-
Zusammenschalteinrichtung für die Verstärkeranordnung für Gemeinschaftsantennenanlagen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Zusammenschalteinrichtung für die Verstärkeranordnung
einer Gemeinschaftsantennenanlage, bestehend aus mehreren Einzelverstärkem für die
Rundfunk- und Fernsehbereiche, die nach dem Durchschleifverfahren auf eine gemeinsame
Niederführungsleitung zusammengeschaltet sind, und zu deren Aufnahme ein Gehäuserahmen
vorgesehen ist, in dem Leitungen für den Anschluß der Einzelverstärker angeordnet
sind.
-
Es ist bekannt, mehrere Verstärker in Form von Einsätzen nebeneinander
in einem Gehäuserahmen unterzubringen, in welchem zum Anschluß der Verstärker Zuführungsleitungen
vorgesehen sind, die je-
doch in der bekannten Kabelbaumtechnik ausgeführt
sind. Die Verstärkereinsätze, die z. B. durch Platten mit gedruckter Schaltung gebildet
werden, sind dabei innerhalb des Gehäuserahmens mittels Steckvorrichtungen befestigt.
-
Für die Verstärkung der einzelnen Bänder des Rundfunk- bzw. Fernsehbereiches
werden getrennte Verstärker verwendet, deren Eingänge meist unmittelbar mit den
Antennen verbunden sind und deren Ausgänge auf eine gemeinsame Niederführungsleitung
zusammengeschaltet werden. Bei der Zusammenschaltung von Verstärkeranordnungen können
die Ausgangskreise dieser Verstärker in verschiedener Weise an die Hochfrequenzleitung
angeschlossen werden. In einem Fall ist die Einschaltung parallel in den Leitungszug,
d. h. als Querbelastung, möglich, im anderen Fall kann der Ausgangskreis
als Längswiderstand in die Hochfrequenzleitung eingeführt werden. Im ersten Fall
ist der Widerstand des Ausgangskreises des jeweiligen Verstärkers im Betriebsffrequenzbereich
niederohmig, außerhalb des Betriebsfrequenzbereiches hochohmig. Im zweiten Fall
ist umgekehrt der Ausgangskreis für die außerhalb der Betriebsfrequenz liegenden
Bereiche niederohmig. Bei Antennenverstärkeranordnungen für Gemeinschaftsantennenanlagen
kann nicht von vornherein die Art und Zahl der zur Anwendung gelangenden Einzelverstärker
festgelegt werden, weil dies von den Empfangsmöglichkeiten am jeweiligen Aufstellungsort
der Antennenanlage abhängt. Die Gehäuserahmen sind deshalb für die maximal mögliche
Zahl von Einzelverstärkern auszulegen, was gewöhnlich der Führung der HochfrequenzIeitung
und deren Aufbau zu Schwierigkeiten Anlaß gibt, weil einerseits eine durchgehende
leitende Verbindung zwischen allen Verstärkern vorhanden sein muß, andererseits
die Ausgangskreise in die Leitung einzuschleifen sind, was meist eine andere Leitungsführung
bedingt. Es ist bekannt, die Einzelverstärker durch eine gemeinsame Abdeckhaube
od. dgl. nach außen abzuschließen. Die Ausgangskreise der Einzelverstärker werden
bei den bekannten Aufbauten durch besondere kurze Kabelstücke untereinander verbunden,
die auf dem jeweiligen Chassis des Einzelverstärkers angebracht sind und bei der
Montage an die entsprechenden Anschlußklemmen angeschlossen werden. Dies ist umständlich
und zeitraubend, weil neben dem Innenleiter auch für den Außenleiter ein möglichst
guter Kontakt gewährleistet sein muß. Da die einzelnen Verstärker vielfach unterschiedliche
Breiten aufweisen, müssen die Kabelstücke entsprechend lang ausgelegt werden und
dann bei eng aneinanderliegenden Ausgangskreisen zu Schleifen mit engen Krümmungsradien
verformt werden. Ein weiterer Nachteil der bekannten Art der Zusammenschaltung der
Antennenverstärker besteht darin, daß die Schraubkontaktverbindungen für die zu
übertragenden hohen Frequenzen, besonders der Fernsehbänder IV und V, relativ große
Außenabmessungen aufwiesen müssen, wenn sie ihrer mechanischen und elektrischen
Funktionen voll gerecht werden sollen.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen,
bei der sowohl Einzelverstärker, die als Querbelastung, als auch Einzelverstärker,
die als Längsbelastung wirksam sind, ohne großen Zeitaufwand und ohne Anschließen
einzelner Kabelstücke in einfacher Weise im Gehäuserahmen montiert werden können.
