DE909484C

DE909484C - Cavity Precision Wave Knife

Info

Publication number: DE909484C
Application number: DEP6202A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Horst Groll; Dr-Ing Guenter Pusch
Original assignee: PINTSCH ELECTRO GmbH
Current assignee: PINTSCH ELECTRO GmbH
Priority date: 1951-09-20
Filing date: 1951-09-20
Publication date: 1954-04-22

Description

Hohlraum-Präzisionswellenmesser Zusatz zum Patent 8@3 521 Im Patent 893 52I ist ein Hohlraumschwingungskreis mit einem einstellbaren Zylinderkondensator vorgeschlagen worden, der von einem innerhalb des Hohlraumes feststehend angeordneten Zylinder und einem innerhalb des Zylinders angeordneten, von außen her verstellbaren Metallteil gebildet wird, mit dem kennzeichnenden Merkmal, daß der verschiebbare Metallteil mit einem scheibenförmigen Flansch versehen ist, der an seinem äußeren Ende in kapazitiver Verbindung mit der Innenfläche des Hohlraumes steht.Cavity precision shaft knife addendum to patent 8 @ 3 521 in the Patent 893 52I is a resonant cavity circuit with an adjustable cylinder capacitor has been proposed that of a fixedly arranged within the cavity Cylinder and one arranged inside the cylinder, adjustable from the outside Metal part is formed, with the distinguishing feature that the sliding Metal part is provided with a disc-shaped flange, which on its outer End is in capacitive connection with the inner surface of the cavity.

Gemäß der Zusatz erfindung wird diese Einrichtung vorteilhaft als Wellenmesser verwendet, wobei der Gleichrichter und die zu messende Frequenz über je eine Koppelleitung oder -schleife an den Hohlraumschwingungskreis angekoppelt werden. According to the addition fiction, this device is advantageous as Wave meter used, with the rectifier and the frequency to be measured over one coupling line or loop each coupled to the cavity oscillation circuit will.

Zur Erzielung der für diesen Anwendungszweck erforderlichen hohen Präzision können weitere Verbesserungen der Anordnung vorgesehen werden.To achieve the high levels required for this application Precision, further improvements to the arrangement can be provided.

Die Abb. I zeigt einen Schwingungskreis in einer bereits im Hauptpatent vorgeschlagenen Ausführungsform. Er hat die Form eines Topfkreises mit dem Außenleiter 1 und dem Innenleiter 4 sowie einer Koppelleitung I7. An einem Ende ist die konzentrische Leitung durch die Metallplatte 2 abgeschlossen, die vorzugsweise mit den Metallzylindern I und 4 verlötet ist, während am anderen Ende der Außenleiter 1 durch die Metallplatte 3 vorzugsweise durch Verschrauben abgeschlossen ist. Der Zylinderkondensator wird von dem rohrförmigen Innenleiter 4 und dem in dessen Innenraum hineintauchenden Metallzylinder 5 gebildet, der auf einer Betätigungsstange 6 aus Isolierstoff angebracht ist, die an einem Ende mit einer Spindel 7 verschoben werden kann und am anderen Ende, durch ein zylindrisches Führungsstück Io geführt, auf eine Feder g drückt. An dem außerhalb des Innenleiters 4 liegenden Ende des Zylinders 5 ist ein scheibenförmiger Flansch 8 aus Metall von solchen Abmessungen vorgesehen, daß sein äußerer Rand eine kapazitive Verbindung C2 mit der Innenfläche des Außenleiters I für die Betriebsfrequenzen bildet. Fig. I shows an oscillation circuit in one already in the main patent proposed embodiment. It has the shape of a pot circle with the outer conductor 1 and the inner conductor 4 as well as a coupling line I7. At one end is the concentric one Line completed by the metal plate 2, preferably with the metal cylinders I and 4 is soldered, while at the other end of the outer conductor 1 through the metal plate 3 is preferably completed by screwing. The cylinder capacitor is of the tubular inner conductor 4 and the submerged in its interior Metal cylinder 5 is formed, which is mounted on an actuating rod 6 made of insulating material which can be moved with a spindle 7 at one end and at the other End, guided by a cylindrical guide piece Io, presses on a spring g. At the end of the cylinder 5 lying outside the inner conductor 4 is a disk-shaped one Flange 8 made of metal of such dimensions provided that its outer edge a capacitive connection C2 with the inner surface of the outer conductor I for the operating frequencies forms.

