DE1154534B

DE1154534B - Device for taking off signal energy

Info

Publication number: DE1154534B
Application number: DET20992A
Authority: DE
Inventors: Chester Norman Winningstad
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 1960-11-07
Filing date: 1961-10-19
Publication date: 1963-09-19

Description

Vorrichtung zur Abnahme von Signalenergie Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Abnahme von Signalenergie aus einer Übertragungsleitung, von der ein Leiter einen Spalt aufweist, und insbesondere auf eine Vorrichtung, die von einer Eingangs-, Durchführungs- oder Speise-Übertragungsleitung einen verwertbaren kleinen Betrag einer beliebigen, längs dieser Leitung übertragenen Signalenergie so entnimmt, daß nur eine sehr kleine Unstetigkeit oder Ungleichförmigkeit in der Übertragungsleitung entsteht und deshalb nur eine sehr geringe Reflexion der Signalenergie in der Übertragungsleitung und auch eine sehr geringe Störung dieses Signals erfolgt. Die Abnahme des kleinen Signalenergiebetrages erfolgt ferner in der Weise, daß solche Signalenergie über eine Ausgangs-Obertragungsleitung geliefert wird, die eine Ausgangs-Signalspannung hervorruft, deren Wellenform der Signalspannung entspricht, die längs der Speise-Obertragungsleitung übertragen wird.Signal Energy Pickup Apparatus The invention relates to to a device for taking signal energy from a transmission line, from which a conductor has a gap, and in particular to a device those of an input, feed-through or feed transmission line one usable small amount of any signal energy transmitted along this line so that there is only a very small discontinuity or irregularity in the Transmission line arises and therefore only a very low reflection of the signal energy in the transmission line and also very little interference with this signal occurs. The decrease in the small amount of signal energy also takes place in such a way that such Signal energy is delivered over an output transmission line having an output signal voltage the waveform of which corresponds to the signal voltage along the feed transmission line is transmitted.

In vielen Fällen wünscht man einen Teil einer beliebigen, von einer Übertragungsleitung geführten Signalenergie zu entnehmen. Beispielsweise kann bei Kathodenstrahlsichtgeräten diese entnommene Signalenergie zur Betätigung eines Auslösekreises (Triggerkreises) verwendet werden, der einen Ablenkkreis im Sichtgerät in Tätigkeit setzt, während die verbleibende Signalenergie eine Verzögerungsleitung durchläuft, bevor sie zur Erzeugung einer Anzeige auf dem Schirm des Sichtgerätes verwendet wird. Um die Reflexionen in der Speise-Übertragungsleitung klein zu halten, wurden bisher mit Widerständen arbeitende Trenneinrichtungen verwendet, was jedoch mit sich brachte, daß ein Widerstand in Reihe mit der Abnahme- oder Ausgangsleitung lag. Dies bedingte wegen der Verluste in dem Widerstand einen äußerst schlechten Wirkungsgrad bezüglich der zur Ausgangsleitung gelieferten Signalenergie. In many cases one wants a part of any one of them To take transmission line guided signal energy. For example, at Cathode ray vision devices use this extracted signal energy to operate a trigger circuit (Trigger circuit) are used, which has a deflection circle in the display device in action sets, while the remaining signal energy passes through a delay line, before it is used to produce a display on the screen of the display device will. In order to keep the reflections in the feed transmission line small, previously used separators working with resistors, but what with brought about a resistor in series with the take-off or output lead lay. This caused an extremely bad one because of the losses in the resistor Efficiency in terms of the signal energy delivered to the output line.

Für andere Anwendungszwecke sind Richtungskoppler für Bandleitungen im Mikrowellenbereich bekannt, bei denen eine erste Leitung, bestehend aus einem schmalen Leitungsleiter, einer breiteren dielektrischen Schicht und einem ebenso breiten Erdleiter, Seite an Seite mit einer weiteren Leitung angeordnet ist, die aus dem genannten gemeinsamen Erdleiter, einer weiteren dielektrischen Schicht und einem weiteren Leitungsleiter besteht. Bei dieser Anordnung sind im Erdleiter eine große Anzahl von schmalen, sich quererstreckenden, jedoch den Erdleiter nicht unterbrechenden Schlitzen in einer bestimmten geometrischen Konfiguration angeordnet. For other purposes, directional couplers are used for ribbon lines known in the microwave range, in which a first line consisting of a narrow conductor, a wider dielectric layer and one as well wide earth conductor, arranged side by side with another line, the from said common ground conductor, a further dielectric layer and another line conductor exists. In this arrangement there are one in the earth conductor large number of narrow, transversely extending but not interrupting the earth conductor Slots arranged in a certain geometric configuration.