Nach erfolgter Montage soll außerdem die gesamte zusammengeschaltete Verstärkeranordnung
unabhängig von der Verstärkerbestückung stets einwandfrei betriebsbereit sein. Gemäß
der Erfindung wird diese Aufgäbe
dadurch gelöst, daß die für den
Anschluß der Ausgangskreise der Einzelverstärker vorgesehene Leitung als im Gehäuserahmen
fest eingebaute, auf einer Isolierplatte in Form einer streifenförmigen Leiterbahn
angeordnete Hochfrequenzleitung ausgebildet ist, die an den für die Aufnahme der
Einzelverstärker vorgesehenen Stellen Anschlußmöglichkeiten, vorzugsweise in
Form von Steckkontakten, aufweist, und daß die Art der Ausgangskreise der
Einzelverstärker und der Aufbau der Hochfrequenzleitung einander so zugeordnet sind,
daß unabhängig von der Bestückung des für die maximal mögliche Zahl von Einzelverstärkem
ausgelegten Gehäuserahmens stets eine zu den beiden Ausgängen durchgehende leitende
Verbindung für die von den Ausgangskreisen der Verstärker gelieferten Hochfrequenzsignale
vorhanden ist.
-
Dadurch, daß - die Art der Ausgangskreise und der Aufbau der
Hochfrequenzleitung von vornherein aufeinander abgestimmt sind, läßt sich sowohl
die notwendige durchgehende Verbindung für die Hochfrequenz als auch die Einschleifung
der Verstärkerausgänge ermöglichen. In den für die maximal mögliche Anzahl von Einzelverstärkern
ausgelegten Gehäuserahmen kann ein zusätzlich benötigter Einzelverstärker in einfacher
Weise an der für ihn vorgesehenen Stelle, vorzugsweise in eine Steckvorrichtung,
eingeschoben werden, ohne daß weitere umständliche Montagearbeiten erforderlich
sind. Unabhängig von der Bestückung des Gehäuserahmens ist in jedem Fall eine durchgehende
leitende Hochfrequenzverbindung für die von den Ausgangskreisen der Verstärker gelieferten
Spannungen zur Niederführungsleitung vorhanden. DieHochfrequenzleitung wird in Form
einer streifenförmigen Leiterbahn auf einer Isolierplatte angebracht, die ihrerseits
in den Gehäuserahmen eingebaut ist und mit diesem eine Leiteranordnung entsprechenden
Wellenwiderstandes bildet. Bei der Auslegung der Leiterbahnen sind beide Betriebsarten
- die Einschaltung eines Einzelverstärkers als - Querbelastung und
die Einschaltung eines Einzelverstärkers als Längsbelastung - berücksichtigt.
-
Vorteilhaft ist die Leiterbahn als erdunsymmetrische Hochfrequenzleitung
mit einem Wellenwiderstand von 60 Ohm ausgebildet, was durch die Breite der
Leiterbahn, die Stärke des Dielektrikums und den Abstand zwischen Leiterbahn und
Chassis eingestellt werden kann.
