DE1046706B

DE1046706B - Branch arrangement for high-frequency lines

Info

Publication number: DE1046706B
Application number: DET15031A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Gareis
Original assignee: TECH LAB KLAUS HEUCKE
Current assignee: TECH LAB KLAUS HEUCKE
Priority date: 1958-04-22
Filing date: 1958-04-22
Publication date: 1958-12-18

Description

Abzweiganordnung für Hochfrequenzleitungen Die Erfindung betrifft eine verlustarme Abzweiganordnung großer Frequenzbandbreite für Hochfrequenzleitungen zur Verteilung von Hochfrequenzenergie auf eine Mehrzahl von Verbrauchern. Eine derartige Verteilung kommt insbesondere bei Empfangsanlagen mit einer Gemeinschaftsantenne vor, wo die Empfangssignale durch ein Hochfrequenzkabel über entsprechende Abzweigstellen den einzelnen Empfängern zugeführt werden. Hierbei wird aus praktischen Gründen die Schaltung so ausgeführt, daß ein einzelnes Kabel alle Abzweigstellen nacheinander versorgt.Branch arrangement for high frequency lines The invention relates to a low-loss branch arrangement with a large frequency bandwidth for high-frequency lines for distributing high-frequency energy to a large number of consumers. One Such distribution occurs particularly in reception systems with a communal antenna before, where the received signals through a high-frequency cable via appropriate branch points are fed to the individual recipients. This is for practical reasons the circuit is designed so that a single cable all branch points one after the other provided.

Es ist eine Antennenanlage mit einer gemeinsamen Zuleitung für verteilt angeschlossene Verbraucher bekannt, wobei die Verbraucher über T-Glieder aus Blindwiderständen angeschlossen sind. Nach der angegebenen Vorschrift darf jedoch ein Anschluß für das KW-Band höchstens 150 cm, für das UKW-Band höchstens 30 cm und für das FS-Band III nur noch 15 cm vom Leitungsende entfernt sein. Damit ist aber die Versorgung von räumlich getrennten Verbrauchern, welche über eine größere Länge der Zuleitung verteilt angeschlossen sind, nicht möglich. Außerdem ist jeder Anschluß so dimensioniert, daß an dieser Stelle die gesamte Leistung der Zuleitung für ein bestimmtes Frequenzband entnommen wird, so daß an anderen Anschlußstellen der Zuleitung keine weitere Leistung für dieses Frequenzband verfügbar wäre.It is an antenna system with a common feed line for distributed connected consumers known, with the consumers via T-links from reactances are connected. According to the specified regulation, however, a connection for the SW band a maximum of 150 cm, for the VHF band a maximum of 30 cm and for the FS band III must be only 15 cm away from the end of the line. But that is the supply of spatially separated consumers, which over a greater length of the supply line are connected distributed, not possible. In addition, each connection is dimensioned so that at this point the entire power of the supply line for a certain frequency band is removed, so that at other connection points of the supply line no further power would be available for this frequency band.

Da die Empfänger denselben Wellenwiderstand wie das Zuleitungskabel besitzen, jedoch nur einen Bruchteil der gesamten Leistung entnehmen dürfen, muß durch die Abzweiganordnung die Kabelspannung herabgesetzt werden.Because the receiver has the same characteristic impedance as the supply cable but are only allowed to take a fraction of the total service the cable tension can be reduced by the branch arrangement.

In Abb. 1 ist eine bekannte Abzweiganordnung dargestellt, bei der die Spannungsherabsetzung durch einen Ohmschen Spannungsteiler R1 und R2 erfolgt. Durch denSpannungsteilerwird derWellenwiderstand am Kabelanschluß kleiner als der Wellenwiderstand des Kabels. Um die dadurch bewirkte Reflexion zu vermeiden, ist der Längswiderstand R3 zugeschaltet. Die durch die drei Widerstände und den Verbraucher aufgenommene Leistung führt zu einer Verminderung der Leistung im Kabel. Entsprechend der Durchführung des Kabels über die Abzweiganordnung kann man diese Verminderung als Durchführungsdämpfung bezeichnen. Da der Innenwiderstand der Ausgangsklemme gleich dem Wellenwiderstand des Kabels sein soll, ist die Durchführungsdämpfung wobei vc=ul/2c@ durch diegewünschteSpannungsherab-Setzung bestimmt wird und d=2cl/u. ist. In Abb. 1 ist mit 24g die Spannung zwischen den Widerständen R1 und R2 bezeichnet. u1 und 2c2 bezeichnen die Spannungen an den Enden des Widerstandes R3.In Fig. 1 a known branch arrangement is shown in which the voltage reduction is carried out by an ohmic voltage divider R1 and R2. The voltage divider makes the characteristic impedance at the cable connection smaller than the characteristic impedance of the cable. In order to avoid the reflection caused by this, the series resistor R3 is switched on. The power consumed by the three resistors and the consumer leads to a reduction in the power in the cable. Depending on how the cable is fed through the branch arrangement, this reduction can be referred to as feed-through attenuation. Since the internal resistance of the output terminal should be the same as the characteristic impedance of the cable, the feed-through attenuation is where vc = ul / 2c @ is determined by the desired voltage reduction and d = 2cl / u. is. In Fig. 1, 24g denotes the voltage between resistors R1 and R2. u1 and 2c2 denote the voltages at the ends of the resistor R3.