Dabei soll das elektromagnetische Feld der ersten Leitung zur anderen Leitung durchgreifen und nur vorwärts oder rückwärts laufende Wellen zur anderen Leitung übertragen. Demgegenüber hat sich die Erfindung zur Aufgabe gestellt, eine"Vorrichtung zur Abnahme von Signalenergie aus einer Ubertragungsleitung zu schaffen, von der ein Leiter einen Spalt aufweist.The electromagnetic field should be the first line to the other Take the lead and only forward or backward waves to the other Transfer line. In contrast, the invention has set itself the task of "a device to create for the removal of signal energy from a transmission line of the a conductor has a gap.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer derartigen Vorrichtung dadurch erreicht, daß der in einem der Leiter der Übertragungsleitung angeordnete Spalt als eine im Verhältnis zum gegenseitigen Leiterabstand der Übertragungsleitung eng ausgeführte Unterbrechung ausgebildet ist und daß beiderseits dieser Unterbrechungsstelle die einen Enden von Verbindungs-Ubertragungsleitungen parallel angeschlossen sind, welche solche Wellenwiderstände aufweisen, daß der resultierende Wellenwiderstand der Parallelschaltung im Vergleich zum Wellenwiderstand der Übertragungsleitung klein ist, während die anderen Enden dieser Verbindungs-Obertragungsleitungen derart mindestens teilweise in Reihenschaltung an eine Abnahme-Übertragungsleitung angeschlossen sind, daß sich ein mindestens annähernd dem Wellenwiderstand der Abnahmeleitung entsprechender Wellenwiderstand ergibt, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, die entgegengesetzte Enden von mindestens einigen der Verbindungsleitungen elektrisch voneinander trennen, um eine Parallelschaltung dieser Verbindungsleitungen an den einen Enden und mindestens teilweise eine Reihenschaltung an den anderen Enden zu elmöglichen. According to the invention, this is achieved in such a device achieves that the gap arranged in one of the conductors of the transmission line as one narrow in relation to the mutual conductor spacing of the transmission line executed interruption is formed and that on both sides of this interruption point one ends of connecting transmission lines are connected in parallel, which have such characteristic impedances that the resulting characteristic impedance the parallel connection compared to the characteristic impedance of the transmission line is small, while the other ends of these connection transmission lines are so connected at least partially in series to an off-take transmission line are that there is at least approximately the characteristic impedance of the pick-up line corresponding wave resistance results, with devices being provided which opposite ends of at least some of the connection lines electrically Separate them from each other in order to connect these connecting lines in parallel to the one end and at least partially a series connection at the other ends possible.

Die parallel zueinander geschalteten und die Unterbrechungsstelle überbrückenden Verbindungsleitungen ergeben eine im Vergleich zum Wellenwiderstand der Speise-Übertragungsleitung kleine Impedanz. The one connected in parallel and the interruption point Bridging connecting lines result in a compared to the wave resistance the feed transmission line has a small impedance.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im wesentlichen die ganze der Übertragungsleitung entnommene Energie der Ausgangsleitung zugeführt und gleichzeitig in der Übergangsleitung nur eine sehr kleine Reflexion erzeugt.The inventive device is essentially the whole Energy taken from the transmission line is fed to the output line and simultaneously only a very small reflection is generated in the transition line.

Nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung kann die Einrichtung zur gegenseitigen elektrischen Trennung der Enden der Verbindungsleitungen aus bifilaren Transformatoren bestehen, die mit den Verbindungsleitungen in Reihe liegen. Ein solcher bifilarer Transformator kann einen ringförmigen Kern aus magnetischem Material enthalten, der mindestens einige bestimmte Verbindungsleitungen umgibt. According to a particular embodiment of the invention, the device for mutual electrical separation of the ends of the connecting lines made of bifilar There are transformers in series with the connecting lines. A Such a bifilar transformer can have an annular core made of magnetic material included that surrounds at least some specific connecting lines.

Erfindungsgemäß können die verschiedenen Verbindungsleitungen unterschiedlich oft durch den ringförmigen Kern durchgeführt werden, wobei einige bestimmte dieser Leitungen in der einen Richtung und andere in entgegengesetzter Richtung durchgeführt sind. In ähnlicher Weise können die gegenüberliegenden Seiten der Unterbrechungsstelle voneinander durch Anordnung eines ringförmigen Kernes aus magnetischem Material rings um eine dem Spalt benachbarte Linie elektrisch getrennt werden, so daß an der Unterbrechungsstelle eine Signalspannung erscheint. Ein solcher Kern kann an derjenigen Seite der Unterbrechungsstelle angeordnet werden, die von Erde oder von einem anderen gemeinsamen Leiter getrennt wrden soll, wobei, wenn beide Seiten der Unterbrechungsstelle eine solche Trennung benötigen, Kerne der genannten Art auf beiden Seiten der Unterbrechungsstelle angeordnet werden.According to the invention, the various connecting lines can be different often carried through the annular core, with some definite of these Lines carried in one direction and others in the opposite direction are. Similarly, the opposite sides of the interruption point from each other by arranging an annular core of magnetic material are electrically separated around a line adjacent to the gap, so that on a signal voltage appears at the point of interruption. Such a core can at that side of the interruption point are arranged from the earth or from another common conductor should be separated, if both sides of the Interruption point require such a separation, cores of the type mentioned be arranged on both sides of the interruption point.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Speiseleitung, die Verbindungsleitungen und die Abnahmeleitung Koaxialkabel, wobei die Unterbrechung im äußeren Leiter der Speiseleitung angeordnet ist. In a preferred embodiment, the feed line, the Connection lines and the pick-up line coaxial cable, with the interruption is arranged in the outer conductor of the feed line.

