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Schaltungsanordnung zur Anschaltung eines Verbrauchers an eine Videofrequenz
führende Koaxialleitung Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung
zur Anschaltung eines Verbrauchers an eine Videofrequenz führende Koaxialleitung
unter Verwendung eines Filtergliedes, welches zwischen die ankommende und die abgehende
Koaxialleitung geschaltet ist.
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Es ist eine Abzweiganordnung für Hochfrequenzleitungen im Frequenzbereich
zwischen etwa 50 und 200 MHz bekannt, die insbesondere bei Fernsehempfangsanlagen
verwendet wird. Bei dieser Abzweiganordnung ist ein T-Glied in die Hochfrequenzleitung
eingefügt, dessen Querzweig als kapazitiver Spannungsteiler ausgebildet ist und
von dessen Spannungsteilerpunkt das abzuzweigende Signal abgenommen wird.
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Ferner ist ein mehrgliedriges, durch ein Endglied abgeschlossenes
Tiefpaßfilter (Kettenleiter) zur Ankopplung von Verstärkern einer Fernsehanlage
bekannt, die von einem gemeinsamen Detektor gespeist werden. Dabei wird die Eingangskapazität
der verschiedenen Verstärker (Gitterkathodenkapazität der Eingangsröhre) ganz oder
teilweise als Querkapazität j e eines der in Kette geschalteten Filterglieder verwendet.
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Außerdem ist eine Schaltungsanordnung zur An-bzw. Abschaltung eines
Verbrauchers an eine Koaxialleitung bekannt, wobei in dieser Koaxialleitung eine
frequenzmodulierte 70-MHz-Trägerfrequenz übertragen wird. Dabei wird ein aus zwei
Induktivitäten, einem Widerstand und einer Kapazität bestehendes Filterglied verwendet,
wobei dieser Widerstand einerseits an dem Verbindungspunkt der beiden in Reihe geschalteten
Induktivitäten und andererseits an das Steuergitter einer Elektronenröhre angeschlossen
ist, deren Eingangskapazität die Kapazität des Filtergliedes darstellt.
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Um Videokabel mit 75 0 Wellenwiderstand über die angeschlossenen
Geräte durchzuschleifen, wurden bisher in den Geräten Abzweigfilter vorgesehen,
die als überbrückte T-Glieder mit einer Längsinduktivität mit Parallelkapazität
und einer Abzweigung vom Mittelpunkt der Induktivität über eine Querkapazität bestehen.
Diese Querkapazität beträgt größenordnungsmäßig 300 pF, worin auch die Eingangskapazität
des angeschlossenen Gerätes enthalten ist. Dieses System hat sich bei einzelnen
Gerätetypen gut bewährt. Bei Gestell- bzw. Kassettenbauweise, bei der Einschubgeräte
in ein Gestell bzw. Kassetten in einen Kassettenrahmen auswechselbar eingeschoben
werden können, ergeben sich dagegen Schwierigkeiten. Wenn die Abzweigfilter beispielsweise
innerhalb der Einschubgeräte bzw. innerhalb der Kassetten angeordnet sind, dann
wird beim Herausziehen der Leitungszug unterbrochen, was nicht zulässig ist. Wenn
die Abzweigfilter dagegen am Gestell bzw. am Kassettenträger angebracht sind, dann
werden beim Herausziehen der Einschubgeräte bzw. der Kassetten die Abzweigfilter
verstimmt. Die Erfindung bezweckt, insbesondere für die eben geschilderten Anwendungsgebiete,
eine Schaltungsanordnung anzugeben, durch welche die obengenannten Schwierigkeiten
vermieden werden.
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Bei einer Schaltungsanordnung der einleitend angeführten Ausbildung
besteht erfindungsgemäß das Filterglied, welches zwischen die ankommende und die
abgehende Koaxialleitung geschaltet ist, nur aus einer Induktivität und aus einer
Kapazität, die sich aus der Eingangskapazität des Verbrauchers und der Schaltkapazität
der Zuleitung zum Verbraucher zusammensetzt. Diese Induktivität, die zwischen die
ankommende und die abgehende Koaxialleitung geschaltet ist, ergibt mit der Kapazität
eine Grenzfrequenz, die mindestens fünfmal größer als die höchste Videofrequenz
von etwa 10 MHz ist. Außerdem ist die von einem Ende der Induktivität zum Verbraucher
führende Zuleitung in einfacher Weise, vorzugsweise unter Verwendung einer Steckerverbindung,
trennbar.
