DE2141832A1 - Vorrichtung zur Erzeugung von Hochfrequenzimpulsen mit kurzer Dauer - Google Patents

Description

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SPERRY RAND CORPORATION New York / USA

Vorrichtung zur Erzeugung von Hochfrequenzlmpulsen mit

kurzer Dauer

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektromagnetischen Hochfrequenz- oder Mikrowellen-Sinuasohwingungssignalen mit einer Dauer In der Größenordnung von einer Nanosekunde und Insbesondere auf eine Vorrichtung zur Erzeugung derartiger impulsförmiger Signale mit abrupten Anstiege- und Abfall-Charakteristiken mit Im wesentlichen keiner Energieausstrahlung vor oder nach den Impulsen»

In der Literatur sind verschiedene bekannte Versuche beschrie· ben, Systeme zur Erzeugung von sehr kurzen Impulsen von Hochfrequenz- oder Mikrowellen-Signalen zu entwickeln. Im allgemeinen umfaßte ein Verfahren die synthetische Erzeugung derartiger impulsförmiger Signale durch Erregung eines Impulsformenden Netzwerkes mit einer abrupten Sprungfunkt1ons-Spannung· Es wurden verschiedene Netzwerke zur Umformung der einfallenden Sprungwelle in einen Reohteoklmpuls verwendet.

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Bei Verwendung von wachsenden Trägerfrequenzen, insbesondere Im C-Band und darüber verschlechtert sich die Ausgangs-Impulsschwingungsform derartiger bekannter Systeme sehr stark. Diese Verschlechterung führt zur verstärkten Hoden-Ausbreitung höherer Ordnung an den Netzwerkverbindungen und zu anwachsenden Verlusten und damit zu entsprechenden Streuungen in den Netzwerkübertragungsleitungen. Bin weiteres Hindernis gegen eine erfolgreiche Fortsetzung dieser Technik ist das i« allgemeinen umgekehrt proportionale Verhältnis zwischen dem Ausgangssignalpegel des Hlkrowellengenerators und der anwachsenden Frequenz .

Es wurden außerdem Systeme zur Erzeugung von impulsförmigen Ausgängen ausgeführt, die keine Trägerphasen-Synchronisation in Bezug auf die Impulskurve erfordert. Beispielsweise kann ein Sohalter in Reihe mit einem Dauerstrich-Oszillator in einfacher Welse sehr schnell geöffnet und geschlossen werden, um das erwünschte impulsfurmige Signal mit kurzer Dauer zu erzeugen. Die Nebenschlußkapazitäten zur Verfügung stehender Schalter sind jedoch endlich und begrenzen in schwerwiegender Weise das Ein-Aus-Verhältnis der Ausgangsimpulse. Zusätzlich sind gleiche abrupte Anstiegs- und Abfallzelten für die Impulssohwlngungsform erwünscht und Schalter, die im allge- W meinen bei annehmbaren Kosten zur Verfügung stehen öffnen und schließen sich nicht mit der gleichen Geschwindigkeit und ergeben daher unerwünschte unsymmetrische Ausgangslmpulse.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung hochfrequenter zeitbegrenzter Impulse mit kurzer Dauer und mit abrupten Anstiegs- und Abfallcharakteristiken umfaßt eine erste Hochfrequenz-Ubertragungsleltungsanordnung mit einer vorgegebenen charakteristischen Impedanz Z_Q und Eingangs- und Ausgangsanordnungen, eine Hochfrequenz-Slnussohwingungs-Oszlllator-Anordnung zur Lieferung einer Folge von hochfrequenten Sinus-

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Schwingungezyklen an die Eingänge-Anordnungen» eine eine Nebensohluß-KapazitKt C. aufweisende Sohaltvorriohtung zur Torsteuerung der Oszillatüranordnung, angepaßte, mit der Ausgänge-Anordnung verbundene Nutzmittel und eine Leerlauf-Zweigttbertragungs-Leitungsanordnung, die mit der ersten Übertragungs-Leitungsanordnung unter einem Abstand dg ausgehend von der Eingangs-Anordnung verbunden ist, wobei der Abstand d^ so eingestellt ist, dafl sioh im wesentlichen eine Resonanz zwischen der Eingangs-Anordnung und der Nebenschluß-Kapazität C_- des Schalters ergibt.

