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Anordnung zur Zusammenschaltung mindestens zweier Antennen oder Antennenverstärker bzw. Umsetzer des Fernsehbereiches
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Zusammenschaltung mindestens zweier Antennen oder Antennenverstärker bzw. Umsetzer des Fernsehbereiches auf eine oder mehrere gemeinsame Verteilerleitungen unter Verwendung von Richtkopplern, wobei die auf die Verteilerleitungen eingekoppelten Frequenzen vorzugsweise in Kanälen innerhalb des gleichen Bandes liegen.
Es ist bekannt, zur Ankopplung von Antennenverstärkern an eine gemeinsame Verteilerleitung in Gemeinschaftsantennenanlagen Richtkoppler zu verwenden. Bei einer bekannten Anordnung dieser Art ist hiezu eine beiderseitig reflexionsfrei abgeschlossene Verteilerleitung vorgesehen, wobei jeder der Antennenverstärker über eine eigene Koppelschleife an die koaxiale Verteilerleitung angeschlossen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Zusammenschaltung mindestens zweier Antennen oder Antennenverstärker bzw. Umsetzer anzugeben, deren Aufwand an Koppelgliedern im Vergleich zur bekannten Anordnung geringer ist. Erfindungsgemäss wird dies bei Anordnungen der eingangs ge-
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oder Umsetzer unmittelbar und ohne Zwischenschaltung von Filtergliedern an die Verteilerleitungen angeschlossen ist und dass die Ankopplung der weiteren Antennen bzw. Antennenverstärker oder Umsetzer über Richtkoppler erfolgt, deren Abschlusswiderstand dem antennen-bzw. verstärkerseitigen Ende der Verteilerleitungen zugewandt ist.
Auf diese Weise kann der Richtkoppler für die unmittelbar an die Niederführungsleitung angeschlossene Antenne bzw. für den Antennenverstärker oder Umsetzer eingespart werden und es entfällt auch die bei Richtkopplern zwar geringe Ankoppeldämpfung. Durch die gerichtete Einkopplung der Energie bei den übrigen Richtkopplern wird eine Dämpfung in diesenFrequenzbereichen durch die unmittelbar angeschlossene Antenne bzw. den Antennenverstärker oder Umsetzer vermieden. Eine besonders vorteilhafte Anwendung der Erfindung ergibt sich in solchen Fällen, bei denen die am Ausgang der Antennen bzw. Antennenverstärker oder Umsetzer zur Verfügung stehenden Spannungen in ihrer Grösse verschieden sind.
Die Antenne bzw. der Antennenverstärker oder Umsetzer mit der niedrigeren Ausgangsspannung wird dabei unmittelbar an die Verteilerleitung angeschlossen, so dass für seine Ausgangsspannung keine Dämpfung durch Filter oder Koppelglieder auftritt.
Durch die Anwendung von Richtkopplern zur Zusammenschaltung von Antennen bzw. Antennenverstärkern oder Umsetzern auf eine gemeinsame Verteilungsleitung ist es auch möglich, das bisher stets mit besonderem Aufwand verbundene Problem des Nachbarkanalempfanges zu lösen, sofern man dafür sorgt, dass die von der einen Kanalantenne mit aufgenommene Energie aus dem Nachbarkanal nicht in die Verteilungsleitung gelangt, weil sonst durch Phasendifferenzen zwischen dem Haupt- und Nebensignal Störungen auftreten können. Beim Empfang von Nachbarkanälen ist eine Zusammenschaltung der Antennen oder Antennenverstärker über Weichen bei Fernsehempfangsanlagen nicht möglich, weil die Flankensteilheit herkömmlicher Weichen hiefür nicht ausreicht und Sonderentwicklungen einen viel zugrossen Aufwand bedeuten würden.
Man hat deshalb bisher zum Empfang von Nachbarkanälen getrennte Nieder-
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schaftsantennenanlagen nicht anwendbar.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind an Hand verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert, wobei in den Fig. 1 und 2 die Zusammenschaltung von Antennen mit nachgeschalteten Verstärkern und in den Fig. 3 und 4 die Zusammenschaltung von Antennen mit Frequenzumsetzern dargestellt ist ; in Fig. 5 sind zwei Antennen ohne Verstärker auf eine gemeinsame Verteilerleitung geschaltet ; Fig, 6 zeigt sche- matisch die Zusammenschaltung von mehreren Antennenverstärkern für verschiedene Frequenzbereiche auf gemeinsame Niederführungsleitungen ; Fig. 7 zeigt die Zusammenschaltung zweier Antennen bei Ver- wendung symmetrischer Verteilerleitungen ; Fig.
S zeigt den Aufbau eines Richtkopplers, während bei den Fig. 9, 10, 11 und 12 eine grössere Anzahl von Richtkopplern zu einer Verteileranlage zusammenge- fasst sind ; Fig. 13 zeigt eine Einzelheit des äusseren Aufbaues der Durchgangsleitung ; in den Fig. 14, 15 und 16 sind zwei Richtkoppler dargestellt, die mit einem Chassis baulich zu einer Einheit verbunden sind ;
Fig. 17 zeigt die Versorgung mehrerer kleinerer Gemeinschaftsantennenanlagen mittels einer gemein- samen Antenne für den UHF-Bereich und einem nachgeschalteten Frequenzumsetzer ; in den Fig. 18, 19,
20 und 21 sind bauliche Einzelheiten eines als Richtkoppler verwendbaren Kabels dargestellt, während
Fig. 22 die Einschaltung eines derartigen Richtkoppler-Kabelstückes in eine koaxiale Leitung zeigt.
Fig. 1 zeigt eine Antennenanlage mit z. B. zwei im Fernsehband III arbeitenden Kanalantennen Ka
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Antenne Kg arbeitet im Kanal 8, die Antenne Kg im Kanal 9. Die Anwendung der Erfindung ist jedoch nicht auf die hier als Beispiel gewählten Fernsehbereiche und Kanäle beschränkt, sondern kann allgemein
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den Frequenzen nicht in den Verstärkereingang gelangen lassen. Dies ist von besonderer Bedeutung, weil bei nahe beieinanderliegenden Sendern die Richtwirkung auch scharf bündelnder Kanalantennen nicht gross genug ist und die mit verschiedenen Phasen auf der Hauptleitung zusammentreffenden Frequenzen sich gegenseitig störend beeinflussen können. Die Sperren S8 bzw. Ss können als in Serie zu schaltende Bandsperren oder als quer liegende Saugkreise mit Serienresonanzverhalten ausgebildet sein.
Für die Zu- sammenschaltung von Nachbarkanälen empfiehlt es sich, hiefür zwei in Serie geschaltete Parallelkreise zu verwenden, welche gegenüber der Mittenfrequenz um den gleichen Betrag nach oben und unten verstimmt sind, so dass ihr induktiver bzw. kapazitiver Widerstand zusammen einen Serienresonanzkreis ergeben. Am Ausgang des Verstärkers Vs sind die Verteilungsleitungen L 1und L2 unmittelbar und ohne Einfügung zusätzlicher Filterglieder angeschlossen und an ihrem Ende durch die Widerstände Z1 und Zue- flexionsfrei abgeschlossen. Die Zahl dieser Verteilungsleitungen kann je nach der Zahl der zu versorgenden Teilnehmer gewählt werden.
