<Desc/Clms Page number 1>
Einrichtung für Gemeinschaftsantennenanlagen
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur kopplungsfreien Verbindung von zwei an fernsehtechnische Apparate angeschlossenen Kabeln mit einem dritten, den beiden erstgenannten gemeinsamenweiteren Kabel, welche Einrichtung aus zwei Leitungsstücken besteht, die mit je einem ihrer Enden zusammengeführtund dort andas gemeinsame Kabel angeschlossen sind, während ihre offenen Enden, an denen die Apparate angeschlossen sind, mit einem ohmschen Widerstand verbunden sind.
Es ist bekannt, zur Entkopplung zweier Antennen ein Leitungsstück von insgesamt "-/2 Länge zu verwenden, in dessen Mitte die beiden Antennen gemeinsame Niederführungsleitung angeschlossen ist, während die offenen Enden, an denen die Antennen angeschlossen sind, durch einen ohmschen Widerstand Überbrückt werden. Für À wird dabei ein Wert gewählt, der zwischen den Arbeitswellenlängen der Antennen liegt.
Mit dieser Anordnung lässt sich eine gute Entkopplung zweier Antennen erreichen, sofern deren Arbeitsfrequenzen nicht allzu weit voneinander entfernt sind. Dies ist beim Fernsehempfang in der Regel dann gegeben, wenn beide Antennen in Kanälen des gleichen Fernsehbandes arbeiten.
Um den mechanischen Aufbau der bekannten Entkopplungseinrichtung derart zu gestalten, dasseine einfache rationell zu fertigende und damit auch für die Herstellung ingrosserenStückzahlengeeigneteBau- form entsteht, die vor allem hinsichtlich der Breitbandigkeit und der Entkopplung gute elektrische Eigenschaften aufweist, wird auf einer isolierenden Platte eine streifenförmige Leitung angebracht, derenEn-
EMI1.1
der koaxialen, von den Apparaten kommenden Kabel, sowie auch in der Mitte der Leitung eine Anschlussstelle für den Innenleiter des ebenfalls koaxialen gemeinsamen Kabels vorgesehen,
während die Aussenleiter dieser Kabel durch Klemmschellen leitend mit einer parallel zur isolierenden Platte angeordneten Metallplatte
EMI1.2
der mittleren Anschlussstelle aus stetig gekrümmt oder abgewinkelt nach zwei Seiten verläuft und in einer nahezu geschlossenen Figur zu den Anschlussstellen an ihrem Ende zusammengeführt ist.
Bei der Herstellung der Entkopplungseinrichtung in Form einer gedruckten Schaltung lassen sich zweckmässig doppelt kaschierte Platten verwenden, bei denen die Leiterbahnen aus einer der Metallschichten herausgeätzt wird, während die mit den Aussenleitern der zu- und abgehenden Kabel verbundene Metallplatte durch die zweiteleitende Schicht der doppelt kaschierten Platte gebildetwird.
Die Entkopplungseinrichtmg ist, sofern sie als selbständiger Bauteil verwendet wird, zweckmässig auf einem Chassis angeordnet und von einem Schutzgehäuse umschlossen. Bei der Zusammenschaltung von Empfangsantennen auf eine gemeinsame Niederführungsleitung kann sie auch im Inneren eines der Anschlusskästchen der Empfangsantennen untergebracht werden.
<Desc/Clms Page number 2>
Bei der Anwendung der bekannten Ringgabelschaltung als Verteiler bei Gemeinschaftsantennenanla- gen ergeben sich Schwierigkeiten, weil dort üblicherweise mehrere Frequenzbänder auftreten, während die Gabelschaltung an sich schmalbandig ist. Diese Schwierigkeiten lassen sich vorteilhaft dadurch beheben, dass erfindungsgemäss bei der Übertragung mehrere Fernsehbänder (z. B Band m und Band IV) mit untereinander verschiedenen Wellenbereichen die Gesamtlänge der Leitung gleich einer halben Wellenlänge einer innerhalb des Bandes mit dem relativ höher gelegenen Wellenbereich (Band IB) liegenden Welle so gewählt ist, dass ein ungeradzahliger Teil (ein Drittel, ein Fünftel, usw.) dieser ausgewählten Welle in den relativ niedriger liegenden Wellenbereich (z. B. Band IV) fällt.
