of the secondary line can form either the inner conductor 60 or the outer conductor 63, which is then common for both lines. In this case, for reasons of expediency to be explained below, conductor 63 has been selected as the second conductor of the secondary line. The conductors forming the secondary line are dimensioned so that the combined resistance of the two lines is equal to the resistance of the main line 60, 61 and the desired degree of electrical and magnetic coupling results between the two lines. If the wave resistance of the external ^; 'ii "o --Ier secondary line

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62, 63 liegenden Teiles 6O_S 6.1 der Hauptleitung R'"" ist, nimmt der Wellenwiderstand der Hauptleitung einen über die ganze Länge dieser Leitung hinweg konstanten Wert an, wenn der Durchmesser des erweiterten Teiles 63 dieses Aussenleiters sich zu den Durchmessern der Leiter 60 und 62 wie folgt verhält: 62, 63 lying part 6O _S 6.1 of the main line R '"", the wave resistance of the main line assumes a constant value over the entire length of this line when the diameter of the widened part 63 of this outer conductor equals the diameters of the conductors 60 and 62 behaves as follows:

^Ro* ⁼V^R2 ^(R1 ^{+ R}2^{) (5}} ^R o * ⁼ V ^R 2 ^(R 1 ^{+ R} 2 ^{) (5}}

In dieser Gleichung istIn this equation is

R2 der Wellenwiderstand des von den Leitern 60 und 62 gebildeten Leitungsstückes, währendR2 is the wave resistance of the conductors 60 and 62 formed line piece while

R-, der Wellenwiderstand der Nebenleitung 62 _f 63 ist.R-, the characteristic impedance of the secondary line 62 _f 63.

An dem einen Ende der Nebenleitung 62, 63 sind zwischen den beiden Leitern dieser Leitung Widerstände 64 vorgesehen, welche die Nebenleitung so abschliessen, dass eine in der Hauptleitung in Richtung von diesem Ende der Nebenleitung nach ihrem anderen Ende zu fortschreitende reine Wanderwelle an dem anderen Sn "ie der Nebenleitung keine Zeichenenergie hervorruft» Der zu diesem Zwecke erforderliche Wert der Widerstände 61+ ergibt sich zu:At one end of the secondary line 62, 63 resistors 64 are provided between the two conductors of this line, which terminate the secondary line in such a way that a pure traveling wave progressing in the main line in the direction from this end of the secondary line to its other end at the other Sn "ie the secondary line does not generate any sign energy " The value of the resistors 61+ required for this purpose results from:

Dieser Widerstandswert kann auch wie folgt ausgedrückt werden:This resistance value can also be expressed as follows:

Hierin bedeutetHerein means

Jk den Koeffizienten der elektrischen und magnetischen Kopplung zwischen der Hauptleitung und der Nebenleitung, dessen Grosse sich wie folgt bestimmt:Jk is the coefficient of electrical and magnetic coupling between the main line and the secondary line, whose size is determined as follows:

k - / ± (7a)k - / ± (7a)

\/^Rl ^{+ R}2
In der Praxis ist es im allgemeinen vorteilhaft_? das andere\ / ^R l ^{+ R} 2
In practice, is it generally beneficial _? the other

Ende der Nebenleitung durch ebensolche Widerstände 66 abzuschliessen_? welche denselben Wert haben, wie die Widerstände 64. DerTo terminate the end of the secondary line by such resistors 66 _? which have the same value as the resistors 64. The

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Widerstandsabschluss der Nebenleitung an ihrem einen Ende sichert die Gleichmässxgkeit des Wellenwiderstandes entlang der Resistance termination of the secondary line at one end ensures the uniformity of the wave resistance along the

Hauptleitung nur für in einer Richtung fortschreitende Wellender
um diese Vorteile auch für die in/anderer. Richtung fortschreitendenWellen zu erreichen, muss der Widerstandsabschluss an beiden Enden der Nebenleitung vorgesehen werden. Wenn die Uebertragungseinrichtung in ähnlicher V/eise benutzt werden soll, wie im Falle der Fig„ 3, können mit den Widerständen 64 und 66 Anschlussleiter 65 und 67 verbunden werden. Die Nebenleitung ist mit der Hauptleitung entlang des Leiters 62 elektrisch und magnetisch gekoppelt, Zwecks Erzielung der stärksten Kopplung soll die Länge dieses Leiters gleich einer ungeraden Anzahl von Viertelwellenlängen der durch die Hauptleitung übertragenen Zeichen aein, Ben Wirkungsgrad der Uebertragungseinrichtung gibt die Gleichung (4) an, wenn in dieser die Grosse β die Länge des Leiters 62 :..·.. ,Bogenmass der übertragenen Welle bedeutet,Main line only for waves advancing in one direction
to these advantages also for the in / other. In order to achieve the direction of advancing waves, the resistor termination must be provided at both ends of the branch line. If the transmission device is to be used in a manner similar to that in the case of FIG. 3, connecting conductors 65 and 67 can be connected to the resistors 64 and 66. The secondary line is electrically and magnetically coupled to the main line along the conductor 62. In order to achieve the strongest coupling, the length of this conductor should be equal to an odd number of quarter-wavelengths of the characters transmitted by the main line, the efficiency of the transmission device is given by equation (4) , if in this the quantity β means the length of the conductor 62: .. · .., radian measure of the transmitted wave,