Bei bekannten Wellenmessern im Dezimetergebiet wurde in vielen Fällen mit Drehkapazitäten gearbeitet. Dabei machte es große Schwierigkeiten, eine genügende Präzision zu erreichen, und es war nur unter sehr großem Aufwand möglich, eine größere Genauigkeit als etwa Io-4 der Resonanzfrequenz zu bekommen. Die Einzelteile mußten mit sehr kleinen Toleranzen angefertigt werden, und die Einstellung eines bestimmten Frequenzbereiches bei einem bestimmten Drehwinkel des Drehkondensators war praktisch nicht möglich. Auch die Berechnung der Frequenzbereiche war schwierig, da die Bauteile nicht homogenen Leitungen entsprachen und dadurch das Trimmen durch mechanische Nacharbeit an den Kondensatoren durchgeführt werden mußte. With known wave meters in the decimeter area, in many cases worked with turning capacities. Thereby it made great difficulties, a sufficient one Achieving precision, and it was only possible with a great deal of effort to achieve a greater one Get accuracy as about Io-4 of the resonance frequency. The individual parts had to can be made with very small tolerances, and the setting of a certain Frequency range at a certain angle of rotation of the rotary capacitor was practical not possible. The calculation of the frequency ranges was also difficult because the components did not correspond to homogeneous lines and thus the trimming by mechanical Rework on the capacitors had to be carried out.

Die Verwendung der im Patent 893 52I vorgeschlagenen Anordnung als Wellenmesser vermeidet alle diese Nachteile, da sie nur rotationssymmetrische Teile enthält, die leicht mit großer Präzision herstellbar sind. Außerdem tritt bei der Anordnung nach Abb. I eine zur kapazitiven Abstimmung gegenläufige induktive Abstimmung auf, so daß durch geeignete Formbildung das Verhältnis von Verschiebung des beweglichen Teils zur Frequenzänderung in weiten Grenzen geändert und auf diese Weise sehr hohe Genauigkeit der NIessung (bis Io-O) erreicht werden kann. Durch die Wahl der Durchmesser a und b und der Längen t 12, 13 hat man es in der Hand, den Umfang und die Steilheit der sich durch Betätigung der Spindel 7 ergebenden Frequenzänderungen in der gewünschten Weise zu bemessen. The use of the arrangement proposed in the '893,52I patent as a Wave knife avoids all these disadvantages, since it only contains rotationally symmetrical parts contains, which are easy to manufacture with great precision. In addition, the Arrangement according to Fig. I, inductive tuning that runs counter to capacitive tuning on, so that by appropriate shape formation the ratio of displacement of the movable Partly changed to change the frequency within wide limits and in this way very high Accuracy of the measurement (up to Io-O) can be achieved. By choosing the diameter a and b and the lengths t 12, 13 you have it in your hand, the circumference and the steepness the frequency changes resulting from the actuation of the spindle 7 in the desired Way to measure.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß man bei der neuen Anordnung nach den Abbildungen den stromführenden Teil verlöten kann (Stellen X), so daß keine Ubergangswiderstände auftreten, die, wie sich gezeigt hat, bei den bisherigen Wellenmessern einen großen Teil der Verluste verursachen.Another advantage is that with the new arrangement can solder the live part according to the pictures (places X), so that no Contact resistances occur, which, as has been shown, with the previous wave meters cause a large part of the losses.

Vorteilhaft wird das Verhältnis der Länge 1 (Abstand der Kurzschlußschieber von der Abschlußplatte) zum Durchmesser D für die mittlere Frequenz 1 gewählt, da dann annähernd die maximale Güte des Topfkreises bei gegebener Oberfläche erreicht wird. The ratio of length 1 (distance between the short-circuit slide from the end plate) to diameter D chosen for the mean frequency 1 because then approximately the maximum quality of the pot circle is reached for the given surface will.

