DE1197519B

DE1197519B - Terminating resistor for coaxial lines

Info

Publication number: DE1197519B
Application number: DES64323A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans-Werner Schulz; Dipl-Phys Eugen Traenkle
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1959-08-06
Filing date: 1959-08-06
Publication date: 1965-07-29

Description

Abschlußwiderstand für koaxiale Leitungen Zusatz zum Patent: 1144 798 Die Erfindung betrifft einen aus einer hochfrequente Wellen dämpfenden, eine Permeabilität über 1 besitzender Masse gebildeten Abschlußwiderstand für koaxiale Leitungen, der nur an seinem einen Ende einen den Raum zwischen dem Innen-und Außenleiter ausfüllenden Querschnitt besitzt, sich zum anderen Ende hin, insbesondere stetig, in radialer Richtung verjüngt und mit diesem verjüngten Ende zungenförmig am Außenleiter anliegt und dabei nur einen Teil dessen inneren-Umfangs ausfüllt. Gemäß dem im Hauptpatent niedergelegten Vorschlag besteht dabei der Abschlußwiderstand senkrecht zur Wellenfortpflanzungsrichtung aus mindestens zwei Teilen.Terminating resistor for coaxial lines Addition to patent: 1144 798 The invention relates to a high-frequency wave attenuating one Permeability over 1 own mass formed terminating resistor for coaxial Lines that only at one end form the space between the inner and outer conductors has a filling cross-section, towards the other end, in particular continuously, tapered in the radial direction and with this tapered end tongue-shaped on the outer conductor is applied and only fills part of its inner circumference. According to that in the main patent The proposal laid down consists of the terminating resistor perpendicular to the direction of wave propagation of at least two parts.

Bei der Herstellung von Abschlußwiderständen kommt es im wesentlichen darauf an, daß der Querschnitt des Dämpfungswiderstandes möglichst langsam zunimmt. Außerdem soll der übergang von der widerstandsfreien Leitung zu dem widerstandsbehafteten Teil der Leitung auch möglichst stetig sein. Diese Anforderungen an einen Abschlußwiderstand bedingen an sich eine so große Länge desselben, daß diesen Anforderungen nur in Form eines Kompromisses entsprochen werden kann. Da sich jedoch Abweichungen von der gewünschten Form und den sonstigen elektromagnetischen Eigenschaften des Widerstandes um so stärker auswirken, je näher die Abweichungen an dem der abzuschließenden Leitung zugewandten Ende des Widerstandes liegen, kann eine Verbesserung der Reflexionsfreiheit dadurch erzielt, werden, daß die dämpfenden Eigenschaften des Widerstandsmaterials an dem der abzuschließenden Leitung zugewandten Ende verhältnismäßig klein gehalten werden, was jedoch wiederum eine Erhöhung der Länge des Widerstandes erforderlich macht.In the manufacture of terminators, it essentially comes down on that the cross section of the damping resistance increases as slowly as possible. In addition, the transition from the resistance-free line to the resistive line should be Be part of the line as steadily as possible. These requirements for a terminating resistor in itself require such a great length that these requirements can only be met in Form of a compromise can be met. However, since there are deviations from the desired shape and the other electromagnetic properties of the resistor the closer the deviations to that of the line to be terminated, the stronger the effect facing the end of the resistor can improve the freedom of reflection are achieved in that the damping properties of the resistance material kept relatively small at the end facing the line to be closed However, this in turn requires an increase in the length of the resistor power.

Einer solchen Erhöhung der Länge oder bei gegebener Länge einer dadurch bedingten Verschlechterung der Reflexionsfreiheit kann nun gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch begegnet werden, daß bei einem Abschlußwiderstand der eingangs erwähnten Art die Permeabilität des Widerstandsmaterials in Richtung auf das der abzuschließenden Leitung abgekehrte Ende des Widerstandes, vorzugsweise stetig, zunimmt. Die Permeabilität des Materials des Widerstandes ist also an dem der abzuschließenden Leitung zugewandten Ende klein zu halten, und erst nachdem ein einwandfreier kontinuierlicher übergang von dem widerstandsfreien Teil der Leitung zu dem mit dem Widerstand belasteten Teil der Leitung erzielt und die einfallende Energie schon zu einem wesentlichen Teil gedämpft ist, kann nun die Permeabilität des Widerstandsmaterials erhöht und damit auch die Dämpfungseigenschaften des Materials verstärkt werden. Abweichungen der elektromagnetischen Eigenschaften des Widerstandsmaterials und der Abmessungen des Widerstandsmaterials von der Forderung stetiger und gleichmäßiger Zunahme, die bei der Fertigung auftreten, wirken sich dann nämlich nicht mehr so stark aus wie gleichartige Abweichungen des Widerstandes von seinen Solleigenschaften unmittelbar an dem der Leitung zugewandten Ende des Widerstandes, an dem die einfallende Energie noch nicht wesentlich gedämpft ist.Such an increase in length or, for a given length, one thereby conditional deterioration of the freedom of reflection can now according to the present Invention are countered in that at a terminating resistor of the initially mentioned type the permeability of the resistance material in the direction of the line to be terminated facing away from the end of the resistor, preferably steady, increases. The permeability of the material of the resistor is therefore that of the one to be terminated Keep line facing end small, and only after a flawless continuous transition from the resistance-free part of the line to the part loaded with the resistance Part of the line is achieved and the incoming energy has become an essential part Partly damped, the permeability of the resistance material can now be increased and so that the damping properties of the material are also strengthened. Deviations the electromagnetic properties of the resistor material and the dimensions of the resistance material from the requirement of steady and uniform increase that occur during production, then no longer have as strong an effect as similar deviations of the resistance from its nominal properties directly at the end of the resistor facing the line, at which the incident energy is not yet significantly attenuated.