Der Abstand dL kann so eingestellt werden« daß die Reaktanz der ersten Ubertragunge-Leitungsanordnung im wesentlichen gleich der Reaktanz der Schaltvorrichtung in Resonanz ist. Alternativ kann der Abstand d_, so eingestellt werden, daß die

Ta

Ansteuerungspunkt-Impedanz des aus der ersten Übertragungs-Lei tungsanordnung und der Zweig-Übertragungs-Leitungsanordnung bestehenden Netzwerkes im wesentlichen gleich der Reaktanz der Schaltvorrichtung bei Resonanz 1st. Die Erfindung ergibt somit eine Vorrichtung zur Erzeugung impulsmodulierter, hochfrequenter TrHgersignale mit einer Impulsdauer in der Größenordnung von einer Nanosekunde und mit scharf begrenzten rechteckigen QUUkurven. Es wird vorzugsweise eine Erregung der elektromagnetischen Wellenausbreitung in der TEN-Hode in dem Netzwerk verwendet, das eine zeltbegrenzte Ansprechoharakteristik in Abhängigkeit von einem eingesteuerten Impuls oder einer sprungmodulierten hochfrequenten Eingangsschwingung aufweist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausftthrungsbelspielen noch weiter erläutert.

Zn der Zeichnung zeigen s

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Fig. 1 eine sohematische Schaltungedarstellung einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform,

Pig. 2 eine erläuternde graphische Darstellung zur Erleichterung des Verständnisses der Vorrichtung nach Fig. I,

Fig· 3> 4 und 5 graphische Darstellungen der durch verschiedene Einstellungen der Schaltung nach Fig. 1 erzeugten Auegange-Schwingungsformen,

Fig. 6 und 7 equivalente Schaltungen, die zur Erläuterung der Betriebsweise der Schaltung nach Fig. 1 verwendet werden»

Flg. 8 ähnlich Fig. 1 eine schematische Schaltungsdarstellung einer weiteren erfindungegemäflen Ausführungeform,

Flg. 9 eine teilweise schematische Draufsicht auf ein praktisches Aueführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 10 eine teilweise geschnittene Draufsicht eines weiteren erffindungsgemäeen Ausführungebeispiels.

Die Erfindung 1st in der Form einer Hochfrequenz-Übertragungslei tungsschaltimg zur Erzeugung impulsmodulierter in der Größenordnung von einer Nanosekunde dargestellt. Der Generator verwendet ein iiapulsformendes Netzwerk mit einer zeitbegrenzten Impuls-Aasp^oheharakterietlk, das von einer Quelle für sprungmodulierte hochfrequente Energie angesteuert wird. Passive, dem Netzwerk ©lg@zie Eigenschaften können zur Erzielung eines scharfen Abfalls der Impulse zur Erzeugung einer scharf rechteckigen

verwendet werden.

Zua besß«F«i Verständnis der Erfindung sei zunächst das Netzwerk nfeefe Fig. I betrachtet. Eine verlustfreie Zweüraht-Ubertraguagsl«itung 3, 3a mit einem Wellenwiderstand oder einer charakteristischen Impedanz Z_Q erstreckt sich über einen Abstand D zwischen den Impedanz-Bezüge ebenen 4 und 5* An der Mittelebenfs 6 der ersten oder Hauptübertragungeleitung 3, 3a 1st eine veriustfreie Zweidrahtstich-Übertragungsleitung 7, 7a leitend angebracht, die sich über eine Strecke L von der Lei-

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tung 3, 3a erstreokt und die an ihren äußeren Abschlußenden 8» 8a offen ist. Die Stioh-Übertragungsleltung 7» 7a weist einen Wellenwiderstand Z_ auf und bildet ein Impulsformendes

Netzwerk 10 zusammen mit der Hauptübertragungaleitung 3, 3a. Für die Leitungen 3* 3a und 7, 7a können verschiedene Arten von nioht-dispersiven Übertragungsleitungen mit niedrigen VerluB ten verwendet werden, und zwar unter Einschluß von Übertragungeleitungen, die fortschreitende Hochfrequenzoder Mikrowellensignale in nicht-dispersiven Hoden übertragen, wie z.B. in der TEM-Mode. Der normierte Wellenwiderstand oder die charakteristische Impedanz Z₀ der übertragungsleitung 3» 3a kann 1 Ohm sein, während die der Leitung 7, 7a die halbe charakteristische Impedanz der Leitung 3 bzw^ 0,5 Ohm aufweisen muß.