Durch geeignete Wahl der Bauelemente und entsprechende Formgebung der Teile läßt sich erreichen, daß bei Temperaturänderungen die Resonanzfrequenz weitgehend konstant bleibt. Beispielsweise kann die den Schieber tragende Achse einen anderen Ausdehnungskoeffizient als das Material des Topfkreises erhalten, so daß bei Ausdehnung des Topfkreises (Vergrößerung der wirksamen Induktivität) der Schieber sich etwas relativ zum Topfkreis verschiebt und dadurch die Resonanzfrequenz erhalten bleibt. Man kann durch geeignete Formgebung verschiedene Kompensationskurven erreichen. Through a suitable choice of components and appropriate shaping of the parts can be achieved that with temperature changes the resonance frequency remains largely constant. For example, the axis carrying the slide can receive a different coefficient of expansion than the material of the cup circle, so that with expansion of the cup circle (increase of the effective inductance) the slide moves somewhat relative to the cup circle and thereby the resonance frequency preserved. Different compensation curves can be created by suitable shaping reach.

Abb. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die Gesamtkapazität dadurch erhöht ist, daß der verschiebbare Flansch 8 mit einem ringförmigen Ansatz II um den Innenleiter 4 herumgreift. Dieser kann zur weiteren Vergrößerung der Kapazität seinerseits wieder mit einem ringförmigen Ansatz I2 (gestrichelt angedeutet) versehen werden. Diese Verschachtelung kann beliebig weiter getrieben werden. Zur Gewichtsersparnis kann der Flansch 8 mit einer Ausdrehung I3 versehen werden. Fig. 2 shows a further embodiment of the invention in which the total capacity is increased in that the sliding flange 8 with a ring-shaped extension II engages around the inner conductor 4. This can be used for further In turn, the capacity is increased again with a ring-shaped extension I2 (dashed line indicated). This nesting can be carried out any further will. To save weight, the flange 8 can be provided with a recess I3 will.

Um nun Ungenauigkeiten beim Drehen der Teile möglichst unwirksam zu machen, kann man erfindungsgemäß durch besondere Vorrichtungen verhindern, daß sich der verschiebbare Teil 5 beim Betätigen der Spindel 7 mitdreht. Man kann entweder die Isolierstoffstange 6 mit einem Zapfen 14 versehen, der in einer Führung 15 des Innenleiters 4 gleitet, oder man kann auch im verschiebbaren Flansch 8 einen Ausschnitt anbringen, durch den eine feststehende Stange I6 hindurchgeht. In order to make inaccuracies when rotating the parts as ineffective as possible to make, you can prevent according to the invention by special devices that the displaceable part 5 rotates when the spindle 7 is actuated. You can either the insulating rod 6 is provided with a pin 14 which is in a guide 15 of the Inner conductor 4 slides, or a cutout can also be made in the sliding flange 8 through which a fixed rod I6 passes.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Cavity resonator according to patent 893 521, thereby characterized in that it is used as a wave meter, the rectifier and the frequency to be measured via a coupling line or coupling loop to the Are coupled cavity oscillation circuit.

2. Cavity resonator according to claim I, characterized in that Material and shape of the pot circle, the sliding metal part and the sliding one Axis are chosen so that an automatic temperature compensation of the resonance frequency of the pot circle occurs.

3. Cavity resonator according to claim I and 2, characterized in that that the ratio of the inner diameter of the cup circle to the distance of the short-circuit slide of the end plate between 0.8 and 1.2 is.

4. Cavity resonator according to claim I to 3, characterized in that that the movable metal part with an annular extension around the inner conductor reaches around, which in turn preferably also receives an annular extension, which again engages around the approach of the movable part.

5. Cavity resonator according to claim I to 4, characterized in that that the movable part is secured against rotation.

6. Cavity resonator according to claim 5, characterized in that the protection against rotation by a running in a guide of the inner conductor Pin (I4) takes place on the insulating rod (I5) carrying the movable part.

7. cavity resonator according to claim 5, characterized in that the protection against rotation by a fixed rod (I6) made of insulating material takes place in a section of the flange-like approach of the sliding Partly lies.