Wie bereits erwähnt, kann die Nebenleitung anstatt aus den Leitern 62 und 63 auch aus den Leitern 60 und 62 bestehen^ wobei die Widerstände 66 und 64 zwischen diesen beiden Leitern goschnltet werden. Um auch in diesem Fall Stromkreise an die Widerstände anschliessen zu können, muss allerdings der Leiter 60 hohl sein,As already mentioned, the secondary line can also consist of the conductors 60 and 62 instead of the conductors 62 and 63, whereby the resistors 66 and 64 goschnltet between these two conductors will. However, in order to be able to connect circuits to the resistors in this case too, the conductor 60 must be hollow,

und 67
da dann die Anschlussleiter 65/durch das Innere des Leiters 60 geführt werden müssen. Auch für diese Ausführungsform gölten die Gleichungen (5) bis (7a), wenn die Grossen R-, und Rg miteinander vertauscht werden,and 67
since then the connecting conductors 65 / must be passed through the interior of the conductor 60. Equations (5) to (7a) also apply to this embodiment if the variables R- and Rg are interchanged,

Die Wirkungsweise der Einrichtung gemäss Fig. 5 ist gleich derjenigen der Einrichtung gemäss Fig, I₃ mit dem Unterschied, dass bei der Einrichtung gemäss Fig, 5 viel grössere Werte ".es Kopplungskoeffizienten k erreicht werden können. InfolgedessenThe operation of the device according to FIG. 5 is equal to that of the apparatus of FIG, I ₃ with the difference that .es coupling coefficient k can be achieved with the device according to Figure 5 much larger values. "As a result,

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kann sich der Wirkungsgrad der Uebertragung in Abhängigkeit von der Wellenlänge der übertragenen Zeichen in viel grösserem Masse ändern, sodass die Einrichtung so ausgebildet werden kann,, dass sie eine frequenzabhängige Uebertragungscharakteristik bezw. Dämpfungscharakteristik hat. Dies ist in Fig. 6 dargestellt, welche de:ⁿ. Uebertragungswirkungsgrad als Funktion der für eine gewisse Wellenlänge der übertragenen Zeichen gegebenen Länge der Nebenleitung zeigt. Wie ersichtlich, ergibt sich für Wellenlängen, welche in der Nähe derjenigen Wellenlänge liegen, bei welcher die Länge der Nebenleitung eine ungerade Anzahl von Viertelwellenlängen beträgt, eine grosse Dämpfung, während die Dämpfung für diejenigen Wellenlängen, bei welchen die Länge der Nebenleitung angenähert gleich einer ganzen Zahl halber Wellenlängen ist, sehr klein ausfällt „ Infolge dieser ihrer Eigenschaft kann die Einrichtung als frequenzabhängiges Dämpfungsglied für Trägerzeichen verwendet werden,the efficiency of the transmission can change depending on the wavelength of the transmitted characters to a much greater extent, so that the device can be designed so that it resp. Has damping characteristics. This is illustrated in Fig. 6, which de: ⁿ . Shows transmission efficiency as a function of the given length of the secondary line for a certain wavelength of the characters transmitted. As can be seen, there is a large attenuation for wavelengths which are close to the wavelength at which the length of the secondary line is an odd number of quarter-wavelengths, while the attenuation for those wavelengths at which the length of the secondary line is approximately equal to a whole The number is half a wavelength, turns out to be very small.