-
Bei mit ihren Ausgangskreisen als Querbelastung zur Hochfrequenzleitung
eingeschalteten Ausgangskreisen ist je Einzelverstärker nur eine Anschlußstelle
an' die. Hochfrequenzleitung vorgesehen. Dagegen sind für Einzelverstärker, deren
Ausgangskreise als Längswiderstand in die Hochfrequenzleitung eingeschaltet werden,
je Verstärker zwei Anschlußstellen vorgesehen, die für nicht benutzte Anschlüsse
durch ein leitendes Verbindungsglied zu überbrücken sind, um eine durchgehende Leitung
für die Hochfrequenz zu erzielen. Zusammen mit der Hochfrequenzleitung werden zweckmäßig
auch die der Entkopplung oder Dämpfung. dienenden Schaltelemente fest mit in den
Gehäuserahmen eingebaut, wobei sowohl für die Schaltelemente als auch für die Hochfrequenzleitung
vorteilhaft Leiterbahnen in der Art gedruckter Schaltungen Verwendung finden.
-
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind an Hand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es zeigt Fig- 1 einen Verstärkerrahmen in Schrägansicht,
F i g. 2 den schaltungsmäßigen Aufbau der Hochfrequenzleitungen, F i
k. 3 und 4 Einzelheiten der Ausbildung der Ausgangskreise von Antennenverstärkem.
-
- In F i g. 1 ist in einen Gehäuserahmen 1 ein
Einzelvr,rstärker 2 eingesetzt, der durch seitliche Führungen 3, 4 und
5 gehalten ist. über weitere Führungen 6, 7, 8 bzw. 9, 10 könnten
noch zwei zusätzliche Antennenverstärker in den Gehäuserahmen 1 eingesetzt
werden. Auf der Grundplatte 11 des Gehäuserahmens 1 ist eine Isolierstoffplatte
12 angebracht, die an ihrer Oberseite streifenförmige Leiterbahnen 14,
15 und 16 trägt, dir, als Hochfrequenzleitungen die Verbindung zwischen
den einzelnen Antennenverstärkern herstellen. Die Leiterstreifen 14, 15 und
16
bilden zusammen mit der als Dielektrikum wirkenden Platte 12 und der Grundplatte
11 erdunsymmetrische Leitungssysteme, deren Wellenwiderstände durch die Breite
der Leiterbahnen, die Stärke und die Dielektrizitätskonstante des Isoliermaterials
einge.# stellt werden können. Auf den Leiterstreifen 14 und 16 sind Steckverbindungen
17, 18, 19 und 20 vorgesehen, die, wie beim Einzelverstärker 2 gezeigt, durch
Einführen eines Hochfrequenzsteckers den Anschluß der Ausgangskreise der Verstärker
an die Leiterstreifen bewirken. In ähnlicher Weise kann auch der Anschluß an die
Speisespannungsleitungen über eine hier nicht dargestellte getrennte Leiterschiene
erfolgen, die jedoch möglichst weit von der Hochfrequenzleitung entfernt und gegen
diese entkoppelt anzuordnen ist. Die an der Leiterbahn 14 angeschlossenen Verstärkerstreifen
sind mit ihren Ausgangskreisen als Querbelastungen in die Hochfrequenzleitung 14
eingeschaltet, wobei für die Erzeugung des Massekontaktes zwischen dem Chassis des
Verstärkers 2 und der Grundplatte 11 ein auf Massepotential liegender weiterer
Steckkontakt 22 vorgesehen ist. Über den Kontakt 23 wird die Verbindung gegen
Masse für einen in die seitlichen Führungen 6, 7 und 8 einzusteckenden
Verstärkerstreifen hergestellt, dessen hochfrequenter Anschluß entweder am Kontakt
17 oder an den Kontakten 19 bzw. 20 erfolgt. In die Leiterbahn
16 werden Verstärker der Art eingeschaltet, deren Ausgangskreise, für außerhalb
ihrer Betriebsfrequenz liegende Bänder niederohinig sind und die somit in Serie
in die Hochfrequenzleitung eingefügt werden. Hierzu werden dementsprechend, abgesehen
vom Massekontakt 23, je
Verstärker zwei hochfrequente Anschlußkontakte, nämlich
19 und 20, benötigt, die jedoch durch eine Umgehungsleitung 24 bei nicht
eingestecktem Verstärkerstreifen kurzgeschlossen ist, damit eine, durchgehende hochfrequente
Leitung für andere in den Gehäuserahmen auf die Leitung 16 aufgesteckte Verstärkerstreifen
besteht. Über den Kopf 25 einer Schraube wird die elektrische Verbindung
zwischen den beiden Teilstücken der Umgehungsleitung 24 hergestellt, so daß beim
Einstecken eines Verstärkers in den Leiterstreifen 16 durch Entfernen der
Schraube 25 eine Auftrennung der Umgehungsleitung 24 erzielt werden kann.