Abb. 2 zeigt eine weitere bekannte Anordnung, bei der die Spannungsherabsetzung durch einen Transformator T erfolgt. Hierbei tritt jedoch auch eine Herabsetzung des Wellenwiderstandes ein. Um den Innenwiderstand der Ausgangsklemme gleich dem Wellenwiderstand des Kabels zu machen, ist der Widerstand R1 zugeschaltet; der Widerstand R2 dient wieder zur Reflexionsvermeidung. Die Durchführungsdämpfung dieser Anordnung ist sie ist wesentlich geringer als bei der Widerstandsabzweigung, besonders bei größeren Werten von n. Die Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß ein Hochfrequenztransformator für eine große Frequenzbandbreite wegen Streuung und Wicklungskapazitäten einen großen Aufwand erfordert. In der Praxis wird daher trotz ihrer hohen Leistungsverluste meistens die Widerstandsabzweigung vorgezogen.Fig. 2 shows another known arrangement in which the voltage is reduced by a transformer T. However, this also results in a reduction in the wave resistance. In order to make the internal resistance of the output terminal equal to the characteristic impedance of the cable, the resistor R1 is switched on; the resistor R2 is again used to avoid reflections. The feedthrough loss of this arrangement is it is significantly less than in the case of the resistor branch, especially with larger values of n. The arrangement has the disadvantage, however, that a high-frequency transformer for a large frequency bandwidth requires a great deal of effort because of scatter and winding capacities. In practice, resistance branching is therefore usually preferred despite its high power losses.

Die nachstehend beschriebene Anordnung hat den Vorteil, daß sie bei kleinem Aufwand eine große Frequenzbandbreite und die geringe Durchführungsdämpfung der Transformatorabzweigung aufweist. Gegenüber der eingangs aufgeführten Antennenanlage besitzt sie andererseits den Vorteil, daß sie die Versorgung von räumlich getrennten Verbrauchern ermöglicht, welche über eine größere Länge der Zuleitung beliebig verteilt sind. Außerdem können die Verbraucher auch gleichartig sein und alle von demselben Frequenzband versorgt werden.The arrangement described below has the advantage that it is at a large frequency bandwidth and low feedthrough attenuation with little effort the transformer branch. Compared to the antenna system listed at the beginning On the other hand, it has the advantage that it is the supply of spatially separated Allows consumers to be distributed as desired over a greater length of the supply line are. Furthermore, consumers can also be of the same kind and all of the same Frequency band are supplied.

Eine Abzweiganordnung für Hochfrequenzleitungen unter Verwendung eines T-Gliedes aus Blindwiderständen ist erfindungsgemäß so aufgebaut, daß das im Wellenwiderstand angepaßteT-Glied im Zuge derHochfrequenzleitung eingefügt wird. Der Querzweig des Gliedes ist dabei als Spannungsteiler ausgebildet, des-@en Spannungsteilerpunkt als Abzweigpunkt dient. Besonders vorteilhaft wird diese Art der Abzweigung bei der Versorgung mehrerer Verbraucher von einer Kabelstelle. Es wird dann ein im Wellenwiderstand angepaß ter Kettenleiter mit T-Gliedern im Zuge der Hochfrequenzleitung eingefügt. Die Querzweige der nieder sind als einzelne Spannungsteiler ausgebildet, deren Spannungsteilerpunkte als Abzweigpunkte für die @-erbraucher dienen. Bei dieser Anordnung lassen ,s:ch besonders kleine Reflexionen erreichen, wenn die R'ellenwiderstände der T-Gliederverschieden sind. Die Anordnung mit, einem Kettenleiter läßt sich jedoch auch vorteilhaft zur Versorgung eines einzelnen Verbrauchers mit geringer Spannungsherabsetzung anwenden. Es wird ebenfalls ein im Wellenwiderstand angepaßter Kettenleiter mit T-Gliedern im Zuge der Hochfrequenzleitung eingefügt. Die Querzweige der Glieder sind dann mit einem gemeinsamen Blindwiderstand als ein Spannungsteiler ausgebildet, dessen Spannungsteilerpunkt als Abzweigpunkt für den Verbraucher dient.According to the invention, a branch arrangement for high-frequency lines using a T-element made of reactance resistors is constructed in such a way that the T-element, which is matched in the characteristic impedance, is inserted in the course of the high-frequency line. The cross arm of the link is designed as a voltage divider, the voltage divider point of which serves as a branch point. This type of branching is particularly advantageous when supplying several consumers from one cable point. A chain ladder with T-links in the wave impedance is then inserted in the course of the high-frequency line. The cross branches of the low are designed as individual voltage dividers, the voltage divider points of which serve as branch points for the @ -consumers. With this arrangement, particularly small reflections can be achieved if the R-wave resistances of the T-links are different. However, the arrangement with, a ladder can also be advantageous to supply an individual consumer with a low voltage lowering apply. A chain ladder with T-links adapted in the wave resistance is also inserted in the course of the high-frequency line. The cross branches of the links are then designed with a common reactance as a voltage divider, the voltage divider point of which serves as a branch point for the consumer.

Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele an Hand der Abbildungen beschrieben.In the following some exemplary embodiments are based on the figures described.

Abb. 3 zeigt eine Anordnung zur Versorgung eines einzelnen Verbrauchers, wobei das T-Glied als Tiefpaß ausgeführt ist und die Kapazitäten C1 und C2 als Spannungsteiler dienen. Die Frequenzbandbreite an der Ausgangsklemme wird nach oben durch die Grenzfrequenz des Tiefpasses und nach unten durch die Größe der Kapazität C2 bestimmt. Da C2niederohmig gegen den Verbraucher sein muß, wird die untere Frequenz um so niedriger, je größer C2 ist. Die Anordnung ist demnach besondersvorteilhaft für größere yt-Werte. Um den Innenwiderstand der Ausgangsklemme gleich dem Wellenwiderstand des Kabels zu machen, ist der Widerstand R 1 vorgesehen. Der Widerstand R 2 dient zur Reflexionsvermeidung, kann je- doch bei n-Werten über 5 fortfallen, da dann die auftretende Stoßstelle so klein wird, daß sie den Kabelinhomogenitäten entspricht.Fig. 3 shows an arrangement for supplying an individual consumer, the T-element being designed as a low-pass filter and the capacitances C1 and C2 serving as voltage dividers. The frequency bandwidth at the output terminal is determined upwards by the cutoff frequency of the low-pass filter and downwards by the size of the capacitance C2. Since C2 must have a low resistance to the consumer, the lower frequency becomes lower the higher C2 is. The arrangement is therefore particularly advantageous for larger yt values. In order to make the internal resistance of the output terminal equal to the characteristic impedance of the cable, the resistor R 1 is provided. The resistor R 2 is used to avoid reflections, but can be omitted for n values above 5, since the joint that occurs then becomes so small that it corresponds to the cable inhomogeneities.

Abb. 4 zeigt eine Anordnung zur Versorgung mehrerer Verbraucher, wobei der Kettenleiter ebenfalls als Tiefpaß ausgeführt ist. Bei Anwendung von Gliedern verschiedenen Wellenwiderstandes lassen sich mit der dargestellten Sechsfach-Abzweigung z. B. folgende Daten erreichen: n=10; d=1,06; Reflexion G 4°/a bei 47 bis 230 MHz.Fig. 4 shows an arrangement for supplying several consumers, with the chain conductor is also designed as a low-pass filter. When using limbs different wave resistance can be achieved with the sixfold branch shown z. B. achieve the following data: n = 10; d = 1.06; Reflection G 4 ° / a at 47 to 230 MHz.

Abb. 5 zeigt eine Anordnung zur Versorgung eines einzelnen Verbrauchers mit geringer Spannungsherabsetzung, d. h. kleinem n-Wert. Der Kettenleiter ist wieder als Tiefpaß ausgeführt,-wobei die Kapazitäten C1 der Querzweige mit der Kapazität C2 den Spannungsteiler bilden.Fig. 5 shows an arrangement for supplying a single consumer with low voltage reduction, d. H. small n-value. The chain ladder is back designed as a low-pass filter, -wherein the capacities C1 of the shunt branches with the capacitance C2 form the voltage divider.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Branch arrangement for high-frequency lines, in particular in the case of receiving systems, using a T-element made of reactive resistances, as a result characterized in that the T-element adapted in the characteristic impedance is inserted in the course of the high-frequency lines - Is and the cross arm of the link is designed as a voltage divider whose Voltage divider point serves as a branch point.

2. Multiple branch arrangement according to Claim 1, characterized in that several T-members of different wave resistance are inserted in the course of the high-frequency line.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that several T-links are inserted in the course of the Hoehf # 7e Sequence line, the shunt branches of which are designed as the voltage divider with a common flash resistor. Publications considered: German utility model `7r. 1736 162.