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Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zeichnet sich durch geringen
technischen Aufwand aus und ermöglicht die Anschaltung bzw. Abschaltung eines Verbrauchers
an eine Videofrequenzen führende Koaxialleitung, ohne daß Störungen im angeschalteten
bzw. abgeschalteten Zustand oder während des Umschaltvorganges zu befürchten wären.
Insbesondere bewährt sich die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung bei Gestell-
bzw. Kassettenbauweise, bei der
Einschubgeräte in ein Gestell bzw.
Kassetten in einen Kassettenrahmen auswechselbar eingeschoben werden können. Bei
dieser Bauweise kann nunmehr das Filterglied mit dem Gestell bzw. mit einem Kassettenträger
mechanisch verbunden sein, da bei Unterbrechung der von einem Ende der Induktivität
zum Verbraucher führenden Anzapfungsleitungen keinerlei Störungen auftreten.
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Es ist zweckmäßig, die Eingangskapazität des Verbrauchers so klein
wie nur möglich zu machen, so daß sie nur aus der unvermeidlichen Schaltkapazität
besteht. Bei einem Wellenwiderstand der Koaxialleitung von 75 9 ist bei einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung der Verbraucher derart ausgelegt, daß dessen Eingangskapazität
kleiner als 20 pF ist. Auf diese Weise ist der durch die kapazitive Stoßstelle im
Videofrequenzgebiet bis zu 10 MHz verursachte Reflexfaktor kleiner als 0,05, also
verhältnismäßig gering.
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Es ist weiterhin günstig, an die Induktivität, vorzugsweise in Form
einer Spule, eine Anpassungsleitung anzuschließen. Durch Einschalten einer induktiven
Stoßstelle in den Leitungsweg wird der Einfluß der Verbraucherkapazität innerhalb
des Videofrequenzbereiches weitgehend kompensiert. So läßt sich beispielsweise ein
Reflexionsfaktor erzielen, der gleich oder kleiner als ein Betrag von 0,01 ist.
Die Induktivität bildet mit der Eingangskapazität des Verbrauchers ein Halbglied
eines einfachen Tiefpasses, dessen Wellenwiderstand gleich dem des Koaxialkabels
ist. Da die Grenzfrequenz des Filtergliedes mindestens fünfmal größer als die höchste
Videofrequenz ist, treten die Nachteile des einfachen Tiefpasses gegenüber dem bekannten
überbrückten T-Glied nicht in Erscheinung. Aus dem gleichen Grunde ist es auch gleichgültig,
ob der Verbraucher und damit dessen Eingangskapazität vor oder hinter der Induktivität
angeschlossen wird.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der die
Verbraucher in Einschüben bzw. Kassetten und diese in einem Gestell bzw. in einem
Kassettenträger angeordnet sind, ist das Filterglied mit der ankommenden und der
abgehenden Koaxialleitung sowie mit dem Gestell bzw. mit dem Kassettenträger mechanisch
verbunden, und die vom Filterglied zum Verbraucher führende Anpassungsleitung ist
durch eine Steckerverbindung in einfacher Weise trennbar. Beim Herausziehen der
Kassetten wird gleichzeitig auch diese Steckerverbindung getrennt. Bei dieser Anordnung
bleibt also der Kabelweg auch bei herausgezogenen Einschüben bzw. Kassetten geschlossen.
Trotzdem diese Abzweigfilter zunächst in erster Linie im Hinblick auf die Gestellbauweise
und auf die Kassettenbauweise entwickelt wurden, dürften sie wegen ihrer Einfachheit
in Zukunft auch bei einzelnen Geräten Verwendung finden.
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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der
Fig. 1 bis 4 näher beschrieben. In mehreren Figuren vorkommende gleiche Bauteile
werden mit gleichen Ziffern oder Buchstaben bezeichnet. Es zeigt Fig.l eine bekannte
Schaltungsanordnung zur Anzapfung einer Koaxialleitung, Fig. 2 und 3 Prinzipdarstellungen
von Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Filtergliedes, Fig. 4 die Anwendung
der Erfindung bei Kassettenbauweise.
