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Abzweigschaltung für Gemeinschaftsantennenanlagen Die Erfindung bezieht
sich auf eine Abzweigschaltung für Gemeinschaftsantennenanlagen zur Auskopplung
von Rundfunk- und Fernsehsignalen aus einer Hauptleitung in eine Nebenleitung unter
Verwendung eines ohmschen Entkopplungswiderstandes und eines übertragers, bei der
an der für alle zu übertragenden Frequenzbereiche gemeinsamen Anschlußstelle der
Nebenleitung an die Hauptleitung der Eingangswiderstand der Nebenleitung zusammen
mit dem Entkopplungswiderstand einen im Vergleich zum Wellenwiderstand der Hauptleitung
hochohmigen Querwiderstand ergibt.
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Es ist bekannt, in Gemeinschaftsantennenanlagen Abzweigdosen vorzusehen,
in denen die von einer Hauptleitung ankommenden Signale auf zwei oder mehr Nebenleitungen
aufgeteilt werden können. Bei bekannten Schaltungen dieser Art sind in den Abzweigdosen
ohmsche Entkopplungswiderstände vorgesehen. Bei der Übertragung von Rundfunk- und
Fernsehsignalen über Kabel größerer Längen ist es wünschenswert, daß besonders im
Fernsehbereich möglichst keine Stoßstellen auftreten, die Anlaß zu störenden Reflexionen
geben könnten. Infolge der mit zunehmender Frequenz steigenden Kabeldämpfung ist
es auch besonders bei einer größeren Anzahl von Abzweigstellen ungünstig, wenn das
Pegelgefälle längs der Leitung durch diese Abzweige in starkem Maß mit erhöht wird.
Andererseits soll in die Nebenleitung trotzdem ein gewisser Energiebetrag ausgekoppelt
und dort möglichst reflexionsfrei den nachgeschalteten Verbrauchern zugeführt werden.
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Ferner ist aus der deutschen Auslegeschrift 1046 706 eine Abzweiganordnung
für Hochfrequenzleitungen, insbesondere für die Verwendung in Gemeinschaftsantennenanlagen,
bekannt, die aus einem Übertrager und einem nachgeschalteten ohmscheu Widerstand
gebildet ist. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß sie sowohl für den Rundfunkbereich
als auch für den Fernsehbereich das gleiche übersetzungsverhältnis liefert.
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Schließlich ist ein aus der Parallelschaltung eines Tiefpaßzweiges
und eines Hochpaßzweiges gebildeter Stichleitungsabzweiger bekannt, bei dem der
aus einem Entkopplungswiderstand und einer Induktivität bestehende Tiefpaß ausschließlich
für die Rundfunkfrequenzen des LM-Bereichs und der aus einer Serienkapazität, einem
übertrager, einer zweiten Serienkapazität und einem hierzu im Querzweig angeordneten
weiteren Entkopplungswiderstand gebildete Hochpaß ausschließlich für die Kurzwellen-,
UKW- und Fernsehfrequenzen vorgesehen ist. Bei diesem derart aufgebauten Stichleitungsabzweiger,
bei dem die Auskoppeldämpfung für die Lang- und Mittelwellenfrequenzen in bekannter
Weise mit einem ohmschen Widerstand erzeugt wird, ist es zwar möglich, die Auskoppeldämpfung
für die über den Hochpaßzweig geleiteten Frequenzen des Kurzwellen-, UKW- und Fernsehbereichs
konstant zu halten, doch ist der schaltungsmäßige Aufwand mit einem Übertrager,
einer Spule, zwei Kondensatoren und zwei Entkopplungswiderständen pro Abzweigpunkt
verhältnismäßig groß.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es vor allem, eine Abzweigschaltung
zu schaffen, die über den gesamten UKW- und Fernsehbereich an die Hauptleitung angepaßt
und deren schaltungsmäßiger Aufwand möglichst klein gehalten ist. Bei einer Abzweigschaltung
der eingangs genannten Art wird dies erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß, von
der Hauptleitung aus gesehen, dem Entkopplungswiderstand der übertrager nachgeschaltet
ist, dessen übersetzungsverhältnis unter Berücksichtigung des Wertes des Entkopplungswiderstandes
und des Eingangswiderstandes der von der Anschlußstelle aus gesehenen parallelen
Leiterzweige der Hauptleitung so gewählt ist, daß für die Nebenleitung am an der
Sekundärseite des übertragers liegenden Verbraucheranschluß nur für die Frequenzen
des UKW- und Fernsehbereichs Anpassung herrscht und daß dem dem Entkopplungswiderstand
abgekehrten Ende des übertragers ein für die ausgekoppelten Spannungen im Querzweig
