DE1054514B - Einrichtung zur wahlweisen Verbindungsherstellung zwischen mehreren Hochfrequenzleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur wahlweisen Verbindungsherstellung zwischen mehreren Hochfrequenzleitungen, insbesondere eine Umschalteinrichtung. Einrichtungen dieser Art werden beispielsweise in Richtfunkanlagen zur wahlweisen Aufschaltung eines von zwei Sendern auf die Antenne bzw. einen Abschlußwiderstand benötigt, ohne Betriebsunterbrechung und vorzugsweise ohne gegenseitige Beeinflussung der beiden Sender.

Einrichtungen für diesen Zweck werden unter anderem auch in der Weise ausgebildet, daß die einzelnen Hochfrequenzleitungen sternförmig zusammengeführt und die jeweils abzutrennende Leitung beispielsweise mittels eines Kurzschlußstempels überbrückt wird. Derartige Umschalter besitzen ein elektrisch besseres Verhalten als die an sich bekannten Drehschalter, bei denen die Verbindung zwischen einzelnen Leitungen durch ein schwenkbares Leitungsstück hergestellt wird. Nachteilig an diesen Umschaltern ist jedoch, daß die abgetrennte Leitung nicht mit irgendeiner anderen der Hochfrequenzleitungen ohne großen konstruktiven Aufwand gleichzeitig durch verbunden werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der einleitend beschriebenen Art unter anderem gerade hinsichtlich dieser Schwierigkeiten wesentlich zu verbessern.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in an sich bekannter Weise die einzelnen Hochfrequenzleitungen gegenseitig versetzt an eine geschlossene Leiterschleife angeschaltet sind, und daß Mittel zur Überbrückung derjenigen Abschnitte der Leiterschleife vorgesehen sind, die von den Anschlüssen der zu trennenden Hochfrequenzleitungen eingeschlossen werden unter Freilassung der zwischen durchzuverbindenden Anschlüssen gelegenen Teile der Leiterschleife. Zweckmäßig werden die elektrische Länge der Leiterschleife, in Umfangsrichtung der Schleife betrachtet, und die Anschlüsse der einzelnen Hochfrequenzleitungen an der Leiterschleife derart gewählt, daß zwischen vorgegebenen Hochfrequenzleitungen eine Entkopplung nach Art eines Gabelübertragers gegeben ist.

Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Die Fig. 1 zeigt eine Umschalteinrichtung, bestehend aus einer ringförmig geschlossenen Leiterschleife mit den beiden Bandleitern a und 6, an die gegenseitig versetzt vier Hochfrequenzleitungen 1, 2, 3 und 4 nach Art von Seri en Verzweigungen angeschaltet sind. Die Leiter a, b der Schleife besitzen die Form von Bandleitern, die derart angeordnet sind, daß sie eine Art Rohrzylinder bilden. Beim Ausführungsbeispiel ist fernerhin angenommen, daß beispielsweise zwischen den Hochfrequenzleitungen 1 und 3 sowie 2 und 4 je-Einrichtung zur wahlweisen
Verbindungsherstellung zwischen
mehreren Hochfrequenzleitungen

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Berlin und München,

München 2, Wittelsbacherplatz 2

Claus Colani und Dipl.-Ing. Horst Klassen, München, sind als Erfinder genannt worden

weils eine hochfrequente Entkopplung sichergestellt werden soll. Es wird dies in an sich bekannter Weise dadurch erreicht, daß — vergleiche auch Fig. 2 — die Längen der Schleifenabschnitte zwischen den Anschaltungsstellen der Hochfrequenzleitungen 1, 2, 3 und 4 elektrisch wenigstens angenähert gleich einem Viertel der mittleren Betriebswellenlänge gewählt sind, und daß in einem der Abschnitte eine Überkreuzung 5 der Leiter a und b vorgesehen ist. An Stelle der Überkreuzung kann dieser eine ScMeifenabschnitt in an sich bekannter Weise elektrisch zu drei Viertel der mittleren Betriebswellenlänge gewählt sein, was in an sich bekannter Weise in verschiedener Art erreicht werden kann, beispielsweise durch Anordnung entsprechenden Dielektrikums in diesem Abschnitt und/oder entsprechend größere geometrische Länge dieses Abschnittes. Es kann statt dessen auch eine Parallelverzweigung beispielsweise für den Leitungsanschluß 3 vorgesehen sein, in welchem Fall die Überkreuzung 5 entfällt.

