DE1541447B2 - Einrichtung zum Aufteilen des Ausganges eines ankommenden koaxialen Hochfrequenzkabels auf die Eingänge von vier abgehenden koaxialen Hochfrequenzkabeln - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Auf- kann man mittels einer Brückenschaltung den Austeilen des Ausganges eines ankommenden koaxialen gang eines ankommenden Koaxialkabels auf zwei Hochfrequenzkabels auf die Eingänge von vier ab- abgehende Koaxialkabel aufteilen, von denen das gehenden koaxialen Hochfrequenzkabeln, insbeson- erste Kabel über ein Symmetrierglied an einen Zweig dere Kabelverteiler für unsymmetrische Gemein- 5 der Brücke angeschlossen ist, während das zweite schaftsantennenanlagen. Kabel unmittelbar den gegenüberliegenden Zweig

Zwischen dem Ausgang des z. B. von einer bzw. bildet und die restlichen Zweige ohmsche Widermehreren Antennen ankommenden Kabels und den stände sind. Zum Aufteilen auf vier abgehende Ko-Eingängen von z. B. zu einzelnen Verbrauchern oder axialkabel wird in dieser Literaturstelle angegeben, Verbrauchergruppen abgehenden Kabeln muß ein io statt des soeben genannten Symmetriergliedes eine Kabelverteiler vorgesehen werden. Dieser ist ein zweite Brückenschaltung mit zwei anschließbaren elektrisches Netzwerk, das die richtige Anpassung abgehenden Koaxialkabeln und statt des unmittelbar der abgehenden Kabel an das ankommende Kabel angeschlossenen ersten Koaxialkabels eine dritte und umgekehrt herbeiführt. Die abgehenden Kabel Brückenschaltung mit weiteren zwei anschließbaren zusammen mit dem Kabelverteiler sollen also am 15 abgehenden Koaxialkabeln vorzusehen. Die Benut-Ausgang des ankommenden Kabels wie ein Be- zung von drei Brückenschaltungen ist aber sehr auflastungswiderstand erscheinen, der gleich dem wendig und die dort gemessene Durchgangsdämpfung Wellenwiderstand des ankommenden Kabels ist von 12 Dezibel zu hoch.

(Vorwärtsanpassung). Umgekehrt soll auf jedes ab- Auf Grund des Erfindungsgedankens wird zur vorgehende Kabel das ankommende Kabel einschließ- 20 teilhaften Lösung der Aufgabe, ein ankommendes lieh des Kabelverteilers und der daran angeschlosse- koaxiales Hochfrequenzkabel auf vier abgehende nen übrigen abgehenden Kabel als einen Widerstand koaxiale Hochfrequenzkabel aufzuteilen, eine wirken, der gleich seinem Wellenwiderstand ist Brückenschaltung verwendet, deren vier Zweige die (Rückwärtsanpassung). Außerdem bestehen die symmetrischen Enden je eines Symmetriergliedes Forderungen, daß die Durchgangsdämpfung zwischen 25 bilden, an dessen unsymmetrisches Ende ein abdem ankommenden Kabel und einem jeden der ab- gehendes koaxiales Kabel anschließbar ist, deren eine gehenden Kabel möglichst klein sowie die Entkopp- Diagonale das symmetrische Ende eines Symmetrierlung der abgehenden Kabel untereinander möglichst gliedes ist, an dessen unsymmetrisches Ende das angroß sein soll. kommende koaxiale Kabel anschließbar ist, und

Eine bekannte Einrichtung zum Aufteilen besteht 30 deren zweite Diagonale ein ohmscher Widerstand ist, aus sternförmig geschalteten Widerständen. Bei Auf- wobei die Zweige und die Diagonalen Übereinteilung eines ankommenden Kabels auf vier ab- stimmende Widerstandswerte haben,
gehende Kabel und bei einem Wellenwiderstand des Bei dieser Brückenschaltung werden auch für die ankommenden und der abgehenden Kabel von je Rückwärtsanpassung sowie für die Durchgangs-60 Ohm sind fünf Widerstände von 36 Ohm stern- 35 dämpfung derart günstige Werte gemessen, wie sie förmig geschaltet, von denen an dem einen das an- bisher bei keinem der erläuterten bekannten Verteiler kommende Kabel und an den vier übrigen die ab- erreicht werden können.

gehenden Kabel angeschlossen sind. Die Durchlaß- Als Symmetrierglieder kann man nach weiteren dämpfung beträgt dann 12 Dezibel. Dieses ist ein vorteilhaften Ausbildungen der Erfindung Doppeluntragbar hoher Wert. 4° leitungen oder Koaxialleitungen nehmen, die durch

