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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Minderung oder im wesentlichen gänzlichen
Aufhebung der Störwirkungen von hochfrequenten Einstrahlungen in einem Raum oder in einer symmetrischen oder unsymmetrischen Leitung mittels durch Spulen erzeugtem, dem Störfeld proportionalem Gegenfeld, wobei mindestens eine die Störwirkungen mindernde oder im wesentlichen gänzlich aufhebende Hilfsspannung an mindestens eine mit dem gestörten Raum bzw. der Leitung gekoppelte Spule abgegeben wird.
Hochfrequente Felder, z. B. solche in der Nähe von Hochleistungssendern, rufen bei elektrischen Messungen oder Versuchen oft verfälschte Ergebnisse oder Störwirkungen hervor.
Daher ist es notwendig, für solche Zwecke weitgehend störfeldfreie Räume zu benutzen. Solche Räume können durch die Verwendung von Faraday'schen Käfigen erzielt werden. Oft ist aber die Errichtung solcher
Faraday'scher Käfige aus architecktonischen, wirtschaftlichen oder technologischen Gründen nicht möglich.
Ebenso können in Leitungen mit grösserem Leiterabstand, also mit hohem Wellenwiderstand, und mässiger
Länge durch von aussen einwirkende hochfrequente Felder Störspannungen entstehen, so dass die überlagerten
Ströme zur Interferenz mit dem Nutzträger führen. Ein typisches Beispiel dafür stellen die "offenen"
Transformatoren der kontaktlosen Informationsübertragung auf Seilbahnen dar. Hier wird der offene
Transformator aus einem das Tragseil berührungslos umgebenden Ringkern als eine Transformatorwicklung und dem Tragseil als Zweitwicklung gebildet.
Ein weiteres Beispiel für Leitungen mit relativ hohem Wellenwiderstand sind Hochspannungsleitungen, die für trägerfrequente übertragungen verwendet werden ; ebenso ungenügend auskreuzbare sonstige Freileitungen für
Fernmeldezwecke, insbesondere solche, die sehr nahe an Hochleistungs-Sendern vorbeigeführt sind. Die einzelnen in den Leitungsteilstücken induzierten Störspannungen haben zwar verschiedene Phasenlagen, bewirken aber in der Summe einen Ausgleichsstrom mit begrenztem Phasenbereich.
Das Prinzip der Kompensation eines Störfeldes durch ein Gegenfeld ist bekannt. In der deutschen
Auslegeschrift 1186561 ist die Kompensation von Fremdfeldern und des magnetischen Erdfeldes durch
Korrekturringe aus homogenen Magnetwerkstoff in Kathodenstrahlröhren beschrieben. Die deutsche Patentschrift
Nr. 669194 zeigt eine Anordnung zur Kompensation äusserer störender Magnetfelder bei Kathodenstrahlröhren, bei der zur Erzeugung des Ausgleichsfeldes um den Röhrenhals eine Ringspule vorgesehen ist, welche in einzelne an Kollektorlamellen angeschlossene Spulen unterteilt ist.
In der deutschen Offenlegungsschrift 1935789 ist eine Anordnung zum Ausgleich des Erdmagnetfeldes bei Farbfernseh-Empfangsröhren, bei der vier getrennte, jeweils in einer der Ecken des Schirms angeordnete Spulen vorgesehen sind, deren Magnetfelder etwa parallel zur Achse der Röhre verlaufen, wobei Einrichtungen zur Regelung des Stromes in diesen Spulen vorhanden sind. Aus der
Schweizer Patentschrift Nr. 289525 ist eine Einrichtung zur Kompensation der Streufelder von magnetischen Linsen für elektrisch geladene Partikel bekannt, bei der das kompensierende Feld automatisch proportional dem Störfeld geregelt wird, indem der Magnetisierungsstrom der Linse oder ein Teil derselben die aussen um die Kapselung der Linse angebrachten Kompensationswindungen durchfliesst.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung anzugeben die die durch die hochfrequenten Einstrahlungen in einem Raum oder in einer Leitung hervorgerufenen Störwirkungen reduziert oder im wesentlichen gänzlich aufhebt.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass mindestens eine Hilfsspannung von mindestens eine ; Rahmenantenne über mindestens einen Verstärker und mindestens ein phasendrehendes Netzwerk in an sich bekannter Weise abgegeben wird, dass die Rahmenantennen von der Leitung und bzw. oder den Spulen entkoppelt aufgestellt ist, und dass ein Diskriminator vorgesehen ist, der die nach der Kopensation verbleibenden hochfrequenten Störungen feststellt und entsprechend diesen verbliebenen Störungen die Verstärker und phasendrehenden Netzwerke in der Art einer selbstabgleichenden Brücke regelt, so dass die Störungen auf ein Minimum abgeglichen werden.