Dadurch wird auch der sonst bestehende Kurzschluß zwischen den Steckkontakten
19 und 20 aufgehoben und die Verbindung zwischen beiden über den Ausgangskreis
des zugehörigen Antennenverstärkers gesch - lossen. Da die Verstärker für
die niedrigeren Frequenzbänder auf die Leitung 14 und für die höheren Frequenzbänder
auf
die Leitung 16 geschaltet sind, werden beide Leitungen an ihren Enden über
einen Hochpaß 26
und einen Tiefpaß 27 auf das beiden Leiterstreifen
gemeinsame Leiterstück 15 zusammengeschaltet, an das über eine Klemmschraube
28 der Anschluß einer koaxialen Niederführungsleitung 29 vorgenommen
wird, deren Außerleitergeflecht über die Schelle 30
mit der Grundplatte
11 verbunden ist. In der dar-,gestellen Weise lassen sich beliebig viele
Antennenverstärker aufgereiht nebeneinander anordnen, wobei ein besonders einfacher
und platzsparender Aufbau erzielt werden kann, wenn die Chassisplatten der Antennenverstärker
senkrecht zur Grundplatte 11
des Gehäuserahmens verlaufen.
-
In F i g. 2 sind fünf Antennenverstärker vorgesehen, von denen
der Verstärker des Lang-Mittel-Kurz- und Ultrakurzwellenbereiches LMKU, des Fernsehbandes
1, Fl, des Fernsehbandes 111, FIII, auf eine gemeinsame Leitung
31 zusammengeschaltet werden. Die Verstärkerausgänge sind so ausgelegt, daß
sie außerhalb ihres Betriebsfrequenzbereiches hochohmig und im Betriebsfrequenzbereich
in etwa an die Leitung 31 angepaßt sind. Bei einem Wellenwiderstand von
60 Ohm für diese Leitung sind die Verstärkerausgänge dementsprechend auf
30 Ohm auszulegen. Die Verstärker für die Fernsehbänder IV und V,
F IV und F V, sind an eine weitere Leitung 32
angeschaltet, wobei die
Verstärkerausgänge hier so diinensioniert sind, daß sie außerhalb ihres Betriebsfrequenzbereiches
niederohmig sind, so daß diese Verstärker in Serie geschaltet werden können. Die
beiden Leitungen 31 und 32 sind an beiden Seiten über Tiefpässe-33
bzw. Hochpässe 34 auf die gemeinsamen Niederführungsleitungen 35 und
36 zusamniengeschaltet, die zu den Anschlußstellen für die Empfangsgeräte
führen. Die gesamten Zusammen
schaltleitungen für die hochfrequenten Ausgangsspannungen.der
Verstärker sind in der in F i g. 1 angedeuteten Weise im Innern des Gehäuserahmens
fest eingebaut und so gestaltet, daß sie den unterschiedlichen Betriebsbedingungen
gerecht werden. Hierzu sind z. B. in der Leitung 32 die Verbindung
37 so aufgebaut, daß sie beim Anschluß eines Verstärkers an die Leitung
32 entfernt bzw. aufgetrennt werden können. Der Aufbau der hochfrequenten
Zusammenschalteinrichtung kann im Rahmen der Erfindung auch in einer anderen als
der hier dargestellten Schaltungsart. vorgenommen werden.