Es ist fernerhin angenommen, daß — vgl. Fig. 2 ■—■ beispielsweise an den Anschluß 1 ein erster Sender S1, an den Anschluß 3 ein zweiter Sender S 2, an den Anschluß 4 ein Verbraucher, beispielsweise dieAntenne^i und an den Anschluß 2 eine Nachbildungsimpedanz / angeschaltet sind. Es liege z. B. die Aufgabe vor, wahlweise den Senderl oder denSender2 auf die Antenne^ aufzuschalten. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß beispielsweise zur Aufschaltung des Senders 5* 2 auf die Antenne A der zwischen den Anschlüssen der Hochfrequenzleitungen 1 und 4 gelegene Schleifenabschnitt überbrückt wird, beispielsweise mittels eines eine starke kapazitive Belastung dieses Schleifenabschnittes bildenden Körper 7. Um ein Abfließen der Energie des Senders S 2 über die zum Anschluß der Hoch-

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Claims (2)

1 frequenzleitung 2 führenden Schleifenteile zu vermeiden, ist ein gleichartiger Körper 7 in der Weise vorgesehen, daß auch hier der Schleifenabschnitt überbrückt wird, der von den zu trennenden Hochfrequenzleitungen 1, 2 und 3 eingeschlossen wird, unter Frei- lassung des zwecks Durchverbindung zwischen den Anschlüssen der Hochfrequenzleitungen 1 und 2 gelegenen Schleifenabschnittes. Diese Freilassung ist nämlich deshalb angebracht, weil sonst die an den Sender Sl angeschaltete Hochfrequenzleitung 1 kurzgeschlossen ist, was sich in den meisten Fällen mit den Betriebserfordernissen nicht vereinbaren läßt. Durch die. geschilderte Ausbildung wird sichergestellt, daß der SenderwS1I in dem erläuterten Schaltzustand auf die Nachbildungsimpedanz / geschaltet ist, während zugleich der Sender S2 an den Verbraucher, beispielsweise die Antenne A, seine Hochfrequenzenergie abgibt. Soll die Zuordnung der beiden Sender zu dem Verbraucher A bzw. der Nachbildung / vertauscht, d. h. umgeschaltet werden, so geschieht dies in besonders einfacher Weise — vgl. Fig. 3 — dadurch, daß die Überbrückungen 6, 6' nunmehr für die zwischen den Anschlüssen 1 und 2 sowie 3 und 4 gelegenen beiden Schleifenabschnitte wirksam gemacht werden. Das läßt sich auf besonders einfache Weise erreichen, wenn die Überbrückungen 6, 6' und 7, 7', so wie in Fig. 1 räumlich dargestellt, einander zugeordnet werden. Es ist hierbei angenommen, daß die Überbrückungen 6, 6' und 7, T jeweils plattenförmig ausgebildet und winkelmäßig um 90° gegenseitig versetzt übereinander angeordnet sind. TJm in den jeweils nicht überbrückten Abschnitten einen vorgegebenen Wert des Wellenwiderstandes sicherzustellen, sind die zwischen den Überbrückungen 6, 6' und 7, T gelegenen kreissektorförmigen Abschnitte 8, 8' und 9, 9' vorgesehen. Der radiale Abstand der äußeren Begrenzung der Kreissektoren 8, 8' und 9, 9' von den Bandleitern a, b ist dabei im wesentlichen für den Wellenwiderstand der entsprechenden Schleifenabschnitte maßgebend. Die in Fig. 1 dargestellte Umschalteinrichtung wird in der Weise betätigt, daß, wie der eingezeichnete Bewegungspfeil erkennen läßt, der aus den Teilen 6, 6', 7, T1 8, 8' und 9, 9' bestehende Schaltbolzen aus der gezeichneten Stellung nach unten verschoben wird, bis die Teile 7,7' ihre zugehörigen Schleifenabschnitte überbrücken und die Teile 6,6' ihre zugehörigen Schleifenabschnitte freigegeben haben. Damit ein kontinuierlicher Übergang von der einen Schaltstellung in die andere sichergestellt ist, wurden beim Ausführungsbeispiel die kegelflächenartigen Ansätze 10,11 und 12 vorgesehen, die einen kontinuierlichen Übergang, beispielsweise von dem kreissektorartigen Teil 8 auf die Überbrükkung 7 und so weiter, sicherstellen. Der zwischen der Überbrückung 7' und dem kreissektorartigen Teil 8' gelegene Übergang ist in der Zeichnung nicht sichtbar. Die Form der Übergänge 10,11 und 12 und des nicht näher dargestellten Übergangs wird zweckmäßig derart