Die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung benutzt zur Kompensation der Wirkungen des Störfeldes das Störfeld selbst, passt sich also jeder Änderung des Störfeldes an und ist auch dort anwendbar, wo kein Zugriff zum Erreger des Störfeldes vorhanden ist. Die Ausgestaltung mit mehreren Antennen, Verstärkern und phasendrehenden Netzwerken ist besonders für Leitungen grösserer Länge oder bei grossen Räumen vorteilhaft, um die räumlich unterschiedlichen Störeinflüsse ausgleichen zu können.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Schaltungsanordnung zur Minderung oder weitgehenden Aufhebung der Störwirkungen von hochfrequenten Einstrahlungen in eine Leitung dargestellt.
Sowohl auf die Leitung--Lg--als auch auf die von der Leitung entkoppelt aufgestellte Rahmenantenne (z. B. Eisengoniometer)--A--trifft das hochfrequente Störfeld--Fst--. In der Leitung wird dadurch eine Störspannung induziert.
Der Hilfsantenne--A--wird eine ebenfalls durch das Störfeld--Fst--induzierte Hilfsspannung abgenommen, die nach Durchlaufen eines Verstärkers--V-und eines phasendrehenden Netzwerkes-PD--
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--PD-- wird die Phasenlage der Hilfsspannung so gedreht, dass sie entgegengesetzt zu der der Störspannung in der Leitung ist und damit wird eine Kompensation der Störspannung bewirkt. Die Einkopplung kann, wie in der Zeichnung dargestellt, in einen Leitungszweig oder in beide Leitungszweige symmetrisch oder unsymmetrisch
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als Längsspannung geschehen. Als Koppelelement kann beispielsweise ein Ringwandler verwendet werden.
Der Diskriminator--D--stellt die auf der Leitung verbleibende Störspannung fest und regelt den Verstärker-V--und das phasendrehende Netzwerk--PD--in der Art einer selbstabgleichenden Brücke, so dass die Störungen auf ein Minimum reduziert werden.
An Stelle einer Hilfsantenne können bei einer längeren Leitung räumlich voneinander entfernt auch mehrere Hilfsantennen vorgesehen sein, ebenso mehrere Verstärker und phasendrehende Netzwerke.
Wenn die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung zur Minderung oder im wesentlichen gänzlichen Aufhebung der Störwirkungen von hochfrequenten Einstrahlungen in einen Raum verwendet wird, dann wird die Hilfsspannung, die von der Rahmenantenne abgenommen wird, nach Durchlaufen eines Verstärkers und eines phasendrehendes Netzwerkes beispielsweise einer Spule zugeführt, die in ihrem Inneren ein homogenes Feld erzeugt. (Helmholtz-Spule). Dieses homogene Feld soll das hochfrequente Störfeld kompensieren. Das verbleibende Störfeld wird wieder von einem Diskriminator festgestellt, der den Verstärker und das phasendrehende Netzwerk so regelt, dass das restliche Störfeld auf ein Minimum reduziert wird.
Selbstverständlich können auch hier wieder, wenn die Störwirkungen räumlich unterschiedlich sind, mehrere Rahmenantennen, mehrere Verstärker und mehrere phasendrehende Netzwerke vorgesehen sein.
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The invention relates to a circuit arrangement for reducing or essentially total
Elimination of the interference effects of high-frequency radiation in a room or in a symmetrical or asymmetrical line by means of an opposing field generated by coils and proportional to the interference field, with at least one auxiliary voltage reducing or essentially eliminating the interference effects to at least one connected to the disturbed room or the line Coil is delivered.
High-frequency fields, e.g. B. those in the vicinity of high-power transmitters, often cause incorrect results or interference effects in electrical measurements or tests.
It is therefore necessary to use rooms largely free of interference fields for such purposes. Such spaces can be achieved through the use of Faraday cages. Often, however, the establishment is such
Faraday cages are not possible for architectural, economic or technological reasons.