Die Spannung des Kanals 9 wird vom Ausgang des Kanalverstärkers 9 auf Richtkoppler Riund R 2 geschaltei. die durch Abschlusswiderstände Ai und A : abgeschlossen sind. Durch die Einkopplung der Spannung des Kanals 9 über Richtkoppler fliesst die Empfangsenergie nur in Richtung auf die Verbraucher in die Verteilungsleitungen L, und L2 hinein und eine Bedämpfung des Kanals 9 durch den Ausgangswiderstand des Kanalverstärkers 8 tritt nicht ein. Es ist auf diese Weise möglich, Kanalantennen mit angrenzenden Frequenzbereichen unter ausreichender gegenseitiger Entkopplung zusammenzuschalten.
In Fig. 2 ist die Zusammenschaltung dreier unmittelbar benachbarter Kanäle, nämlich der Kanäle 8, 9 und 10 auf eine gemeinsame Verteilungsleitung dargestellt. Die Kanäle Kg und Klo werden über eine Weiche W zusammengeschaltet, wobei für die Weiche keine besonders grosse Flankensteilheit notwendig
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Kanal 9, in dessen Niederführungsleitung Sperren Ss und 510 angebracht sind, wird in gleicher Weise wie in Fig. 1 auf die Verteilungsleitungen L i und L2 eingekoppelt.
Fig. 3 zeigt die Zusammenschaltung der Fernsehkanäle 8 und 10 im Fernsehband III mit einer im UHF-Bereich arbeitenden Antenne, deren Frequenz durch einen Umsetzer UIV/1lI auf einen Kanal im Fernsehband III umgesetzt wird. Für diesen Kanal ist zur Zusammenschaltung ebenfalls kein Kanalabstand zu den unmittelbar im Fernsehband III empfangenen Kanälen notwendig.
Fig. 4 zeigt eine Abwandlung von Fig. 3, wobei der Ausgang des Umsetzers UIV/1lI vor dem Eingang des Verstärkers Vg, g, Über den Richtkoppler R angekoppelt wird. Die Umsetzelstufe braucht in diesem Falle keinen Verstärkerteil für die umgesetzte Spannung zu erhalten, weil der Breitbandverstär-
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In Fig. 5 ist die Zusammenschaltung zweier Kanalantennen ohne Zwischenschaltung von Verstärkern auf eine gemeinsame Verteilerleitung L dargestellt. Die Kanalantenne Ka ist über das Symmetrierglied Sy unmittelbar auf die Verteilerleitung L aufgeschaltet, während die Antenne Ka tuber den Richtkoppler R angekoppelt ist.
Sperren Sa und S9 gewöhrleisten eine Unterdrückung der von den Kanalantennen aufgenommenen Spannungen aus Nebenkanälen.
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dargestellt, auf denen auch die Spannungen des Lang-, Mittel- und Kurzwellen- sowie des Ultrakurz- wellen-Rundfunkbereiches eingespeist werden. Die Verteilungsleitungen LI und L2 sind dabei unmittelbar an die Verstärker für den Rundfunkbereich LMK und U angeschlossen, während die Fernsehbereiche I und
III über Richtkoppler RI und RlII zugeführt werden. In die Zuführungsleitungen zu den Richtkopplern RI und RIII sind Bandsperren Bs eingefügt, durch die eine Belastung des Ultrakurzwellenbereiches und gege- benenfalls des LMK-Bereiches durch die Richtkoppler und die daran angeschlossenen Verbraucher vermie- den werden soll.
Die Bandsperren in den Zuleitungen zu den Richtkopplern Rm sollen auch eine Aussper- rung des Fernsehbandes I bewirken. Ein steiler Anstieg der Dämpfungskurve für tiefere Frequenzen ist auch durch Parallelschaltung von Induktivität zu den Abschlusswiderständen A 1 bis A4 der Richtkoppler zu er- reichen.
In Fig. 7 ist die Zusammenschaltung von KanaJamennen K, und Kg dargestellt, wobei als Nieder- ftihrungsleitung eine symmetrische Leitung L, dient. Für die Ankopplung der Kanalantenne *K ist ein symmetrischer Richtkoppler Rs vorgesehen, der auf beide Leiter der Verteilungsleitung Ls gleichmässig einkoppelt. Die Leitung Ls ist unmittelbar mit der Kanalantenne Ka verbunden. Sperren Sa und 59 un- terdrücken die von den Kanalantennen aufgenommenen Spannungen aus Nachbarkanälen.
In Fig. 8 ist der Aufbau eines Richtkopplers für die Ankopplung an eine unsymmetrische Leitung 10 angegeben. Die Verteilungsleitung 10 wird hiezu unterbrochen, wobei der Innenleiter an eine isolierte
Klemme 12 geführt und der Aussenleiter 13 mit einer auf Massepotential liegenden Lötfahne 14 leitend verbunden ist. Der Richtkoppler 15 ist ebenfalls in der Art einer koaxialen Leitung ausgebildet, wobei die Koppelschleife 17 zwischen dem Innenleiter 16 und dem Aussenleiter 19 angeordnet ist. An einem Ende ist die Koppelschleife 17 über den Abschlusswiderstand 19 reflexionsfrei abgeschlossen, während am andern Ende über eine isoliert angebrachte Klemme 20 die Niederführungsleitung 21 angeschlossen ist, durch welche die anzukoppelnde Spannung zugeführt wird.
Der Richtkoppler samt den zugehörigen Klemmen und den Schellen zur Zugentlastung ist auf einem metallischen Chassis 22 angebracht und als feste Baueinheit ausgebildet.
Eine Weiterbildung der Erfindung bezieht sich auf die Ausführung einer Vorrichtung zur Energieverteilung oder Energiezusammenführung in Fernsehgemeinschaftsantennenanlagen od. dgl. der vorliegenden Art. In Fernsehgemeinschaftsantennenanlagen für sehr kurze Wellenlängen, z. B. in den Fernsehbändern IV oder V, sowie in ähnlichen Leitungssystemen dieses Wellengebietes ist häufig eine Energieverteilung bzw. -verzweigung auf verschiedene Leitungsabschnitte erforderlich. Dies geschieht beispielsweise zu dem Zwecke, die Empfangsenergie einer zentralen Antenne sternförmig auf einzelne Teilnehmerleitungsstränge einer grossen Antennenanlage zu verzweigen. Dabei besteht das Problem, die Energieverzweigung ruckwirkungsfrei durchzuführen.
Diese Aufgabe ergibt sich auch im umgekehrten Falle der Energiezusammenführung, beispielsweise wenn mehrere getrennte Antennen oder Antennenleitungen oder Antennenverstärker auf eine gemeinsame Leitung zusammenzuschalten sind. Zur rückwirkungsfreien Energieentnahme aus Gemeinschaftsantennenanlagen ist die Benutzung von Richtkopplern an sich bereits bekannt. Bisher wurden diese Richtkoppler in der Hauptsache an der Anschlussstelle der einzelnen Teilnehmer der Gemeinschaftsantennenleitung angewendet.
Die Erfindung bezieht sich auf die bauliche Ausführung einer Vorrichtung zur Energieverteilung oder Energiezusammenführung in Gemeinschaftsantennenanlagen od. dgl. für sehr kurze Wellenlängen, z. B. in den Fernsehbändern IV oder V. Die Vorrichtung nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch ein zentrales, vorzugsweise durchgehendes Leitungsstück und eine Mehrzahl mit dem Leitungsstück gekoppelter Richtkoppler. die zusammen mit zugehöligen Leitungsanschlussklemmen zu einer Einheit baulich vereinigt sind.
Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen nach der Erfindung sind an Hand von weiteren Zeichnungen näher erläutert.