gewählt, daß der Anschluß 1 und der Anschluß 3 auch während des Umschalters wenigstens nahezu reflexionsfrei abgeschlossen sind. Die Kegelflächenausbildung ist hierfür eine gute Näherung. Bei der technischen Realisierung empfiehlt es sich, den Schaltbolzen in axialer Richtung wesentlich kleiner auszubilden, so daß man mit einem kurzen Schaltweg auskommt und gegebenenfalls alle an sich bekannten Mittel anzuwenden, um die Masse des Bolzens gering zu halten, wenn es auf kurze Schaltzeiten ankommt. Die Betätigung des Schaltbolzens in der eingezeichneten Bewegungsrichtung erfolgt zweckmäßig 514 mittels zweier Zugmagnete oder eines Zugschubmagneten, die beim Ausführungsbeispiel aus Übersichtlichkeitsgründen ebenfalls nicht näher dargestellt wurden. Fernerhin empfiehlt es sich, die Umschalteinrichtung in ein Abschirmgehäuse einzubauen, innerhalb dessen beispielsweise die Leiterschleife bildenden Bandleiter a, b in einem Ring aus dielektrischem Material eingelagert sind. Aus dem Abschirmgehäuse führen dann nur die Hochfrequenzleitungen 1, 2, 3 und 4 heraus, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Symmetriergliedern, die einen Übergang von den symmetrischen Hochfrequenzleitungen 1, 2, 3 und 4 auf koaxiale Anschlußleitungen ermöglichen. Der Schaltbolzen kann aus Metall bestehen, wenn die Überbrückung dargestellt sein soll, daß sie sozusagen den Wellenwiderstand ihrer zugehörigen Schleifenabschnitte in dem einen Schaltzustand wenigstens angenähert auf Null vermindert. Da der Wellenwiderstand Null den Fall des totalen Kurzschlusses der beiden Leiter a und b im entsprechenden Schleifenabschnitt bedeutet, sind auch Kontaktverbindungen an Stelle der Wellenwiderstandsbeeinflussung anwendbar. Das in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Ausführungsbeispiel besitzt unter anderem folgende wesentliche Vorteile : Im geschalteten Zustand sind stets alle Eingangswiderstände der Anschlüsse in der geschlossenen Leiterschleife gleich dem Wellenwiderstand der angeschlossenen Leitungen 1, 2, 3 und 4. Außerdem sind die Anschlüsse 1 und 3 sowie 2 und 4 infolge des Gabelübertragerverhaltens der Anordnung gegenseitig entkoppelt, so daß sich beispielsweise die Sender Sl und 2 bei richtiger Wahl des Verbrauchers A und der Nachbildungsimpedanz 7 gegenseitig nicht stören. Diese Anordnung ist also ganz besonders geeignet für Sendeanlagen, bei denen parallel zu einem Betriebssender ein Ersatzsender vorgesehen ist, der ohne Unterbrechung an Stelle des Betriebssenders auf einen Verbraucher aufschaltbar sein muß. Der Erfindungsgegenstand ist nicht nur als Umschalter im vorstehend erläuterten Sinne verwendbar, sondern beispielsweise auch im Sinne eines einstellbaren Leistungsteilers oder Leistungsverteilers, indem z. B. der Schaltbolzen beim Aus führungsb ei spiel in eine dem gewünschten Teilungs- bzw. Verteilungsverhältnis entsprechende Zwischenstellung gebracht wird, in der die Übergänge, die z. B. kegelflachenartig ausgebildet sind, die elektrischen Verhältnisse bestimmen. Patentansprüche-,

1. Einrichtung zur wahlweisen Verbindung mehrerer Hochfrequenzleitungen, bei der der zu einer abzutrennenden Leitung führende Leitungsabschnitt überbrückt wird, insbesondere Umschalter, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die einzelnen Hochfrequenzleitungen gegenseitig versetzt an eine geschlossene Leitersohleife angeschaltet sind, und daß Mittel zur Überbrückung derjenigen Abschnitte der Leiterschleife vorgesehen sind, die von den Anschlüssen der zu trennenden Hochfrequenzleitungen eingeschlossen werden, unter Freilassung der zwischen durohzuverbindenden Anschlüssen gelegenen Teile der Leiterschleife.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Länge der Leitarschleife in Umfangsrichtung betrachtet und die Anschlüsse der einzelnen Hochfrequenzleitungen