Die in Fig. 7 dargestellte Uebertragungseinrichtung ist im ■..'esentlichen gleich derjenigen gemäss Fig, 5 und ihre den Teilen der Einrichtung gemäss Fig. 5 entsprechenden Teile sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, wie dort, Der innerhalb des Leiters 62 liegende Teil 6s des Innenleiters 60" hat dieselben Abmessungen _s wie der Innenleiter 60 der Einrichtung gemäss Fig. 5, "während die Abmessungen des übrigen Teiles des Innenleiters grosser sind und der Aussenleiter 61" einen über seine ganze Länge hinweg gleichbleibenden, dem Durchmesser des Leiterteiles 63 der Fig_B 5 gleichen Durchmesser aufweist. Die Leiterabmessungen sind so gewählt j dass sie die Gleichung (5) befriedigen, sodass der Wellenwiderstand über die ganze Länge der Haptleitung hinweg konstant ist _z Die Wirkungsweise und die Charakteristik dieserThe transmission device shown in FIG. 7 is essentially the same as that according to FIG. 5 and its parts corresponding to the parts of the device according to FIG the inner conductor 60 "has the same dimensions _s as the inner conductor 60 of the device according to FIG. 5," while the dimensions of the remaining part of the inner conductor are great and the outer conductor 61 "a of time remains constant over its entire length, the diameter of the conductor part 63 of Fig _B The conductor dimensions are selected in such a way that they satisfy equation (5), so that the characteristic impedance is constant over the entire length of the haptic line _z The mode of operation and the characteristics of this

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Ausführungsform ist dieselbe, wie diejenige der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform,Embodiment is the same as that shown in FIG Embodiment,

Die Fig. 8 und Sa stellen eine als Kolbendämpfungsglied ausgebildete Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung i-\ Seitenansicht und im Querschnitt dar, Die Haupt übertragungsleitung 69j 70 endet in einem leitenden Gehäuse 71 rechtwinkligen Querschnitts und ist durch einen Abschlusswiderstand 72 abgeschlossen, dessen Grosse gleich dem Wellenwiderstand der Hauptleitung ist» Im Gehäuse 71 ist eine in der Längsrichtung des Gehäuses bewegliche, leitende Platte 73 vorgesehen, welche mittels der Stange 74 verschoben werden kann und mit den Gehäusewänden in Berührung stehende Kontaktfinger 75 aufweist. Die Nebenleitung besteht aus den die Platte 73 durchsetzenden LeiternFIGS. 8 and 8 show an embodiment of the device according to the invention designed as a piston damping member i- \ side view and in cross section, the main transmission line 69j 70 terminates in a conductive housing 71 rectangular Cross-section and is through a terminating resistor 72 closed, the size of which is equal to the wave resistance of the main line »In the housing 71 there is one in the longitudinal direction of the housing movable, conductive plate 73 is provided, which can be displaced by means of the rod 74 and has contact fingers 75 in contact with the housing walls. The secondary line consists of the conductors passing through the plate 73

derthe

und 77, wobei der Innenleiter 77 dieser Leitung, auf/dem Innenleiter 69 der Hauptleitung zugewendeten Seite der Platte 73 parallel zu diesem Innenleiter 69 verläuft. Die Nebenleitung ist durch einen Widerstand 7$ abgeschlossen, welcher einem der Widerstände 21 oder 22 der Einrichtung gemäss Fig, I entspricht. Die Höhe w des Gehäuses ist vorzugsweise erheblich grosser als seine Breite _t_? damit das Mass der magnetischen und elektrischen Kopplung . der Hauptleitung und der Nebenleitung hauptsächlich durch ihre grösseren Seitenwände bestimmt wird. Dieses Kopplungsmass ändert sich mit der Entfernung zwischen der Hauptleitung und der Nebenleitung, Die Innenleiter 69 und 76 der Hauptleitung und der Nebenleitung sollen in der Mittelebene des Gehäuses liegen, damit die unerwünschte magnetische Wellentype geringer Dämpfung _} für welche die Höhe w des Gehäuses massgebend ist, nicht erregt cder weitergeleitet wird, Die freistehenden Teile der Innenleiter beider Leitungen werden zweekmässig vonand 77, the inner conductor 77 of this line running parallel to this inner conductor 69 on the side of the plate 73 facing the inner conductor 69 of the main line. The secondary line is terminated by a resistor 7 $, which corresponds to one of the resistors 21 or 22 of the device according to FIG. The height w of the housing is preferably considerably greater than its width _t _? thus the degree of magnetic and electrical coupling. the main line and the secondary line is mainly determined by their larger side walls. This coupling dimension changes with the distance between the main line and the secondary line, the inner conductors 69 and 76 of the main line and the secondary line should lie in the center plane of the housing, so that the undesired magnetic wave type low attenuation _} for which the height w of the housing is decisive, not energized or passed on, the free-standing parts of the inner conductors of both lines are