In Fig. 9 ist eine Vorrichtung in Draufsicht dargestellt. Sie besteht aus einer gemeinsamen Grundplatte 23, auf der ein durchgehendes Leitungsstück 24 befestigt ist. Am Anfang dieses Leitungsstückes befindet sich eine Anschlussklemme 25, an die beispielsweise eine ankommende Leitung von einer Antenne 26 bzw. einem Antennenverstärker 27 angeschlossen werden kann. Am Ende des Leitungsstückes ist
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eine Anschlussklemme 28 für eine abgehende Leitung, z. B. zu einem Kontrollfernsehempfänger 29 vor- gesehen. Ferner befinden sich auf der Grundplatte eine Mehrzahl von mit dem durchgehenden Leitungs- stück gekoppelten als Richtkoppler ausgebildeten Leitungsschleifen 30, 31, 32,33 mit Abschlusswiderstän- den 34, 35, 36,37. Jede dieser Leitungsschleifen hat z.
B. eine Länge von einer Viertelwellenlänge oder einem Mehrfachen davon und führt zu einer Anschlussklemme 38, 39, 40, 41, woran einzelne Verteilungs- leitungen, gegebenenfalls mit Verstärkern 42, angeschlossen werden können. Die gezeigte Vorrichtung ist nicht auf die Verwendung, zur Energieverteilung beschränkt, sie kann vielmehr entsprechend auch zur rückwirkungsfreienEnergiezusammenführung benutzt werden. Für die Richtkopplerschleifen und die durch- gehende Leitung können fertige Doppelleitungs-Kabelstücke gegebenenfalls mit Schirm benutzt werden.
In Fig. 10 ist eine Ausführungsform der Erfindung gezeigt, bei der das durchgehende Leitungsstück mehrfach im Winkel abgebogen ist, so dass einzelne Schenkel 43 gebildet werden. Mit jedem dieser
Schenkel ist jeweils ein Richtkopplerleitungsstück44. 45, 46, 47, 48 mit Abschlusswiderständen 49, 50, 51,
52, 53 und Anschlussklemmen 54, 55, 56, 57, 58 gekoppelt. Die zum Leitungsstück zugeführte und die ab- gehende Leitung sind an Klemmen 59 und 60 angeschlossen, die sich auf Grund der Biegung des Leitungs- stückes an der gleichen Seitenkante der Grundplatte befinden.
In den Fig. 11 und 12 ist eine weitere Ausführungsform im Grund- und Aufriss gezeigt. Hier sind das durchgehende Leitungsstück 61 und die Richtkopplerschleifen 62, 63, 64, 65, 66 durch Metallstäbe gebildet, die in geringem Abstand von einer die Grundplatte bildenden und die Stäbe tragenden Metallchassisplatte 67 befestigt sind. Diese Bauweise hat den Vorteil, dass durch Variieren der Stababstände untereinander und zur Metallplatte die Wellenwiderstände zwecks Verbesserung der Anpassung einstellbar sind. Zweckmässig wird die Oberfläche der Stäbe und der Grundplatte zwecks Verringerung von Verlusten mit einer gut leitenden Schicht, z. B. einer Silberschicht, überzogen. Wie in Fig. 12 gezeigt, ist es vorteilhaft, die Grundplatte 67 nach Art eines Gerätechassis mit nach unten gebogenen Seitenkanten auszubilden.
Hiedurch ergibt sich die Möglichkeit, die Metallstäbe auf der Unterseite der Grundplatte geschützt anzubringen und die Anschlussklemmen auf der Oberseite der Platte anzuordnen.
Wie in Fig. 13 vergrössert dargestellt, ist es vorteilhaft, die Metallstäbe 61 des gemeinsam abgewinkelten Leitungsstückes an den Ecken versetzt miteinander zu verbinden. Über der Chassis-bzw. Grundplatte 67 kann noch eine Schutzkappe oder ein Deckel angebracht werden.
Das Aufbauprinzip nach der Erfindung ist sowohl bei erdsymmetrischen als auch bei unsymmetrischen Systemen anwendbar. Bei unsymmetrischen Systemen werden zweckmässig die Kabelmäntel der verwendeten einadrig geschirmten Kabel unmittelbar leitend mit der Metallchassisplatte 67 verbunden, wie dies in Fig. 11 gezeigt ist. An Stelle von Schraub- oder Lötklemmen können für den Leitungsanschluss auch Steckbuchsen verwendet werden, die bei unsymmetrischer Ausführung als koaxiale Steckbuchsen und bei symmetrischer Ausführung als Parallelbuchsen ausgebildet werden können. Auf diese Weise erhält die Vorrichtung die Form einer Art Mehrfachsteckdose. Die Vorrichtung kann auch nach Art einer gedruckten Schaltung ausgeführt werden, indem das Leitungsstück und die Richtkopplerschleifen auf eine Isolierstoffplatte aufgedruckt werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Zusammenschaltung verschiedener Frequenzbereiche in Fernsehempfangsanlagen der vorliegenden Art. Bei Gemeinschaftsantennenanlagen mit in verschiedenen Bändern oder innerhalb eines Bandes in verschiedenen Kanälen arbeitenden Fernsehempfangsantennen bzw. Umsetzern oder Verstärkern tritt vielfach das Problem auf, die ein- zelnen Flequenzbereiche möglichst rückwirkungsfrei, d. h. ohne gegenseitige Störung oder Belastung zusammenzuschalten. Es ist bekannt, zur Ankopplung von Antennen oder Antennenverstärkern an eine Verteilerleitung Richtkoppler zu verwenden und durch die gerichtete Einkopplung eine weitgehend rückwirkungsfreie Zusammenschaltung zu ermöglichen.
Bei den bestehenden Antennenanlagen ergeben sich jedoch für die verschiedenen Betriebsfälle, je nachdem. ob mit in ihrer Spannung bezüglich des Erdpotentials symmetrischen oder unsymmetrischen Verteilerleitungen oder mit Wellenwiderständen von 60 oder 120 Ohm gearbeitet wird. jeweils besondere Bauformen für die Richtkoppler, so dass für die Lösung der verschiedenen Zusammenschaltprobleme eine Vielzahl von Einzelformen notwendig sind.
Aufgabe der Erfindung ist es ferner eine vielseitige und für die verschiedenen Zusammenschaltprobleme gleichermassen verwendbare Weichenanordnung zu schaffen, die neben einem einfachen und gedrängten Aufbau eine leichte Montage möglich macht.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Einrichtung zur Zusammenschaltung bzw. Verteilung der von verschiedenen Empfangsantennen oder Antennenverstärkern bzw. Umsetzern herrührenden Energien aus unterschiedlichen Bändern oder Kanälen des Fernsehbereiches unter Verwendung von Richtkopplern,
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insbesondere für Gemeinschaftsantennenanlagen.
Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem von einem
Blechchassis od. dgl. umschlossenen Hohlraum zwei getrennte Richtkoppler gleicher Ausführung in Form von geschirmten Doppelleitungen aus flexiblem Material bogen- oder schleifenförmig angeordnet sind, die aus einem vorzugsweise auf einem zylindrischen Isollerstoffkörper angebrachten leitenden Geflecht als Aussenleiter und im Inneren des Isolierstoffkörpers angeordneten Leitern als Innen-und Koppelleiter bestehen und dass für jeden Richtkoppler getrennte Anschlussmöglichkeiten für den Aussen, Innen-und
Koppelleiter vorgesehen sind, die mit dem Chassis und den beiden Richtkopplern eine feste Baueinheit bilden. Durch die Anordnung der Richtkoppler innerhalb eines geschützten Hohlraumes ergibt sich ein
Schutz der Weichenelemente bei der Montage.