Das Netzwerk 10 kann an seinen Eingangsklemmen in der Ebene mit Hilfe eines Impulses oder einer wiederholten Folge von Impulsen erregt werden, die von einem Impulsgenerator 11 von bekannter Art mit einem durch den Widerstand 12 von R Ohm angedeuteten Eigenwiderstand an den Eingang geliefert werden. χ Ein von dem Generator 11 gelieferter Impuls schreitet durch das Impulsformende Netzwerk 10 zu einer Widerstands- oder Absohlußlast 15 fort, die eine abstrahlende Antenne oder eine andere angepaßte Nutzvorrlchtung mit dem Widerstand R^ sein kann, der ebenfalls einen normierten Wert von 1 Ohm haben kann.

Bs wurde gezeigt, daß bei Ansteuerung des Netzwerkes 10 durch ein derartiges Impulssignal die Ausgangsantwort a (t) des Netzwerkes 10 längs des Lastwideretandes 15 mit einem Wert von 1 Ohm aus zwei Impulsen 20 und 21 mit dem gleichen Vorzeichen und Bereich besteht, wie dies in Fig. 2 dargestellt 1st. Der Impuls 20 ersohelnt nach der Zeit D/o Sekunden nach der Zelt, an der der Eingangsimpuls die Ebene 4 erreicht, wobei das Symbol ο die Bnergieausbreitungsgeschwindigkeit längs der übertragungsleitung 3, 3a bezeichnet. Die Impulse 20 und 21

./. Ji - Für den Parameter R_ kann ein normierter Wert von 1 Ohm gewählt werden,

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sind duroh einen Zeltintervall von T-2L/c Sekunden getrennt. Derartige Eigenschaften des Netzwerkes IO sind in der Literaturstelle "A New Mlorowave Phase Equalizer Network" von O.P. Roes* I.B.E.B. Transactions on Mlorowave Theory and Techniques, Seiten 647 bis 650 November 1967 beschrieben.

Unter den obigen Impulserregungs-Bedlngungen kann gesagt werden» dafl das Netzwerk 10 eine zeitbegrenzte Impulsansprech-Charalcteristik aufweist, wobei der Wert von a (t) für alle Zeiten t>D+T»D+|= Null 1st. Die Bedeutung einer derartigen Art von zeitbegrenzter Ansprechcharakterlstlk wird aus der Untersuchung des Ausgange des impuls formenden Netzwerkes 10 für eine sprungmodulierte Erregung mit einer nominellen Trägerfrequenz f, die bei f_ zentriert ist, ersichtlich, wobei f

1 "5 *5 (2K 1 \

Werte annehmen kann, wie z.B. f_Q» -$$>%$* 2T' '

wobei k eine ganze Zahl ist. Wie es in den Figuren 3, 4 und 5 gezeigt 1st, ist der Ausgang des Netzwerkes 10 für t>T Sekunden gleich Null, unabhängig von der Anfangephase der s inusförmigen Eingangeimpulse.

Fig. 3 stellt beispielsweise den Fall für ein Signal mit einer nominellen Zentrierfrequenz f_o-l/2T dar, wobei ein Ausggangsimpuls mit der Dauer T gebildet wird. Die dem Ende des Intervalls T folgende Zeltperiode stellt einen verbotenen Bereich " dar, in den die Bingangesohwingung keine Energie zu einem Ausgangssignal beitragen kann« Figur 4 stellt ähnlich wie Flg. ein Sohema dar, in dem der Erregungsimpuls mit der Nullphase beginnt, wobei der Wert von f_Q jedoch nunmehr 9/2T ist. Der gleiche verbotene Bereloh ist duroh Sohwlngungsformen mit gestrichelten Linien dargestellt. Flg. 5 1st ähnlich, jedoch mit f_Q-3/2T und einer Anfangsphase, die ungleich Null 1st und stellt daher einen allgemeineren Fall dar. Auch hier stellt die den Sude des ZeI tint ervalle T folgende Zeltperiode einen verbotenen Bereloh dar und es ergibt eich kein Ausgangssignal.

