DE1148655B

DE1148655B - Messanordnung zur Leistungsmessung an Hochfrequenzsendern

Info

Publication number: DE1148655B
Application number: DES65877A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Adolf Simon
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1959-11-18
Filing date: 1959-11-18
Publication date: 1963-05-16

Description

Meßanordnung zur Leistungsmessung an Hochfrequenzsendern Die Erfindung betrifft eine Meßanordnung zur Leistungsmessung an Hochfrequenzsendern unter Verwendung von Meßkreisen zur Bestimmung von Meßgrößen, die der Vorlauf- und Rücklaufleistung entsprechen.
Zur Bestimmung der abgegebenen Leistung eines Senders und der Fehlanpassung der Ausgangsleitung werden gewöhnlich Richtkoppler (Fig. 1) oder Leistungs- und Anpassungsmesser nach Bus chb eck (Fig. 2) benutzt. Beide Anordnungen liefern Ausgangsspannungen Us und UD, die der vorlaufenden bzw. der rücklaufenden Welle auf der Leitung proportional sind und durch folgende Gleichungen bestimmt werden: darin bedeutet: = abgegebene Leistung, s = Fehlanpassung, c = Konstante.
Die Spannung Us dient vielfach zur Anzeige der Vorlaufleistung, die Spannung UD zur Anzeige der Rücklaufleistung, und beide Spannungen gemeinsam können in einem Kreuzzeigerinstrument zur Anzeige der Fehlanpassung verwendet werden. Dabei können nach dem Vorschlag von Buschbeck die Summe und die Differenz der beiden Spannungen gebildet und den beiden Meßwerken des Kreuzzeigerinstrumentes zugeführt werden. Das Produkt der beiden Größen gibt die Leistung R an, der Quotient die Fehlanpassung s: (US + UD).(Us-UD) =c.
Us + UD ~~~~~~~ = 8.
Us-UD Bei entsprechender Ausbildung der Skala lassen sich die Leistung und Fehlanpassung im Schnittpunkt der beiden Zeiger ablesen. Im Kurzwellenbereich wird mit Fehlanpassungen bis zu s=2 gearbeitet. Hier liegt häufig die Aufgabe vor, eine Größe zu gewinnen, die unabhängig von der Fehlanpassung nur von der Senderleistung abhängig ist.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Vorlauf- und Rücklaufmeßgrößen in einem Verhältnis (m) kombiniert werden, daß eine kombinierte Meßgröße erzeugt wird, die der Quadratwurzel aus der abgegebenen Leistung einer Senderstufe wenigstens über einen gewissen Bereich proportional und unabhängig von der Fehlanpassung ist, wobei das Verhältnis (m) durch die Beziehung UDT = Vs - m Uo = A P k bestimmt ist; hierin bedeutet U9 die Meßgröße für die von der Senderstufe abgegebenen Leistung, Us die Meßgröße für die Vorlaufleistung, UD die Meßgröße für die Rücklaufleistung, R die von der Senderstufe abgegebene Leistung, eine für die Abweichung von der Quadratwurzel aus der abgegebenen Leistung maßgebliche Größe, k= 2 f eine Konstante, s die Fehlanpassung und c eine Konstante.
Die erzeugte Meßgröße kann dazu benutzt werden, die abgegebene Leistung einer Senderstufe unabhängig von der Fehlanpassung der angeschlossenen Leitung richtig anzuzeigen oder, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme von Regelschaltungen od. dgl., die richtige Einstellung z. B. der Kopplung oder der Verstärkung der Senderstufe anzuzeigen und/oder automatisch einzustellen.
Die erfindungsgemäße Kombination der Vor- und Rücklaufspannung, durch die sich eine Größe gewinnen läßt, die die gestellte Bedingung mit hin- reichender Genauigkeit erfüllt, ist durch eine Rechnung näher erläutert, in der folgendes angesetzt ist: wobei p = (1 -m) F + (l + m) und k = ½ #c = konst.
Der Wert p ist maßgebend für die Abweichung von der Quadratwurzel aus der abgegebenen Leistung.