Durch die Verwendung von aus flexiblem Material be- stehenden Richtkopplern, die sich bogen-oder schleifenförmig anordnen lassen, bleibt der Raumbedarf für die Weichenanordnung gering. Die getrennten Anschlussmöglichkeiten für Innen-, Aussen- und Kop- pelleiter ermöglichen es, die Weichenanordnung in vielfältiger Weise, je nach den Einzelproblemen, zu schalten, ohne dass an der Weiche als solche Lot- oder Klemmarbeiten notwendig sind.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sowie verschiedene Anwendungsfälle sind an Hand eines Ausfüh- rungsbeispieles näher erläutert, in dem eine für das Fernsehband III verwendete Weichenanordnung dar- gestellt ist.
In Fig. 14 ist die Weichenanordnung in Seitenansicht dargestellt. Auf der Unterseite eines U-förmig gebogenen, mit abgeschrägten Seitenflächen versehenen Chassis 68 sind die hier nur teilweise dargestell- ten Richtkoppler 69 und 70 angeordnet. An den schrägen Seitenflächen des Chassis 68 sind Anschluss- klemmen 71 und 72 angebracht, an deren Unterseite die Richtkoppler 69 und 70 angeschlossen sind.
Fig. 15 zeigt die Weichenanordnung von unten gesehen. Die beiden aus flexiblem Material beste- henden Richtkoppler 69 und 70 sind dabei schleifenförmig angeordnet, wodurch der Platzbedarf für die
Weichenanordnung wesentlich geringer wird. Die Richtkoppler müssen nämlich in ihrer Länge an die zu übertragende Frequenz angepasst sein, wobei eine Mindestlänge von etwa tr/4 notwendig ist. Die Richtkoppler 69 und 70 bestehen aus einem auf einem Isolierstoffkörper angebrachten flexiblen Aussenleitergeflecht und dem innerhalb des Isoliermaterials angeordneten Innen-und Koppelleiter, die eine Art geschirmter Doppelleitung bilden. Die Aussenleiter 73 und 74 der Richtkoppler sind leitend, z.
B. durch Löten, mit dem Chassisblech 68 verbunden, während die Anschlüsse für die Innen- und Koppelleiter gegen d, 1s Chassisblech 68 isoliert angeordnet sind. Die Koppelleiter 75 und 77 sind an einem Ende m. r den Widerständen 79 und o abgeschlossen, so dass an dieser Seite nur Anschlüsse 72a und 72b für die Innenleiter 76 und 7, N notwendig sind. Die Anschlüsse 71a und 71c sowie 71b und 71d liegen paarweise jeweils unmittelbar nebeneinander, wobei die Lötstellen für die Innen- bzw. Koppelleiter der Richtkoppler so angeordnet sind, dass diese Leiter möglichst wenig nach aussen abgebogen werden müssen.
Die Richtkoppler haben, zwischen Innen-und Aussenleiter gemessen, zweckmässig einen Eingangswiderstand von etwa 60 Ohm und führen, jeder für sich gesehen, eine erdunsymmetrische Spannung. Die Weichenanordnung kann daher dazu verwendet werden, die von einer Antenne oder einem Antennenverstärker bzw. Umsetzer gelieferte Energie auf zwei einander parallelgeschaltete Stammleitungen einzukoppeln, wobei für die Ankopplung an die eine Stammleitung der eine Richtkoppler und für die Ankopplung an die andere Stammleitung der zweite Richtkoppler verwendet wird. Die unsymmetrischen Stammleitungen werden hiezu mit ihrem Innenleiter an den Innenleiter der Richtkoppler angeschlossen, während die einzukoppelnden Frequenzen über die Koppelleiter eingekoppelt werden.
Da die Stammleitungen bei Verwendung herkömmlicher Koaxialkabel ebenfalls einen Wellenwiderstand von 60 Ohm aufweisen, treten durch die Einschaltung des Richtkopplers mit ebenfalls 60 Ohm Wellenwiderstand keine Reflexioiisstörungen auf.
Für die Verwendung in symmetrischen Antennenanlagen mit 120 Ohm Wellenwiderstand, für die an sich besondere symmetrische Richtkoppler notwendig wären, werden die beiden Leiter der symmetrischen Verteilerleitung an die Innenleiter der Richtkoppler angeschlossen, während die von einer weiteren Antenne oder einem weiteren Verstärker kommende, ebenfalls symmetrische Doppelleitung an die beiden Koppelleiter des Richtkopplers angeschlossen wird. Da in diesem Fall die beiden Koppelleiter, deren Eingangswiderstand jeder für sich 60 Ohm beträgt, in Serie geschaltet erscheinen, ergibt sich auch in diesem Falle ein reflexionsfreier Abschluss, so dass die mit unsymmetrischem Weichenelementen arbeitende Wei- chenanordnung ohne Störungen der Symmetrie und wellenwiderstandsrichtig auch für symmetrische Leitungen verwendbar ist.
Während bei Verwendung der Weichenanordnung zur Ankopplung an unsymmetrische Verteilerleitungen gleichzeitig zwei parallele Stammleitungen angeschlossen werden können, wirkt die Weichenanordnung bei symmetrischen Verteilerleitungen wie eine einzige Weiche und kann deshalb auch nur zur Ankopplung an eine Verteilerleitung verwendet werden.
Es ist auch möglich, die Weichenanordnung zum Ubergang von einer unsymmetrischen auf eine sym-
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metrische Leitung oder umgekehrt zu verwenden. In diesen Fällen wird z. B. an die Klemmen 71a und '71b für die Innenleiter 76 und 78 eine symmetrische Spannung angelegt, während an den Klemmen für die Koppelleitung 71c und 71d und an den Klemmen 72a und 72b unsymmetrische Spannungen abgenom- men werden können, wobei der Wellenwiderstand für den Anschluss der unsymmetrischen Kabel wiederum 60 Ohm beträgt. während der symmetrische Anschluss mit 120 Ohm erfolgt.
In Fig. 16 ist das Chassis 68 in Draufsicht dargestellt, wobei die von den einzelnen Klemmen aus- gehenden Leitungen gestrichelt eingezeichnet sind. Der Abstand zwischen den Anschlussklemmen 71a und
71b einerseits und den Klemmen 71c und 71d anderseits ist zweckmässig so dimensioniert, dass ein sym- metrisches Schlauch- oder Bandkabel ohne allzu grosse seitliche Abbiegung der beiden Leiter angeschlossen werden kann. Die Leitungsanschlussstellen der Richtkoppler sind paarweise zusammengefasst und mit zugehörigen Doppelschellen 81,82 und 83 versehen, so dass eine paarweise Zusammenfassung der zu- und abgehenden Leitungen sowie ein Anschluss der Kabelschirme an das Chassis möglich ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung bezieht sich auf die Anwendung des Erfindungsgedankens auf Ge- meinschaftsantennenanlagen für eine grössere Teilnehmerzahl. Es ist bekannt, Gemeinschaftsantennen- anlagen für den Empfang der Rundfunk-und Fernsehbereiche so auszubilden. dass für jeden Bereich eine oder mehrere Antennen vorgesehen sind, die dann jeweils über Weichen auf eine gemeinsame Niederfüh- rungsleitung geschaltet werden. Für den Empfang der Fernschbänder IV und V besteht dabei die Möglich- keit der Frequenzumsetzung, d. h. der oder die in den Bändern IV oder V empfangenen Kanäle werden in einen freien Kanal der Bänder I oder III umgesetzt.