Durch diese Massnahme ist die Verteilung mehrerer Fernsehbänder mittels einer Ringleitung ermöglicht.
Da im Bereich der grösseren Betriebswellenlänge die Entkopplung zwischen denverteilerleitungen breitbandig ist, kann die Grundfrequenz so festgelegt werden, dass für den Bereich der kürzeren Wellenlängenein optimaler Verlauf der Entkopplung erreicht wird. Die Durchgangsdämpfung liegt in beiden Wellenbereichen nahezu unverandert bei etwa 3 db, was einer praktisch verlustlosen gleichmässigen Leistungsaufteilung auf zwei Verteilerleitungen entspricht. Die Frequenzen des Rundfunkbereiches können ebenfalls über die in Form einerRinggabel aufgebaute Verteilerschaltung übertragen werden, weil hier die Leitungslängen der Ringgabel, bezogen auf die Wellenlänge, sehr kurz ist und störende Transformationen deshalb weniger in Erscheinung treten.
Bei mehr als zwei Verteilerleitungen kann die Versorgung durch eine kaskadenartige Hintereinanderschaltung von Ringgabeln vorgenommen werden. Da die Aufteilung praktisch verlustlos erfolgt, ist auch die Verwendung einer grösseren Anzahl von Ringgabeln kaum mit Nachteilen verbunden.
Der Widerstand, der beide Verteilerleitungen untereinander verbindet, wird in seinem Widerstandswert gleich der Summe der Wellenwiderstände dieser Leitung gewählt. Die transformierenden Leitungsstücke der Ringgabelschaltung können in einfacher Weise durch koaxiale Kabelstücke gebildet sein. Zur Erzielung kleiner Abmessungen ist ein Aufbau in Form gedruckter Schaltungen zweckmässig, wobei über einer leitenden Fläche streifenförmige Leiterbahnen entsprechender Länge angebracht werden.
Da sich bei derübertragung von Signalen mit grösserer Betriebswellenlänge relativ lange transformierende Leitungsstücke für die gedruckte Ringgabelschaltung ergeben, werden zur Erzielung einer gedrängten Bauweise die Leitungsstücke erfindungsgemäss mäanderförmig angeordnet und einander benachbarte, vorzugsweise die parallel zueinanderverlaufenden, Abschnitte der Leitungdurch zwischenliegende leitende Streifen entkoppelt Diese der Entkopplung dienenden Leiterbahnen weisen keine Anschlussstellen auf.
Bei in Form von gedruckten Schaltungen ausgebildeten Ringgabeln werden ferner erfindungsgemäss die transformierenden Leitungsstücke gleichmässig auf zwei übereinanderliegende Platten verteilt, die durch eine leitende Zwischenschicht gegeneinander entkoppelt sind. Die Ringgabel wird in diesem Falle vorteilhaft etwa um ihre Symmetrielinie umgeklappt, so dass jedes der Leitungsstücke auf einer besonderen Platte liegt.
An den Enden der transformierenden Leitungsstücke können mehrere Anschlussstellen vorgesehen sein, die unterschiedliche aktive Längen und damit eine Veränderung der Abstimmung ergeben.
Weitere Einzelheiten sind an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : Fig. l eine Ringgabel von unten gesehen und Fig. 2 in Draufsicht, Fig. 3 eine Ausführungsform für grössere Wellenlängen, Fig. 4 eine als feste Baueinheit ausgebildete Ringgabel im Schnitt, Fig. 5 die gleiche Anordnung in Draufsicht, Fig. 6 in schematischer Darstellung den Aufbau einer Gemeinschaftsantennenanlage mit zwei Verteilerleitungen, Fig. 7 den äusseren Aufbau einer aus streifenförmigen Leiterbahnen bestehenden Ringgabel und die Fig. 8 und 9 in Draufsicht bzw. Seitenansicht eine aus zwei gleichen Teilstücken zusammengesetzte Ringgabel.
Innig. l ist auf einer isolierenden Platte 1 eine streifenförmige Leiterbahn 2 angeordnet, die von den Lötstellen 3 und 4 aus gerechnet, eine Länge von insgesamt etwa A/2 aufWeist, wobei À einem Wert entspricht, der zwischen den Arbeitswellenlängen der mit dieser Entkopplungseinrichtung zusammenzuschaltenden Antennen liegt. Zwischen den zusammengeführten Enden der streifenförmigen Leiterbahn 2 ist an den Lötstellen 3 und 4 ein ohmscher Widerstand 5 in Form eines Schichtwiderstandes angeschlossen, dessen Anschlussdrähte möglichst kurz gehalten sind.
