DE1157679B - Schaltungsanordnung fuer die Speisung eines gemeinsamen Verbrauchers durch zwei Hochfrequenzgeneratoren - Google Patents

Schaltungsanordnung fuer die Speisung eines gemeinsamen Verbrauchers durch zwei Hochfrequenzgeneratoren

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DE1157679B
DE1157679B DET21574A DET0021574A DE1157679B DE 1157679 B DE1157679 B DE 1157679B DE T21574 A DET21574 A DE T21574A DE T0021574 A DET0021574 A DE T0021574A DE 1157679 B DE1157679 B DE 1157679B
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generator
bridge
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Dr-Ing Werner Buschbeck
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Telefunken Patentverwertungs GmbH
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Telefunken Patentverwertungs GmbH
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/48Networks for connecting several sources or loads, working on the same frequency or frequency band, to a common load or source
    • H03H7/487Networks for connecting several sources or loads, working on the same frequency or frequency band, to a common load or source particularly adapted as coupling circuit between transmitters and antennas

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für die Speisung eines gemeinsamen Verbrauchers durch zwei Hochfrequenzgeneratoren, deren Ausgangsspannungen gleiche Frequenz und vorbestimmte Phasenlage in bezug aufeinander aufweisen, in der eine Wechselstrombrücke zur Entkopplung der Generatorausgänge gegeneinander verwendet wird. Bekannte Schaltungen dieser Art, bei denen bei Ausfall des einen Generators der andere weiterarbeiten kann, beruhen auf den Transrortationseigenschaften der /'4- oder //8-Leitung bzw. ihrer quasistationären Ersatzschaltungen. Bei einem Wellenwechsel müssen daher mindestens an vier Stellen, nämlich in den einzelnen Brückenzweigen, Nachstimmungen vorgenommen werden. Bei Verwendung der genannten quasistationären Ersatzschaltungen ist sogar eine Nachstimmung an sechs bzw. acht Stellen nötig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung anzugeben, in der für die Zwecke der Parallelschaltung zweier Hochfrequenzgeneratoren an einem gemeinsamen Belastungswiderstand eine gewöhnliche Wechselstrom-Brückenschaltung verwendet wird, in der im Lastausgleichwiderstand keine Leistung verlorengeht und mit der ein großer Arbeitsfrequenzbereich überdeckt werden kann, ohne daß variabel ausgebildete Glieder für Nachstimmzwecke vorhanden sein müssen.
innerhalb des erwähnten Arbeitsfrequenzbereiches soll eine hinreichende Entkopplung zwischen den Ausgängen der beiden Generatoren und eine gute Anpassung der an den Eingangsklemmen der Anordnung in Erscheinung tretenden Eingangswiderstände in bezug auf den ohmschen Sollwert gewährleistet sein. Außerdem soll im normalen Parallelbetrieb der beiden Generatoren die Summe ihrer Ausgangsleistungen dem gemeinsamen Verbraucherwiderstand zugeführt werden oder in einem besonderen Fall in zwei gleich großen Ausgangswiderständen zur Wirkung kommen, während der Lastausgleichwiderstand oder in dem besonderen Fall die beiden Lastausgleichwiderstände praktisch stromlos bleiben sollen.
Auf dem Gebiet der elektrischen Meßtechnik ist eine aus der Brückenschaltung von Wheatstone abgeleitete Schaltungsanordnung bekannt, bei der in zwei einander benachbarten Brückenzweigen ohmsche Widerstände liegen, während in den beiden restlichen Brückenzweigen untereinander gleichartige Blindwiderstände angeordnet sind. Diese Brückenanordnung wurde vorwiegend zum Messen von Induktivitäten oder Kapazitäten benutzt. Sie wird in der Fachliteratur auch vielfach als Schering-Brücke bezeichnet. Beim Messen von Blindwiderständen wird an der Schaltungsanordnung für die Speisung
eines gemeinsamen Verbrauchers
durch zwei Hochfrequenzgeneratoren
Anmelder:
Telefunken
Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3
Dr.-Ing. Werner Buschbeck, Ulm/Donau,
ist als Erfinder genannt worden
einen Brückendiagonale eine Wechselspannung zugeführt und in der anderen Brückendiagonale ein den Brückenabgleich anzeigendes Nullinstrument verwendet.
Eine Untersuchung zahlreicher bekannter Brückenanordnungen mit dem Ziel der Auffindung einer für die Zwecke der Parallelschaltung zweier Hochfrequenzgeneratoren geeigneten Schaltungsanordnung führte auch auf diese Brückenanordnung nach Schering.
Eine Brückenanordnung auf dieser Grundlage bildete auch den Gegenstand eines älteren Vorschlages. Der dieser Anordnung eigentümliche Nachteil, daß von den in den Brückendiagonalen anzulegenden beiden Generatorspannungen nur die eine mit einem ihrer Anschlüsse geerdet werden konnte, wurde bei diesem Vorschlag mit Hilfe einer zwischengeschalteten Symmetrierschleife überwunden. Die Induktivität dieser Schleife lag dabei zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Brückenpunkten, an denen eine erdsymmetrische Generatorspannung erforderlich war. Die Schleifeninduktivität mußte daher zwischen diesen Punkten durch eine Parallelkapazität zum Sperrkreis ergänzt werden, was ein Nachregeln der Abstimmung bei Frequenzänderungen erforderte. Für den anderen Brückeneingang, bei welchem eine
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Erdverbindung des einen Anschlusses vorausgesetzt werden konnte, ließ sich nach dem Vorschlag die Brücke durch Einschaltung von Zusatzgliedern zu einem im Arbeitsfrequenzbereich frequenzunabhängig angepaßten π-Füterglied ergänzen.
Die in Betracht gezogene Brückenanordnung nach Schering weist für die Zwecke der Parallelschaltung von Hochfrequenzgeneratoren den bemerkenswerten Vorteil auf, daß ihr Abgleich frequenzunabhängig ist.
einander gegenüberliegenden Brückenzweigen ange- · ordnet, während in dem dritten Brückenzweig eine Kapazität und in dem vierten eine Induktivität liegt. Nach dem Vorschlag wurde für den an das erdsymmetrische Paar von Eckpunkten anzuschließenden Generator eine Erdverbindung dadurch hergestellt, daß die zwischen einem nicht geerdeten und dem geerdeten Eckpunkt liegende Induktivität durch den erforderlichenfalls zu einer Spule aufgewickelten
g qg p g
Es kann daher erwartet werden, daß sich die Ent- io Außenleiter eines Koaxialleitungsstückes dargestellt
kopplung der beiden Generatorausgänge gegeneinander ohne weiteres über einen weiten Arbeitsfrequenzbereich aufrechterhalten läßt. Es wurde daher der Versuch unternommen, eine Schaltungsanordnung auf der Grundlage dieser Brückenanordnung zu finden, welche es erlaubte, unter Aufrechterhaltung ihres natürlichen Vorteiles der frequenzunabhängigen Entkopplung den in der Urform mit ihr verknüpften Nachteil, daß beide Ausgangs-
wurde, über welches vom geerdeten Ende her die nun einseitig an Erde liegende Generatorspannung den zugehörigen nicht geerdeten Brückenpunkten zugeführt werden konnte.
Fig. 1 dient zur Erläuterung der Wirkungsweise einer Brückenanordnung nach der Erfindung. Die beiden oberen Brückenarme werden durch die beiden untereinander gleichartigen und gleich großen Blindwiderstände, in diesem Falle Kapazitäten C, gebildet. I d bid k
p gg p g
klemmen des einen der beiden Generatoren eine 20 In den beiden unteren Brückenzweigen liegen die ein-
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Hochfrequenzspannung gegen Erde aufweisen, zu vermeiden, ohne daß der Aufwand eines frequenzabhängigen Abstimmelementes erforderlich wird. Hierin liegt die besondere Aufgabenstellung der Erfindung.
Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung für die Speisung eines gemeinsamen Verbrauchers durch zwei Hochfrequenzgeneratoren, deren Ausgangsspannungen gleiche Frequenz und vorbe-
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ander gleichen ohmschen Widerstände der Größe R, von denen der eine den gemeinsamen Verbraucherwiderstand RA, der andere den Lastausgleichwiderstand LA W bildet. Den beiden genannten ohmschen Widerständen der Größe R sind, wie bereits vorgeschlagen, die Induktivitäten L parallel geschaltet. Der erste Eckpunkt der Brücke, der mit I bezeichnet ist, kann mit Erde bzw. Masse verbunden sein. Die An-
ggpg g q Schlüsse des ersten Hochfrequenzgenerators G1 sind
stimmte Phasenlage in Bezug aufeinander aufweisen, 30 mit den Eckpunkten I und II verbunden, so daß ein mit einer Wechselstrombrücke zur Entkopplung der Anschluß dieses Generators ohne weiteres mit Erde Generatorausgänge gegeneinander, in welcher der bzw. Masse in Verbindung steht. Die Anschlüsse des erste Eckpunkt mit der einen Ausgangsklemme des zweiten Hochfrequenzgenerators G2 sind mit den ersten Generators sowie mit dem diesem Eckpunkt Eckpunkten III und IV verbunden, welche beide zugekehrten Anschluß eines in dem einen benachbar- 35 Hochfrequenzspannung gegenüber Erde bzw. Masse ten Brückenzweig liegenden Verbraucherwiderstandes aufweisen. Der gemeinsame Verbraucherwiderstand und eines in dem anderen benachbarten Brücken- kann bei der praktischen Anwendung einer derartigen zweig liegenden Lastausgleichwiderstandes sowie mit Brückenanordnung durch den Eingangswiderstand Erde oder Masse verbunden ist, während der dem einer Antenne gebildet werden, was durch das eingenannten Eckpunkt diagonal gegenüberliegende 40 gezeichnete Antennensymbol angedeutet ist.
zweite Eckpunkt mit der anderen Ausgangsklemme Für die in Fig.l zugrunde gelegte Form der Brücke
des ersten Generators und den diesem Eckpunkt zu- mit zwei Kapazitäten in benachbarten Brückenzweigen gekehrten Anschlüssen der in den beiden benachbar- und dem Verbraucherwiderstand RA sowie dem Lastten Brückenzweigen liegenden Blind- und/oder Wirk- ausgleichwiderstand LA W in den beiden übrigen anteile enthaltenden Widerstände in Verbindung steht 45 benachbarten Brückenzweigen müssen die Spannun- und die Ausgangsspannung des zweiten Generators gen der beiden Generatoren G1 und G2 um 45° zwischen dem dritten und vierten Eckpunkt wirksam gegeneinander phasenverschoben sein, wenn unter der ist und dem Verbraucherwiderstand und dem Last- Voraussetzung des Abgleiche die Summe ihrer Ausausgleichwiderstand, je von der Größe R, je ein gangsleistungen im Ausgangswiderstand RA wirksam Blindwiderstand oder eine Kombination von Blind- 50 werden soll, wobei der Lastausgleichwiderstand LA W widerständen parallel geschaltet ist. Erfindungsgemäß stromlos bleibt.
wird bei einer derartigen Schaltungsanordnung von Fig. 2 zeigt, wie die zwischen den Eckpunkten I
den Blindwiderständen wenigstens einer mittels des und III liegende Induktivität L der Fig. 1 erfindungs-Außenleiters eines Koaxialleitungsstückes gebildet, gemäß mittels des Außenleiters eines ersten Koaxialdessen Innenleiter an dem mit dem dritten oder 55 leitungsstückes LK'13 gebildet wird, dessen Innenleiter vierten Eckpunkt verbundenen Ende des Außenleiters an dem mit dem dritten Eckpunkt verbundenen Ende mit dem vierten bzw. dritten Eckpunkt und an dem des Außenleiters mit dem vierten Eckpunkt in Vermit der Erde bzw. der Masse verbundenen Ende des bindung steht. Das untere Ende des Außenleiters Außenleiters mit der einen Ausgangsklemme des steht mit dem Eckpunkt I und mit Erde bzw. Masse zweiten Hochfrequenzgenerators verbunden ist, dessen 60 in Verbindung, während das erd- bzw. masseseitige andere Ausgangsklemme an Erde bzw. Masse liegt. Ende des Innenleiters, das mit V bezeichnet ist, an Es sei erwähnt, daß in einem weiteren älteren Vor- die nicht mit Erde bzw. Masse in Verbindung schlag bereits eine Schaltungsanordnung für die stehende Klemme des Generators G0 angeschlossen Speisung eines gemeinsamen Verbrauchers durch ist. Für die Bemessung ist vorauszusetzen, daß die zwei Hochfrequenzgeneratoren auf der Grundlage 65 Länge des aufgewickelten Koaxialleitungsstückes LK[ 3 einer Brücke nach Maxwell—Wien behandelt so klein gegenüber einer Viertelwellenlänge bleibt, worden ist. Bei dieser Brücke sind der Verbraucher- daß sich der aufgewickelte Außenleiter des Koaxialwiderstand und der Lastausgleichwiderstand in zwei leitungsstückes im ganzen Arbeitsfrequenzbereich als
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Induktivität verhält. Man erkennt aus Fig. 2, daß nun LK[^ nachbildende Kapazität, zu einem im Arbeitsbeide Hochfrequenzgeneratoren einseitig mit Erde frequenzbereich des zweiten Generators frequenz- bzw. Masse verbunden sind, wobei der natürliche unabhängig angepaßten „τ-Glied ergänzt werden kann. Vorteil des frequenzunabhängigen Brückenabgleichs Fig. 7 bezieht sich auf die Anschlüsse des Gene- und damit der Aufrechterhaltung der Entkopplungs- 5 rators G2 und zeigt, wie durch Ergänzung der Querbedingung erhalten bleibt. und Längsreaktanzen der genannten π-Glieder zu auf
Die Spannung des Generators G2 wird zwischen die mittlere Arbeitsfrequenz abgestimmten Parallel-
den Brückenpunkten III und IV wirksam, so daß in bzw. Serienresonanzkreisen ein Bandpaß-rc-Glied er-
dieser Hinsicht die Anordnung nach Fig. 2 derjenigen halten werden kann. Zu diesem Zweck sind den
nach Fig. 1 wirkungsgleich ist. Die dem Lastausgleich- io Kapazitäten C'+ C/2 der Fig. 6 die Induktivitäten
widerstand LA W in Fig. 1 parallel geschaltete In- L61 und L34 parallel geschaltet, während mit der
duktivität L ist nun durch die Induktivität des auf- Induktivität L1 der Fig. 6 der Kondensator C1 in
gewickelten Außenmantels des Koaxialleitungsstückes Reihe geschaltet ist. In den Fig. 6 und 7 werden die
LiCJ3 ersetzt. Durch die Zuführung der Ausgangs- verteilte Induktivität und die verteilte Kapazität des
spannung des Generators G2 zu den Eckpunkten III 15 ersten Koaxialleitungsstückes LK'13 durch die kon-
und IV über das aufgewickelte Koaxialleitungsstück zentrierten Ersatzglieder L' und C dargestellt.