Likewise, in lines with a larger conductor spacing, i.e. with a high wave resistance, and moderate
Length due to external high-frequency fields interference voltages arise, so that the superimposed
Currents lead to interference with the useful carrier. A typical example of this are the "open"
Transformers of contactless information transfer on cable cars. This is where the open
Transformer formed from a toroidal core surrounding the suspension cable without contact as a transformer winding and the suspension cable as a second winding.
Another example of lines with a relatively high wave impedance are high-voltage lines that are used for carrier-frequency transmissions; also insufficiently crossable other overhead lines for
Telecommunication purposes, especially those that are very close to high-power transmitters. Although the individual interference voltages induced in the line sections have different phase positions, they add up to a compensating current with a limited phase range.
The principle of compensating for an interference field with an opposing field is known. In the German
Auslegeschrift 1186561 is the compensation of external fields and the magnetic earth field by
Correction rings made of homogeneous magnetic material in cathode ray tubes are described. The German patent specification
No. 669194 shows an arrangement for compensating external disturbing magnetic fields in cathode ray tubes, in which a ring coil is provided to generate the compensating field around the tube neck, which is divided into individual coils connected to collector lamellas.
In the German Offenlegungsschrift 1935789 there is an arrangement for balancing the earth's magnetic field in color television receiver tubes, in which four separate coils are provided, each arranged in one of the corners of the screen, the magnetic fields of which run approximately parallel to the axis of the tube, with devices for regulating the current are present in these coils. From the
Swiss patent specification No. 289525 discloses a device for compensating the stray fields of magnetic lenses for electrically charged particles, in which the compensating field is automatically regulated proportionally to the interference field by applying the magnetization current of the lens or a part of it to the outside of the lens enclosure Compensation turns flows through.
The object of the invention is to provide a circuit arrangement which reduces or essentially completely eliminates the interference effects caused by the high-frequency irradiation in a room or in a line.
According to the invention this is achieved in that at least one auxiliary voltage of at least one; Loop antenna is output via at least one amplifier and at least one phase-rotating network in a manner known per se, that the loop antenna is set up decoupled from the line and / or the coils, and that a discriminator is provided which detects the high-frequency interference remaining after the coupling and regulates the amplifiers and phase-shifting networks in the manner of a self-balancing bridge in accordance with these remaining disturbances, so that the disturbances are balanced to a minimum.
The circuit arrangement according to the invention uses the interference field itself to compensate for the effects of the interference field, so it adapts to any change in the interference field and can also be used where there is no access to the exciter of the interference field. The configuration with several antennas, amplifiers and phase-shifting networks is particularly advantageous for lines of greater length or in large rooms in order to be able to compensate for the spatially different interferences.
The drawing shows an embodiment of a circuit arrangement according to the invention for reducing or largely eliminating the interference effects of high-frequency radiation in a line.
The high-frequency interference field - Fst-- hits both the line - Lg - and the loop antenna (e.g. iron goniometer) - A - which is set up decoupled from the line. This induces an interference voltage in the line.
An auxiliary voltage, which is also induced by the interference field - Fst - is taken from the auxiliary antenna - A - which, after passing through an amplifier - V - and a phase-rotating network - PD--
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--PD-- the phase position of the auxiliary voltage is rotated so that it is opposite to that of the interference voltage in the line, thus compensating for the interference voltage. The coupling can, as shown in the drawing, symmetrically or asymmetrically in a line branch or in both line branches
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happen as longitudinal tension. A ring converter, for example, can be used as the coupling element.
The discriminator - D - determines the interference voltage remaining on the line and regulates the amplifier V - and the phase-shifting network - PD - in the manner of a self-balancing bridge, so that the interference is reduced to a minimum.
Instead of an auxiliary antenna, in the case of a longer line, several auxiliary antennas can be provided, as well as several amplifiers and phase-shifting networks.
If the circuit arrangement according to the invention is used to reduce or essentially eliminate the interference effects of high-frequency radiation in a room, then the auxiliary voltage, which is taken from the loop antenna, after passing through an amplifier and a phase-rotating network, for example, is fed to a coil that is in its Inside creates a homogeneous field. (Helmholtz coil). This homogeneous field is intended to compensate for the high-frequency interference field. The remaining interference field is determined again by a discriminator, which controls the amplifier and the phase-rotating network in such a way that the remaining interference field is reduced to a minimum.
Of course, if the interference effects are spatially different, several loop antennas, several amplifiers and several phase-shifting networks can also be provided here.