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Wenn der Wert von k in der Menge (2k-l)2T keine ganze Zahl ist, ist die aprungmodulierte Antwort des Netzwerkes 10 für t>T nioht mehr Null und das Auegangssignal ist kein Impuls mehr. Andererseits erscheint für irgendeinen ganzzahligsn Wert von k eine Irapulsausgangswellenforia der erwinsehten HtSlkurvenform längs des Abschlusses oder d@r last 15· Wenn k eine ganze Zahl wesentlich größer als I ist« ®3?g©ben sich viele hochfrequente Zyklen innerhalb der HU2kui*ve des Irapulsauagangesignals. Je größer der Wert von k ist« desto geringer ist der Abstand der zulässigen AusgaagBfrequenseai beispielsweise ergibt sich für eine gegebene Impulsdauer T^SL/s Sekunden und k » 1 eine Anzahl von diskreten Frequenzen, für die di® Gleichung f_QT»i2k-l)/2 im weewitllehen; erfttllt* werdeifcann.

Di© vorstehende Erläuterung d@r B8ti»i@tef©iis@ <ä©© · tmpulmtormenden Netzwerkes 10 wurd© etwas to ü®w Hinsieht iäealielert, dass gewisse praktisch® Erwägungen v©ma©tili8siiife wur&@a„ ¥or allen Dingen wurde« insbesondere für Wv®qy.®nzm ©'mwialh des X-Bandee die N@bens©hluS-ifepaaifcIt des innerhalb des Generators 11

und das Ende der Impulse steuert,.

ausgehen· Erfindußgsg©aäS werden di© Auswirkwag@si ter-NebensohlüSkapazifeEt

ausgenützt«

der HebeasofeluS-iCapasitlfe ©in©s !!©äMlatiöas^QliaiL^Qg'ßj 22 kann. auf die Fig_e 6 B®sug s©h©isj©e werdijQ«, Sa Figo β ist* tes pulsf©rm@nä<i N®tssw@Fk 1© mit ©iaesa
11 a bei offenem-Schalter
des dene^atoys und di« M®fe@ae©&lmlkap© verbunden* wobei di@8® ^©paaifelt dur©fe ®ln®m mit dem Wert C_ dargestellt w©rd«a kami₀ Di© a(t) won ünm Netzwerk 10, die längs des· &ng@pa®tsa L&Bt 15 erscheint, ist Null, unabhi&gig von den Wertem wm

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und zwar auf Grund der effektiven Kurzschlußeohaltung« die duroh die Stloh-Übertragungeleltung 7, 7a bei f»f bewirkt wird· Die OrUSe und Trägerphase der Ausgangsimpulse hängt jedooh In kritischer Welse von der Spannung V₈ in enggesohwungenem Zustand längs des NebensohluBkondensators 22 zu der Zelt ab* an der der Schalter 22 geschlossen werden sail.

Die obenerwähnten Beziehungen können unter Bezugnahme auf Flg. 7 besser verständlich gemaoht werden. Bei Schließen des Schalters 22 fällt der Wirkwiderstand r_ß des Schalters Ψ plötzlich auf Null ab« so daß die Spannung längs des Kondensators 23 auf Null abfallen muß (die Spannung zwischen den Punkten A und B fällt auf Null). Dies ist mit der abrupten Einfügung einer Oeneratorquelle 24 mit gleichem Potential V¹ und umgekehrten Vorzeichen in Reihe mit der Spannung V. equivalent.

Wie es weiter oben erwähnt wurde« 1st der länge der Last 15 erscheinende Ausgang im eingeschwungenen Zustand unabhängig von dem Wert von V_e Null. Somit ist die Antwort auf Grund

der Spannung E_M in Reihe mit der Spannung V_ Null. Anderer-

g ^B

seits hängt die Ausgangeantwort momentan nach t»D/c direkt von der Tatsache ab« daß V₈'"V₈ ist. Somit muß zur Maximierung der Impulsausgangsspannung der Wert von V₈ maximlert werden, well er tatsächlich die Amplitude des Auegangesignals a(t) bestimmt.