Die streifenförmi Leitung 2 besitzt in ihrer Mitte eine weitere Lötstelle 6, die ebenso wie die Lötstellen 3 und 4 zu Anschlussstellen 3a, 4a, zu einer Anschlussstelle 6a an der Oberseite der Platte 1 herausgeführt ist, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist.
Diese Anschlussstellen sind als Schraubklemmen ausgebildet, die isoliert gegen die auf der Isolierstoffplatte 1 aufliegenden Metallplatte 7 angebracht sind, was durch entsprechende Ausschnitte
EMI2.1
<Desc/Clms Page number 3>
4a, und 6a durch die umgebogenen Laschen 3b, 4b und 5b gehalten. An den Anschlussstellen 3a und 4a sind die koaxialen Kabel 10 und 11 angeschlossen, die mit innerhalb des gleichen Fernsehbandes arbeitenden Antennen, Antennenverstärkern oder Umsetzern verbunden sind und die auf das ge- meinsame Niederführungskabel 12 zusammengeschaltet werden sollen.
Die Aussenleiter 13,14 und 15 der koaxialen Kabel 10, 11 und 12 werden über die Klemmschellen 16 und17 leitend mit der Metallplatte 7 verbunden, so dass die streifenförmige Leitung 2 zusammen mit dieser Metallplatte eine elektrische Leiteranordnung ergibt, deren Wellenwiderstand durch die Grösse und den Abstand der Leiter 2 und 7, sowie das zwischenliegende Dielektrikum bestimmt wird. Der Widerstand 5, der als Schichtwiderstand ausgebildet ist, wird in seinem Widerstandswert doppelt so gross gewählt, wie der Wellenwiderstand der koaxialen Leitungen 10, 11 und 12, während die Leiteranordnung 2 und 7 den \/2-fachen Weit dieses Wellenwiderstandes aufweisen soll.
Fig. 3 zeigt eine auf einer Isolierstoffplatte 20 angeordnete streifenförmige Leitung 21, deren Funktion der in Fig. l beschriebenen Einrichtung entspricht und die ebenfalls mit der in Fig. 2 dargestellten Oberseite abgedeckt ist. Zur Erzielung möglichst geringer Aussenabmessungen der Platte 20 verläuft die streifenförmige Leiterbahn 21 in mehreren Bogen und Schleifen, wobei im Bereich des Widerstandes 22 die Enden der streifenförmigen Leiter 21 möglichst nahe zusammengeführt sind. Über die Leitstellen 23, 24 und 25 erfolgt eine Verbindung zu den an der Rückseite der Isolierstoffplatte 1 angebrachten und hier nicht näher dargestellten Anschlussstellen, die in der gleichen Weise aufgebaut sind, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist.
Die streifenförmige Leitung 21 ist ihrer Länge nach grösser als die Leitung 2 nach Fig. l, weshalb sie für den niedrigeren Frequenzbereich (Femsehband IV) geeignet ist, während die Leitung 2 für höhere Frequenzen und mit dementsprechend kürzeren Wellenlängen ausgelegt ist (Fernsehband V). Die Entkopplung zwischen den Antennen bzw. Antennenverstärkern oder Umsetzern ist dann ausreichend gross, wenn beide in Kanälen innerhalb ein und desselben Femsehbandes arbeiten. Diese breitbandig gute Entkopplung wird vor allem durch die Ausbildung der Leiterbahn und durch die Ausgestaltung des die freien Enden dieser Leiterbahn bildenden Widerstandes mit möglichst kurzen Anschlussdrähten erreicht. Die Entkopplungseinrichtung kann auch in der Weise angewendet werden, dass auf einer gemeinsamen Leitung (z. B.
Kabel 12 in Fig. 2) vorhandene Kanäle auf zwei verschiedene Leitungen (z. B. Kabel 10 und 11) aufgeteilt werden, die dann gegeneinander entkoppelt sind.