Aus # = p-p1 .100%, p1 {p1 = P(s=l) = 2] läßt sich der Fehler # in Abhängigkeit von der Fehlanpassung s berechnen. Es läßt sich zeigen, daß man im Bereich 1 s < s # 2 die geringsten Fehler erhält, wenn man m=0,142 wählt.
Für diesen Wert ist in der Fig. 3 eine Kurve aufgezeichnet, in der der Fehler über der Fehlanpassung s aufgetragen ist. Hieraus ist ersichtlich, daß bis 8 = 2 die Abweichung höchstens 1t/ beträgt. Damit ist eine Größe gewonnen, die hinreichend genau y proportional ist. Sie kann bei entsprechender Eichung des Instrumentes zur direkten Leistungsanzeige verwendet werden oder aber zur automatischen Leistungskontrolle oder Kopplungseinstellung einer Senderstufe.
Der Erfindungsgedanke kann dadurch praktisch verwirklicht werden, daß die Meßkreise der Vorlauf-und Rücklaufleistung durch einen Koppelwiderstand geeigneter Größe gekoppelt werden, um das erforderliche Stromteilungsverhältnis zwischen den Strömen in den beiden Meßkreisen zu erzielen. In der Schaltung eines Leistungs- und Anpassungsmessers wird man zweckmäßig die Brückenzweige der zugehörigen Meßbrücke durch einen solchen Koppelwiderstand verbinden.
Ausführungsbeispiele für Schaltungen dieser Art sind an Hand von Fig. 4 und 5 erläutert.
Ist keine weitere Anzeige erforderlich, so kann man z. B. nach Fig. 4 schalten. Hier wird die Einstellung des Wertes m durch die Widerstände W1 und W2 vorgenommen, der gewünschte Strom fließt im Widerstand w4; eine eventuell benötigte Spannung für eine automatische Regelung kann am Punkts gegen Erde abgegriffen werden.
Sollen jedoch Leistung und Fehlanpassungen zusätzlich an einem Kreuzzeigerinstrument angezeigt werden, so kann die Schaltung nach Fig. 5 verwendet werden. Hier wird die Stromteilung durch den Widerstand W15 vorgenommen, der nun für den Strom iD wirksam ist. Der gewünschte Strom fließt im Widerstand Wj6, eine Regelspannung kann am Punkt gegen Erde abgenommen werden. Die Widerstände Wtl und W12 (oder W13 und W14) sind die Wicklungen des Kreuzzeigerinstrumentes.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Meßanordnung zur Leistungsmessung an Hochfrequenzsendern unter Verwendung von Meßkreisen zur Bestimmung von der Vorlauf-und Rücklaufleistung entsprechenden Meßgrößen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorlauf- und Rücklaufmeßgrößen in einem Verhältnis (m) kombiniert werden, daß eine kombinierte Meßgröße erzeugt wird, die der Quadratwurzel aus der abgegebenen Leistung einer Senderstufe wenigstens über einen gewissen Bereich proportional und unabhängig von der Fehlanpassung ist, wobei das Verhältnis (m) durch die Beziehung U9T Us-mUn = S P k bestimmt ist; hierin bedeutet U die Meßgröße für die von der Senderstufe abgegebenen Leistung, U5 die Meßgröße für die Vorlaufleistung, UD die Meßgröße für die Rücklaufleistung, R die von der Senderstufe abgegebene Leistung, p=(1 - m) #s + (It + m) 1 eine für die Abweichung von der Quadratwurzel aus der abgegebenen Leistung maßgebliche Größe,k =W eine Konstante, s die Fehlanpassung und c eine Konstante.
2. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßkreise der Vorlauf-und Rücklaufleistung, z. B. in der Schaltung eines Leistungs- und Anpassungsmessers die Brückenzweige der zugehörigen Meßbrücke, durch einen Koppelwiderstand (W2, W15) gekoppelt sind.
3. Meßanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kombinierte Meßgröße als Regelgröße für eine automatische Regelung zur selbsttätigen Sendereinstellung benutzt wird.