Durch Ausführung der Verbindungs-Ubertragungsleitungen in der gleichen wirksamen elektrischen Länge, so daß alle Signalenergleanteile an der Ausgangsleitung zur gleichen Zeit eintreffen, wird ein Ausgangssignal in der Ausgangs-Übertragungsleitung erzeugt, dessen Wellenform dem durch die Speise-Übertragungsleitung gehenden Signal ähnlich ist. Es kann auf jeden Fall mit sehr geringem Einfluß auf den kontinuierlichen Charakter einer solchen fJbertragungsleitung und mit sehr geringem Verlust an Signalenergie ein verwertbarer kleiner Betrag dieser Signalenergie in einem weiten Frequenzbereich einschließlich extrem hoher Frequenzen entnommen werden. By making the connection transmission lines in the same effective electrical length, so that all signal energies are on the output line arrive at the same time, there will be an output signal on the output transmission line whose waveform corresponds to the signal passing through the feed transmission line is similar. It can definitely be continuous with very little impact Character of such a transmission line and with very little loss of signal energy a usable small amount of this signal energy in a wide frequency range including extremely high frequencies.

Es ist auch möglich, eine im wesentlichen vollständige Anpassung des Wellenwiderstandes der Abnahmeleitung an die Verbindungsleitungen zu erzielen, und zwar insbesondere dadurch, daß die von der Unterbrechungsstelle abgelegenen Enden der Verbindungsleitungen gruppenweise parallel gestaltet und an denselben Enden die Gruppen miteinander in Reihe geschaltet werden, wobei die genannte elektrische Trennung einiger Verbindungsleitungen erforderlich ist. It is also possible to have a substantially complete customization to achieve the characteristic impedance of the tapping line to the connecting lines, in particular in that the remote from the interruption point Ends of the connecting lines designed in groups in parallel and attached to the same The ends of the groups are connected in series with each other, said electrical Separation of some connecting lines is required.

Weitere Vorzüge der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform hervor, die in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert wird. In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der einzelne Teile zur Veranschaulichung des inneren Aufbaues abgebrochen sind und die Tragteile in senkrechtem Schnitt dargestellt sind, Fig. 2 eine schematische Darstellung des Stromkreises der Vorrichtung nach Fig. 1, Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Darstellung eines abgeänderten Stromkreises von einer Vorrichtung, die derjenigen in Fig. 1 ähnlich ist. Further advantages of the invention emerge from the following description a preferred embodiment shown in conjunction with the drawings is explained in more detail. In the drawings shows Fig. 1 is a side view of an inventive Device in which individual parts broken off to illustrate the internal structure and the support parts are shown in vertical section, Fig. 2 is a schematic Representation of the circuit of the device according to FIG. 1, FIG. 3 one of FIG. 2 similar representation of a modified circuit from a device which that in FIG. 1 is similar.

Die in Fig. 1 der Zeichnungen veranschaulichte Vorrichtung zur Abnahme von Signalenergie enthält ein koaxiales Speisekabel 10, das ein Abschnitt einer Eingangs-Übertragungsleitung zu irgendeiner gewünschten Vorrichtung, beispielsweise zu einem Kathodenstrahlsichtgerät, sein kann. Dieses Kabel besteht aus einem äußeren Leiter 12, einem inneren Leiter 14, einer rohrförmigen Isolation 16 zwischen den inneren und äußeren Leitern und einem äußeren, isolierenden Mantel 18. In der dargestellten Form ist das Kabel 10 in Längsrichtung zu einem Halbkreis gebogen und an den entgegengesetzen Enden mit geeigneten, lösbaren Koaxialkabelverbindern 20 versehen, die auf einer Platte 22 montiert sind. Die Abnahmevorrichtung ist von einem Schutzgehäuse 23 umgeben. The removal device illustrated in Figure 1 of the drawings of signal energy includes a coaxial feeder cable 10, which is a portion of a Input transmission line to any desired device, for example to a cathode ray display device. This cable consists of an outer one Conductor 12, an inner conductor 14, a tubular insulation 16 between the inner and outer conductors and an outer, insulating sheath 18. In the illustrated Shape, the cable 10 is bent in the longitudinal direction to a semicircle and to the opposite Provided ends with suitable, releasable coaxial cable connectors 20, which on a Plate 22 are mounted. The removal device is surrounded by a protective housing 23.

In der Nähe seines mittleren Teiles (Fig. 1) ist in einem kleinen Bereich der äußere, isolierende Mantel 18 und ebenfalls ein kleiner Teil des äußeren Leiters 12 entfernt, so daß darin ein ringförmiger Spalt 26 geschaffen wird, der in bezug auf den Durchmesser des äußeren Leiters 12 nur kurze Länge aufweist. Near its middle part (Fig. 1) is in a small one Area of the outer, insulating jacket 18 and also a small part of the outer Conductor 12 removed so that an annular gap 26 is created therein, the with respect to the diameter of the outer conductor 12 is only short in length.