In diesem Zusammenhang sei noch erwähnt, daß bereits ein aus unterschiedlichem Dielektrika stufenweise zunehmender Verluste zusammengesetzter Abschlußwiderstand bekanntgeworden ist. Gegenüber einteiligen Abschlußwiderständen mit einem einzigen Dielektrikum wird hierdurch zwar der Reflexionsfaktor vermindert, jedoch sind besonders bei Frequenzen von einigen Giga-Hertz die Reflexionen dieser Abschlußwiderstände noch verhältnismäßig hoch. Hinzu kommt, daß bei diesen bekannten Abschlußwiderständen die Innenleiter der Koaxialleitung wegen der Belastbarkeit abgestuft sind, also keinen konstanten Durchmesser aufweisen. Der wesentliche Nachteil dieser bekannten Abschlußwiderstände besteht in den durch die sprunghafte Zunahme der Dielektrizitätskonstante unvermeidbar auftretenden Reflexionen. Im Unterschied hierzu nimmt beim erfindungsgemäßen Abschlußwiderstand die Permeabilität des Widerstandsmaterials in Wellenfortpflanzungsrichtung, vorzugsweise stetig, zu, und zwar so lange, bis die einfallende Energie zum weitaus größten Teil gedämpft ist.In this context it should also be mentioned that one from different Dielectrics with gradually increasing losses composite terminating resistor has become known. Compared to one-piece terminating resistors with a single one Although this reduces the reflection factor, the dielectric is special at frequencies of a few gigahertz, the reflections from these terminating resistors still relatively high. In addition, these known terminating resistors the inner conductors of the coaxial line are graded because of the load capacity, so do not have a constant diameter. The main disadvantage of this known Terminating resistances are the result of the sudden increase in the dielectric constant inevitable reflections. In contrast to this, in the case of the invention Terminating resistance is the permeability of the resistance material in the direction of wave propagation, preferably steady, to, like this long until the incident Energy is for the most part attenuated.

Die Zunahme der Permeabilität kann daher auch unstetig erfolgen; doch empfiehlt sich vielfach auch eine stetige Zunahme der Permeabilität. Um sie in einer gewissen Entfernung von dem der abzuschließenden Leitung zugewahdtexi Ende des Widerstandes einsetzen zu lasseni kann z: B: in der in F i g. 1 und 2 gezeichneten Weise vorgegangen werde. Hierbei enthält der Abschlußwideistarid mehrere nebeneinander angeordnete Teile, die beide eine homogene, über ihre ganze Länge gleiche Permeabilität besitzen können, von denen aber nur der eine Teil 232, der sich äm weitesten bis in die abzuschließende Leitung erstreckt, eine niedrigere Permeabilität als der andere Teil 233 beeltst; der weniger weit in die Leitung hineinragt. In der Figur bedeutet 21 wieder den Innenleiter, auf den der Widerstand 23 wieder mit seiner Bohrung 22 aufgeschoben dargestellt ist. Längs der Trennfläche 231, die in Längsrichtung dieser Bohrung verläuft, ist dieser Widerstand in zwei Teile 232, 233 aufgeteilt, von denen der Teil 232 wieder in die Spitze 232' ausläuft. Längs der Trennfläche 231 sind die beiden Teile 232, 233 zum Widerstand 23 vorzugsweise zusammengeklebt.The increase in permeability can therefore also be discontinuous; however, a steady increase in permeability is also recommended in many cases. In order to allow them to be inserted at a certain distance from the end of the resistor that is assigned to the line to be terminated, for example: in the line shown in FIG. 1 and 2 drawn way will be proceeded. Here, the termination wideistarid contains several parts arranged next to one another, both of which can have a homogeneous permeability that is the same over their entire length, but of which only the one part 232, which extends farthest into the line to be terminated, has a lower permeability than the other part 233 beeltst; which protrudes less into the line. In the figure, 21 again denotes the inner conductor, onto which the resistor 23 is shown pushed again with its bore 22. Along the separating surface 231, which runs in the longitudinal direction of this bore, this resistor is divided into two parts 232, 233 , of which the part 232 runs out again into the tip 232 '. The two parts 232, 233 are preferably glued together to form the resistor 23 along the separating surface 231.