LK'1:S wird keine zusätzliche Frequenzabhängigkeit in Durch die an Hand der Fig. 5 bis 7erläuterte Mög-
Kauf genommen, wie dies beispielsweise bei der Ver- lichkeit, die an den Generatoranschlüssen in Erschei-
wendung eines Symmetriertransformators zum An- nung tretenden Blindwiderstandskomponenten ihrer
Schluß des Generators G2 der Fall wäre. Das auf- 20 Eingangswiderstände zu frequenzunabhängig kom-
gewickelte Koaxialleitungsstück kann hinsichtlich pensierten Filtergliedern zu ergänzen, in denen die
seiner Eingangs- und Ausgangswiderstände im An- Realteile dieser Eingangswiderstände zugehörige Ab-
passungszustand betrieben werden und hat lediglich schlußwiderstände bilden, läßt sich der Anpassungs-
die Wirkung, daß die Phase der den Punkten III und zustand in bezug auf beide Generatoren über einen
IV zugeführten Spannung um den Phasenwinkel α 25 hinreichend großen Arbeitsfrequenzbereich erhalten,
des Koaxialleitungsstückes gegenüber der Phase der Unerwünscht ist aber häufig der Umstand, daß der
Ausgangsspannung von G2 verzögert ist. Dies kann nach Kompensation der Blindanteile übrigbleibende
durch entsprechendes Vordrehen der Phase von G2 ohmsche Belastungswiderstand für den Generator G1
oder auch auf andere Weise, wie später noch erörtert die Größe R/2 besitzt, während der entsprechende
wird, berücksichtigt werden. 3° Belastungswiderstand für den Generator G2 2 R be-
Fig. 3 zeigt in Form eines Ersatzschaltbildes die trägt. Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung
zwischen den Punkten I und II, den Anschluß- kann aber derartig weiter ausgebaut werden, daß
punkten des Generators G1, in Erscheinung tretende auch dieser Nachteil vermieden wird und für beide
Anordnung. Aus der Parallelschaltung der über den Generatoren gleiche Belastungswiderstände vorhan-
Punkt III und den Punkt IV führenden Verbindungen 35 den sind.
zwischen I und II ergibt sich die dargestellte Reihen- Entsprechend einer Weiterbildung der Schaltungsschaltung aus einer Kapazität der Größe 2 C mit der anordnung nach der Erfindung, die in Fig. 8 darge-Parallelschaltung einer Induktivität der Größe L/2 stellt ist, werden alle vier in den Brückenzweigen und eines Widerstandes der Größe R/2. Fig. 4 zeigt liegenden Impedanzen untereinander gleich ausgebildie Ersatzschaltung für die Anschlüsse des Generators 4° det. In jedem Brückenzweig liegt ein ohmscher G2 bei den Punkten I und V. Dieser Generator ist Widerstand der Größe R parallel zu einer Induktiviüber das erste Koaxialleitungsstück LK'1S an die Par- tat der Größe L. Die Brücke ist also symmetrisch in aufschaltung einer Kapazität C/2 und eines Wider- bezug auf beide Diagonalen. Werden die Ausgangsstandes 2 R angeschlossen. Man erkennt aus diesen spannungen der Generatoren G1 und G2 auf gleiche Darstellungen ohne weiteres, daß die Arbeitswider- 45 Phase eingestellt, so kann man bei Betrachtung von stände beider Generatoren frequenzabhängig sind Fig. 8 aus den eingezeichneten Strompfeilen — eine und sich außerdem in der Größe der Realteile von- Pfeilspitze für den Strom des Generators G1 und einander unterscheiden. zwei Pfeilspitzen für den Strom des Generators G2
In Fig. 5 ist gezeigt, daß die Brücke, deren dem unmittelbar ablesen, daß die untereinander gleich Verbraucherwiderstand RA und dem Lastausgleich- 5° großen, aber gegenphasigen Ströme in den als LAW widerstand LAW parallel geschaltete Blindwider- bezeichneten Widerständen der Größe R sich gegenstände Induktivitäten der Größe L sind und deren seitig aufheben, während in den mit RA bezeichneten dem zweiten Eckpunkt II benachbarte Zweige durch Widerständen diese Ströme sich gleichphasig superKapazitäten der Größe C gebildet werden, durch Ein- ponieren, so daß die Summe der Ausgangsleistungen schalten einer Querinduktivität der Größe L/2 zwi- 55 der beiden Generatoren G1 und G., sich zu gleichen sehen den Eckpunkten I, II, an welche die Ausgangs- Teilen auf die mit RA bezeichneten Ausgangswiderklemmen des ersten Generators G1 angeschlossen stände verteilt. Diese Widerstände können daher sind, zu einem im Arbeitsfrequenzbereich des ersten wenigstens teilweise durch die Eingangswiderstände Generators frequenzunabhängig angepaßten „-r-Glied zweier zusammenwirkender Antennenteile, vorzugsergänzt werden kann. 60 weise zweier Drehkreuzantennenteile (oder nebenein-
Entsprechend zeigt Fig. 6, daß die Brücke durch ander angeordneter Dipolwände einer symmetrischen
Einschalten einer Längsinduktivität L1 zwischen dem Tannenbaumantenne), gebildet werden. Zur Andeu-
generatorseitigen Anschluß V des Innenleiters des tung dieser Möglichkeit sind bei den Widerständen
ersten Koaxialleitungsstückes LK'13 und dem züge- RA der Fig. 8 Antennensymbole eingezeichnet. Da
hörigen Generatoranschluß VI und durch Einschalten 65 die Klemmenspannungen der Ausgangswiderstände in
einer Querkapazität der Größe C/2, erforderlichen- Fig. 8 untereinander ebenfalls gleichphasig sind, ist
falls vergrößert durch eine den Kapazitätsanteil C es bei der Speisung einer Drehkreuzantenne erforder-
des Ersatzgliedes für das erste Koaxialleitungsstück lieh, die Leitung zu dem einen der miteinander zu-
sammenwirkenden Antennenteile um ein Phasenmaß von 90° langer auszubilden als die Verbindungsleitung zu dem anderen Antennenteil, sofern man nicht eine Dipolcharakteristik vorzieht.
Die Anwendung der Weiterbildung der Erfindung gemäß Fig. 8 ist keineswegs auf den Fall beschränkt, daß den ohmschen Widerständen in den einzelnen Brückenzweigen Induktivitäten parallel geschaltet werden. Die parallel geschalteten Glieder können auch aus Schwingungskreisen bestehen. Dabei wird in jedem Falle entsprechend dem übergeordneten Erfindungsgedanken vorausgesetzt, daß sich diese Blindwiderstände wenigstens zum Teil und vorwiegend in den beiden dem Eckpunkt I benachbarten Zweigen mittels des Außenleiters eines Koaxialleitungsstückes darstellen lassen.
In Fig. 9 ist in entsprechender Weise wie vorher in Fig. 5 gezeigt, daß der sich zwischen den Punkten I und II für den Generator G1 ergebende Belastungswiderstand durch die Parallelschaltung eines ohmschen Widerstandes der Größe R mit einer Induktivität der Größe L ergibt. Der Belastungswiderstand für G1 ist damit zwar frequenzabhängig, kann jedoch in derselben Weise wie nach Fig. 5 durch Zusatzglieder zu einem frequenzunabhängig angepaßten π-Glied ergänzt werden. Dazu ist in Fig. 9 zwischen dem Eckpunkt II und dem oberen Anschluß des Generators G1 die Reihenkapazität C2 vorgesehen, während parallel zu den Generatoranschlüssen eine Induktivität der Größe L eingeschaltet wird.
Aus Fig. 10 geht hervor, daß der Belastungswiderstand zwischen den Punkten III und IV, der für den Generator G2 wirksam ist, ebenfalls durch die Parallelschaltung des Wirkwiderstandes R mit einer Induktivität der Größe L gebildet wird. Infolge der Symmetrie der Brücke sind also die Belastungswiderstände für die beiden Generatoren einander gleich. Die verteilte Induktivität und verteilte Kapazität des für den Anschluß des Generators G2 auch in Fig. 8 anzuwendenden Koaxialleitungsstückes LK[3 werden durch die konzentrierten Elemente Z/ und C vertreten. Durch Einschalten der Reihenkapazität C3 zwischen den Punkten V und VI sowie der Querinduktivität L zwischen den Punkten VI und I ist die Brücke gemäß Fig. 10 zu einem im Arbeitsfrequenzbereich des Generators G2 frequenzunabhängig angepaßten ;r-Glied ergänzt.
Unter Bezugnahme auf die schematische Zeichnung der Fig. 11 soll jetzt ein weiterer Entwicklungsschritt der in ihrer Grundform in Fig. 8 dargestellten Brücke erläutert werden, durch den es nicht nur ermöglicht wird, den einen Anschluß des Generators G2 wie in Fig. 2 mit Erde bzw. Masse zu verbinden, sondern auch die in den dem Eckpunkt II benachbarten Zweigen liegenden ohmschen Widerstände an Erde bzw. Masse zu legen. Darüber hinaus ergibt sich die sehr überraschende Folge, daß die in einander gegenüberliegenden Zweigen liegenden Widerstände — also je zwei Ausgangswiderstände und je zwei Lastausgleichwiderstände — miteinander vereinigt werden können, ohne die Symmetrie oder die Arbeitsweise der Brücke zu stören.