Dabei ist bei bekannten Antennenanordnungen je- der der Gemeinschaftsantennenanlagen eine eigene Antenne und ein eigener Umsetzer zugeordnet, so dass jeder dieser Anlagen für sich den Empfang aller Rundfunk- und Fernsehbereiche ermöglicht.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Gemeinschaftsantennenanlage für eine grössere Teilnehmer-
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bereich und für den Fernsehempfang in den unteren und oberen Fernsehbändern unter Verwendung der Frequenzumsetzung, und ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass für den Empfang der Rundfunkbereiche und der unteren Fernsehbänder (1, 111) mehrere getrennte und selbständige kleinere Gemelnschaltsanten- nenanlagen mit je einer eigenen Antennenanordnung und einen eigenen Verteilernetz vorgesehen sind, über die die von der jeweiligen Antennenanordnung aufgenommenen Wellenbereiche ohne Umsetzung an
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in den oberen Fernsehbändern (IV, V) empfangenen Kanäle auf in den unteren Fernsehbändern (I, III) liegende Kanäle vorgesehen ist,
die über Richtkoppler in die getrennten Verteilernetze der kleineren Gemeinschaftsantennenanlage eingekoppelt werden.
Bei der gemäss der Erfindung aufgebauten Gemeinschaftsantennenanlage ist das Prinzip der für alle Rundfunk- und Fernsehbereiche selbständigen und in sich geschlossenen Gemeinschaftsantennenanlagen aufgegeben. Die kleineren Gemeinschaftsantennenanlagen bleiben zwar hinsichtlich des Empfanges der Rundfunkbereiche und der unteren Fernsehbänder (I, III) als selbständige Anlagen erhalten, während sie im Bereich der oberen Fernsehbänder (IV, V) eine Grof3gemeinschaftsantennenanlage bilden. Auf diese Weise ist trotz des gemischten inneren Aufbaues eine optimale Wirtschaftlichkeit für die Gemeinschaftsantennenanlage zu erzielen.
Die aus mehreren kleineren Gemeinschaftsantennenanlagen bestehende grosse Gemeinschaftsantennenanlage ermöglicht in der Regel den Empfang des Lang-, Mittel- und Kurzwellenbereiches sowie des Ultrakurzwellenbereiches ohne den Einsatz von Antennenverstärkern, weil die in diesen Bereichen von den Antennen aufgenommenen Energien für die wenigen Teilnehmer ausreicht. Bei günstigen Empfangslagen bzw. bei Verwendung von Empfangsantennen mit hohem Gewinn ist auch der Empfang der Fernsehbänder I und III ohne Einsatz von Antennenverstärkern möglich.
Im Vergleich zu Ge- meinschaftsantennenanlagen mit nur einer einzigen Antennenanordnung und nachgeschalteten Verstärkern für alle Frequenzbereiche, wie dies für eine grosse Anlage notwendig ist, ergibt sich zwar bei Anlagen gemäss der Erfindung ein grösserer Aufwand an Antennen, der aber durch den Wegfall der Antennenverstärker mehr als ausgeglichen wird. Ausserdem ergeben sich bei mehreren kleineren Anlagen einfachere und übersichtlichere Verteilernetze. Auch lässt sich eine gleichmässig gute Versorgung aller Teilnehmer in einfacher Weise bewerkstelligen, weil die einzelnen Leitungszüge kürzer sind bzw. die Verteilerdosen zum grössten Teil wegfallen können.
Dabei ist durch die Einkopplung über Richtkoppler eine vollständige Entkopplung der selbständigen Einzelanlagen gegeneinander bei gleichzeitig geringer Koppeldämpfung für die Nutzenergie erreicht und die Kosten des ohnehin notwendigen Umsetzers und der zugehörigen Antenne verteilen sich gleichmässig
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auf alle kleineren Gemeinschaftsantennenanlagen, für die der Einsatz jeweils eines eigenen Umsetzers zu teuer wäre. Der dem Umsetzer in der Regel nachgeschaltete Verstärker liefert eine ausreichende Energie für alle kleineren Gemeinschaftsantennenanlagen. Die kleineren Gemeinschaftsantennenanlagen können dabei vorteilhaft Teile eines grösseren Wohnblockes umfassen, wobei der gesamte Wohnblock nur eine Antenne oder Antennenanordnung für Band IV/V mit nachgeschaltetem Umsetzer erhält.
Die Erfindung ist aber auch bei räumlich entfernten kleinen Gemeinschaftsantennenanlagen z. B. Reihen-oder Einzelhäusern mit eigenen Antennenanordnungen anwendbar.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind an Hand eines Ausführungsbeispieles in Fig. 17 näher erläutert, in der eine aus vier Einzelanlagen bestehende Grossgemeinschaftsantennenanlage für die Wrsorgungeines Wohn- blockes mit insgesamt 32 Teilnehmern dargestellt ist. Diese besteht aus vier getrennten Antennenanordnungen 84, 85, 86,87, den zugehörigen, für alle Frequenzen gemeinsamen Niederführungs1eitungen 88, 89, 90, 91 und den daran angeschlossenen Verteilerleitungen 92, 93, 94, 95.
Die Antennenanordnungen 84, 85, 86, 87 setzen sich zusammen aus einer vertikalen Stabantenne für den Empfang des Lang-, Mittel-und Kurzwellenbereiches sowie einer UKW-Rundfunkantenne und Fernsehantennen für den Empfang der Fernsehbänder I und/ oder Ill. Diese Antennen sind in der Figur nur schematisch angedeutet. Dabei können bei einzelnen Anlagen auch Antennen fehlen bzw. zusätzliche Antennen in dem genannten Bereich vorhanden sein, weil jede dieser Anordnungen eine für sich selbständige Gemeinschaftsantennenanlage bildet. Die Verteilerleitungen bestehen aus zwei parallelgeschalteten Stammleitungen, in die die Anschlussdosen 96 für jeweils vier Teilnehmer eingeschaltet sind, wobei diese als Einzel- oder Doppeldosen ausgebildet sein können.
Die Stammleitungen sind am Ende durch Abschlusswiderstande 97 reflexionsfrei abgeschlossen. Das Leitungssystem besteht aus koaxialen Leitungen, wobei jeweils nur die Innenleiter gezeichnet sind. An Stelle von koaxialen NiederfUhrungs- und Verteilungsleitungen lassen sich aber auch symmetrische Leitungen verwenden. Für den Empfang der oberen Fernsehbänder, d. h. der Bänder oberhalb des Fernsehbandes III, ist für die vier dargestellten kleineren Gemeinschaftsantennenanlagen eine einzige Antenne 98 dargestellt, deren Empfangsfrequenz in einem Umsetzer 99 in
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freien Kanal, innerhalbstellten Antenne 98 können auch mehrere Antennen oder Anteniienanordnungen für mehrere Kanäle der Fernsehbänder IV oder V mit entsprechenden Umsetzern vorgesehen sein.
Es ist zweckmässig, die Antennen für die Fernsehbänder IV und V und die zugehörigen Umsetzer mit einer der Antennenanordnungen der selbständigen Gemeinschaftsantennenanlagen baulich zu vereinigen. Die Antennen für die Fernsehbänder IV und V können dabei z. B. zusammen mit der Antennenanordnung 86 auf einem gemeinsamen Standrohr angebracht werden.
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Richtkoppler 102, 104, 107 und 109 an die Niederführungsleitungen 88, 89, 90, 91 angekoppelt.