In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Widerstandes (s. die F i g. 3 und 4) ist der Abschlußwiderstand durch mehrere hintereinander angeordnete Däinpfungsteile gekennzeichnet, von denen wenigstens einer eine größere Permeabilität als die zwischen ihm und der abzuschließenden Leitung liegenden Teile besitzt. Die der abzuschließenden Leitung zugewandte Teile bestehen, außerdem auch entsprechend det Aüstührdrsg nach F i g. 1 aus mehreren nebeneinander angeordneten Teilen 1, 2, von denen wie im Beispiel der in F i g. 1, der weniger weit in die Leitung hineinragende Teil, z. B. 2, eine höhere Petiheabilität als der ähd®te Yeil 1 besitzt; beide Teile sinn igteinäüdet verkltibt. Köaaial auf diese Widerstandsteile l; 2 eiifd HöhLylihder 3, 4 angebracht, die eine höhete Perlneabilität und damit auch eine stärken Däbiptuh.g besitzen als die Teile 1, 2 und damit äixefi die bis zu ihnen eingedrungene Hochfrequenzehergie besonders. 'stärk dämpfen: Diese sprunghafte $nde@g der eektrischen Eigenschaften des idetstande@ ist deshalb zulässig; weil der Anteil der Hochft equeergie, der bis zu den Teilers 3, 4 gelangt ist, schon relativ klein geworden ist, so daß die du in die spiü iighäfte Aüderung der elektrischen Elgenecfiäften bedingte Reflexion sich auch nur noch relativ gering auswirldn käiin. Die äh der Sprungstelle eflektierte Itbthfrequenzenergie wird außerdein göch besonders stark bei den in den F i g. 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispielen gedämpft; weil die Teile 3; 4 eist dort angesetzt sind; wo der aus den Teilen 1.; 2 zusämihengeseizte Widerstand schon den Üesämträürn zwischen dein Innenleiter und dem Aültäleiter äüsfülit und Aer eine längere Strecke zy1indris,cheii Ouetschüitt aufweist. Die an den Höhlzylinderlt @; 4 tefektiette Hochftequenzenergie wird also praktisch bfs äitf Null herab gedämpft; bevor sie wieder lins ih den Wideistandsfreien Teil des Kabels gehängt ist.In another embodiment of the resistor according to the invention (see FIGS. 3 and 4) the terminating resistor is characterized by several damping parts arranged one behind the other, at least one of which has a greater permeability than the parts lying between it and the line to be terminated. The parts facing the line to be closed exist, also according to the Aüstührdrsg according to FIG. 1 of several parts 1, 2 arranged next to one another, of which, as in the example in FIG. 1, the part protruding less far into the line, e.g. B. 2, has a higher petiheability than the ähd®te Yeil 1 ; both parts are meaningfully joined together. Köaaial on these resistance parts l; 2 eiifd HöhLylihder 3, 4 attached, which have a higher pearl neability and thus also a stronger Däbiptuh.g than the parts 1, 2 and thus aixefi the high frequency hergy that has penetrated up to them in particular. 'Attenuate strongly: This sudden change in the electrical properties of the idetstande @ is therefore permissible; because the portion of the high voltage that has reached the divider 3, 4 has already become relatively small, so that the reflection caused by the half-power generation of the electrical power forces can only have a relatively small effect. The itbth frequency energy reflected at the jump point is also particularly strong in the case of the FIG. 3 and 4 damped embodiments shown; because the parts 3; 4 eist are set there; where the one from parts 1 .; 2 together resistance already the Üesämträürn between your inner conductor and the Aältäleiter äüsfülit and Aer has a longer distance zy1indris, cheii Ouetschüitt. The to the Höhlylinderlt @; 4 Tefektiette high frequency energy is thus practically attenuated down to zero; before it is hung back in the free-standing part of the cable.