Bin maximaler Wert von V_ kann durch Auenutzung einer Serienresonanzwirkung erzielt werden« z.B. wenn die Ansteuerungspunktlmpedanz Z_dp (Pig· 7) des impulsformenden Netzwerkes im eingeeohwungeneii Zustand induktiv 1st und die folgende Beziehung bei der Frequenz f-f_Q erfüllt istt

²dp - ^XL - ^xs

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Zn Oleiohung (1) ist Z_dp ale die Sinus-Ansteuerungepunktlmpedanz Im eingeschwungenen Zustand definiert, wie sie am Eingangeaneohlu6 des Impulsformenden Netzwerkes 10 bei irgendeiner Frequenz f gemessen wird. Die Größe X₀ ist kapazitive Reaktanz des Schalters 22 in seiner normalerweise offenen Betriebsweise bei der Frequenz f-f_Q, und X_L ist die induktive Reaktanz, die an dem BlngangsanschluS des impuls formenden Netzwerkes 10 erscheint, wenn f«f ist. Die Größe Z. ist rein induktiv und lediglich bei f«fj\X_L. Es ist zu erkennen, dafl die erwünschte Beziehung zwischen den jeweiligen Leitungs- und Schalterreaktanzen Xj₁ und X₈ und dem Faktor Z^-duroh geeignete Auswahl der Werte des Abstandes d (Figo 1) zwischen der Bezugsebene 4 und der Ebene 6 erreicht wird, mn der die Stich-Zweigleitung 7, 7a die Verbindung mit der Leitung j5, 5a bildet. Dies ergibt eine Resonanz zwischen dem Netzwerkeingang und der NebensohluSkapazit&t C₃ des Schalters 22, weil die Verbindung der Stich-Zweigleitung 7, 7a ein® wirksam© Kurzsehlußsohaltung darstellt.

Unter den obengenannten Umstünden 1st der Wert der Ansteuerungspunktimpedanz Zg 'im eingeschwungenen Zustand für das Netzwerk 1Oi

^zdp * ^JZo ^tan ^

β - 2 if f_o/c ist.

Der erforderliche maximier©nd©-*W@rt ä aus den Gleichungen 1 und 2 wie folgt

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1st:

d ~ i tan "¹Q (3)

m μ

Hierbei 1st der Faktor Q der übliche Gütefaktor der Resonanzschaltung. Unter den obigen Bedingungen ist die Spannung V₈ gegeben durch:

V₈- -j Q E_g (4)

Bei Betrachtung der Flg. 1 und 2 1st zu erkennen« daS die Spitzenausgangsleistung wKhrend der Dauer des Ausgangeirapul- * see längs der Last 15 gleich:

V₈

ist.

Im allgemeinen Shnelt das Signal ^a(^fc)spit_ze ^{senr etark der} Impulsschwingungaform, wie sie in Fig.5 gezeigt ist.

Es ist aus der Analyse der Figuren 1 bis 7 zu erkennen, daß die Erfindung auf Irgendeine von verschiedenen Möglichkeiten ausgeführt werden kann. Beispielsweise kann der unsynchrortsierte sprungmodulierte Slnusechwingungs-Oenerator 11 nach Flg. 1 irgendein zweckmäßiger relativ stabiler Hochfrequenzoezillator sein» und dieser kann In sich einen in Reihe geschalteten Steuer- oder Torsteuersohalter 22 einschließen, der entweder ein einpoliger quecksilberbenetzter mechanischer Ausschalter oder ein spannungsgesteuerter Halbleiterschalter von Üblicher Art sein kann.

Flg. 8 söigt schema ti sail dia Form eines Zweidreht-Obe^tragungsleitungssystem und wird im folgenden in Verbindung mit dem praktischen Auefütirangsbelsplel nmli Fig., 9 s^lSutert« des in' der Form ©la@o koaxial®» übertragungsleitimgssystems dar» gestellt ist. Flg. 8 ist in vieler Hinsicht gleich ©ijisia T@il