Die Richtkoppler, welche vorteilhaft aus einem aus Innen- und Aussenleiter bestehenden Koaxialleitungssystem mit zwischen Innen-und Aussenleiter angeordnetem Koppelleiter bestehen, lassen sich in einfacher Weise in die koaxialen Niederführungsleitungen 88, 89, 90, 91 einfügen, wobei lediglich die Niederführungsleitun- gen aufzutrennen und Innen- und Aussenleuer der Richtkoppler mit den Innen-und Aussenleitern der Niederführungsleitungen zu verbinden sind. Auf einer Seite des Koppelleiters wird die von dem Umsetzer 99 ausgehende Leitung 100 bzw. 101 angeklemmt, das andere Ende der Koppelschleife ist durch die Abschlusswiderstände 103, 105, 108 oder 110 reflexionsfrei abgeschlossen. Durch eine gerichtete Einkopplung der umgesetzten Kanäle aus den oberen Fernsehbändern bleiben die Einzelanlagen weiterhin gegeneinander entkoppelt.
Die Verwendung von Richtkopplern macht es auch möglich, die umgesetzte Frequenz in einen Kanal der Fernsehbänder I oder III zu verlegen, dessen Nachbarkanal von den Empfangsantennenanordnungen 84, 85, 86, 87 empfangen wird. Die einzelnen Richtkoppler sind gegeneinander durch Ohmsche Widerstände 106 bzw. 111 entkoppelt, wobei diese Widerstände in diejenigen Zweige gelegt werden, welche dem Umsetzer unmittelbar benachbart sind, während die am weitesten entfernten Richtkoppler (z. B. 102) ohne Entkopplungswiderstände unmittelbar an die vom Umsetzer 99 ausgehende Leitung angeschlossen sind. Es kann z.
B. bei Verteilung der vom Umsetzer gelieferten Energie auf sehr viele Einzelanlagen möglich sein, dass die am Umsetzer 99 auftretende Ausgangsspannung trotz eines mit dem Umsetzer vereinigten Verstärkerteiles für die umgesetzte Frequenz nicht für eine vollständige Versorgung aller Teilnehmer ausreicht. Sofern bei den Einzelanlagen für die von ihnen empfangenen Kanäle der Fernsehbänder I oder III Antennenverstärker vorhanden sind, ist es zweckmässig, diese Verstärker zwischen dem Richtkoppler und der Verteilerleitung in die Niederführungsleitung einzufügen, wie dies z. B. durch den gestrichelt dargestellten Antennenverstärker 112 in der Niederführungsleitung 88 angedeutet ist.
Es ist dabei möglich, dass ein bereits vorhandener Breitbandverstärker zusätzlich noch die Verstärkung der umgesetzten Frequenz mit übernehmen kann, sofern diese Frequenz in einem Kanal des bereits vorher verstärkten Bandes liegt.
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Die Erfindung lässt sich sowohl zur Erweiterung bereits bestehender Antennenanlagen als auch bei neu zu errichtenden Anlagen anwenden. Dabei ist je nach Art und Zahl der vorhandenen kleineren Ge- meinschaftsantennenanlagen eine vielseitige Verwendbarkeit gegeben. Insbesondere kann jede der ein- zelnen unabhängigen Gemeinschaftsantennenanlagen im Bereich bis einschliesslich des Fernsehbandes III beliebig aufgebaut sein.
Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft die bauliche Ausbildung der für die Zwecke der Erfindung geeigneten Richtkoppler, die aus einem äusseren Schirm und zwei im Inneren dieses Schirmes angeordne- ten Innenleitern bestehen. Es sind Richtkoppleranordnungen bekannt, bei denen ein Koppelleiter über eine bestimmte Länge längs einer durchgehenden Leitung geführt ist, wodurch bei Einhaltung bestimmter
Koppelbedingungen eine richtungsabhängige Auskopplung von Energie möglich ist. Derartige Anordnun- gen werden deshalb besonders in der Messtechnik zur Feststellung des Vor-Rück-Verhältnisses von längs einer Leitung laufenden Wellen benutzt. Der Aufbau derartiger Richtkoppler für Messzwecke muss sehr sorgfältig vorgenommen werden.
Die Koppelschleife wird meist in einem gesonderten Gehäuse untere- bracht, das an beiden Enden mit Anschlussmöglichkeiten für Kabel versehen ist. Diese Richtkoppler sind für einen bestimmten Frequenzbereich ausgelegt und nicht für alle Betriebsfälle verwendbar.
Es ist auch bekannt, durch nachträgliches Einfügen eines Koppelleiters in ein koaxiales Kabel Richt- koppler herzustellen. Beim Aufbau von Richtkopplern aus Kabeln mit einem äusseren Schirm und einem im Inneren dieses Schirmes angeordneten Innenleiter muss die Koppelschleife in einem bestimmten Be- reich parallel zum Innenleiter geführt werden. Da die Koppelschleife zwischen dem Innenleiter und dem
Aussenleiter angeordnet werden muss, ist es z. B. möglich, einen derartigen Richtkoppler so herzustellen, dass der Aussenleiter längs eines bestimmten Bereiches aufgeschnitten wird, wobei die zwischen Innen- und Aussenleiter liegende Isolation mit einer entsprechenden Vertiefung zur Aufnahme des Koppelleiters zu versehen ist. Nach dem Einlegen des Koppelleiters kann die Schnittstelle am äusseren Schirm z.
B. durch Löten oder durch Überlegen eines leitenden Geflechtes oder Bleches wieder verschlossen werden.
Derartige Koppelanordnungen erfordern zu ihrer Herstellung einen grossen Arbeitsaufwand und ergeben wegen der nicht gleichmässigen Führung der Koppelschleife keine so ausgeprägten Richteigenschaften, wie sie bei Richtkopplern normalerweise zu erwarten sind.
Zur Erzielung einer gleichmässigen Kopplung längs des ganzen Koppelbereiches ist bei einer bekann- ten Richtkoppeleinrichtung der Aussenleiter eines Hochfrequenzkabels ganz oder zum Teil entfernt und in diesem Bereich der ebenfalls aus einem koaxialen Kabel hergestellte Koppelleiter auf die Aussenseite der Isolierung der koaxialen Leitung aufgelegt. Hiezu ist bei dem als Koppelleiter wirkenden Koaxial- kabel die Isolation bis zu einer tangential an den Innenleiter anliegenden Fläche entfernt. Der Abstand zwischen den Innenleitern der beiden Kabel ist damit durch die Dicke des Isolationsmaterials des einen
Kabels festgelegt und bleibt im Koppelbereich konstant. Die beiden Kabel werden mit einer leitenden
Umspinnung oder einem Blech umgeben, das gegen Ende des Koppelbereiches mit den Aussenleitern der beiden koaxialen Kabel verbunden ist.
Auch für diese Koppelanordnung ergibt sich eine relativ umständ- liche Herstellungsweise, wobei auch der Grad der gegenseitigen Verkopplung der beiden Innenleiter durch die Dicke des Isolationsmaterials festgelegt ist und damit von den jeweils verwendeten Kabeln abhängt.
Gemäss der Erfindung, welche sich auf einen aus einem äusseren zylindrischen Schirm und zwei im
Inneren dieses Schirmes angeordneten gegeneinander und gegen den Schirm isolierten Leitern bestehenden Richtkoppler bezieht, werden diese Nachteile dadurch vermieden, dass ein relativ kurzes Kabelstück von einem Kabel grösserer Länge abgeschnitten ist, bei dem die beiden innerhalb des Schirmes liegenden Leiter als durchgehende Innenleiter vorzugsweise mit im Vergleich zu ihrem Abstand vom Schirm geringem gegenseitigen Abstand derart angeordnet sind, dass der Wellenwiderstand der Leiteranordnung gemessen zwischen dem einen Innenleiter und dem Schirm etwa den gleichen Wert aufweist wie zwischen dem zweiten Innenleiter und dem Schirm, wobei dieser Wellenwiderstandswert etwa dem herkömmlicher koaxialer Kabel entspricht und vorzugsweise 60 Ohm beträgt,
so dass dieses kurze Kabelstück in den Verlauf einer koaxialen Hochfrequenz-Energieleitung reflexionsfrei einschaltbar und dort als Richtkoppler verwendbar ist.