In bevorzugter Weise besteht das Widerstandsmäteriäl aus 1VEsehegen von Epoxydharzen und C"ätWhyleen. Füdie gering permeableh Teile des Widerstän&s; disƒ ins'Ne#re für diejenigen Teile des Widerstandes, die niit f'rein geringen Querschnitt in die abzuschirmende Leitung hineinragen, empfiehlt sich dabei eine Mischung aus 1 Gewichtsteil eines Epoxydharzes Araldit zu 2 Gewichtsteilen Carbonyleisen. Für ein relativ langes Abschlußteil 4 (s. F i g. ,4) wird det Anteil des Cärbonyleisenpul'vers in der Mischung von 2 auf etwa 5 Gewichtsanteile erhöht. In diesem Fall empfiehlt es sich, die Länge des Abschlußstückes 4 der F i g. 4 etwa ebenso lang zu machen wie der zylindrische Teil des aus den nebeneinander angeordneten Teilen 1, 2 gebildeten, niederpermeablen Widerstandes lang ist. Wird dagegen nur ein relativ kurzes Abschlußstück angewandt, wie Teil 3 in F i g. 3, so ist die Permeabilität und damit die dämpfenden Eigenschaften des - Materials des Teils 3 wesentlich mehr zu erhöhen. In diesem Fall empfiehlt es sich, den Gewichtsanteil des Carbonyleisens auf etwa das 5- bis 10fache der Teile 1, 2 zu erhöhen.The resistance material preferably consists of 1VEsehegen of epoxy resins and C "Ethyleen. For the less permeable parts of the resistor &s; disƒ ins'Ne # re for those parts of the resistance that are not very low If the cross-section protrudes into the line to be screened, a Mixture of 1 part by weight of an epoxy resin Araldit to 2 parts by weight of carbonyl iron. For a relatively long end part 4 (see Fig. 4) the proportion of carbonyl iron powder is used in the mixture increased from 2 to about 5 parts by weight. In this case recommends it is the length of the end piece 4 of FIG. 4 to make about as long like the cylindrical part of the one formed from the juxtaposed parts 1, 2, low permeable resistance is long. On the other hand, it will only be a relatively short end piece applied as part 3 in FIG. 3, so is the permeability and thus the damping Properties of the - material of part 3 to increase significantly more. In this In this case, it is advisable to reduce the proportion by weight of carbonyl iron to about 5 to 10 times to increase parts 1, 2.

Die Gesamtlänge des Widerstandes ist zweckmäßig etwa 2- bis 3fach größer als die Wellenlänge (etwa 3 bis 10 cm) der zu dämpfenden Frequenz von vorzugsweise einigen Gigä-Hertz.The total length of the resistor is expediently about 2 to 3 times greater than the wavelength (about 3 to 10 cm) of the frequency to be attenuated, preferably a few gigahertz.

Claims

Claims: 1. A terminating resistor for coaxial conductors formed from a high-frequency wave attenuating a permeability over 1 mass, which only at one end has a cross-section that fills the space between the inner and outer conductors, towards the other end, in particular steadily, in tapered in the radial direction and with this tapered end rests tongue-like on the outer conductor and fills only part of its inner circumference, whereby according to patent 1 144 798 the terminating resistor perpendicular to the wave propagation direction consists of at least two parts, characterized in that the permeability of the resistance material (1, 2, 3, 4) in the direction of the end of the resistor facing away from the line to be terminated, preferably steadily, increases.

2. Termination resistor according to claim 1, characterized in that at least one of the less far parts of the resistance extending into the line to be terminated have a higher value Possesses permeability as at least one of the other parts (Fig. 1).

3. Termination resistor according to claim 1 or 2, characterized by a plurality of parts arranged one behind the other, of which at least one (3, 4) has a greater permeability than the parts (1, 2) lying between it and the line to be terminated.

4th Terminating resistor according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the permeability at the tapering ends of the resistor parts (1, 2) is initially constant and - seen from the line to be terminated - only increases after the cross-section of the total resistance is increased (FIG. 1).

5. Terminating resistor according to claim 4, characterized in that the increase in passability in the area of the Resistance begins when the cross-section of the resistance increases (F i G. 1).

6. terminating resistor according to one of claims 1 to 5, characterized in that that on thick end of the line facing away from the line to be terminated Resistance a part (3, 4) of higher permeability is provided, in particular with the cylindrically shaped end (1, 2) of the terminating resistor is glued (F i G. 3 and 4).

7. terminating resistor according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the permeability of the part of increased permeability (3, 4) is at least about that Twice the resistance composed of parts (1, 2), its Cross-section tapers towards the line to be terminated. Considered Publications: German Patent Nos. 958 398, 895 938; British patent specification No. 792,918; M o n t g o m e r y, "Technique of Microware Measurements", New York, 1947, pp. 733, 734.