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nach Fig* 1 und entsprechende Teile sind daher duroh gleiche Bezugeziffern bezeichnet. Beispielswelse erstreckt sich die Zweidraht-Übertragungsleitung 3# 3a zwischen den Impedanz-Bezugsebenen 4 und 5* wobei von dieser eine Zweidraht-Leerlauf -Übertragungsleitung 7, 7a mit einer Länge L abzweigt« deren Verbindungspunkt mit der Leitung 3* 3a in der Bezugsebene 6 mit einem Abstand d von der Ebene 4 angeordnet ist, wie es weiter oben definiert wurde. Der Wert d wird wiederum im wesentlichen auf den Wert d_m eingestellt» der sich aus der Gleichung (3) ergibt. Das impulsformende Netzwerk 10a nach Fig. 8 schließt nunmehr eine zweite Leerlauf-Zwei draht-· Zweigübertragungeleitung 17, 17a ebenfalls mit einer Länge L ein, deren Verbindung mit der Leitung 3, 3a ebenfalls in der Bezugsebene 6 angeordnet ist, und zwar in Übereinstimmung mit der Verbindung der Zweigleitung 7« 7a und mit einem Abstand ^_n von der Bezugsebene 4. FUr eine praktische Anwendung können die Leitungen. 3, 3a und die Zweigleitungen 7* 7a und 17, 17a alle eine charakteristische Impedanz von 50 Ohm aufweisen. Es 1st zu erkennen, daS das Netzwerk 10a bei geeignetem Wert des Faktors d_ffi in wesentlichen auf Sie gleiche Weise wie die Anordnung nach Fig. 1 arbeitet, w@sm es mit dem Impulsgenerator 11 und der Last 15 nach Fig. I verbunden wird.

Das in Fig. 9 gezeigte praktische Ausführungsbeispiel der Er» findung weist einen intern Impulsmodulierten Generator 111 auf, der ähnlich dem Generator 11 nach Fig. 1 ist und an einer Bezugsebene 104 mit einem koaxialen Ubertragungsleltungs-Netzwerk 110a verbunden ist, dessen Ausgangelmpulsschwlngung a(t) an einer Bezugsebene 105 mit einer angepaßten Last 115 verbunden ist. Aus Zweckmäßigkeitsgründen weisen die den Teilen des Netzwerkes 10a nach Fig. 8 entsprechenden Teile des Netzwerks HOa gleiche, jedoch um den Faktor 100 erhöhte Bezugsziffern auf.

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Zn Flg. 9 let das Netzwerk 110a In zweckmäßiger Weise aus in einfacher Weise zur Verfugung stehenden koaxialen Obertragungsleitungsbautellen gebildet, um eine kreuzförmige Anordnung zu schaffen. Diese Anordnung umfaßt eine Haupt-KoaxialUbertragungsleitung 103, 103a, deren Mittelleiter 103 nit einem Generator 111 und einer Absohlußlast 115 verbunden ist. Die entgegengesetzten Leitungen des Generators 111 und der Last 115 sind geerdet, ebenso wie der Außenleiter 103a der Leitung 103, 103a. Das Netzwerk 110a ist mit radial oder entgegengesetzt abzweigenden Koaxialleitungen 107* 107a und 117« 117a ausgebildet. Die letzteren sind an der in der Ebene 106 liegenden Verbindung 125 geschnitten dargestellt, um die Schnittpunktverbindung am Punkt 125 der Innenleiter 107 und 117 mit dem Innenleiter 103 der Haupt-Ubertragungsleitung 103, 103a darzustellen. Die koaxialen Außenleiter 107a und 117a sind mit dem Außenleiter 103a so verbunden, wie es durch die gestrichelten Linien dargestellt ist und befinden sich ebenfalls auf Erdpotential. Weiterhin ist der Abstand zwischen den Ebenen 104 und 106, die den Bezugsebenen 4 und 6 entsprechen, im wesentlichen auf dem Wert eingestellt, der weiter oben definiert wurde.

Fig. 10 stellt eine Modifikation HOb des Netzwerkes HOa nach Fig. 9 dar, die zusätzliche, bei bestimmten Anwendungen anzustrebende Merkmale aufweist. Der Aufbau ist elektrisch dee naoh Fig. 9 equivalent, wobei jedoch die sich radial erstreckenden Koaxialleitungen 107« 107a und 117* 117a, die die Fora von flexiblen Koaxialkabeln haben können, zu einer im allgemeinen kreisförmigen Schleife gebogen sind. Die jeweiligen offenen Enden 123 und 123a der Leitungen 107« 107a und 117» 117a sind direkt in leitender Beziehung miteinander verbunden, wie in einer Ebene 126 nach Flg. 10. Es 1st verständlich, daß dieser Teil der Schleife oberhalb der Zeichenebene naoh Fig. 10 liegt.

