CH689907A5

CH689907A5 - Anordnung in einer Koaxialantennenleitung zum Schutz gegen Ueberspannung mit Koppler.

Info

Publication number: CH689907A5
Application number: CH03629/94A
Authority: CH
Inventors: Gregor Kuehne
Original assignee: Huber+Suhner Ag
Priority date: 1994-12-01
Filing date: 1994-12-01
Publication date: 2000-01-14

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung in einer Koaxialantennenleitung mit einer Schutzvorrichtung gegen Überspannungen und mit Koppler zur Messung der der Antenne zugeführten oder mit der Antenne empfangenen Energie, insbesondere für Funknetze.

Es ist bekannt, Überspannungen, die aus Blitzschlägen entstehen können, mittels Ableitern an der Weiterleitung zu hindern damit sie die oft sehr empfindlichen Geräte nicht zerstören oder beschädigen können. Solche Ableiter sind schon bekannt, so werden die Innenleiter von Koaxialleitern über Gasentladungsableiter mit Erde verbunden. Solche Gasentladungsableiter sind dann auch in der Lage, kurzzeitige Überspannungen abzuleiten, indem sie durch diese zum Zünden gebracht und so leitend gemacht werden. Ein solches Beispiel ist in der CH-A 660 261 beschrieben.

Eine andere Lösung ist in der CH-A 676 900 beschrieben. Demnach werden keramische lambda /4 Stubs zwischen den Innenleiter des Koaxialleiters und Erde geschaltet. Solche Stubs sind schmalbandig und nur für bestimmte Frequenzen einsetzbar.

Bisher wurden die Signale ausserhalb des Überspannungsableiters mittels Kopplern in Reihe zu den EMP-Ableitern gemessen, was dann zu umfangreichen Anbauten führte. Zusätzlich beeinflussen mehrfache Steckerübergänge das Intermodulationsverhalten der Gesamtkombination negativ. In der heutigen Zeit werden intermodulationsarme Koppler verlangt, welche bei bestehenden Einrichtungen ohne grossen Aufwand realisiert werden können, ohne dass dann die ganzen Geräte neu installiert werden müssen, was natürlich sehr hohe Kosten verursachen würde.

Es ist demgemäss eine Aufgabe der Erfindung eine Anordnung von EMP-Ableiter und Koppler zu schaffen, die sich auch bei bestehenden Einrichtungen leicht einbauen lässt, und welche das Intermodulationsverhalten nur wenig beeinflusst.

Erfindungsgemäss wird dies durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht und ist dadurch gekennzeichnet, dass ein EMP-Ableiter zur Ableitung hoher Spannungen und Koppler zur Auskopplung von Sende- und/oder Empfangsenergien in Reihe in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind, und dass das Gehäuse als Durchführungselement durch ein geerdetes Einführungsblech, oder mit einer induktivitätsarmen Klammer zwecks Verbindung mit einem geerdeten Blech, oder mittels Schrauben an einem geerdeten Blech, oder mittels einem Erdungsband zur induktivitätsarmen Erdung des Gehäuses ausgebildet ist.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Aufriss eines erfindungsgemässen EMP-Ableiters mit einem Koppler in einem gemeinsamen Gehäuse,
Fig. 2 eine Ansicht eines axialen Längsschnittes der Ausführungsform nach Fig. 1 und,
Fig. 3 eine Draufsicht auf die abgedeckte Schlitzkopplung.

In Fig. 1 ist eine Aussenansicht einer erfindungsgemässen Anordnung dargestellt. Dieselben Bezugszeichen finden sich auch in Fig. 2, so dass die einzelnen Bestandteile leicht im Zusammenhang ersichtlich sind. Es werden somit alle drei Figuren gleicherweise und gemeinsam beschrieben.

Das Gehäuse 1 als Aussenleiter trägt links bezüglich des Zeichnungsblattes einen Anschlussstecker 2 für den Anschluss zu nicht dargestellten Geräten und rechts bezüglich des Zeichnungsblattes einen Anschlussstecker 3 für die Weiterführung des Kabels zur nicht dargestellten Antenne. In das Gehäuse sind gemäss Fig. 1 der EMP-Ableiter 4 und zwei Kopplerabgänge 5, 6 eingesetzt. Wie Fig. 2 deutlich zeigt, ist der EMP-Ableiter 4 mit einem lambda /4 Stub 11 versehen, der einerseits mit dem Innenleiter 10b und andererseits durch die Massenkontaktierung 12 mit dem Gehäuse 4 des EMP-Ableiters verbunden ist. Zur Verkürzung der Wellenlänge ist vor der Verbindungsstelle 13 des Stubs 11 mit dem Innenleiter 10b ein Dielektrikum 14 eingebracht. In den Innenleiter 10b ist links der Innenleiter 10a eingesteckt und rechts ist er mit dem Stecker für den Antennenanschluss verbunden.

Das Gehäuse 1 ist mit einem Gewindeloch 15 versehen, in das das Gehäuse 4 des EMP-Ableiters einschraubbar ist.