fir.choIi Metallb:;.ndcrn gebildet, damit sie bei Aufrechterhaltung des erforderlichen AbStandes zwischen ihnen fester miteinander gekoppelt werden können. Der Querschnitt des Gehäuses 71 wird so bemenscn_; dass der Wellenwiderstand der beiden Leitungen auf deren ganzen Länge, einschliesslich des innerhalb des Gehäuses liegenden Teiles, konstant sei,fir.choIi Metallb:;. ndcrn formed so that they can be more firmly coupled to one another while maintaining the necessary distance between them. The cross section of the housing 71 is so bemenscn _; that the wave resistance of the two lines is constant over their entire length, including the part located inside the housing,

Die AuDiührungsform gemäss Fig„ Ö entspricht in ihrem Aufbau der Einrichtung gemäss Fig. 1. mit der Ausnahme, dass die Innenleiter der beiden Uebertragungsleitungen einander auf ihrer ganzen Länge innerhalb des Gehäuses 71 frei gegenüberstehen.Zur Erreichung der besten Kopplung zwischen beiden Leitungen muss die Länge des freiliegenden Teiles des Innenleiters 76 der Nebenleitung gleich einer ungeraden ^Anzahl von Viertelwellenlängen sein« Die Wirkungsweise der Anordnung gemäss Fig. 6 entspricht derjenigen der in Fig, I dargestellten Einrichtung und braucht daher nicht wiederholt zu werden.The design according to FIG. 1 corresponds in its structure to the device according to FIG the exposed part of the inner conductor 76 of the bypass equal to an odd ^N umber of quarter wavelengths be "the operation of the arrangement according to FIG. 6 corresponds to that of the device shown in Fig, I, and therefore need not be repeated.

Fig, 9 /'Cigt eine v/eitere Ausführungsform der Erfindung, welche im wesentlichen derjenigen gemäss Fig. 7 gleicht, sich jedoch zur Anwendung in Verbindung mit offenen oder ausgeglichenen Uebertragungsleitungen eignet. Die aus den beiden parallelen Leitern Ö'O und el bestehende Hauptleitung stellt eine solche offene und ausgeglichene Leitung dar. Die Nebenleitung besteht aus an ihren Enden offenen Hohl^f/.ylindern $2_} 83, welche je eines der Leiter der Hauptleitung umgeben. Die Länge der Leiter 02,03 ist. ebenso wie im Falle der Einrichtung gemäss den Fig. 5 und 7; gleich einer ungeraden Anzahl von Viertelwellenlängen. Die Achse jeden der Leiber $2 und S3 liegt parallel zur Achse des von diec>'- Lp it em umgebenen Leiters 00 bezw. Öl, ist aber in Bezug auf diene Achse so weit seitlich verschoben., dass die9 shows a further embodiment of the invention, which is essentially the same as that according to FIG. 7, but is suitable for use in connection with open or balanced transmission lines. The parallel from the two conductors and Ö'O el existing main line represents such an open and balanced line. The secondary pipe consists of at their ends open hollow ^f /.ylindern $ _2} 83, surrounding each one of the conductors of the main line. The length of the ladder is 02.03. just as in the case of the device according to FIGS. 5 and 7; equal to an odd number of quarter wavelengths. The axis of each of the bodies $ 2 and S3 is parallel to the axis of the conductor 00 and / or. Oil, however, is shifted so far laterally with respect to its axis that the

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einander zugekehrten Seiten der Leiter 82 und 83 in der Mitte zwischen dem von ihnen umgebenen Leiter und der neutralen Mittelebene zwischen den Leitern SO und Sl liefen. Die Leiter 82 und S3 liegen demnach in denjenigen Equipotentialflächen einander gleich grosser Potentiale entgegengesetzter Vorzeichen, welche sich um die Leiter 00 und Öl ausbilden würden, wenn die Leiter 82 und S3 nicht vorhanden wären.facing sides of the conductors 82 and 83 in the middle between the conductor surrounded by them and the neutral center plane between the conductors SO and S1. The conductors 82 and S3 are therefore equal to one another in those equipotential surfaces large potentials of opposite signs, which would form around the conductor 00 and oil if the conductors 82 and S3 would not exist.