Im Gegensatz zu den für Messzwecke verwendeten, von vornherein als selbständige Baueinheiten ausgebildeten Richtkopplern und den durch besondere Massnahmen aus einem koaxialen Kabel durch Einführen eines Koppelleiters hergestellten Richtkopplern wird gemäss der Erfindung demnach ein besonderes Richtkopplerkabel von grösserer Länge verwendet, von dem Leitungsstücke entsprechender Länge abgeschnitten werden können, die sich je nach Verwendungszweck bei verschiedenen Bauteilen einbauen lassen. Damit sind zunächst die sich bei Richtkopplern daraus ergebenden Schwierigkeiten vermieden, dass die Länge der Koppelschleife in einer bestimmten Beziehung zur ausgekoppelten Wellenlänge stehen soll.
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Es werden meist Koppelschleifen von etwa À./4 Länge verwendet, weil sich für die der Wellenlänge À. entsprechende Frequenz die geringste Koppeldämpfung ergibt. Durch das erfindungsgemässe Richtkoppler- kabel erübrigt sich eine umfangreiche Lagerhaltung, weil für jede Frequenz die entsprechenden Richt- koppler einfach durch Abschneiden von Kabelstücken passender Länge zu erhalten sind. Die Herstellung eines solchen Kabels lässt sich im wesentlichen mit den in der Kabeltechnik üblichen Verfahren bewerk- stelligen, wobei zum Unterschied gegenüber den aus koaxialen Kabeln nachträglich hergestellten Rieht- kopplern für jeden Richtkoppler die gleichen Daten gelten, weil das Kabel in einem einheitlichen Ar- beitsgang hergestellt ist.
Das Mass der gegenseitigen Kopplung zwischen den beiden Innenleitern sowie die Wellenwiderstandsbedingung lassen sich mit hoher Genauigkeit einhalten, während es bei den be- kannten, aus koaxialen Kabeln nachträglich hergestellten Richtkopplern, durch irgendwelche Zufällig- keiten bei der Montage mitbestimmt wird. Arbeiten am Kabel sind, abgesehen von der Vorbereitung der
Anschlussstellen für die Einschaltung in eine normale Leitung, nicht notwendig.
Für die Einhaltung der Wellenwiderstandsbedingung, nach der der Wellenwiderstandgenienenzwi- schen den beiden Innenleitern und dem äusseren Schirm jeweils den gleichen Wert ergeben und etwa dem eines gewöhnlichen koaxialen Kabels entsprechen soll, ergeben sich verschiedene Möglichkeiten. Der
Wellenwiderstand zwischen dem Schirm und den Innenleitern ist vom Durchmesser des Schirmes und der
Innenleiter sowie deren gegenseitigen Abstand abhängig. Eine weitere Beeinflussung des Wellenwider- standes ist durch die Wahl der Dielektrizitätskonstante des zwischen den einzelnen Leitern angeordneten
Isolationsmaterials möglich.
Die Anordnung der beiden Innenleiter des Richtkopplerkabels erfolgt gemäss einer vorteilhaften wei- teren Ausgestaltung der Erfindung derart, dass einer der Innenleiter bezüglich des äusseren Schirmes koaxial verläuft und der zweite Innenleiter den koaxialen Innenleiter wendelförmig umschlingt. Der koaxiale In- nenleiter ist dabei vorteilhaft mit einer dünnen Isolierschicht umgeben, auf der der zweite Innenleiter als Blankdraht wendelförmig aufgewickelt ist. Dadurch lässt sich der gegenseitige Abstand der beiden Innenleiter in einfacher Weise konstant halten, während bei einfacher Parallelführung der beiden Innenleiter beim Umgiessen mit Isoliermaterial diese gegeneinander verschoben werden können.
Zugleich ergibt sich für den wendelförmig verlaufenden Leiter, der in diesem Falle als Koppelleiter verwendet wird, ein grö- sseres Phasenrnass als für den koaxial verlaufenden Innenleiter. Die Isolierschicht auf dem koaxialen Innenleiter besteht vorteilhafterweise aus einem sehr dünnen Geflecht, das auf dem Innenleiter z. D. durch
Umspinnen aufgebracht wird. Die Dielektrizitatskonstante des zwischen dem wendelförmig verlaufenden Innenleiter und dem äusseren Schirm liegenden Isoliermaterials soll dabei zweckmässig grösser sein als die Dielektrizitätskonstante des Isoliermaterials zwischen dem koaxialen und dem wendelförmig verlaufenden Innenleiter.
Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit fur die Anordnung der Innenleiter bei dem erfindunggemässen Richtkopplerkabel besteht darin, dass die beiden Innenleiter miteinander verdrillt sind und beide symmetrisch bezüglich der Achse des äusseren Schirmes verlaufen. Dadurch sind beide Leiter bezuglich des ausseren Schirmes gleichwertig und die Einhaltung der Wellenwiderstandsbedingung ist besonders einfach. Allerdings müssen in diesem Falle die beiden Innenleiter z. B. durch eine Umspinnung mit Isoliermaterialien verschiedener Farbe od. dgl. äusserlich voneinander unterschieden werden, damit bei der Einschaltung in eine koaxiale Leitung die beiden Leiter in der richtigen Zuordnung angeschlossen werden.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind an Hand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert, in denen der Aufbau von Richtkopplerkabeln dargestellt ist.
Fig. 18 zeigt im Längsschnitt ein Stück eines Richtkopplerkabels, so dass die beiden Innenleiter 113 und 114 freigelegt sind. In Fig. 19 ist dieses Kabel im Querschnitt dargestellt. Der Innenleiter 113 ist mit Isoliermaterial, z. B. in Form eines Geflechtes umgeben, während der Innenleiter 114 als Blankdraht auf den Innenleiter 113 aufgewickelt ist. Der Innenleiter 113 verläuft koaxial zu dem äusseren Schirm 115. Zwischen den Innenleitern 113 und 114 und dem äusseren Schirm 115 liegt das Isoliermaterial 116, durch welches gleichzeitig die beiden Innenleiter in ihrer Lage bezüglich des Schirmes 115 festgelegt sind. Durch eine Schutzhülle 117 ist der Schirm 115 nach aussen abgedeckt.
Der Wellenwiderstand, gemessen zwischen dem koaxialen Innenleiter 113 und dem äusseren Schirm 115 und zwischen dem wendelförmig verlaufenden Innenleiter 114 und dem Schirm 115 ist so gewählt, dass ein Stück dieses Kabels als Richtkoppler reflexionsfrei in eine koaxiale Leitung einschaltbar ist. Für koaxiale Kabel herkömmlicher Bauart beträgt dieser Wellenwiderstandswert 60 Ohm. Die magnetische und die elektrische Kopplung zwischen den beiden Innenleitern 113 und 114 soll dabei so gewählt werden, dass das Verhältnis von magnetischer Kopplung zu elektrischer Kopplung gleich dem Produkt aus dem Wellenwiderstand der Durchgangsleitung 113 und der Koppelleitung 114 ist.
Da im vorliegenden Fall diese beiden Wellenwiderstände gleich gross sein sollen, ist das Verhältnis von magnetischer Kopplung zu elektrischer Kopplung
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gleich dem Quadrat des Wellenwiderstandes einer der Leiteranordnungen. Der Abstand der beiden Innenleiter 113 und 114 voneinander ist im Vergleich zu ihrem Abstand vom äusseren Schirm 115 sehr gering.