Fig. 4 zeigt im Schnitt und Fig. 5 in Draufsicht eine als Antennenweiche verwendbare Entkopplungseinrichtung, die als selbständiger Bauteil ausgebildet und im Inneren eines Schutzgehäuses 27 angeordnet ist. Auf einem metallischen Chassis 28 ist eine leitende Platte 29 angebracht, die der Platte 7 in Fig. 2 entspricht. Das Chassis 28 und die Metallplatte 29 sind über Nietverbindungen 30 und 31 leitend miteinander verbunden. Für den Anschluss der Innenleiter der koaxialen Kabel sind die Schraubklemmen 32, 33 und 34 vorgesehen, während die Aussenleiter über Klemmschellen 35 und 36 leitend und unter Zugentlastung mit der Platte 29 verbunden sind. Über den Bügel 37 kann der gesamte Aufbau mittels einer Schraube 38 am Gehäuse 27 befestigt werden.
Die Metallplatte 29 trägt an ihrer Unterseite eine Isolierstoffplatte 39, die durch zwischengelegte Scheiben 40 und 41 in einem bestimmten Abstand (Luftspalt) von der Metallplatte 29 gehalten wird.
An der Unterseite dieser Isolierstoffplatte ist eine streifenförmige Leiterbahn entsprechend Fig. 1 oder Fig. 3 angebracht, deren Verlauf in Fig. 5 gestrichelt angedeutet ist. Die Isolierplatte 39 und der Luftspalt ergeben das Dielektrikum für die Leiteranordnung. Die leitende Platte 29 und die Isolierstoffplatte 39 sind durch den Mittelniet 42 und die Randniete 43 - 46 in definiertem Abstand gehalten, der durch die Dicke der Scheiben 40, 41 und 47 gegeben ist. Zur Vermeidung von Verwerfungen bei Wärmeausdehnungen ist es zweckmässig, grössere Durchgangsbohrungen in den Platten 29 bzw. 39 vorzusehen. Die Verbindungslinie der Nieten 30 und 31 verläuft zweckmässig quer zur Verbindungslinie der Befestigungsstellen 48 und 49 für das Chassis 28. Dadurch werden Verformungen, die sich z.
B. beim Aufschrauben des Chassis auf unebenen Flächen ergeben, nicht auf die eigentliche Entkopplungseinrichtung übertragen.
In Fig. 6 sind zwei Antennen 51 und 52 über eine Weichenanordnung 53 auf eine gemeinsame Niederführungsleitung 54 zusammengeschaltet, die als koaxiale Leitung ausgebildet ist. Dientenne 51 arbeitet z. B. im Fernsehband III, die Antenne 52 im Fernsehband IV oder V. Am Ende der Niederführungsleitung 54 ist eine aus zwei transformierenden Leitungsstücken 56 und 57 und einem ohmschen Widerstand 58 bestehende Ringgabel vorgesehen, die ausgangsseitig zwei Verteilerleitungen 59 und 60 mit der von den Antennen 51 und 52 gelieferten Empfangsenergie versorgt. In die Verteilerleitungen 59 und 60 sind eine Reihe von hier schematisch angedeutetenAntennensteck-
<Desc/Clms Page number 4>
dosen 61 bzw. 62 eingefügt, über welche die Empfangsgeräte angeschlossen werden können.
Am Ende der Verteilerleitungen 59 und 60 sind Abschlusswiderstände 63 und 64 angebracht.
Die Länge der Leitungsstücke 56 und 57 ist erfindungsgemäss so gewählt, dass sie für die Betriebsfrequenz der Antenne 51 (grössere Wellenlänge) etwa \/4 und für die Betriebsfrequenz der Antenne 52 (kürzere Wellenlänge) etwa 3/4 X beträgt. Die Gesamtlänge der aus den Leitungsstücken 56 und 57 gebildeten Leitung beträgt somit eine halbe Wellenlänge einer innerhalb des Bandes mit dem relativ höher gelegenen Wellenbereich liegenden Welle (Band III). Zugleich fällt ein ungeradzahliger Teil, u. zw. ein Drittel dieser ausgewählten Welle in den relativ niedriger liegenden Wellenbereich (Band IV).
Dabei ist die Auslegung auf die Betriebswellenlänge der Antenne 51 weniger kritisch als bei der Antenne 52, weil die Ringgabelschaltung für eine Länge der Leitungsstücke 56 und 57 von X/4 relativ breitbandig ist. Die Nutzenergie, die von den Antennen 51 und 52 geliefert wird, verteilt sich gleichmässig und praktisch verlustlos auf die beiden Verteilerleitungen 59 und 60, weil an den Anschlusspunkten 65 und 66 der Verteilerleitungen Spannungen gleicher Grösse und Phase auftreten, so dass eine Bedämpfung durch den Widerstand 58 nicht eintritt, weil zwischen beiden Punkten kein Spannungspotential herrscht. Tritt dagegen einseitig, z. B. an der Verteilerleitung 59 eine Störspannung auf, so wird diese durch den Widerstand 58 bedämpft.