Es ergibt sich eine der Brückenanordnung nach Fig. 8 elektrisch gleichwertige Anordnung, in der die Blindwiderstandsanteile durch körperlich in den Brückenzweigen angeordnete Elemente vertreten werden, während die Realanteile durch lediglich zwei Bauelemente gebildet werden, die beide einseitig an Erde liegen und die elektrisch jeweils in zwei einander gegenüberliegenden Zweigen wirksam sind.
Bei der Betrachtung der Fig. 11 identifiziere man zunächst die Eckpunkte I, II, III und IV mit den gleich bezeichneten Eckpunkten der Fig. 8. Man erkennt, daß in derselben Weise wie in Fig. 2 ein erstes Koaxialleitungsstück LKi3 benutzt ist, um eine Ausgangsklemme des Generators G2 unmittelbar mit Erde verbinden zu können. In Fig. 11 ist dieses Koaxialleitungsstück zur Verbesserung der Übersichtlichkeit der Zeichnung nicht aufgewickelt, sondern als gerades Leitungsstück dargestellt. Es ist aber zu unterstellen, daß der Außenmantel dieses Leitungsstückes die BrückeninduktivitätL im Zweigel, III bildet. In der gleichen Weise ist auch verfahren, um den zwischen den Eckpunkten II und III liegenden Verbraucherwiderstand RA der Fig. 8 einseitig mit Erde verbinden zu können. Zu diesem Zweck ist ein zweites Koaxialleitungsstück LK"3 vorgesehen, dessen Außenleiter an seinen Enden mit den Enden des ersten Koaxialleitungsstückes LK[3 verbunden ist, während sein Innenleiter an dem mit dem dritten Eckpunkt III verbundenen Ende des Außenleiters mit dem zweiten Eckpunkt II und an dem erd- bzw. masseseitigen Ende des Außenleiters mit dem einen Anschluß des im Zweige zwischen dem zweiten und dritten Eckpunkt liegenden Widerstandes RA verbunden ist, dessen anderer Anschluß an Erde bzw. Masse liegt.
In entsprechender Weise ist auch erreicht, daß der in Fig. 8 zwischen den Eckpunkten II und IV liegende Lastausgleichwiderstand der Größe R einseitig mit Erde verbunden werden kann. Wie im Brückenzweig I, III die eine der beiden einseitig mit Erde bzw. Masse verbundenen Induktivitäten durch den Außenmantel eines Koaxialleitungsstückes ersetzt wurde, ist dies gemäß Fig. 11 auch für die andere der beiden einseitig mit Erde bzw. Masse verbundenen Induktivitäten geschehen. Diese ist mittels des Außenleiters eines — dritten — Koaxialleitungsstückes LK'13 gebildet, dessen Innenleiter an dem mit dem nicht mit Masse oder Erde in Verbindung stehenden Ende des Außenleiters mit dem zweiten Eckpunkt II und an dem erd- bzw. masseseitigen Ende des Außenleiters mit dem einen Anschluß eines ohmschen Widerstandes der Größe R verbunden, dessen anderer Anschluß an Erde bzw. Masse Hegt. Durch diese Ausbaustufe der Brücke nach dem Prinzip der Fig. 8 ist erreicht, daß beide Generatoren einseitig mit Erde verbunden sein können und sämtliche in den vier Brückenzweigen liegenden ohmschen Widerstände ebenfalls einseitig an Erde liegen.
Fig. 11 läßt erkennen, daß der zwischen den Eckpunkten II und III wirksame Ausgangswiderstand RA und der zwischen den Eckpunkten II und IV wirksame Lastausgleichwiderstand LAW über Koaxialleitungsstücke des Phasenwinkels α mit den Stellen der Brücke verbunden sind, an denen sie wirksam werden sollen. Zur Wahrung der Symmetrie ist es daher erforderlich, auch die beiden in den unteren Brückenzweigen liegenden ohmschen Widerstände der Größe R über KoaxiaUeitungsstücke der entsprechenden elektrischen Länge anzuschließen, die infolge der Erdung des Brückenpunktes I ohne weiteres einseitig an Erde liegen. Zu diesem Zweck sind das vierte und fünfte Koaxialleitungsstück vorgesehen, die mit LK(^ und LK'^ bezeichnet sind. Die Außenleiter dieser KoaxiaUeitungsstücke werden mit
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Erde verbunden, jedoch dürfen sie nicht mit den sind die in den beiden unteren Brückenzweigen zur
Außenleitern derjenigen Koaxialleitungsstücke in- Darstellung der Induktivitäten L vorgesehenen Ko-
duktiv gekoppelt sein, welche die Induktivitäten L der axialleitungsstücke gekrümmt dargestellt, so daß die
beiden unteren Brückenzweige vertreten. In Fig. 11 beiden Brückenpunkte III und IV räumlich einander
sind sie daher von den letztgenannten Koaxial- 5 benachbart liegen. Zum Ausgleich des Phasenfehlers,
leitungsstücken getrennt dargestellt. Die Darstellung der sich durch die Zuführung der Ausgangsspannung
in Fig. 11 ist so gewählt, daß die Lage der die In- des Generators G2 über das erste Koaxialleitungsstück
duktivitäten vertretenden Bauelemente mit derjenigen LK{3 ergibt, ist auch die Ausgangsspannung des
nach Fig. 8 übereinstimmt, um ihre Identifizierung Generators G1 über ein Koaxialleitungsstück geleitet,
leichter zu ermöglichen. Es ist jedoch zu unterstellen, io welches den gleichen Phasenwinkel β wie das erste
daß bei einer praktischen Ausführung einer Schal- Koaxialleitungsstück besitzt. Dieses für den Genera-
tungsanordnung nach Fig. 11 die räumliche Anord- tor G1 verwendete Koaxialleitungsstück ist das sechste
nung nach anderen Grundsätzen gewählt werden der Anordnung und ist in Fig. 12 mit LuT12 bezeich-
muß. net. In Fig. 12 wird die zwischen den Eckpunkten I
Bei der Betrachtung der Grundform der Brücken- 15 und III liegende Induktivität L durch die einander anordnung gemäß Fig. 8 wurde bereits festgestellt, parallel laufenden, aneinander anliegenden Außendaß im Normalbetriebsfall an den beiden Ausgangs- leiter der Koaxialleitungsstücke LK'13 und LK"3 gewiderständen RA untereinander gleiche und gleich- bildet. Zur Wahrung der räumlichen Symmetrie ist phasige Klemmenspannungen auftreten. Gleichzeitig daher auch neben dem Außenleiter des Koaxialheben sich die Ströme in den Lastausgleichwider- 20 leitungsstückes LK[^ zwischen den Eckpunkten I und ständen LA W gegenseitig auf, so daß im Normal- IV ein weiterer — leerer — Außenleiter vorgesehen, betriebsfall die Klemmenspannung der Lastausgleich- der dem Außenleiter des Koaxialleitungsstückes LKi1 widerstände Null ist. Fällt einer der beiden Genera- parallel läuft und an diesem anliegt,
toren, beispielsweise G2, aus und wird infolgedessen Die mit LK1C3 und LK'd, bezeichneten Koaxialdie Brücke von dem verbleibenden Generator G1 25 leitungsstücke der Fig. 11 sind in Fig. 12 zusammenallein gespeist, so verteilt sich die verbleibende Aus- gefaltet dargestellt, wobei zu unterstellen ist, daß ihre gangsleistung dieses Generators zu gleichen Teilen Außenleiter nicht mit den die Induktivitäten in den auf die beiden zwischen den Eckpunkten I und III beiden unteren Brückenzweigen darstellenden Außenliegenden Zweige, so daß an allen Widerständen leitern der Koaxialleitungsstücke gekoppelt sein untereinander gleiche und gleichphasige Klemmen- 30 dürfen. Fig. 12 bildet den Übergang zu einer konspannungen auftreten. In beiden Betriebsfällen ist struktiven Durchbildung einer Brücke nach der also die Bedingung erfüllt, daß die Klemmenspannun- Grundform von Fig. 11, aus der man erkennt, daß gen an den beiden Ausgangswiderständen RA unter- die Außenmäntel aller sechs Koaxialleitungsstücke einander gleich und gleichphasig sind, was bei Aus- einseitig nebeneinander angeordnet sein können und fall eines der beiden Generatoren auch für die 35 an dieser Stelle mit Erde verbunden sind. Diese VerKlemmenspannungen der Lastausgleichwiderstände bindung bildet gleichzeitig den Brückenpunkt I der LAW gilt. Anordnung. Bekanntlich können kapazitive und in-