An sich ist diese Anordnung der Innenleiter bezüglich des äusseren Schirmes in diesem Falle unsymme- trisch, weil der wendelförmig verlaufende Innenleiter 114 einen geringeren Abstand vom äusseren Schirm US aufweist als der Innenleiter 113. Die Unsymmetrie ist aber wegen des relativ grossen Abstandes der Innenleiter vom Schirm nicht sehr gross und kann durch geeignete Massnahmen so weit verringert werden, dass die Leiteranordnung im Rahmen der erforderlichen Genauigkeit einer symmetrischen Anordnung entspricht. Eine dieser Massnahmen besteht darin, dass der wendelförmige Innenleiter 114 einen geringeren
Durchmesser erhält als der koaxial verlaufende Innenleiter 113.
Fig. 20 zeigt im Längsschnitt ein Stück eines Richtkopplerkabels, dessen Innenleiter 118 und 119 symmetrisch bezüglich des äusseren Schirmes 121 verlaufen. Dieses Kabel ist in Fig. 21 im Querschnitt dargestellt. Die beiden Innenleiter 118 und 119 sind miteinander verdrillt. Der Raum zwischen den Innenleitern 118 und 119 und dem Schirm 121 ist durch Isoliermaterial 120 gefüllt. Auf dem Schirm 121 ist ein Schutzüberzug 122 angebracht. Die beiden Innenleiter 118 und 119 sind mit einem dünnen isolierenden Überzug versehen, wobei die beiden Innenleiter durch äussere Merkmale so zu kennzeichnen sind, dass bei der Einschaltung in eine koaxiale Energieleitung, z. B. die Verteilerleitung einer Gemeinschaftantennenanlage, die Zuordnung der einzelnen Leiter zueinander in der richtigen Reihenfolge vorgenommen werden kann.
Da bei diesem Kabel die beiden Innenleiter 118 und 119 symmetrisch bezüglich des äusseren Schirmes 121 verlaufen, ist die Einhaltung der Wellenwiderstandsbedijigung, dass der Wellenwiderstand zwischen jedem der Innenleiter und dem äusseren Schirm gleich gross sein soll, in einfacher Weise einzuhalten.
Bei Gemeinschaftsantennenanlagen, für die die Anwendung der Erfindung mit besonderem Vorteil möglich ist, muss ein relativ grosser Frequenzbereich aus der Verteilerleitung ausgekoppelt werden. Für den Anschluss der Fernsehgeräte soll dabei die Übertragung des gesamten Fernsehbereiches mit einem einzigen Richtkoppler möglich sein. Hiezu ist es vorteilhaft, die Länge des Richtkopplers etwa zu À/4 einer Frequenz zu wählen, die im oberen zu übertragenden Frequenzbereich liegt. Bei Übertragung der Fernsehbänder I, III und IV/V wird diese Frequenz, für die die Länge des Richtkopplers À/4 beträgt, und dieser deshalb die geringste Koppeldämpfung aufweist, etwa bei 600 MHz liegen.
Für die Frequenzen der Fernsehbänder I und III ergibt sich damit allerdings ein Anstieg der Koppeldämpfung, wobei jedoch zu berücksichtigen ist, dass die Leitungsdämpfung mit wachsender Frequenz zunimmt. Damit würden dann bei gleich grossen Ausgangsspannungen der Antennenverstärker oder der Antennen den einzelnen Teilnehmern in den oberen Frequenzbereichen durch die erhöhte Leitungsdämpfung geringere Antennenspannungen zur Verfügung stehen als für die niedrigeren Frequenzbereiche. Durch den Anstieg der Koppeldämp- fung für die niedrigeren Frequenzen und die Erhöhung der Leitungsdämpfung für die hohen Frequenzen ergeben sich insgesamt an den Antennenanschlussdosen aber für alle Frequenzbereiche im wesentlichen etwa gleich grosse Ausgangsspannungen.
Fig. 22 zeigt ebenfalls im Schnitt ein in den Verlauf einer koaxialen Leitung 123, z. B. einer Verteilerleitung einer Gemeinschaftsantennenanlage eingeschaltetes Stück 124 eines Richtkopplerkabels entsprechend Fig. 18 und Fig. 19. Es lässt sich in gleicher Weise z. B. auch ein Stück eines Richtkopplerkabels verwenden, wie es in Fig. 20 dargestellt ist. Das Richtkopplerkabelstück 124 ist auf einem Montage-
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nenleiter 127 der Abzweigleitung 128 isolierte Anschlussklemmen 129, 130 und 131 vorgesehen sind. Die Aussenleiter bzw. Schirme der Kabel 123, 124 und 128 sind leitend miteinander verbunden, wie es durch die eingezeichneten Drahtstücke 132 - 134 angedeutet ist. Die leitende Verbindung der Aussenleiter kann aber auch über Klemmschellen und das Montageblech 125 erfolgen.
Bei der dargestellten Anordnung wird für die Abzweigleitung 128 im wesentlichen nur Energie ausgekoppelt, die von links nach rechts läuft, während von den von rechts nach links laufenden Energieanteilen praktisch nichts in die Abzweigleitung 128 gelangt. Der InnenIeiter 135 des Richtkopplerkabelstückes ist mit dem Innenleiter 126 der Leitung 123 verbunden, die z. B. die Verteilerleitung einer Gemeinschaftsantennenanlage bildet. Der zweite In-
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abgeschlossen, während am andern Ende der Innenleiter 127 der Abzweigleitung 128, z. B. einer Empfän- geranschlussschnur angeordnet ist. Das Richtkopplerkabelstück 124 bildet zweckmässigerweise zusammen mit dem, Montageblech 125 und den Anschlussstellen 129, 130, 131 eine fertige Baueinheit.
Der Anschluss der Abzweigleitung 128 kann auch über eine Steckbuchse erfolgen, die dann die Klemme 131 ersetzt. Das Richtkopplerstück 124 wird dabei zweckmässig in der Antennendose selbst angeordnet. In ähnlicher Weise können Stücke des Richtkopplerkabels auch bei Antennenweichen Verwendung finden.
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Die Anwendung des Richtkopplerkabels ist auch nicht auf Anlagen mit erdunsymmetrischen, z. B. koaxialen Leitungen beschränkt, sondern es kann auch bei symmetrischen Doppelleitungen Verwendung finden. Dabei wird in jeden der beiden Leiter der Doppelleitung ein entsprechendes Stück des Richtkopp- lerkabels eingeschaltet ; für eine Auskoppelstelle sind also zwei Richtkoppler notwendig.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Anordnung zur Zusammenschaltung mindestens zweier Antennen oder Antennenverstärker bzw.
Umsetzer des Fernsehbereiches auf eine oder mehrere gemeinsame Verteilerleitungen unter Verwendung von Richtkopplern, wobei die auf die Verteilerleitungen eingekoppelten Frequenzen vorzugsweise in Ka- nälen innerhalb des gleichen Bandes liegen, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang einer oder meh- rerer Antennen bzw. Antennenverstärker oder Umsetzer unmittelbar und ohne Zwischenschaltung von Fil- tergliedern an die Verteilerleitungen angeschlossen ist und dass die Ankopplung der weiteren Antennen bzw. Antennenverstärker oder Umsetzer über Richtkoppler erfolgt, deren Abschlusswiderstand dem anten- nen-bzw. verbraucherseitigen Ende der Verteilerleitungen zugewandt ist.