-
In F i g. 3 ist zur Erläuterung ein Schaltbeispiel für einen
Ausgangskreis der in F i g. 2 mit der Leitung 31 verbundenen Verstärker
dargestellt. Der Ausgangskreis der erdunsymmetrischen Verstärkeranordnung besteht
aus einem Kondensator 40 und einer Spule 41, die für die Betriebsfrequenz der entsprechenden
Verstärkeranordnung auf Serienresonanz ab-gestimmt sind. An der mit
A bezeichneten Stelle wird ein als Parallelkreis ausgebildeter Ausgangskreis
42 z. B. von einer Hochfrequenzröhre mit der verstärkten Wechselspannung angeregt,
die durch magnetische Kopplung auch auf den aus den Elementen 40 und 41 bestehenden
Sekundärkreis übertragen wird. Dieser Sekundärkreis ist als Querbelastung zu der
Hochfrequenzleitung 43 eingeschaltet, die der Leitung 31 aus F i
g. 2 entspricht. Der Ausgangskreis dieses Antennenverstärkers stellt somit
für die Betriebsfrequenz eine niederohmige Querbelastung dar, ist jedoch bei entsprechend
ausgelegten Resonanzkurven für die Frequenzen der übrigen mit der Leitung 43 verbundenen
Antennenverstärker hochohmig, so daß diese durch den dargestellten Ausgangskreis
nicht oder nur in sehr geringem Maße bedämpft werden. Für sehr hohe Frequenzen besteht
zwar die Gefahr, daß zusätzliche Nebenresonanzen z. B. innerhalb der Induktivität
41 eine, weitere niederohmige Querbelastung ergeben, die jedoch deshalb nicht störend
in Erscheinung treten, weil die Antennenverstärker für die höheren Frequenzbereiche
an eine andere Leitung angeschaltet sind.
-
In F i g. 4 ist schematisch ein Ausgangskreis eines Antennenverstärkers
dargestellt, der zu der in F i g. 2 an die Leitung 32 angeschalteten
Verstärkergruppe gehört. Der an der Stelle A z. B. über eine Röhre
oder einen Transistor angeregte Ausgangskreis des Antennenverstärkers ist als Leitungkreis
ausgebildet, der aus dem Innenleiter 45 und dem Außenleiter 46 besteht. Er kann
über eine kapazitive Abstimmeinrichtung 47 auf die zugehörige Betriebsfrequenz abgestimmt
werden. Die Auskopplung der verstärkten Hochfrequenzschwingungen erfolgt über eine
Koppelschleife 48, die über Anschlußstellen 49 und 50 an die Leitung
51 angeschlossen werden kann, die der Leitung 32 aus F i
g. 2 entspricht. Die Koppelschleife 48 ist über Durchführungsstellen
52
und 53 gegen den Außenleiter 46 isoliert hindurchgeführt und wird
zweckmäßig so aufgebaut, daß sie den Charakter einer Hochfrequenzleitung hat, deren
Wellenwiderstand dem der erdunsymmetrischen Leiteranordnung 51 entspricht.
Für die über die Leitung 51 übertragenen Hochfrequenzschwingungen, die außerhalb
des Betriebsfrequenzbereiches des in F i g. 4 angedeuteten Antennenverstärkers
liegen, bildet die Koppelschleife 48 somit lediglich ein Leitungsstück, das weitgehend
wellenwiderstandsrichtig in die Hochfrequenzleitung 51 eingefügt ist. Eine,
Bedämpfung dieser Schwingungen durch den Leitungskreis 45, 46 tritt dabei nicht
oder in sehr geringem Maße auf, weil dieser selektiv auf eine andere Betriebsfrequenz
abgestimmt ist und durch außerhalb seines Betriebsfrequenzbereiches liegende Hochfrequenzschwingungen
nicht angeregt wird.