Um einen entlang der Hauptleitung 8Ü_? Öl konstanten Wellenwiderstand zu erreichen _} ist der Durchmesser der innerhalb der Leiter 82 und 83 liegenden Teile 34 und 85 der Leiter 80 und Öl vermindert. Dieser verminderte Durchmesser ist im Verhältnis zum Durchmesser der Leiter 82, 83 und zum Wellenwiderstand der Nebenleitung so bemessen, dass er die folgende Gleichung befriedigt; To get one along the main line 8Ü _? To achieve oil constant wave resistance _} the diameter of the parts 34 and 85 of the conductors 80 and oil lying within the conductors 82 and 83 is reduced. This reduced diameter is dimensioned in relation to the diameter of the conductors 82, 83 and the characteristic impedance of the secondary line so that it satisfies the following equation;

In dieser istIn this is

P/" der Wellenwiderstand der Hauptleitung 30, Öl an einem ausserhalb der Leiter 82, S3 gelegenen Punkt dieser Leitung,P / "is the wave resistance of the main line 30, oil at one outside of the ladder 82, S3 Point of this line,

Rp das Doppelte des Wellenwiderstandes zwischen dem Leiterteil' S4 und dem Leiter S2 bezw, zwischen dem Leiterteil 85 und dem Leiter 83., währendRp twice the wave resistance between the conductor part 'S4 and the conductor S2 or between the conductor part 85 and the conductor 83., while

R-, der Wellenwiderstand der Nebenleitung 82, 83 ist. Die Nebenleitung ist an ihren beiden Enden durch je einen Widerstand 86 abgeschlossen, dessen Grosse sich aus folgender Gleichung bestimmt:R-, the characteristic impedance of the secondary line 82, 83. The secondary line is terminated at both ends by a resistor 86, the size of which is as follows Equation determines:

^R86 - ^R\k~T^ ^R 86 - ^R \ k ~ T ^

y^Ri ^{+ R}2y ^R i ^{+ R} 2

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Falls es erwünscht ist, die einem dieser Widerstände oder beiden zugefiihrte Zeichenenergie messen zu können, kann mit dem betreffenden Widerstand ein in seinen Mittelpunkt eingefügter Strommesser 37 in Reihe geschaltet werden. Die Wirkungsweise der Einrichtung gleicht im wesentlichen derjenigen der Einrichtung gemäss Fig. 5 und 7.If it is desired to be able to measure the character energy supplied to one of these resistors or both, the relevant Resistance, an ammeter 37 inserted in its center point can be connected in series. How the facility works is essentially the same as that of the institution Figures 5 and 7.

Die Einrichtung gemäss Fig, 10 unterscheidet sich von derjenigen gemäss Fig. 9 dadurch, dass die Nebenleitung aus zwei,, eine offene oder ausgeglichene Uebertragungsleitung bildenden parallelen Leitern S2", &3', besteht, welche in gleichen Abständen von je einem der Leiter 80, Öl der Hauptleitung liegen und durch Widerstände 86% abgeschlossen sind. Die für diese Anordnung gültigen Parameter ergeben sich aus den Gleichungen (1) - (4). Da die Leiter 32' und 83' auf ihrer ganzen Länge frei dem elektrischen und magnetischen Feld der Leiter $0, Sl der Hauptleitung ausgesetzt sind, ergibt sich dann die beste und gleichförmigste Kopplung zwischen der Hauptleitung und der Nebenleitung, wenn die Länge der Leiter der Nebenleitung gleich einer ungeraden Anzahl von Viertelwellenlängen ist, Die Wirkungsweise der Anordnung gleicht derjenigen der Anordnung gemäss Fig, I und 8,The device according to FIG. 10 differs from that according to FIG. 9 in that the secondary line consists of two "parallel conductors S2", & 3 ' which form an open or balanced transmission line and which are equidistant from one of the conductors 80, The parameters valid for this arrangement result from equations (1) - (4). Since the conductors 32 'and 83' are free of the electric and magnetic field of the Conductors $ 0, Sl are exposed to the main line, the best and most uniform coupling between the main line and the secondary line results when the length of the conductor of the secondary line is equal to an odd number of quarter wavelengths. I and 8,

Die Hauptleitung aller obenbeschriebenen Ausführungsformen der Erfindung ist dazu bestimmt, die zu übertragende Wellenenergie entlang einer vorgeschriebenen Bahn zu leiten und dafür zu sorgen, dass die Fortpflanzung der Energie entlang dieser Bahn mit ebener Wellenstirn vor sich geht, Das die Vorbedingung des Vorliegens der ebenen Wellenstirn darstellende zweidimensionale Feld wird bei der erfindungsgemassen Einrichtung dadurch erreicht, dass die Länge des Kopplungsschlitzes ein MehrfachesThe main line of all the embodiments of the invention described above is intended to be the wave energy to be transmitted to conduct along a prescribed path and to ensure that the propagation of the energy along this path with a flat wave front, which is the precondition of the In the device according to the invention, the presence of the two-dimensional field representing the plane wave front is achieved by that the length of the coupling slot is a multiple