Bei Betrachtung der Fig. 11 erkennt man also, daß duktive Blindwiderstände sowie auch aus solchen die mit χ, χ bezeichneten oberen Anschlußpunkte der Blindwiderständen aufgebaute Serien- und Parallel-Ausgangswiderstände RA und die mit y,y bezeich- 40 resonanzkreise angenähert durch entsprechend beneten oberen Anschlußpunkte der Lastausgleichwider- messene, am Ende offene oder kurzgeschlossene stände LA W in allen Betriebszuständen gleiche und Koaxialleitungsstücke dargestellt werden. Weicht die gleichphasige Momentanpotentiale gegenüber Erde elektrische Länge dieser Koaxialleitungsstücke wesentaufweisen müssen. Infolgedessen können die Punkte lieh von ganzzahligen Vielfachen der Viertelwellen- x, χ und die Punkte y,y paarweise miteinander ver- 45 länge ab, so treten am Eingang der Leitungsstücke bunden werden. Die in den vier Brückenzweigen kapazitive oder induktive Bündwiderstände in Erwirksamen ohmschen Widerstände können daher scheinung. Bei elektrischen Längen gleich ganzdurch zwei Widerstandselemente je der Größe R/2 zahligen Vielfachen der Viertelwellenlänge liegen die ersetzt werden. Dementsprechend ist nur ein einziger Resonanzstellen solcher Leitungsgebilde, bei denen Lastausgleichwiderstand erforderlich, der die Größe 50 sie dann Serien- oder Parallelresonanzkreise dar- R/2 besitzt. Ebenso muß der Eingangswiderstand der stellen. Solche Koaxialleitungsstücke können bei der für RA einzusetzenden Antenne bzw. der Eingangs- Schaltungsanordnung nach der Erfindung auch zur widerstand der diese Antenne mit dem Ausgang der Verwirklichung der in den einzelnen Brückenzweigen Brücke verbindenden Leitung gleich R/2 bemessen liegenden Blindwiderstände oder Kombinationen werden. Sollte der Widerstand der zur Verfügung 55 solcher Blindwiderstände verwendet werden. Dies stehenden Antenne oder Leitung diesem Wert nicht empfiehlt sich besonders, wenn die Schaltungsanordentsprechen, so kann auf der Ausgangsseite der nung nach der Erfindung bei kurzen oder ultrakurzen Brücke in an sich bekannter Weise eine Transfer- Wellen benutzt werden soll. Auf diese Weise können mationseinrichtung von entsprechend bemessener also nicht nur Induktivitäten L mittels der Außen-Bandbreite eingeschaltet werden. Hierfür kommt 60 leiter von Koaxialleitungsstücken verwirklicht werden, beispielsweise ein aus 2/4-Leitungsstücken aufgebauter sondern ebenso gut auch aus L und C zusammen-Transformator in Betracht. Bei Verwendung eines gesetzte Blindwiderstandskombinationen in Form von zweistufigen oder dreistufigen Transformators dieser Parallel- oder Serienresonanzkreisen. Da die erwähn-Art läßt sich auch der Anpassungszustand an dieser ten Außenleiter von Koaxialleitungsstücken, mittels Stelle über ein genügend breites Frequenzband er- 65 deren gewisse Blindwiderstände dargestellt werden halten. sollen, bei den einzelnen Ausführungsformen der
In Fig. 12 ist diese Verbindung zwischen den ge- Schaltungsanordnung nach der Erfindung dazu benannten Punkten durchgeführt worden. Außerdem nutzt werden, um in ihrem Innenraum Innenleiter an-
ΪΙ 12
zubringen, über die gewisse in der Brücke erf order- zweigen II, III und II, IV vorzusehenden Sperrkreise
liehe Verbindungen geführt werden, müssen bei sind in der Anordnung nach Fig. 13 in derselben
Ersatz der durch die Außenleiter gebildeten Blind- Weise verwirklicht. Dazu ist in den beiden Bündeln
widerstände durch entsprechend bemessene Abschnitte von Außenleitern beiderseits der Raummitte des
von Koaxialleitungen die vorerwähnten Außenleiter 5 Kastens je ein solcher Leiter vorgesehen, der mit
wieder als Innenleiter solcher Koaxialleitungsab- einem zugehörigen Innenleiter auf jeder Seite ein wei-
schnitte auftreten. Es rindet also eineVerschachtelung teres kurzgeschlossenes 2/4-Leitungsstück bildet,
der koaxial angeordneten Leitungsführungen statt. Diese sind mit BZ23 und BZ24 bezeichnet. Ihre Innen-
Diese Weiterbildung der Erfindung ist daher gekenn- leiter gehen vom Brückenpunkt II aus, wie dies auch
zeichnet durch den Ersatz der in den Zweigen liegen- io entsprechend ihrer Lage in der Brückenanordnung
den Blindwiderstände, beispielsweise der Induktivi- erforderlich ist. Die Enden ihrer Außenleiter an der
täten der Größe L, durch entsprechend bemessene offenen Seite sind mit den Brückenpunkten III bzw.
Abschnitte koaxialer Leitungen, in denen die als IV verbunden.
Mittel zur Bildung der in den dem ersten Eckpunkt I Vom Brückenpunkt II gehen auch die Innenleiter
benachbarten Zweigen liegenden Blindwiderstände 15 der Koaxialleitungsstücke LK13 und LK[t aus, die
verwendeten Außenleiter des ersten und des dritten den gleich bezeichneten Leitungsstücken der Fig. 12
-Koaxialleitungsstückes LK'13 und LK'u sowie die entsprechen. Ihre Außenleiter verlaufen bis zu ihrem
Leiter der in den im zweiten Eckpunkt II benach- Durchtritt durch die seitlicheil Kastenwände 1 inner-
barten Zweigen liegenden Blindwiderstände, bei- halb der beiden erwähnten Bündel,
spielsweise Induktivitäten der Größe L, die züge- 20 Innerhalb eines solchen Bündels der vorzugsweise
hörigen Innenleiter bilden. Zur Erläuterung dieses aneinanderliegenden Außenleiter befindet sich auf der
Prinzips wird auf Fig. 13 Bezug genommen, in der einen Seite der durch die räumliche Mitte gehenden
eine konstruktive Ausführung der Brückenanordnung Symmetrieebene auch der Außenleiter des ersten
gemäß Fig. 12 für die Verwendung bei ultrakurzen Koaxialleitungsstückes LK'13, welches nach Durch-
Wellen dargestellt ist. 25 dringung der seitlichen Kastenwand 1 in die vom
In der Anordnung nach Fig. 13 nimmt ein Kasten zweiten Generator G2 kommende Hochfrequenzmit den Wänden 1 im wesentlichen alle elektrisch leitung übergeht. In symmetrischer Lage zu dem wirksamen Teile auf. Der Kasten bildet einen sym- Außenleiter des Koaxialleitungsstückes LK'l3 befindet metrischen Topf schwinger, in dessen räumlicher Mitte sich auf der anderen Seite der Symmetrieebene ein der zweite Eckpunkt II der Brücke liegt, von welchem 30 Außenleiter eines Koaxialleitungsabschnittes K2, der nach entgegengesetzten Seiten die die Blindwider- ein 20/4-langes und am Ende offenes Koaxialleitungsstände der Brückenzweige realisierenden Koaxial- stück bildet und als Reihenglied zwischen dem Ende leitungsabschnitte bis zu den seitlichen Kasten- des ersten Koaxialleitungsstückes LK[3 und dem vierwänden 1 reichen, von denen die zwischen dem ten Eckpunkt IV der Brücke eingeschaltet ist. Der dritten bzw. vierten und dem ersten Eckpunkt liegen- 35 Koaxialleitungsabschnitt K2 besitzt den Charakter den Blindwiderstände durch die Kastenwand zu- eines auf die mittlere Arbeitsfrequenz /0 abgestimmten sammen mit den vorzugsweise aneinanderliegenden Serienresonanzgliedes, so daß für diese mittlere Außenleitern je eines weiteren Koaxialleitungs- Arbeitsfrequenz sein Eingang kurzgeschlossen ist. abschnittes und je wenigstens eines der erwähnten Beiderseits der mittleren Arbeitsfrequenz treten kapa-Koaxialleitungsstücke auf jeder Seite der Kastenmitte 40 zitive bzw. induktive Reaktanzen auf, so daß dieser gebildet werden. Unter einemKoaxialleitungsabschnitt Koaxialleitungsabschnitt erwünschte Kompensationsist hier jedesmal ein am Ende offener oder kurz- aufgaben erfüllt.