liegender Kondensator nachgeschaltet ist, der mit abnehmenden Frequenzen durch Erhöhung
seines Blindwiderstandes den übertrager mehr und mehr unwirksam macht, so daß für
den LMK-Bereich im wesentlichen nur der Entkopplungswiderstand wirksam ist. Diese
einen einzigen Auskoppelpunkt für sämtliche zu übertragende Rundfunk- und Fernsehbereiche
aufweisende Abzweigschaltung
hat vor allem den Vorteil, daß bei
Einhaltung einer konstanten Auskoppeldämpfung für den gesamten UKW- und Fernsehbereich
der Aufwand an Schaltelementen sehr klein gehalten werden kann. Im LMK-Bereich erfolgt
die Auskopplung praktisch nur noch über den ohmschen Entkopplungswiderstand; da
die in diesem Frequenzbereich einsetzende Sperrwirkung des im Querzweig liegenden
Kondensators den Übertrager zunehmend unwirksam macht. Der Übertrager übernimmt
hier dann die Funktion einer Längsinduktivität. Im LMK-Bereich ist dadurch zwar
eine stärkere Belastung der Hauptleitung und auch eine größere Fehlanpassung bei
der Abzweigleitung gegeben, die jedoch infolge der geringeren Kabeldämpfung bei
niedrigeren Frequenzen und der dort weniger kritischen Forderungen auf Reflexionsfreiheit
kaum störend in Erscheinung treten.
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Bei Verwendung erdunsymmetrischer koaxialer Leitungen wird die Kapazität
in Serie zum übertrager an der dem Entkopplungswiderstand abgekehrten Seite eingeschaltet
und gegen Masse geführt. Die durch die Einschaltung des Kondensators auftretende
Serienresonanz wird vorteilhaft auf eine Frequenz gelegt, die zwischen den zu übertragenden
Frequenzbereichen, vorzugsweise zwischen dem Kurzwellenbereich und dem Fernsehband
I liegt.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind an Hand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Abzweigschaltung mit Sparübertrager, F i
g. 2 eine Abzweigschaltung mit Leitungsübertrager und F i g. 3 eine Doppel-Abzweigschaltung,
F i g. 4 den Verlauf der Koppel- und Durchgangsdämpfung.
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In F i g. 1 sind die Anschlußklemmen der erdunsymmetrischen Hauptleitungen
mit 1 und ihr Ausgang mit 2 bezeichnet. An den spannungsführenden Leiter 3 ist über
einen Entkopplungswiderstand 4 ein Spartransformator 5 angeschaltet, dessen Mittenanzapfung
5 a zur Klemme 7 für die ebenfalls erdunsymmetrische Abzweigleitung geführt
ist. Das dem Entkopplungswiderstand 4 abgewandte Ende des Spartransformators 5 ist
über einen Kondensator 6 mit Masse verbunden. Das Übersetzungsverhältnis des Spartransformators
5 sowie der Wert des Entkopplungswiderstandes 4 sind so gewählt, daß der durch den
Abzweig gebildete resultierende Querwiderstand für die Hauptleitung 3 hochohmig
ist gegenüber deren Wellenwiderstand. Gleichzeitig ist das Übersetzungsverhältnis
zusammen mit dem Entkopplungswiderstand 4 und dem Eingangswiderstand der von der
Anschlußstelle 8 aus gesehenen parallelen Leiterzweige der Hauptleitung so
gewählt, daß sich von den Klemmen 7 her gesehen für die Abzweigleitung Anpassung
ergibt. Unter der Annahme, daß die Hauptleitung aus Kabeln mit einem Wellenwiderstand
von 60 Ohm aufgebaut ist, deren resultierender Widerstand an der Anschlußstelle
8 dann 30 Ohm ergibt, läßt sich für den Widerstand 4 ein Widerstandswert von 210
Ohm festlegen, der bei einem Übersetzungsverhältnis des Übertragers 5 von 1:2 entsprechend
einer Widerstandstransformation von 1:4 von der Abzweigleitung her gesehen einen
Eingangswiderstand der Ersatzspannungsquelle von 60 Ohm ergibt, durch den Anpassung
an entsprechende 60-Ohm-Kabel- erzielt werden kann. Für die Hauptleitung 3 dagegen
transformiert sich die über ein 60-Ohm-Kabel angeschlossene Nebenleitung auf einen
von der Hauptleitung her gesehenen Widerstand von 240 Ohm, der in Serie zum Entkopplungswiderstand
4 von 210 Ohm geschaltet ist. Insgesamt tritt demnach für die Hauptleitung an der
Anschlußstelle 8 eine Querbelastung von 240-I-210 = 450 Ohm ein, die bei einem Wellenwiderstand
von 60 Ohm praktisch keine Störung in der Hauptleitung bewirkt, obwohl die Nebenleitung
ihrerseits eine an ihren Wellenwiderstand angepaßte Ersatzspannungsquelle aufweist.