Ausserdem ergibt sich durch den Umweg über die Leitungen 56 und 57 an der Stelle 66 eine Überlagerung zweierStÏrspannungen, die, wenn sie in ihrer Frequenz etwa der Betriebsfrequenz der Antenne 51 bzw. 52 entsprechen, einen Phasenunterschied von 1800 aufweisen und sich gegenseitig weitgehend schwächen.
Damit ist trotz der praktisch verlustlosen Aufteilung der Nutzenergie für die Störenergie eine gute Entkopplung der beiden Verteilerleitungen 59 und 60 gegeneinander gegeben. Der Widerstand 58 kann in seiner Grösse zweckmässig so gewählt werden, dass sich für die Störenergie z. B. an der Stelle 65 eine Aufteilung in zwei gleiche Teile ergibt, die sich an der Stelle 66 gegenseitig exakt kompensieren.
Die Ringgabel kann auch für Stichleitungsabzweige innerhalb von Verteilerleitungen eingesetzt werden.
Bei mehr als zwei Verteilerleitungen kann z. B. an der Stelle 66 eine weitere Ringgabel an Stelle der Leitung 60 angeschlossen werden, die zwei weitere Verteilerleitungen versorgen kann. Damit lassen sich durch kaskadenförmige Hintereinanderschaltungen von Ringgabeln eine beliebige Zahl von Leitungssträngen verwenden.
Fig. 7 zeigt den Aufbau einer als Verteilerschaltung für Gemeinschaftsantennenanlagen ausgelegten Ringgabelschaltung. Diese besteht aus auf einer isolierenden Platte 70 angebrachten erfindungsgemäss mäanderförmig angeordneten Leiterbahnen 71 und 72, die über Anschlussstellen 73, 74 und 75 mit Schraubklemmen versehen sind. Die Anschlussstelle 75 entspricht dabei dem Punkt 55 in Fig. 6, die Schraubkontakte 73 und 74 den Anschlussstellen 65 und 66 für die Verteilerleitungen. Derohmsche Widerstand 76 ist, um Transformationen zu vermeiden, mit möglichst kurzen Anschlussstellen versehen und direkt an die Schraubkontakte 73 und 74 angeschlossen. An der Unterseite der isolierenden Platte 70 ist eine hier nicht sichtbare leitende Platte vorgesehen, die zusammen, mit den Leiterbahnen 71 und 72 Leitungsstücke entsprechenden Wellenwiderstandes ergibt.
Da sich bei grösseren Wellenlängen für die Ringgabelschaltung infolge der Länge der transformierenden Leitungsstücke relativ grosse Abmessungen ergeben, ist bei den Anordnungen nach den Fig. 8 und 9 die Ringgabel erfindungsgemäss um ihre Symmetrieachse umgeklappt und besteht somit aus zwei über einer gemeinsamen leitenden Fläche 80 angeordneten Leiterbahnen 81 und 82. Die Leiterbahnen 81 und 82 entsprechen dabei z. B. den Leiterbahnen 71 und 72 in Fig. 7. Als Träger der Leiterbahn sind isolierende Platten 83 und 84 vorgesehen, die zur Erzielung eines bestimmten Wellenwiderstandes
EMI4.1
und 89 den Verteilerleitungen 59 und 60.
Die metallische Platte 80 ist neben den Anschlussklemmen 90,91 und 92 für die Innenleiter der koaxialen Kabel nach aussen vorgezogen und trägt metalli- sche Kabelschellen 93 und 94, die das freigelegte Aussenleitergeflecht 95,96 und 97 der Kabel 87 bis 89 leitend mit der Metallplatte 80 verbinden. Zwischen den durch die Leiterbahn 82 gebildeden Bogen sind erfindungsgemäss leitende Streifen 98, 99 und 100 angebracht, durch die eine Entkopplung einander benachbarter, vorzugsweise parallelverlaufender Teile der streifenförmigen Leiterbahn 82 bewirkt wird.