Zwei ringförmige Metallteile 28 und 30 umgehen die Enden des äußeren Leiters 12 in der Nähe des Spaltes 26 und stehen in der Nähe des Spaltes 26 mit den Enden des äußeren Leiters 12 in elektrischem Kontakt. Diese ringförmigen Teile 28 und 30 können aus Metallblech bestehen und können zwei oder mehrstückig angebracht und mit den Enden des äußeren Leiters 12 verlötet werden. Diese Leiterteile 28 und 30 haben gegenseitigen Abstand, so daß eine Fortsetzung des ringförmigen Spaltes 26 im äußeren Leiter 12 des Kabels 10 geschaffen wird.Two annular metal pieces 28 and 30 bypass the ends of the outer one Conductor 12 in the vicinity of the gap 26 and stand in the vicinity of the gap 26 with the ends of the outer conductor 12 in electrical contact. These annular parts 28 and 30 can consist of sheet metal and can be attached in two or more pieces and soldered to the ends of the outer conductor 12. These ladder parts 28 and 30 have mutual spacing, so that a continuation of the annular gap 26 is created in the outer conductor 12 of the cable 10.

Parallel zu dem durch die leitenden Teile 28 und 30 geschaffenen Spalt ist eine Vielzahl von VerbindungsrKoaxialkabeln32, 34 und 36 angeschaltet. In parallel with that created by the conductive parts 28 and 30 A plurality of connecting coaxial cables 32, 34 and 36 are connected to the gap.

Wie tatsächlich die Verbindung vorgenommen ist, wird in Fig. 2 veranschaulicht, in der der äußere Leiterl2 des Koaxialkabels 10 abgewickelt dargestellt ist. In abgewickelter Form sind ebenfalls die beiden leitenden Teile 28 und 30 dargestellt, die an die Enden des äußeren Leiters 12 an gegenüberliegenden Seiten des Spaltes 26 angeschlossen sind. Die Kabel 32, 34 und 36 in Fig. 2 sind in Gruppen zu je drei Kabeln angeordnet, d. h., es sind insgesamt neun Kabel vorhanden. Die Kabel 32 bilden eine Gruppe, während die Kabel 34 eine zweite und die Kabel 36 eine dritte Gruppe bilden. Wie ebenfalls aus Fig. 2 hervorgeht, sind die äußeren Leiter der Verbindungskabel 32 an den vom Spalt 26 entfernt gelegenen Enden parallel zueinander an einen Leiter 38 angeschlossen, der auch mit dem äußeren Leiter eines Ausgangs-Koaxialkabels 40 verbunden ist. Die Verbindungs-Koaxialkabel 34 sind gruppenweise zusammengefaßt und führen alle in gleicher Richtung einmal durch die mittlere Öffnung eines ringförmigen Kernes 42 aus magnetischem Material und sind an den vom Spalt 26 entfernt gelegenen Enden mit ihren äußeren Leitern parallel an einen Leiter 44 angeschaltet, der auch mit den inneren Leitern der Kabel 32 verbunden ist, so daß auch diese inneren Leiter parallel geschaltet sind. Die Kabel 36 sind ebenfalls gruppenweise zusammengefaßt und zweimal durch die mittlere Öffnung des Kernes 42 in gleicher Richtung wie die Kabel 34 durchgeführt, wobei ihre äußeren Leiter an dem vom Spalt 26 entfernt gelegenen Ende parallel an einen Leiter 46 angeschaltet sind, der auch noch mit den inneren Leitern dei Kabel 34 verbunden ist, so daß diese inneren Leiter parallel geschaltet sind. Die inneren Leiter der Kabel 36 sind parallel an einen Leiter 48 angeschlossen, der mit den inneren Leitern des Ausgangskoaxialkabels 40 verbunden ist.How the connection is actually made is illustrated in FIG. 2, in which the outer conductor 12 of the coaxial cable 10 is shown unwound. In The two conductive parts 28 and 30 are also shown in the developed form, those at the ends of the outer conductor 12 on opposite sides of the gap 26 are connected. The cables 32, 34 and 36 in Figure 2 are in groups of three Cables arranged, d. that is, there are a total of nine cables. The cables 32 form one group, while cables 34 are a second group and cables 36 are a third group form. As can also be seen from Fig. 2, the outer conductors are the connecting cables 32 at the ends remote from the gap 26 parallel to one another on a conductor 38, which is also connected to the outer conductor of an output coaxial cable 40 connected is. The connecting coaxial cables 34 are combined in groups and lead all in the same direction once through the central opening of an annular Core 42 made of magnetic material and are located at the distance from the gap 26 Ends with their outer conductors connected in parallel to a conductor 44, the is also connected to the inner conductors of the cable 32, so that these inner Conductors are connected in parallel. The cables 36 are also combined in groups and twice through the central opening of the core 42 in the same direction as that Cable 34 carried with its outer conductor on the one located away from the gap 26 End are connected in parallel to a conductor 46, which is also connected to the inner Conductors of the cable 34 is connected so that these inner conductors are connected in parallel are. The inner conductors of the cables 36 are connected in parallel to a conductor 48, which is connected to the inner conductors of the output coaxial cable 40.