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seiner breite ausmacht. Im Fal3.e der Anordnung gemäss Fig„ 10 kann die Nebenleitung 82', $3' auch als ein gerichtetes Kopplungsglied zum Einkoppeln von sich im freien Raum fortpflansender Wellenenergie in die Hauptleitung verwendet werden. Dabei ergibt sich das grösste Mass der Energiezufuhr zur Nebenleitung dann, wenn die Achsender Leiter der Nebenleitung normal auf die Wellenstirn der sich im Raum fortpflanzenden Wellenenergie stehen. In diesem Fall wirkt die Nebenleitung als einseitig gerichtete Antenne und kann als solche verwendet werden. Dasselbe gilt auch für die beispielsweise in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellten, aus gleichachsigen Leitern bestehenden Nebenleitungen, wenn ihr Aussenleiter mit einem Schlitz zur Herbeiführung einer gerichteten Kepplung zwischen der Nebenleitung und der sich im freien Raum fortpflansenden Wellenenergie versehen ist.its width matters. In the case of the arrangement according to FIG The secondary line 82 ', $ 3' can also be used as a directional coupling element for coupling propagating transmitters in free space Wave energy can be used in the main line. This results in the greatest amount of energy supply to the secondary line when the axes of the conductors of the secondary line are normal to the wave face of the wave energy propagating in space. In this case, the secondary line acts as a unidirectional antenna and can be used as such. The same is true also for the secondary lines shown for example in FIGS. 1, 2 and 3, consisting of coaxial conductors, if you Outer conductor with a slot to bring about a directional coupling between the secondary line and the one in the open Space propagating wave energy is provided.

Aus der vorstehenden kurzen Darlegung der gerichteten Kopplung mit einer sich im freien Raum fortpflanzenden Welle ist ersichtlich, dass die Uebertragungseinrichtung gemäss der Erfindung entlang der Fortpflanzungsbahn der Welle mit ebener Wellenstirn angeordnet werden kann und einen Wellenleiter enthalt, in welchem sich die Welle entlang einer zweiten Bahn mit annähernd derselben Geschwindigkeit fortpflanzt, wie entlang der erstgenannten Bahn. Dieser Wellenleiter besteht aus zumindest zwei parallelen Leitern,deren gegenseitiger Abstand einen Bruchteil ihrer Länge und der Wellenlänge der au übertragenden Welle beträgt. Zwischen der genannten ersten und zweiten Bahn besteht eine sich nur über ein begrenztes Stück ihrer zueinander parallelen. Teile erstreckende magnetische und elektrische Kopplung^ welche entweder durch die Länge der den Feldern der übertragenen Welle ausgesetzten Leiterteile der Nebenleitung begrenzt ist, oder aberFrom the brief description given above, the directional coupling with a wave propagating in free space is it can be seen that the transmission device according to the invention along the propagation path of the wave with a plane wave front can be arranged and contains a waveguide in which the wave along a second path with approximately propagates at the same speed as along the first-mentioned path. This waveguide consists of at least two parallel ones Ladders whose mutual distance is a fraction of their Length and the wavelength of the au transmitted wave. There is a self between said first and second tracks only over a limited part of their mutually parallel. Parts extending magnetic and electrical coupling ^ which either is limited by the length of the conductor parts of the secondary line exposed to the fields of the transmitted wave, or else

