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Elektrische Einrichtung zum gegenseitig entkoppelten Zusammenschalten
mehrerer Hochfrequenzgeneratoren oder -verbraucher auf einen gemeinsamen Hochfrequenzverbraucher
bzw. -generator Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Einrichtung zum
gegenseitig entkoppelten Zusammenschalten mehrerer Hochfrequenzgeneratoren oder
-verbraucher auf einen gemeinsamen Hochfrequenzverbraucher bzw. -generator, bestehend
aus jeweils einer, zwischen dem gemeinsamen Anschluß für den gemeinsamen Verbraucher
oder Generator und den Einzelanschlüssen für die zusammenzuschaltenden Generatoren
oder Verbraucher eingeschalteten 1/4-Leitung für einen Frequenzbereich und einem
zwischen den Einzelanschlüssen eingeschalteten ohmschen Querwiderstand.
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In Gemeinschaftsantennenanlagen dienen solche Einrichtungen
zum Aufteilen der verstärkten Antennenenergie auf verschiedene Sammelleitungen bzw.
Fernsehempfänger. Diese Verteiler werden, wenn sie über einen großen Frequenzbereich
wirksam sein sollen, im allgemeinen aus Widerstandskombinationen aufgebaut. Solche
aus Widerständen aufgebauten Verteiler haben den Nachteil, daß in ihnen wegen der
reellen Widerstände Wirkleistung verbraucht wird, die für den eigentlichen Zweck
verloren ist, d. h., sie erzeugen eine große Durchlaßdämpfung.
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Es werden daher Einrichtungen der eingangs angegebenen Art verwendet,
die als Gabelweichen bekannt sind. Die Entkopplung der Einzelanschlüsse voneinander
wird bei diesen Gabelweichen durch eine phasengleiche übertragung einer Spannung
über den die Einzelanschlüsse verbindenden Querwiderstand sowie durch die mit den
beiden A/4-Leitungen zwischen den Einzelanschlüssen erzeugte Phasenverschiebung
von insgesamt 1801 erreicht. Diese als Gabelweichen bekannten Verteiler haben
jedoch den Nachteil, daß sie nur auf einem sehr schmalen Frequenzbereich wirksam
sind; denn die Auslöschung einer rücklaufenden Welle in dem Querwiderstand und die
widerstandsgerechte Transformation sind nur möglich, solange die Länge der Leitungen
im Verhältnis zur zu übertragenden Frequenz im Bereich 2/4 bleibt, d. h.,
die übertragene Wechselspannung muß in ihrer Phase um 90' gedreht werden.
Diese Phasendrehung von 900 wird nun exakt nur für eine einzige Frequenz
erreicht. Eine Anwendung der Gabelweiche über einen etwas größeren Frequenzbereich
ist nur unter Zulassung bestimmter Fehlergrößen möglich. Es besteht aber das Bedürfnis,
in Gemeinschaftsantennenanlagen zur übertragung der verschiedenen Fernsehprogramme
eine Entkopplung der Fernsehempfänger oder Verstärker bei mehreren Frequenzen wirksam
durchführen zu können. Dies ist mit den bekannten Gabelweichen nicht möglich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs
beschriebenen Art zu schaffen, die die geschilderten Bedürfnisse der übertragung
mehrerer Frequenzbereiche erfüllt, jedoch die hohe Durchlaßdämpfung der beschriebenen
Widerstandsverteiler vermeidet. Es wird dies bei einer Einrichtung der einleitend
genannten Ausführung nach der Erfindung dadurch erreicht, daß in jeden Leitungszug
zwischen einem Einzelanschluß und dem gemeinsamen Anschluß zusätzliche konzentrierte
elektrische Bauelemente eingeschaltet sind, die so bemessen sind, daß sie in jedem
Leitungszug eine Phasenverschiebung von 901 in einem tieferen Frequenzbereich
als dem der 2./4-Leitungen erzeugen, während sie im Frequenzbereich der A/4-Leitungen
deren Phasenverschiebung nicht wesentlich beeinflussen. Dadurch wird erreicht, daß
die erforderliche Phasendrehung auch außerhalb des Frequenzbereichs der A/4-Leitungen
sichergestellt ist, da die konzentrierten Bauelemente in diesem Bereich- die Phasendrehung
übernehmen. Die Leitungen sind für den oberen Frequenzbereich und die konzentrierten
Bauelemente für den unteren Frequenzbereich vorgesehen. Es bleibt für den oberen
Frequenzbereich, z. B. für den Fernsehbereich IV oder V, die phasendrehende Wirkung
der konzentrierten Bauelemente ohne nennenswerten Einfluß, so daß für eine Frequenz
in diesen Bereichen die erforderliche Phasendrehung nur durch die Leitungen erzeugt
wird. Umgekehrt ist der Einfluß der Leitungen für die Frequenzen des unteren Bereiches,
z. B. für den Fernsehbereich III, ebenfalls von geringer Bedeutung. Die entstehenden
Fehler lassen sich leicht ausgleichen.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in jeden
Leitungszug zwischen einem
Einzelanschluß und dem gemeinsamen Anschluß
ein als z-Glied ausgebildeter Hochpaß mit 901 Phasendrehung für einen unteren
Frequenzbereich eingeschaltet. Dadurch wird unter einfachstem Aufbau der Einrichtung
die für die Entkopplung der Einzelanschlüsse voneinander erforderliche Phasendrehung
für einen oberen und einen unteren Frequenzbereich erzeugt, so daß im Fall des Vorhandens'eins
rücklaufender Wellen diese am Querwidersland zwischen den Einzelanschlüssen- absorbiert
werden können.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigt Fig. 1 das elektrische Schaltbild einer bekannten Gabelweiche, F
i g. 1 das elektrische Schaltbild einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
F i g. 3 das elektrische Schaltbild einer zweiten Ausfährungsform der Erfindung.