Der ringförmige Magnetkern 42 ist aus einem magenetischen Material gefertigt, das relativ hohe Permeabilität und niedrige Wirbelstrom- und Hystereseverluste aufweist, so daß er bei hohen Frequenzen oder bei Impulsen mit kurzen Anstiegzeiten verwendet werden kann. Solche geeignete Kerne sind im Handel erhältlich und werden üblicherweise als Ferritkerne bezeichnet. Bezüglich der Leiter 34 und 36 kann man feststellen, daß das Durchführen dieser Leiter durch die mittlere Öffnung des Kernes 42 die gleiche Wirkung hat, wie wenn ein bifilarer Transformator oder eine Drosselspulenwicklung für die beiden Leiter der Übertragungsleitung vorgesehen wäre, so daß die entgegengesetzten Enden dieser Kabel wirkungsvoll voneinander elektrisch getrennt sind, so daß eine Reihenschaltung der Enden der Kabel möglich ist, die an ihren anderen Enden parallel geschaltet sind. Es kann somit diejenige Gruppe paralleler Kabel 32, die nicht durch den Kern 42 führt, in Reihe mit der Gruppe paralleler Kabel 34 geschaltet werden, die einmal durch den Kern führt, und diese beiden Gruppen von Kabeln können in gleicher Weise in Reihe mit der Gruppe paralleler Kabel 36 geschaltet werden, die zweimal den Kern 42 passieren. The annular magnetic core 42 is made of a magnetic material manufactured that has relatively high permeability and low eddy current and hysteresis losses has so that it can be used at high frequencies or for pulses with short rise times can be used. Such suitable cores are and will be commercially available commonly referred to as ferrite cores. Regarding the conductors 34 and 36 one can find that passing this conductor through the center opening of the core 42 has the same effect as when a bifilar transformer or a choke coil winding would be provided for the two conductors of the transmission line so that the opposite Ends of these cables are effectively electrically isolated from each other, so that one Series connection of the ends of the cables is possible, the other ends in parallel are switched. It can thus be that group of parallel cables 32 that are not through the core 42 is connected in series with the group of parallel cables 34, which runs through the core once, and these two groups of cables can be in the same Way to be connected in series with the group of parallel cables 36, which twice pass the core 42.

Das Speise- oder Eingangs-Koaxialkabel 10 weist einen magnetischen Kern 50 auf, der dieses Kabel an derjenigen Seite des Spaltes 26 im äußeren Leiter des Kabels 10 umgibt, an der der äußere Leiter mit den inneren Leitern der Kabel 32, 34, 36 verbunden ist. The feed or input coaxial cable 10 has a magnetic Core 50 on which this cable on that side of the gap 26 in the outer conductor of the cable 10, on which the outer conductor with the inner conductors of the cable 32, 34, 36 is connected.

Die äußeren Leiter 12 des Kabels 10 sind gewöhnlich an der Platte 22 an zum Spalt 26 entgegengesetzten Seiten geerdet, so daß der magnetische Kern 50, der in gleicher Weise wie die vorstehend beschriebenen Kerne 42 ausgeführt sein kann, erforderlich ist, um die gegenüberliegenden Enden dieses äußeren Leiters 12, die sich zu beiden Seiten des Spaltes 26 befinden, zu trennen und ebenfalls die inneren Leiter der Kabel 32, 34 und 36 von Erde zu trennen. An der gegenüberliegenden Seite des Spaltet 26 ist kein solcher Kern erforderlich, da die äußeren Leiter der Kabel 32, 34 und 36 von Erde nicht getrennt zu werden brauchen. Das gleiche gilt für den äußeren Leiter 12 des Kabels 10, der sich auf dieser Seite des Spaltes befindet. Die Kerne 42 und 50 sollen genügend groß sein, damit sie tatsächlich die erforderliche elektrische Trennung schaffen. Die notwendige Querschnittsfläche dieser Kerne kann aus ihren bekannten magnetischen Eigenschaften bestimmt werden.The outer conductors 12 of the cable 10 are usually on the panel 22 grounded on opposite sides to the gap 26, so that the magnetic core 50, which can be designed in the same way as the cores 42 described above can, is required to the opposite ends of this outer conductor 12, which are located on both sides of the gap 26 to separate and also the separate inner conductors of cables 32, 34 and 36 from earth. On the opposite Side of the gap 26, no such core is required, since the outer conductors of the Cables 32, 34 and 36 need not be separated from ground. The same goes for for the outer conductor 12 of the cable 10, which is on this side of the gap. The cores 42 and 50 should be large enough that they actually do the required create electrical separation. The necessary cross-sectional area of these cores can can be determined from their known magnetic properties.

Das Koaxialkabel 10 kann einen Wellenwiderstand von 125 Ohm haben, um ein bestimmtes Beispiel zu nennen. Wenn die Kabel 32, 34 und 36 jeweils einen Wellenwiderstand von 50 Ohm aufweisen und parallel geschaltet sind, dann beträgt der Wellenwider- stand der Parallelschaltung annähernd 5,6 Ohm und ergibt somit eine parallel zum Spalt 26 im äußeren Leiter 12 des Koaxialkabels 10 liegende Impedanz, die im Verhältnis zum Wellenwiderstand des Kabels 10 klein ist. An den anderen Enden der Verbindungskabel 32, 34 und 36 ist jede der drei Kabelgruppen parallel geschaltet, so daß sich für jede Gruppe ein Wellenwiderstand der Parallelschaltung von 16,7 Ohm ergibt. Durch die Reihenschaltung der drei Gruppen wird ein resultierender Wellenwiderstand der Reihen-Parallel-Schaltung von 50 Ohm erreicht, der an ein Ausgangskabel 40 mit einem Wellenwiderstand von 50 Ohm angepaßt ist. The coaxial cable 10 can have a characteristic impedance of 125 ohms, to give a specific example. When cables 32, 34 and 36 each have a Have characteristic impedance of 50 ohms and are connected in parallel, then amounts to the wave counter the parallel connection stood approximately 5.6 ohms and thus results in a impedance parallel to the gap 26 in the outer conductor 12 of the coaxial cable 10, which is small in relation to the characteristic impedance of the cable 10. At the other ends the connecting cables 32, 34 and 36, each of the three cable groups is connected in parallel, so that for each group there is a characteristic impedance of the parallel connection of 16.7 Ohms results. The series connection of the three groups creates a resulting wave resistance the series-parallel connection of 50 ohms, which is connected to an output cable 40 with is adapted to a characteristic impedance of 50 ohms.