geschlossener Abschnitt einer Koaxialleitung von der- Das bereits erwähnte, in die vom ersten Geneart bemessener Länge zu verstehen, daß durch ihn ratorG1 kommende Hochfrequerizleitung übergehende der in dem zugehörigen Brückenzweig liegende Blind- 45 sechste Koaxialleitungsstück LK12 ist senkrecht zu widerstand oder eine Kombination solcher Blind- den Achsen der Bündel von vorzugsweise aneinanderwiderstände gebildet wird. Die in Fig. 13 mit BV13 und liegenden Außenleitern und derartig geführt, daß BV11 bezeichneten Koaxialleitungsabschnitte werden seine Achse der Symmetrieebene des Kastens angealso durch die beiden Bündel von Außenleitern, die hört. Auf diese Weise wird die induktive Kopplung von der Kastenmitte sich nach entgegengesetzten 5° dieses Leitungsstückes mit den Bündeln von Außenseiten bis zu den Kastenwänden erstrecken, zusam- leitern, die in Zusammenfassung wieder die Innenmen mit den Kastenwänden gebildet und stellen die leiter des Topfschwingers bilden, vermieden.
Blindwiderstände der Brückenzweige I, III und I, IV Auch das vierte Koaxialleitungsstück LK13 und das dar. Jeder der genannten Abschnitte ist ein am Ende fünfte Koaxialleitungsstück LK'Ü sind mit ihren dem kurzgeschlossenes Leitungsstück der elektrischen 55 dritten Eckpunkt III und dem vierten Eckpunkt IV Länge 20/4, worin I0 die einer mittleren Frequenz des benachbarten Teilen senkrecht zu den Achsen der Arbeitsfrequenzbereiches entsprechende Wellenlänge Bündel von vorzugsweise aneinanderliegenden Außenist. Bekanntlich transformiert sich bei einem solchen leitern und vorzugsweise parallel zu dem sechsten Λ/4-langen Leitungsstück der Kurzschluß am Ende zu Koaxialleitungsstück LjK12 aus dem Kasten herauseinem sehr großen Widerstand am Eingang, so daß 60 geführt und außerhalb des Kastens mit dem dritten ein solches Bauelement den Charakter eines Sperr- Koaxialleitungsstück LK'U bzw. dem fünften Koaxialkreises besitzt. Die beiden genannten Abschnitte leitungsstück LK"4 sowie mit der zum Lastausgleichwirken also so, als ob in den Brückenzweigen I, III widerstand LAW bzw. zum Verbraucherwiderstand und I, IV je ein auf die mittlere Arbeitsfrequenz ab- RA führenden Hochfrequenzleitung verbunden. In gestimmter Sperrkreis eingeschaltet wäre, der zu dem 65 der Zeichnung ist die erforderliche Überkreuzung der zugehörigen ohmschen Widerstand dieses Zweiges Koaxialleitungsstücke LK14, und LK13 innerhalb des parallel liegt. Kastens schematisch angedeutet. Bei einer praktischen
Die aus Symmetriegründen auch in den Brücken- Ausführung würde man selbstverständlich mit den
Leitungszügen, aus der Zeichenebene herausgehen und auf diese Weise diese Leitungen aneinander vorbeiführen.
Zur Erfüllung entsprechender Kompensationsaufgaben, wie sie der Koaxialleitungsabschnitt K, in bezug auf die vom Generator G2 kommende Leitung ausübt, ist für die vom Generator G1 kommende Leitung der Koaxialleitungsabschnitt K1 vorgesehen. Er ist im Inneren des Innenleiters des sechsten Koaxialleitungsstückes LiT12 untergebracht und stellt elektrisch einen am Ende offenen, ^„-langen Koaxialleitungsabschnitt dar, dessen Innenleiter mit dem zweiten Eckpunkt II verbunden ist. Auf diese Weise ist der an seinem Eingangsende auftretende Widerstand mit dem Charakter eines auf die mittlere Arbeitsfrequenz abgestimmten Serienresonanzkreises als Serienglied zu der vom Generator G1 kommenden Leitung zwischen den Punkten I und II wirksam. An Stelle der Kompensation durch offene 20/4-Leitungen kann auch eine 20/2-lange, in die Zuleitung eingeschaltete Leitung bestimmten Wellenwiderstandes treten. Der Eingang der offenen /lo/4-Leitung ist dann kurzzuschließen.
Fig. 13 zeigt die räumliche Anordnung der für eine praktische Ausführung geeigneten Konstruktion. Für die Bemessung der Wellenwiderstände der einzelnen Koaxialleitungsstücke und Koaxialleitungsabschnitte gelten die der Fachwelt bekannten Bedingungen für den reflexionsfreien Übergang an den Trennstellen. Es scheint nicht erforderlich zu sein, die Berechnung der Wellenwiderstände hier im einzelnen anzugeben. In Fig. 13 sind die Größen der Wellenwiderstände in Annäherung durch die Durchmesserverhältnisse der Innenleiter zum zugehörigen Außenleiter dargestellt, beispielsweise an den Zusammenführungen der Koaxialleitungsstücke LK'i3 und LK"t, wo sie in die zum Verbraucherwiderstand RA gleich R/2 führende Leitung übergehen. Der Wellenwiderstand dieser zum Verbraucher führenden Hochfrequenzleitung muß aus Anpassungsgründen den Wellenwiderstand Z gleich R/2 haben, während die Wellenwiderstäride der in diese Leitung einmündenden Koaxialleitungsstücke je gleich R zu wählen sind.
Die vorstehend behandelten Schaltungsanordnungen sind bekanntlich ihrer Natur nach umkehrbar, d. h., daß Eingang und Ausgang miteinander vertauscht werden können. Bezogen auf Fig. 12, bedeutet dies, daß die Anordnung auch dann in entsprechender Weise arbeitet, wenn beispielsweise der vereinigte Ausgangswiderstand RA durch eine Empfangsantenne vertreten wird und von ihr Ströme auf zwei bei G1 und G2 angeschlossene Verbraucher verteilt werden sollen. Diese Verbraucher könnten in dem angenommenen Fall Funkempfangsgeräte sein. Die dann aus der Empfangsantenne stammende Empfangsenergie wird mit Gleichphasigkeit der Ströme und mit einander gleichen Amplituden auf die beiden angeschlossenen Verbraucher verteilt. Auch derartige Anwendungen der Erfindung machen von dem Vorteil der weitgehenden Frequenzunabhängigkeit der Schaltungsanordnung nach der Erfindung Gebrauch.