Der Kondensator 6 ist so dimensioniert, daß er für die Frequenzen des Fernsehbereichs
einen vernachlässigbar kleinen Blindwiderstand aufweist und dadurch der Übertrager
5 voll wirksam ist. Dagegen wird bei niedrigeren Frequenzen des Rundfunkbereichs
der Widerstandswert des Kondensators 6 so groß, daß der Übertrager 5 zunehmend unwirksam
wird und die Auskopplung der Rundfunkbereiche praktisch nur noch über den ohmschen
Entkopplungswiderstand 4 erfolgt. Damit ist zwar in diesem Bereich eine stärkere
Belastung der Hauptleitung und auch eine größere Fehlanpassung bei der Abzweigleitung
gegeben, die jedoch infolge der geringeren Kabeldämpfung bei niedrigeren Frequenzen
und der dort weniger kritischen Forderungen auf Reflexionsfreiheit kaum ins Gewicht
fallen.
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In F i g. 2 ist an die Hauptleitung 10 über einen ohmschen
Entkopplungswiderstand 11 ein an sich bekannter Leitungsübertrager 12 angeschaltet,
der aus vier Windungsteilen 13 bis 16 besteht, die paarweise miteinander verkoppelt
sind. Durch den Kondensator 18 werden infolge seines zunehmenden Widerstandswertes
bei niedrigeren Frequenzen die Windungsteile 14, 15 und 16 inaktiv, so daß die Anschlußklemme
17 nur durch den Entkopplungswiderstand 11 gegen die Hauptleitung 10 entkoppelt
ist, was dem Betrieb bei Rundfunkfrequenzen entspricht. Bei der Übertragung von
Fernsehsignalen mit entsprechend hohen Frequenzen wird dagegen der Kondensator 18
niederohmig, so daß der übertrager 12 für die Abzweigleitung 17 eine Anpassung in
der bei F i g. 1 erläuterten Weise ermöglicht.
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In F i g. 3 ist die Schaltung einer Doppel-Abzweigdose dargestellt,
bei der Nebenleitungen über Entkopplungswiderstände 21 und 22 sowie Leitungsübertrager
23 und 24 an eine Hauptleitung 20 angeschlossen sind. Durch die Kondensatoren 27
und 28 werden die Übertrager 23 und 24 für die Rundfunkfrequenzen unwirksam gemacht,
während sie bei den Fernsehfrequenzen voll wirksam bleiben und dadurch über die
Widerstandstransformation eine Anpassung der an den Klemmen 25 bzw. 26 anzuschließenden
Nebenleitungen an die Ersatzspannungsquelle ermöglichen.
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In F i g. 4 ist die Koppeldämpfung «K und die Durchgangsdämpfung
ad für die Schaltung nach F i g. 1 in Abhängigkeit von der Frequenz dargestellt.
Die durch die Serienresonanz gebildete Spitze liegt zwischen dem Kurzwellenbereich
und dem Fernsehband I. Für die Fernsehbereiche ergeben sich niedrigere Durchgangs-
und Koppeldämpfungen.
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Die gemäß der Erfindung aufgebauten Abzweigschaltungen lassen sich
mit besonderem Vorteil bei Groß-Gemeinschaftsantennenanlagen anwenden, wo jeweils
einzelne Teilnehmergruppen, z. B. eines Wohnblocks, von einer gemeinsamen Hauptleitung
aus versorgt werden, an die sie über Stichleitungen und Abzweigdosen angeschlossen
sind.