In der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 beträgt die am Spalt liegende Spannung etwa 4,4 0/o der Spannung, die durch das Speisekabel 10 geschickt wird, so daß die an das Ausgangskabel 40 abgegebene Spannung etwa 13,2°/o der Signalspannnung im Speisekabel beträgt. Diese Ausgangsspannung wird mit einem Verlust von nur etwa 4,48/o der durch das Kabel 10 gehenden Signalenergie erzielt, wobei nicht mehr als 2,2ovo Spannungsreflexion in dem Kabel 10 auftritt, so daß etwa 97,8°/0 der Signalspannung längs der Leitung 10 weiter vorhanden sind. In the device according to FIGS. 1 and 2, the one located at the gap is Voltage about 4.4% of the voltage sent through the feeder cable 10, so that the voltage delivered to the output cable 40 is about 13.2% of the signal voltage in the feeder cable. This output voltage comes with a loss of only about 4.48 / o of the signal energy passing through the cable 10 is achieved, with no more than 2.2ovo voltage reflection occurs in the cable 10, so that about 97.8 ° / 0 of the signal voltage along the line 10 are still present.

Ein abgeänderter Stromkreis für eine Vorrichtung zur Abnahme von Signalenergie, die derjenigen nach Fig. 1 ähnlich ist, veranschaulicht die Fig. 3. Gemäß Fig. 3 wird ein Speise- oder Eingangs-Koaxialkabel 52 verwendet, das beispielsweise einen Wellenwiderstand von 50 Ohm aufweisen kann. Bei diesem Kabel ist ein Teil seines äußeren Leiters entfernt, so daß ein ringförmiger Spalt 56 geschaffen wird. An dem Spalt 56 sind in Parallelschaltung fünf Verbindungs-Koaxialkabel 58, 60 und 62, 64 und 66 angeschlossen, so daß bei einem Wellenwiderstand von 10 Ohm je Kabel ein paralleler Wellenwiderstand von 2 Ohm am Spalt 56 liegt. Im dargestellten Stromkreis sind die anderen Enden der Kabel 58, 60, 62, 64 und 66 in Reihe geschaltet, so daß sich die Wellenwiderstände von 10 Ohm zu einem resultierenden Wellenwiderstand der Reihenschaltung von 50 Ohm summieren, der an eine Ausgangs-Koaxxialleitung 68 von 50 Ohm angepaßt ist. A modified circuit for a device for the removal of Signal energy similar to that of FIG. 1 is illustrated in FIG. 3. According to Fig. 3, a feed or input coaxial cable 52 is used, for example can have a characteristic impedance of 50 ohms. There is a part with this cable its outer conductor removed so that an annular gap 56 is created. At the gap 56 are five connection coaxial cables 58, 60 and in parallel 62, 64 and 66 connected, so that with a characteristic impedance of 10 ohms per cable there is a parallel characteristic impedance of 2 ohms across the gap 56. In the circuit shown the other ends of cables 58, 60, 62, 64 and 66 are connected in series so that the impedance of 10 ohms to a resulting impedance of the Series connection of 50 ohms summed to an output coaxial line 68 of 50 Ohm is adapted.