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Die in F i g. 1 dargestellte bekannte Gabelweiche ist in folgender
Weise aufgebaut: Zwischen dem gemeinsamen Anschluß 1 und jedem Einzelanschluß
2 und 3 ist eine A/4 lange unsymmetrische Leitung 5
und 6 angeordnet,
die als Koaxialkabelstück oder auch als Zweidrahtleitung ausgebildet ist, deren
einer Leiter beidseitig an Masse angeschlossen ist, wie Fig. 1 zeigt. Der
Wellenwiderstand Z der A/4-Leitungen ist bei einem Wellenwiderstand Zo der angeschlossenen
Verbraucher bzw. Generatoren Z = 1/ -2zo. Zwischen den beiden Einzelanschlüssen
2 und 3 ist der ohmsche Quer- oder Absorberwiderstand 4 eingeschaltet, der
unter den geschilderten Bedingungen die Größe R = 2Zo aufweist.
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Die F i g. 2 zeigt nun ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Leitungen 5 und 6 sowie der Querwiderstand 4 sind die gleichen
wie in Fig. 1.
Exfindungsgemäß ist nun in jeden von einem Einzelanschluß 2,
3 zum gemeinsamen Anschluß 1 führenden Leitungszug ein aus konzentrierten
elektrischen Bauelementen, nämlich den Kondensatoren 7 bzw. 8
und den
Induktivitäten 9,- 10 bzw. 10, 11 bestehendes n-Glied eingeschaltet,
das einen Hochpaß bildet, der in einem unteren Frequenzbereich, wie z. B. dem Fernsehband
III, seinen Grenzbereich durchläuft und für diesen Frequenzbereich die erforderliche
jeweilige Phasendrehung von 901 erzeugt, während die A/4-Leitungen
5 und 6 für den oberen Frequenzbereich, z. B. den Fernsehbereich IV/V,
ausgelegt sind und hierfür die 900 Phasendrehung sicherstellen. Die beiden
n-Glieder 7, 9, 10 und 8, 11, 10 erhalten jeweils in dem für sie vorgesehenen
Frequenzbereich denselben Wellenwiderstand Wp wie die Leitungen, - d. h.
Wp = Z = Y-2-zo. Der Querwiderstand 4 erhält wieder
die Größe R = 2Zo.
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In F i g. 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung
wiedergegeben. Die dargestellte Einrichtung dient zur Zusammenschaltung dreier Generatoren
bzw. Verbraucher an den Einzelanschlüssen 12, 13, 14 mit einem gemeinsamen
Verbraucher bzw. Generator an der gemeinsamen Auschlußstelle 15. Es sind
wiederum zwischen den Einzelanschlüssen 12 bis 114 und dem gemeinsamen Anschluß
15 A/4-Leitungen 16 eingeschaltet, ferner zwischen die drei Einzelanschlüsse
jeweils ein Querwiderstand 4'. Erlmdungsgemäß sind nun Kondensatoren 17 und
Induktivitäten 18 sowie 19 in die einzelnen Leitungszüge so eingeschaltet,
daß für einen tieferen Frequenzbereich als den der A/4-Leitungen die erforderlichen
90' Phasendrehung für jeden Leitungszug erzielt werden. Die Wellenwiderstände
der 1/4-Leitungen betragen. in diesem Fall Z= Y--3zo, die, Größe der Querwiderstände
4' R= 3 Zo. Mit einer derartigen elektrischen Einrichtung oder abgewandelten-Gabelweiche
ist es auf einfache und teilesparende Weise möglich, für das Fernsehband III und
das Fernsehband IV/V vorgesehene Antennen mit drei Fernsehempfängern zu verbinden,
ohne Störungen durch Oberwellen von einem auf das Band III eingestellten Empfänger
bei einem auf einen Kanal des Bandes IV eingestellten Empfänger befürchten zu müssen.