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NachFig. lwirdimGenerator 1(LeerlaufspannungE, Innenwiderstand Ri)
Videofrequenz erzeugt und über die Koaxialleitung 2 mit einem Wellenwiderstand Z
= 75 S? einem nicht dargestellten Verbraucher zugeleitet. Diese Koaxialleitung 2
ist mit dem Widerstand R abgeschlossen und wird durch einen Vierpol, bestehend aus
der Induktivität 3, den Kapazitäten 4 (41 pF), 5 (etwa 300 pF) und Trimmer
6, angezapft. Die Mittelanzapfung der Induktivität 3 ist über Klemme 7 mit dem nicht
dargestellten Verbraucher verbunden. Das verhältnismäßig komplizierte Filter läßt
sich bei der erforderlichen Genauigkeit nur mit relativ großen Kapazitätswerten
herstellen. Dabei muß insbesondere der Wert der Induktivität 3 und die Kopplung
sehr genau eingehalten werden.
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Nach Fig.2 wird das Koaxialkabel 2 unter Verwendung eines Filtergliedes
8, bestehend aus der Luftspule 9 (0,2 #tHy) und der Anzapfungsleitung 10, angezapft.
Der Verbraucher ist über Klemme 11 anschließbar. Die Kapazität 12 (etwa 10 pF) soll
die Kapazität der Anzapfungsleitung 10 und die Eingangskapazität des nicht
dargestellten Verbrauchers darstellen. Sie soll möglichst klein sein und sich nur
aus den unvermeidlichen Schaltkapazitäten zusammensetzen. Die Anzapfungsleitung
10 ist in diesem Fall hinter der Induktivität 9 angeschlossen. Für eine maximale
Videofrequenz von 10 MHz ergibt sich bei dieser Schaltungsanordnung ein Absolutbetrag
des Reflexionsfaktors von 0,0045.
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Die Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei
die Anzapfungsleitung 10 vor der Induktivität 9 angeschlossen ist. Dabei
ist der Absolutbetrag des Reflexionsfaktors gleich dem bei der Schaltungsanordnung
nach Fig. 2. Die Grenzfrequenz der Filterglieder 8 und 8' beträgt
etwa 150 MHz und liegt damit um eine Größenordnung über der höchsten Videofrequenz
von etwa 10 MHz.
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Aus Fig. 4 sind die Teile 15, 16, 17 eines Schrankes zu ersehen,
in welchem die Kassetten 18 und 18' -innerhalb der sich die Verbraucher befinden
- angeordnet sind. Zwecks einfacherer Darstellung sind nur zwei derartige Kassetten
und zugehörige Steckerverbindungen eingezeichnet, welche zwischen die Führungsbahnen
19 derart eingeschoben werden können, daß die Kontakte der Stecker 21 bzw. 21' mit
den entsprechenden Kontakten der Steckdosen 22 bzw. 22' leitend verbunden sind.
Das Koaxialkabel 2 ist im Bereich jedes der Stecker 21 bzw. 21' aufgetrennt und
- wie bereits beschrieben -mit je einer Induktivität 9 bzw. 9' überbrückt. Je ein
Ende dieser Induktivitäten 9 bzw. 9' ist jeweils über eine Anzapfungsleitung
10 bzw. 10' mit je einer Lötfahne 23 bzw. 23' leitend verbunden, welche
ihrerseits nach dem Einschieben der Kassette 18 bzw. 18' mit den Eingängen der entsprechenden
Verbraucher (innerhalb der Kassetten 18 bzw. 18')
leitend verbunden
sind. In Fig. 4 sind also die Kassetten 18 bzw. 18' in herausgezogener
Stellung dargestellt. Dabei bleibt jedoch der Kabelweg geschlossen, so daß für diejenigen
Verbraucher, die eventuell nicht herausgezogen sind, die Übertragung der Videosignale
nicht gestört wird. Dabei sind die Eingangskapazitäten der innerhalb der Kassetten
18 und 18' angeordneten Verbraucher und die Schaltkapazitäten der Zuleitungen zu
diesen Verbrauchern so klein gehalten, daß der Absolutbetrag des Reflexionsfaktors
der Koaxialleitung 2 auch nach dem Herausziehen einer dieser Kassetten kleiner als
3 °/o ist.
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Bei Gestellbauweise sind die auf je ein Chassis montierten Einschubgeräte
in ein Gestell einschiebbar.
An Stelle der Kassetten 18 und
18' nach Fig. 4 sind also die Chassis mit den Steckdosen 22 und 22' zu denken,
und die Stecker 21 und 21' sind am Gestell befestigt.
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Als Verbraucher (innerhalb der Kassetten 18, 18' oder aufmontiert
auf Chassis) können beispielsweise Impulsverteiler, Videosignalverteiler, Verstärker
für Fernsehaufnahmegeräte (Kameras, Filmabtaster, Diaabtaster) und Fernsehaufzeichnungsgeräte
in Frage kommen.