Mit der unter Bezugnahme auf die Fig. 8 bis 13 beschriebenen Anordnung, bei der durch einen Kunstgriff je zwei in verschiedenen Brückenzweigen liegende Widerstände zu einer Einheit zusammengefaßt werden können, ist es erstmalig gelungen, im Kurzwellen- und Ultrakurzwellengebiet bei einer Brückenanordnung mit gleichphasigen Spannungen an den Anschlüssen der Generatoren Frequenzbereiche zu überdecken, deren Grenzfrequenzen ein Verhältnis bis zu etwa 1:3,5 aufweisen. Derartige Frequenzbandbreiten waren bisher nur mit einer Brückenanordnung gemäß einem älteren Vorschlag erreichbar, bei dem eine Phasenverschiebung von 90° zwischen den an den Generatoranschlüssen vorhandenen Spannungen vorausgesetzt werden mußte (deutsche Patentanmeldung T 20364 VIII a/21 a*).
ίο Derartige Brücken sind aber für viele Anwendungsfälle nicht geeignet; beispielsweise tritt bei getasteten, auf schwach gedämpfte Antennen arbeitenden Langwellensendern eine verschiedene Belastung der beiden Sender beim Einschwingvorgang auf.
Ebensowenig können derartige Brücken mit um 90° verschobenen Eingangsspannungen für die Parallelschaltung der Ausgänge von Kettenverstärkerzügen Anwendung finden, die aus Gründen der Bedienungsvereinfachung phasengleiche Einspeisungen erfordern. Es konnte nachgewiesen werden, daß die Zahl der Röhren eines Leistungskettenverstärkers nicht beliebig erhöht werden kann, so daß zur Erzielung höherer Leistungen auch auf diesem Gebiet das Problem der Parallelschaltung solcher Verstärkerzüge auftritt. Auch zur Lösung dieser Aufgabe ist die an Hand der Fig. 8 bis 13 beschriebene Brückenanordnung hervorragend geeignet.
Es sei darauf hingewiesen, daß der Begriff »Hochfrequenzgenerator«, soweit er in der Beschreibung der Erfindung auftritt, im weitesten Sinne zu verstehen ist. Ein solcher Generator kann auch durch den Ausgang eines Leistungsverstärkers gebildet sein. Bei allen derartigen Verwendungen bildet die Eigenschaft der Brücke, daß sie eine frequenzunabhängige Entkopplung und Verlustfreiheit im Lastausgleichwiderstand bei Parallelbetrieb gewährleistet, wobei außerdem in praktisch beliebigen Frequenzbereichen eine hervorragend gute Anpassung erhalten bleibt, den entscheidenden Vorteil gegenüber vorbekannten Anordnungen.

Claims (24)

PATENTANSPRÜCHE:
1. Schaltungsanordnung für die Speisung eines gemeinsamen Verbrauchers durch zwei Hochfrequenzgeneratoren, deren Ausgangsspannungen gleiche Frequenz und vorbestimmte Phasenlage in Bezug aufeinander aufweisen, mit einer Wechselstrombrücke zur Entkopplung der Generatorausgänge gegeneinander, in welcher der erste Eckpunkt mit der einen Ausgangsklemme des ersten Generators sowie mit dem diesem Eckpunkt zugekehrten Anschluß eines in dem einen benachbarten Brückenzweig liegenden VerbraucherWiderstandes und eines in dem anderen benachbarten Brückenzweig liegenden Lastausgleichwiderstandes sowie mit Erde oder Masse verbunden ist, während der dem genannten Eckpunkt diagonal gegenüberliegende zweite Eckpunkt mit der anderen Ausgangsklemme des ersten Generators und den diesem Eckpunkt zugekehrten Anschlüssen der in den beiden benachbarten Brückenzweigen liegenden Blind- und/oder Wirkanteile enthaltenden Widerstände in Verbindung steht und die Ausgangsspannung des zweiten Generators zwischen dem dritten und vierten Eckpunkt wirksam ist und dem Verbraucherwiderstand und dem Lastausgleichwiderstand, je von der Größe R, je ein Blindwiderstand oder eine
Kombination von Blindwiderständen parallel geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß von den Blindwiderständen wenigstens einer mittels des Außenleiters eines Koaxialleitungsstückes (LK'13) gebildet wird, dessen Innenleiter an dem mit dem dritten (III) oder vierten Eckpunkt (IV) verbundenen Ende des Außenleiters mit dem vierten (IV) bzw. dritten Eckpunkt (III) und an dem mit der Erde bzw. der Masse verbundenen Ende des Außenleiters mit der einen Ausgangsklemme des zweiten Hochfrequenzgenerators (G2) verbunden ist, dessen andere Ausgangsklemme an Erde bzw. Masse Hegt (Fig. 2).
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke, deren dem Verbraucherwiderstand (RA) und dem Lastausgleichwiderstand (LAW) parallel geschaltete Blindwidbrstände Induktivitäten der Größe L sind und deren dem zweiten Eckpunkt (II) benachbarte Zweige durch Kapazitäten der Größe C gebildet werden, durch Einschalten einer Querinduktivität der Größe L/2 zwischen den Eckpunkten (I, Π), an welche die Ausgangsklemmen des ersten Generators (G1) angeschlossen sind, zu einem im Arbeitsfrequenzbereich des ersten Generators frequenzunabhängig angepaßten π-Glied ergänzt ist (Fig. 5).
3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke durch Einschalten einer Längsinduktivität (L1) zwischen dem generatorseitigen Anschluß (V) des Innenleiters des ersten Koaxialleitungsstückes (LK{3) und dem zugehörigen Generatoranschluß (VI) und durch Einschalten einer Querkapazität der Größe C/2, erforderlichenfalls vergrößert durch eine den Kapazitätsanteil (C) des Ersatzgliedes für das erste Koaxialleitungsstück (LK[3) nachbildende Kapazität, zu einem im Arbeitsfrequenzbereich des zweiten Generators (G2) frequenzunabhängig angepaßten π-Glied ergänzt ist (Fig. 6).
4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch Ergänzung der Quer- und Längsreaktanzen der genannten π-Glieder zu auf die mittlere Arbeitsfrequenz abgestimmten Parallel- bzw. Serienresonanzkreisen (Fig. 7).
5. Anordnung nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der Brücke von den Generatoren zugeführten Spannungen eine Phasenverschiebung von 45° gegeneinander aufweisen.
6. Anordnung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die dem zweiten Eckpunkt (II) benachbarten Zweige durch Parallelschaltungen je eines Widerstandes der Größe R und wenigstens je eines Blindwiderstandes, vorzugsweise einer Induktivität der Größe L, gebildet werden und daß bei Gleichphasigkeit der der Brücke von den Generatoren (G1, G2) zugeführten Spannungen zwei in einander gegenüberliegenden Zweigen (I, IV und II, III) liegende Widerstände als Verbraucherwiderstände (RA) und zwei in den beiden übrigen einander gegenüberliegenden Zweigen (I, III und II, IV) liegende Widerstände als Lastausgleichwiderstände (LAW) dienen (Fig. 8).
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Verbraucherwiderstände (RA) wenigstens teilweise durch die Eingangswiderstände zweier zusammenwirkendet Antennenteile, vorzugsweise zweier Drehkreuzantennenteile oder zweier benachbarter Dipolwände einer symmetrischen Tannenbaum-Antenne, gebildet werden (Fig. 8).
8. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Koaxialleitungsstück (LK"3) vorgesehen ist, dessen Außenleiter an seinen Enden mit den Enden des ersten Koaxialleitungsstückes (LKi3) verbunden ist, während sein Innenleiter an dem mit dem dritten Eckpunkt (III) verbundenen Ende des Außenleiters mit dem zweiten Eckpunkt (II) und an dem erd- bzw. masseseitigen Ende des Außenleiters mit dem einen Anschluß des im Zweige zwischen dem zweiten und dritten Eckpunkt hegenden ohmschen Widerstandes (RA) der Größe R verbunden ist, dessen anderer Anschluß an Erde bzw. Masse liegt (Fig. 11).
9. Anordnung nach den Ansprüchen 1, 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß auch die andere der beiden einseitig mit Erde bzw. Masse verbundenen Induktivitäten mittels des Außenleiters eines — dritten — KoaxiaEeitungsstückes (LiTi4) gebildet wird, dessen Innenleiter an dem mit dem nicht mit Masse oder Erde in Verbindung stehenden Ende des Außenleiters mit dem zweiten Eckpunkt (II) und an dem erd- bzw. masseseitigen Ende des Außenleiters mit dem einen Anschluß des im Zweige zwischen dem zweiten und vierten Eckpunkt liegenden ohmschen Widerstandes (LAW) der Größe R verbunden ist, dessen anderer Anschluß an Erde bzw. Masse liegt (Fig. 11).