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Die Betriebsweise der Ausftthrungebeisplele naoh den Fig. 9 und IO iat gleioh, weil alle Signale wiederum die gleiohe Streoke in beiden Ausfuhrungsbeispielen zurücklegen. Die Signale, die von den Stlohleitungen entlang derselben Pfade zum Verbindungepunkt 123 naoh Fig. 1 zurückkehren» auf dem aie diesen zu Anfang verlassen hatten» kehren zu dieeem in Fig. 10 entlang der entgegengesetzten Zweigübertragungelei tung zurück. In der Vorrichtung nach Fig. 9 und 10 können alle !foertragungsleltungselemente zweckmäSigertfeiee genormte kommerzielle 50 Ohm Bauteile sein. Bin zusätzlicher Vorteil der Anordnung naoh Fig. 10 besteht darin» daS die Auggangsimpulsdauer von der Lunge einer einzelnen kontinuierlichen Kabelschleife abhKngt. Weiterhin kann keine Energie auf ßrund einer nioht perfekten offenen Schaltung 123 οά@τ 123a auftreten und gegeneinander fließende Signal® müssen über gleiche Wege verlaufen.

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Claims (6)

2H1832 Patentansprüche x

1.) Vorrichtung zur Erzeugung von hochfrequenten zeitbegrenzten Impulsen mit kurzer Dauer und abrupten Anstiegs- und Abfall-Charakteristiken; gekennzeichnet durch eine erste Hochfrequenz-Üfaertragungsleltungsanordnung (3, 3a) mit einer vorgegebenen charakteristischen Impedanz (Z^ und Eingangs- und Ausgangsanordnungen, eine Hoohfrequenz-Slnussohwingungs-Oszilla türanordnung (Ll) zur Lieferung einer Folge von hochfrequenten Sinusschwingungszyklen an die Eingangsanordnungen, eine im nichtgleitenden Zustand eine Nebenschlußkapazität (C ) aufweisende Schaltvorrichtung (22) zur Torsteuerung der Oszillatoranordnung (11), angepaßte, mit den Ausgangsanordnungen verbundene Nutzmittel und eine Leerlauf-ZwelgUbertragungs-Leitungsanordnung (7* 7a), die mit der ersten übertra-" gungs-Leitungsanordnung (3, 3a) in einem Abstand (d_R)) ausgehend von der Eingangsanordnung verbunden ist, wobei der Abstand (d_) so eingestellt ist, daß sich im wesentlichen eine Resonanz zwischen den Eingangsanordnungen und der NebensehlußkapazitKt (C₈) des Schalters (22) ergibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daS der Abstand (d ) so eingestellt ist, daß di® Reaktanz der ersten üb@rtragungs-LsitsungB-anordnung ($_B 3&) h®i Resonanz ira wesentlichen der Reaktanz der Schaltvorriehtung (22) 1st.

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3· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Abstand (d_) so eingestellt ist, daß die Ansteuerungspunkt-Impedanz des Netzwerke (10) aus der ersten Übertragungsleitungs-Anordnung (3# 3«t) und der Zweig-Übertragungsleitungs-Anordnung (T*7a) bei Resonanz im wesentlichen gleich der Reaktanz der Schaltvorrichtung (22) ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Grüße (d_m) im wesentlichen durch die Gleichung

^dra * JS ^tan "¹^¹ j

bestimmt ist, wobei

β « 21C f ₀/c

und wobei f die Arbeitsfrequenz der Oszillatoranordnung (11) und ο die Wellenauebreitungsgesehwindigkeit in der ersten übertragungsleitüngs-Anordnung (3, 3a) ist.

5* Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Anspiü@h@, dadurch gekennzeichnet, daß die offene oder Leerlauf-Zweig-Übertragungsleitungs-Anordnung (7, ?aj, die mit der ersten Ubertragungsleitungs-Anordnung O» 3a) verbunden 1st, zwei koaxiale Übertragungsleitungen (107, 107a; 117, 117a) umfaßt, die sich radial in entgegengesetzten Richtungen von der ersten übertragungsleitung (3* 3a) erstrecken und an den von der ersten Übertragungen leitungsanordnung entfernten Enden offen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Koaxialleitungen (107, 107a; 117, 117a) zu einer Schleife geformt sind, und daß ihr· offenen Enden miteinander in direkter leitender Beziehung verbunden sind.

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Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die charakteristische Impedanz (Z₈) der Zweig-Übertragungsleitung (7* 7a) halb so groß ist, wie die der ersten übertragungsleitung O, 3a) ·

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L e e r s e i t e