Zur elektrischen Trennung der Enden der Verbindungskabel 58, 60, 64 und 66 ist ein Trennmagnetkern 70 vorgesehen. Das Verbindungskabel 62 ist nicht durch diesen Kern geführt. Das Verbindungskabel 64 ist einmal durch diesen Kern in der einen Richtung geführt und das Verbindungskabel 66 in gleicher Richtung zweimal durch den Kern durchgeschleift. Das Verbindungskabel 60 geht durch den Kern 70 einmal in der entgegengesetzten Richtung, und das Verbindungskabel 68 geht durch den Kern 70 zweimal in gleicher Richtung wie das Verbindungskabel 60. Die Verbindungskabel sind somit in zwei Gruppen angeschaltet. Bei einer dieser Gruppen, die aus den Kabeln 64 und 66 besteht, sind deren zwei Leiter parallel zum Spalt in einer Richtung angeschlossen, während bei der anderen, aus den Kabeln 58, 60 und 62 bestehenden Gruppe die beiden Leiter jedes Kabels parallel zum Spalt 56 in entgegengesetzter Richtung angeschaltet sind. Mit Ausnahme des nicht durch den Kern 70 geführten Kabels 62 gehen die Kabel von jeder der beiden Gruppen durch den Kern in entgegengesetzten Richtungen, wobei die beiden Kabelgruppen an ihren dem Ausgangskabel 68 zugekehrten Enden jeweils in Reihe geschaltet sind, jedoch in entgegengesetzten Richtungen. Die Signalspannungen und ebenfalls ihre Wellenwiderstände summieren sich deshalb an den zuletzt genannten Enden der Verbindungskabel und erzeugen eine Ausgangsspannung, die annähernd fünfmal so groß ist wie die am Spalt 56 vorhandene und eine Widerstandsanpassung an das Ausgangskabel erreicht wird. For electrical separation of the ends of the connecting cables 58, 60, 64 and 66, a separating magnetic core 70 is provided. The connecting cable 62 is not guided through this core. The connection cable 64 is once through this core guided in one direction and the connecting cable 66 twice in the same direction looped through the core. The connecting cable 60 passes through the core 70 once in the opposite direction and the connecting cable 68 passes through the core 70 twice in the same direction as the connecting cable 60. The connecting cables are thus switched on in two groups. In one of these groups, that made up of the cables 64 and 66, the two conductors of which are connected parallel to the gap in one direction, while the other group consisting of cables 58, 60 and 62 have the two Conductor of each cable connected parallel to the gap 56 in the opposite direction are. With the exception of the cable 62 not passed through the core 70, the cables go from each of the two groups through the nucleus in opposite directions, being the two cable groups at their ends facing the output cable 68, respectively are connected in series, but in opposite directions. The signal voltages and their wave resistances also add up to the latter Ends the connecting cables and produce an output voltage that is approximately five times is as large as that existing at the gap 56 and a resistance adjustment to that Output cable is reached.

Da sowohl die inneren als auch die äußeren Leiter des Ausgangskabels 68 durch den beschriebenen Stromkreis nicht an Erde liegen, soll dieses Kabel einmal oder mehrere Male durch einen anderen Magnetkern 72 geführt werden, der eine ähnliche Ausführung wie der Magnetkern 70 sein kann. Der äußere Leiter des Kabels 68 kann dann mit Erde verbunden werden. Auch das Eingangs- oder Speisekabel 52 müßte Kerne 50 aufweisen, die dieses Kabel an gegenüberliegenden Seiten des Spaltes 56 umgeben, und zwar für die gleichen Zwecke, auf die bereits bei den Fig. 1 und 2 hingewiesen wurde. An beiden Seiten des Spaltes angebrachte Kerne 50 sind im Stromkreis der Fig. 3 erwünscht, um die Enden von allen Leitern der Kabel elektrisch von Erde zu trennen, die sich in der Nähe des Spaltes befinden. Alle Verbindungskabel 58, 60, 62, 64 und 66 sollen dieselbe wirksame elektrische Länge aufweisen.As both the inner and outer conductors of the output cable 68 is not connected to earth due to the circuit described, this cable should one day or several times through another magnetic core 72 which is a similar one Design as the magnetic core 70 can be. The outer conductor of the cable 68 can then be connected to earth. The input or feed cable 52 would also have to have cores 50, which surround this cable on opposite sides of the gap 56, for the same purposes as already referred to in FIGS became. Cores 50 attached to both sides of the gap are in the circuit of the Fig. 3 is desirable to have the ends of all conductors of the cables electrically connected to earth that are located near the gap. All connection cables 58, 60, 62, 64 and 66 should have the same effective electrical length.

Haben die Speise- und Ausgangs-Koaxialkabel 52 bzw. 68 jeweils einen Wellenwiderstand von 50 Ohm und die Verbindungskabel jeweils einen Wellenwiderstand von 10 Ohm, so beträgt die am Spalt vorhandene Spannung etwas 4 °/o der durch das Speisekabel 52 geschickten Spannung, so daß die an das Ausgangskabel68 abgegebene Spannung etwa 20e/o der vom Speisekabel 52 geführten Signalspannung beträgt. Diese Ausgangsspannung wird bei einem Verlust von etwa 4 °/o der durch das Kabel 52 verlaufenden Signalenergie erzeugt und mit einer Spannungsreflexion von etwa 2°/o in diesem Kabel, so daß etwa 98 °/o der Signalspannung durch die Leitung 52 weiterlaufen. The feed and output coaxial cables 52 and 68 respectively have one Characteristic impedance of 50 ohms and the connecting cables each have a wave impedance of 10 ohms, the voltage present at the gap is about 4% that of the Feed cable 52 sent voltage, so that the output cable 68 Voltage is about 20e / o of the signal voltage carried by the feed cable 52. These Output voltage will be with a loss of about 4% of that through cable 52 Signal energy generated and with a voltage reflection of about 2 ° / o in this cable, so that about 98% of the signal voltage continues through line 52.