10. Anordnung nach den Ansprüchen! 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht mit dem ersten Eckpunkt (I) zu verbindenden Anschlüsse der in den diesem Eckpunkt benachbarten Zweigen liegenden ohmschen Widerstände (LAW und RA) über ein viertes (LKi3) und fünftes Koaxialleitungsstück (LK'ii) mit dem dritten (III) bzw. vierten Eckpunkt (IV) verbunden sind, deren elektrische Längen (α) gleich der elektrischen Länge des zweiten (LKx3) und dritten Koaxialleitungsstückes (LKu) ist (Fig. 11 und 12).
11. Anordnung nach den Ansprüchen 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht mit Erde bzw. Masse verbundenen Anschlüsse (y, y) der in verschiedenen Brückenzweigen wirksamen Lastausgleichwiderstände (LAW) der Größe R miteinander unmittelbar verbunden oder diese Widerstände zu einem einzigen Widerstandselement der Größe R/2 zusammengefaßt sind (Fig. 13).
12. Anordnung nach den Ansprüchen 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht mit Erde bzw. Masse verbundenen Anschlüsse (x, x) der in verschiedenen Brückenzweigen wirksamen Verbraucherwiderstämde (RA) der Größe R miteinander unmittelbar verbunden oder diese Widerstände zu einem einzigen Widerstand der Größe R/2 zusammengefaßt sind, der durch den Eingangswiderstand einer Antenne gebildet sein kann (Fig. 13).
13. Anordnung nach den Ansprüchen 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem mit dem zweiten Eckpunkt (II) zu verbindenden Anschluß des ersten Generators (G1) und diesem Eckpunkt ein sechstes Koaxialleitungsstück
(LK12) vorgesehen ist, dessen elektrische Länge (ß) gleich der elektrischen Länge des ersten KoaxiaUeitungsstückes CLKi3) ist (Fig. 12).
14. Anordnung nach Anspruch 6 oder einem der darauffolgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke durch Einschalten einer Querinduktivität der Größe L zwischen den Eckpunkten (I, II), an welche die Ausgangsklemmen des ersten Generators (G1) angeschlossen sind, zu einem im Arbeitsfrequenzbereich des ersten Generators frequenzunabhängig angepaßten π-Glied ergänzt ist (Fig. 9).
15. Anordnung nach Anspruch 6 oder einem der darauffolgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke durch Einschalten einer Längskapazität (C3) zwischen dem mit dem Innenleiter des ersten Koaxialleitungsstückes (LKi3) zu verbindenden Anschluß des zweiten Generators (G2) und dem Ende (V) dieses Innenleiters und einer Querinduktivität der Größe L parallel zum zweiten Generator, erforderlichenfalls ergänzt durch eine Querkapazität (C) zur Nachbildung der Ersatzquerkapazität (C") des ersten Koaxialleitungsstückes (LKl3), zu einem im Arbeitsfrequenzbereich des zweiten Generators (G2) frequenzunabhängig angepaßten π-Glied ergänzt ist (Fig. 10).
16. Anordnung nach den Ansprüchen 6 bis 9 oder einem der darauffolgenden, gekennzeichnet durch den Ersatz der in den Zweigen liegenden Blindwiderstände, beispielsweise der Induktivitäten der Größe L, durch entsprechend bemessene Abschnitte koaxialer Leitungen, in denen die als Mittel zur Bildung der in den dem ersten Eckpunkt (I) benachbarten Zweigen liegenden Blindwiderstände verwendeten Außenleiter des ersten (LK'13) und dritten Koaxialleitungsstückes (LK'n) sowie die Leiter der in den dem zweiten Eckpunkt (II) benachbarten Zweigen liegenden Blindwiderstände, beispielsweise Induktivitäten der Größe L, die zugehörigen Innenleiter bilden (Fig. 13).
17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Blindwiderstände in den Brückenzweigen kapazitive und induktive Komponenten enthalten, welche für eine mittlere Frequenz/0 des Arbeitsfrequenzbereiches in Resonanz befindliche Sperrkreise bilden.
18. Anordnung nach den Ansprüchen 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrkreise durch am Ende kurzgeschlossene A0/4-lange Koaxialleitungsstücke vertreten werden.
19. Anordnung nach den Ansprüchen 8, 9 und 16 bis 18, gekennzeichnet durch einen kastenförmigen symmetrischen Topf schwinger, in dessen räumlicher Mitte der zweite Eckpunkt (II) liegt, von welchem nach entgegengesetzten Seiten die die Blindwiderstände der Brückenzweige realisierenden Koaxialleitungsabschnitte bis zu den seitlichen Kastenwänden (1) reichen, von denen die zwischen dem dritten (III) bzw. vierten (IV) und dem ersten Eckpunkt (I) liegenden Blindwiderstände durch die Kastenwand zusammen mit den vorzugsweise aneinanderltegenden Außenleitern je eines weiteren KoaxiaUeitungsabschnittes und je wenigstens eines der erwähnten Koaxialleitungsstücke auf jeder Seite der Kastenmitte gebildet werden, von denen die genannten Abschnitte (Bl23 und 5Z24) die zwischen dem dritten (III) bzw. vierten (IV) und dem zweiten Eckpunkt (II) liegenden Blindwiderstände bilden und die Koaxialleitungsstücke dem erwähnten zweiten (LK'{3) und dritten Koaxialleitungsstück (LK'u) entsprechen.
20. Anordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß sich innerhalb des Bündels vorzugsweise aneinanderliegender Außenleiter auf der einen Seite der durch die räumliche Mitte gehenden Symmetrieebene auch der Außenleiter des erwähnten ersten Koaxialleitungsstückes (LK13) befindet, welches nach Durchdringung der seitlichen Kastenwand in die vom zweiten Generator (G2) kommende Hochfrequenzleitung übergeht.
21. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß dem Außenleiter des ersten Koaxialleitungsstückes (LK'13) auf der anderen Seite der Symmetrieebene ein Außenleiter eines Koaxialleitungsabschnittes (K2) entspricht, der Jlo/4-lang und am Ende offen ausgebildet und als Reihenglied zwischen dem Ende des ersten Koaxialleitungsstückes (LK'13) und dem vierten Eckpunkt (IV) eingeschaltet ist.
22. Anordnung nach den Ansprüchen 19 bis
21, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte, in die vom ersten Generator (G1) kommende Hochfrequenzleitung übergehende sechste Koaxialleitungsstück (LK12) senkrecht zu den Achsen der Bündel von vorzugsweise aneinanderliegenden Außenleitern und derartig geführt ist, daß seine Achse der Symmetrieebene angehört.
23. Anordnung nach den Ansprüchen 19 bis
22, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte vierte (LK"3) und fünfte Koaxialleitungsstück (LKU) mit ihren dem dritten (III) und vierten Eckpunkt (IV) benachbarten Teilen senkrecht zu den Achsen der Bündel von vorzugsweise aneinanderliegenden Außenleitern und vorzugsweise parallel zu dem sechsten Koaxialleitungsstück (LK1.,) aus dem Kasten herausgeführt und außerhalb des Kastens mit dem dritten (LKi4) bzw. fünften Koaxialleitungsstück (LK"^ sowie mit der zum Lastausgleichwiderstand (LAW) bzw. zum Verbraucherwiderstand (RA) führenden Hochfrequenzleitung verbunden sind.
24. Anordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Innenraum des hohl ausgebildeten Innenleiters des sechsten Koaxialleitungsstückes (LK12) ein am Ende offener, λο/4-langer Koaxialleitungsabschnitt (K1) vorgesehen ist, dessen Innenleiter mit dem zweiten Eckpunkt (II) und dessen Außenleiter mit der Kastenwand verbunden ist.
In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1124 567.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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