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dadurch_? dass der Innenleiter der Nebenleitung durch einen Aussenleiter abgeschirmt ist, welcher einen länglichen Schlitz aufweist, durch den die magnetischen Felder der zu übertragenden Welle in das Innere der abgeschirmten Nebenleitung eindringen können. Die festeste Kopplung ergibt sich, wie bereits erwähnt, bei einer einer ungeraden Anzahl von Viertelwellenlängen gleichen Länge der zueinander parallelen Teile der beiden vorgenannten Bahnen. Die Richtwirkung der Kopplung ergibt sich aus der Verwendung eines Abschlusswiderstandes an zumindest einem Ende des vorgenannten Wellenleiters, wobei die Grosse dieses Widerstandes derart ist, dass sich unter der Einwirkung einer sich entlang der ersten Bahn in Richtung von dem erwähnten einen Ende zum anderen Ende des Wellenleiters fortpflanzenden reinen Wanderwelle keine Wellenenergie an diesem anderen Ende des Wellenleiters ergibt.thereby _? that the inner conductor of the secondary line is shielded by an outer conductor which has an elongated slot through which the magnetic fields of the wave to be transmitted can penetrate into the interior of the shielded secondary line. The strongest coupling results, as already mentioned, in the case of an uneven number of quarter wavelengths of the same length of the mutually parallel parts of the two aforementioned paths. The directivity of the coupling results from the use of a terminating resistor at at least one end of the aforementioned waveguide, the size of this resistor being such that under the action of a path along the first path in the direction of the aforementioned one end to the other end of the waveguide propagating pure traveling wave results in no wave energy at this other end of the waveguide.

Die Energieübertragung von der Fortpflanzungsbahn der Welle in den Wellenleiter hängt von der Wellenlänge und der Länge der zueinander parallelen Teile dieser Bahnen ab, entlang welcher die elektrische und magnetische Kopplung zustande kommt, wenn auch der Kopplungskoeffizient von diesen Grossen unabhängig ist» Jedenfalls ändert sich die Energieübertragung in Abhängigkeit von der Wellenlänge in kleinerem Masse, wenn die Länge der Kopplung zwischen den beiden Fortpflanzungsbahnen gleich einer ungeraden Anzahl von Viert-jlwellenlängen ist.The energy transfer from the propagation path of the wave in the waveguide depends on the wavelength and the length of the mutually parallel parts of these tracks along which the electrical and magnetic coupling comes about when the coupling coefficient is also independent of these quantities » In any case, the energy transfer changes as a function of the wavelength to a lesser extent if the length of the coupling between the two trajectories is equal to an odd number of fourth wavelengths.

Die Tatsache, dass in der vorstehenden Beschreibung zwecks Vereinfachung der Darstellung die eine Leitung Hauptleitung und die andere Leitung Nebenleitung genannt wurde, hat keine Bedeutung bezüglich der Bestimmung dieser Leitungen, da die zwischen den beiden Leitungen bestehende elektrische und magnetischeThe fact that in the above description, for the sake of simplicity of illustration, one line main line and the other line called secondary line has no bearing on the destination of these lines, as the ones between the two lines existing electrical and magnetic

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Kopplung sowohl in der Richtung von der einen Leitung zur anderen als auch von der anderen zur einen wirksam ist, sodass es keinen Unterschied macht, welche der beiden Leitungen man als Hauptleitung und welche man als Nebenleitung benutzt.Coupling is effective both in the direction from one line to the other and from the other to one, so there is none It makes a difference which of the two lines is used as the main line and which is used as a secondary line.

Die erfindungsgemässe Uebertragungseinrichtung hat den Vorteil, dass mit ihrer Hilfe Wellenenergie aus dem freien Raum in einen Wellenleiter oder von einem Wellenleiter in einen anderen Wellenleiter in der Weise übertragen werden kann, dass die Richtung und Stärke des übertragenen Energieflusses von der Richtung und Stärke des ursprünglichen Energieflusses abhängt, Ein weiterer Vorteil der Einrichtung besteht darin_? dass sie die Möglichkeit gibt, jede der im freien Raum oder in einem Wellenleiter in zwei Richtungen fliessenden Energiemengen genau zu messen, Ferner kann mit Hilfe der Einrichtung ein in einer bestimmten Richtung fliessender Teil des Gesamtenergieflusses eines Wellenleiters aus diesem Wellenleiter ausgekoppelt werden. Schliesslich kann die erfindungsgemäss Einrichtung leicht co ausgebildet werden, dass ihre Uebertragungscharakteristik derjenigen eines Bandfilters entspricht, wobei die Wellen eines gewissen Frequenzbereiches entweder unterdrückt oder bevorzugt durchgelassen werden.The transmission device according to the invention has the advantage that it can be used to transmit wave energy from free space into a waveguide or from a waveguide to another waveguide in such a way that the direction and strength of the transmitted energy flow depend on the direction and strength of the original energy flow Another benefit of setting up is _? that it gives the possibility of precisely measuring each of the amounts of energy flowing in free space or in a waveguide in two directions. Furthermore, with the aid of the device, a part of the total energy flow of a waveguide flowing in a certain direction can be decoupled from this waveguide. Finally, the device according to the invention can easily be designed so that its transmission characteristic corresponds to that of a band filter, the waves of a certain frequency range either being suppressed or preferentially allowed to pass.