Es ist offensichtlich, daß die Erfindung nicht auf die in Verbindung mit den Fig. 2 und 3 angegebenen Werte für den Wellenwiderstand der Eingangs- und Ausgangskabel beschränkt ist noch durch die genannte Anzahl der Verbindungskabel, die die angegebenen Wellenwiderstände aufweisen. Allgemein ausgedrückt sollte die Kombination der Verbinduilgskabel so ausgewählt werden, daß diese Kabel in Parallelschaltung einen resultierenden, parallelen Wellenwiderstand ergeben, der im Verhältnis zum Wellenwiderstand des Speisekabels klein ist. Diese Verbindungskabel sollten an ihren anderen Enden entweder in Reihe schaltbar sein, oder es sollte eine Reihen-Parallel-Kombination ausführbar sein, wobei ein resultierender Wellenwiderstand geschaffen wird, der an das Ausgangskabel angepaßt ist. It is obvious that the invention is not related to that with FIGS. 2 and 3 specified values for the characteristic impedance of the input and Output cable is limited by the number of connection cables mentioned, which have the specified wave resistances. Generally speaking, the Combination of connecting cables can be selected so that these cables are connected in parallel result in a parallel wave resistance which is in relation to the Characteristic impedance of the feeder cable is small. These connection cables should be attached to your other ends can either be connected in series, or it should be a series-parallel combination be executable, a resulting wave resistance is created, the is matched to the output cable.

Als Hilfe bei der Auswahl einer geeigneten Kabelanordnung kann angegeben werden, daß die Impedanz dZ, die parallel zum Spalt angeschlossen wird, so ausgewählt werden sollte, daß der maximal zulässige Reflexionskoeffizient P nicht überschritten wird, wobei P = 2z+Zz und Zn der Wellenwiderstand der Speiseleitung ist. Die parallel zum Spalt angeschlossene Impedanz sollte auch so ausgewählt werden. daß das Verhältnis m = 1/SZZ ganzzahlige Werte von m und n aufweist. ZL ist die Belastungsimpedanz, d. h. der Wellenwiderstand der Ausgangs-übertragungsleitung. Man sieht, daß m die Anzahl der in Reihe geschalteten, parallel zum Spalt des Eingangskabels liegenden Verbindungskabel ist (eins in jedem der vorstehenden Beispiele) und daß n die Anzahl der parallel geschalteten Gruppen dieser an ihrem Ausgang in Reihe geschalteten Kabel ist (drei im Beispiel der Fig. 2 und fünf im Beispiel der Fig. 3). As an aid in choosing a suitable cable arrangement can be given are selected so that the impedance dZ, which is connected in parallel to the gap, is selected it should be ensured that the maximum permissible reflection coefficient P is not exceeded where P = 2z + Zz and Zn is the characteristic impedance of the feed line. The parallel Impedance connected to the gap should also be selected that way. that the relationship m = 1 / SZZ has integer values of m and n. ZL is the load impedance, d. H. the characteristic impedance of the output transmission line. You can see that m the Number of in series connected, parallel to the gap in the input cable Is connecting cables (one in each of the preceding examples) and that n is the number of the groups connected in parallel, these connected in series at their output Cable is (three in the example of Fig. 2 and five in the example of Fig. 3).

Gleichfalls sollte die Impedanz von jedem Verbindungskabel oder der parallel geschalteten Gruppen solcher Kabel gleich mZL sein.Likewise, the impedance of each connecting cable or the groups of such cables connected in parallel must be equal to mZL.

Wenn es auch möglich ist, einen einzelnen ringförmigen Magnetkern für alle Verbindungskabel zwischen den Eingangs- und Ausgangsleitungen zu verwenden, so ist es doch klar, daß für jedes dieser Kabel so ein getrennter Kern vorgesehen werden kann. If it is also possible, a single ring-shaped magnetic core to be used for all connecting cables between the input and output lines, so it is clear that such a separate core is provided for each of these cables can be.

Wenn auch die dargestellten Abnahmevorrichtungen besonders auf die Verwendung von Koaxialleitungen abgestellt wurde, so ist es ohne weiteres möglich, ähnliche Ergebnisse mit anderen Arten von Übertragungsleitungen zu erzielen.Even if the removal devices shown particularly focus on the The use of coaxial lines has been turned off, so it is easily possible achieve similar results with other types of transmission lines.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for taking off signal energy a transmission line, one conductor of which has a gap, thereby identifying it, that the gap as one in relation to the mutual conductor spacing of the transmission line close interruption is carried out and that on both sides of this interruption point which one ends of connection transmission lines are connected in parallel, which have such characteristic impedances that the resulting characteristic impedance the parallel connection compared to the characteristic impedance of the transmission line is small, while the other ends of these connection transmission lines such at least partially connected in series to an acceptance transmission line are that there is at least approximately the characteristic impedance of the pick-up line corresponding wave resistance results, with devices being provided which opposite ends of at least some of the connection lines electrically Separate them from each other in order to connect these connecting lines in parallel to the one end and at least partially a series connection at the other ends enable.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the device for mutual electrical separation of the ends of the connecting lines bifilar Transformers are in series with the connecting lines.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the bifilar Transformer contains an annular core made of magnetic material, the at least surrounds some specific interconnections.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the different Connection lines passed through the ring-shaped core at different times are.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that of the Connection lines some certain in one direction and others in the opposite direction Direction carried out through the annular core.

6. Device according to claims 1 to 5, characterized in that that the feed line, the connection lines and the take-off line are coaxial cables and the interruption is arranged in the outer conductor of the feed line.

7. Device according to claims 1 to 6, characterized in that that all connecting lines have the same effective length.

8. Device according to claims 1 to 7, characterized in that that the connecting cables are connected in parallel in groups at the other ends and at these ends the groups are connected in series with one another.

Documents considered: German Auslegeschrift No. 1 065 036.