Die Koppleranschlüsse 5, 6 sind nicht im Einzelnen dargestellt, aber dies ist jedem Fachmann geläufig, wenn er weiss, dass bei den Anschlüssen dieses Kopplers eine Schlitzkopplung 20 gemäss Fig. 3 vorhanden ist, durch die ein elektromagnetisches Feld ausgekoppelt werden kann. Die Schlitzkopplung 20 kann mit einer Schaltungsplatte 21 (Fig. 2) abgedeckt sein, die mit einem beispielsweise geätzten Leiter versehen ist, der das elektromagnetische Feld aufnimmt und an die beiden mit diesem Leiter verbundenen Kopplerausgänge 5, 6 als Spannungen anlegt.

Anstelle einer solchen Anordnung mit Platine könnte auch ein formstabiler U-förmiger Leitungsdraht an den Kopplerschlitz geführt sein und über den Schlitz oder durch diesen hindurchgreifend das elektromagnetische Feld aufnehmen.

Wie deutlich dargestellt ist, befindet sich der EMP-Ableiter zwischen der Antenne und den Kopplern, so dass die zerstörenden Ströme oder Spannungen diese Koppler nicht erreichen können.

Es ist natürlich als selbstverständlich anzusehen, dass der nicht benütze Kopplerausgang mit einer Last 7 elektrisch abgeschlossen ist. Eine solche Last 7 kann dann auf den einen oder auf den andern Kopplerausgang aufgesetzt werden.

Wesentlich ist, dass die Befestigung der Anordnung mittels des Flansches 31 und der Mutter 30 direkt am geerdeten Blech des Gerätegehäuses erfolgen kann. Ist dies aus baulichen Gründen nicht möglich, könnte die Befestigung auf das geerdete Blech mittels Schrauben in den Schraublöchern 32, 33 vorgenommen werden. Eine Erdverbindung könnte auch mit einem bekannten Erdungsband oder aber auch mittels einer induktionsarmen Klammer verwirklicht werden.

Es haben sich mit einer derartigen Anordnung folgende Vorteile ergeben:

a) durch die kompakte Reihenanordnung kann ein intermodulationsarmer Aufbau gewährleistet werden.
b) Die Anordnung erlaubt die Ableitung von sehr hohen Blitzströmen, nämlich je nach den verwendeten Verbindern 50-100 kA bei einem Stossstrom von 8/20 mu sec Impulsdauer.
c) Es lassen sich sehr hohe Senderleistungen, in der Grössenordnung bis zu einigen kW übertragen.
d) Durch die Dimensionierung der Koppler und des lambda /4 Kurzschlusses lassen sich zum Beispiel Frequenzen zwischen 824 und 896 MHz im RXTX-Band des Funknetzstandards N(AMPS) durchleiten und messen.
e) Die Erfindung ist ebenfalls bestens geeignet für Funknetze, wie z.B. (N)AMPS; (E)TACS; NMT 900 (400), GSM, DCS 1800, PCS sowie bei ISM-Anwendungen.

Claims

1. Anordnung in einer Koaxialantennenleitung mit einer Schutzvorrichtung gegen Überspannungen und mit Koppler zur Messung der der Antenne zugeführten oder mit der Antenne empfangenen Energie, insbesondere für Funknetze, dadurch gekennzeichnet, dass ein EMP-Ableiter (4) zur Ableitung hoher Spannungen und Koppleranschlüsse (5, 6) zur Auskopplung von Sende- und/oder Empfangsenergien in Reihe in einem gemeinsamen Gehäuse (1) untergebracht sind, und dass das Gehäuse (1) als Durchführungselement durch ein geerdetes Einführungsblech, oder mit einer induktivitätsarmen Klammer zwecks Verbindung mit einem geerdeten Blech, oder mittels Schrauben an einem geerdeten Blech, oder mittels einem Erdungsband zur induktivitätsarmen Erdung des Gehäuses (1) ausgebildet ist.

2.

Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der EMP-Ableiter (4) als lambda /4-Kurzschlusselement (11) zwischen Innenleiter (10b) und Massenkontaktierung (12) ausgebildet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der EMP-Ableiter (4) als Gasentladungs-Überspannungsableiter zwischen Innenleiter (10b) und Gehäuse (4) ausgebildet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der EMP-Ableiter (4) als keramischer Resonator ausgebildet ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der als ein selektives Filter ausgebildete Resonator ein Topfkreis ist.

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Koppler als Schlitzkoppler (20) ausgebildet ist.

7.

Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Auskoppelelement für die Auskopplung der Energie ein Leiterstück (21) auf einem isolierenden Träger im Abstand vom Innenleiter angeordnet ist.

8. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Auskoppelelement ein Leiter in Form eines formstabilen Drahtes im Bereich des Schlitzes (20) ist.

9. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehreren Messausgängen von dem Auskoppelelement die nicht verwendeten Messausgänge (5, 6) wahlweise mit einer Last (7) abschliessbar sind.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitude und/oder die Bandbreite der ausgekoppelten Signale durch Verändern der geometrischen Dimensionen des Auskoppelelementes bezüglich dessen Form und dessen Lage zum Innenleiter einstellbar sind.