Claims

- 29 patents:

1, means for transferring along a propagation path with a planar wave front propagating wave energy into a second propagation path, characterized in that the second web of the first web along only to the first path parallel _t limited part of their length electrically and magnetically coupled waveguide consists, in which the wave energy can propagate at the same speed as along said first path, this waveguide being formed by at least two conductors with parallel conductor parts, the mutual distance between which is only a fraction of their length and the wavelength of the wave energy to be transferred and the waveguide is terminated at least at its one end by such a resistor that prevents the flow of energy in the part of the first-mentioned propagation path parallel to the waveguide in the direction of said one end of the Head to its other end

Another advances, wave energy to the said / end of the waveguide

is convicted.

2. Device according to claim 1, characterized in that the length of that part of the two propagation paths on which they are coupled to one another is equal to an odd number of quarter-wavelengths of the wave transmitted along the first-mentioned path,

3. Device according to claim 2, characterized in that the length of the coupling part a is equal to a quarter wavelength of the wave transmitted along the first-mentioned path.

4. Device according to claim 1, 2 or 3, characterized by means for changing the degree of mutual coupling of the two reproductive tracts,

5 »Device according to one or more of the above Claims, characterized in that the waveguide is terminated at one end by a terminating resistor whose size is equal to the wave resistance of the waveguide.

6, device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the waveguide on both ends of which are terminated by terminating resistors which prevent the flow of energy from “which in the parallel to the waveguide. Part of the former reproductive tract in the direction from one end of the waveguide to its other end, wave energy advances to the said the other end of the waveguide is transferred,

7. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the waveguide consists of two coaxial conductors,

B, device according to claim 7, characterized in that the coupling between the two propagation tracks is effected by means of an elongated slot in the outer conductor of the waveguide,

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the first propagation path is also formed by a waveguide.

10. Device according to claim 9, characterized in that the two waveguides are arranged next to one another.

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11. Device according to claim 9 or 10, characterized in that that each waveguide consists of two coaxial conductors,

12, device according to claim 11, characterized ;, that part of the outer conductor of the two waveguides is common to both waveguides and contains an elongated coupling slot.

13 ₀ device according to claim 11, characterized in that the two waveguides are coaxial with one another and one of their conductors is common to both waveguides,

14. Device according to claim 13, characterized by an elongated coupling slot in the common conductor,

15. A device according to claim 13, characterized in that _f that one of the conductors of a waveguide of an open on both sides, the hollow conductor is made, the forming between the other waveguide conductors is arranged, the dimensions of the conductors of the two waveguides is selected so are that the total resistance of the two waveguides is equal to the wave resistance of this waveguide measured at a point of the other waveguide lying outside its named hollow conductor.

16. Device according to claims 5 od-r6 and 15, thereby characterized in that the terminating resistors are connected between the end of said hollow conductor and one of the other conductors are,

17. Device according to claim 15 or 16, characterized gekennzeichnot, that the length of said hollow conductor is equal to an odd number of quarter-wavelengths of the wave, which is transmitted through the waveguide formed by the other two conductors.

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1Ö. Device according to claim 9 _}, characterized by a waveguide consisting of two parallel conductors and a second waveguide consisting of two hollow conductors, each surrounding one of the said parallel conductors, parallel to them j which are arranged so that on both sides of the in the center between the two said parallel conductors lying neutral plane results in the same distances between this plane and the hollow conductor on the one hand and between the hollow conductor and the parallel conductor enclosed by it on the other hand, the dimensions of the hollow conductor and the part of the parallel conductor enclosed by them are such that the total resistance of the two waveguides is equal to the wave resistance of this waveguide measured ^{at a point of the T.}

19 * device according to claims 5 or 6 and IS, thereby characterized in that the terminating resistors are connected between the ends of the two said hollow conductors.

20, device according to claim lo or 19, characterized in that that the length of said hollow conductors is equal to an odd number of quarter-wave lengths of the wave, which by the waveguide formed by said parallel conductors is transmitted.

21. Device according to claim 9, characterized by a first waveguide which ends in a conductive housing and is terminated by a resistor whose size is equal to the wave resistance of the first waveguide, one in said housing in the axis of said waveguide

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perpendicular direction movable conductive plate _? and a second waveguide consisting of two coaxial conductors running perpendicular to the said plate, the outer conductor of which ends in the said plate and the inner conductor of which passes through the said plate , the end part of this inner conductor exposed in this way being parallel to the inner conductor of the first waveguide.