Außerdem ist ein bekannter Verteiler für vier weichmagnetische Kerne geführt bzw. auf solche abgehende koaxiale Kabel zu erwähnen, bei dem am Kerne aufgewickelt sind. Derartige Symmetriersymmetrischen Ende eines Symmetriergliedes diese glieder sind an sich bekannt. Für sehr hohe Frevier koaxialen Kabel derart angeschlossen sind, daß quenzen, beispielsweise für die Fernsehfrequenzen, zwei Innenleiter an dem einen Pol und zwei Innen- 45 genügt unter Umständen ein kurzes Stück Doppelleiter an dem anderen Pol des symmetrischen Endes leitung bzw. Koaxialleitung, das durch einen Ferritdes Symmetriergliedes liegen. Hierbei ist aber die kern geführt ist. Je länger der Ferritkern ist, um so Rückwärtsanpassung besonders schlecht. weiter nach unten erstreckt sich der unsymmetrierte

Ferner ist ein Verteiler für zwei abgehende symme- Frequenzbereich.

irische Doppelleitungen bekannt, die an den beiden 50 Die Verwendung einer Koaxialleitung als Symme-Diagonalen einer Brücke angeschlossen sind, wäh- trierglied bringt den Vorteil, daß durch den überrend der eine Zweig von dem Ausgang einer an- geschobenen Ferritkern nur das Feld des gleichsinnig -kommenden symmetrischen Doppelleitung und die zum Strom des Innenleiters fließenden Mantelstromes drei übrigen Zweige von ohmschen Widerständen ausgelöscht wird. Das Nutzfeld im Innenraum der mit der Größe des Wellenwiderstandes der symme- 55 Koaxialleitung wird dagegen nicht beeinflußt, weil irischen Doppelleitungen gebildet werden. Dieser dieses Nutzfeld vollständig von der äußeren Mantel-Verteiler dient zum Aufteilen auf zwei symmetrische welle getrennt ist. Meßwerte des erfindungsgemäßen Ausgänge, deren gegenseitige Entkopplung möglichst Verteilers einerseits mit Symmetriergliedern aus hoch sein soll. Für die Aufgabe, den Ausgang eines Doppelleitungen und andererseits mit Symmetrierankommenden koaxialen Hochfrequenzkabels auf die 60 gliedern aus Koaxialleitungen werden weiter unten Eingänge von vier abgehenden koaxialen Hoch- gebracht werden.

frequenzkabeln zu schalten, bietet diese bekannte Zu berücksichtigen sind bei der Dimensionierung

Anordnung keinen Hinweis, da sie ja für symme- der Symmetrierglieder die Wellenwiderstände der

irische Anlagen ausgeführt ist. ankommenden und abgehenden koaxialen Hoch-

Schließlich ist in der amerikanischen Zeitschrift 65 frequenzkabel. Stimmen die Wellenwiderstände der

»Electronics«, Juli 1957, S. 148, die Schaltung eines Kabel überein, so bestehen die Symmetrierglieder

Kabelverteilers für unsymmetrische Antennenanlagen zweckmäßigerweise aus Doppelleitungen bzw. Ko-

veröffentlicht. Gemäß F i g. 3 dieser Literaturstelle axialleitungen mit denselben Wellenwiderständen wie

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die koaxialen Hochfrequenzkabel. Bei unterschied- Stück Koaxialleitung 18 von ungefähr 4 bis 5 Zenti-

lichen Wellenwiderständen der Kabel dagegen sind meter Länge, während der übergeschobene Ferrit-

die Symmetrierglieder als Widerstandstransforma- kern 19 eine Länge von ungefähr 3 Zentimenter haben

toren ausgebildet, die diese unterschiedlichen Wellen- kann. Der Wellenwiderstand der Koaxialleitung ist

widerstände alle auf den gleichen Widerstandswert 5 gleich dem Wellenwiderstand der Koaxialkabel,

in der Brückenschaltung transformieren. An den abgehenden Kabeln, also an 2 bis 5, einer

Wird eine Gleichstromverbindung von einem der derartigen Verteileranlage wurden folgende Werte abgehenden Koaxialkabel aus zu einem Antennen- in Dezibel für die Durchgangsdämpfung gemessen: Verstärker benötigt, so kann nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung der Außenleiter ίο 40 bis 70 MHz 7 6 7 6

des aus einer Koaxialleitung bestehenden Symmetrier- 170 bis 230 MHz 6,5 6 6,5 6

gliedes für das von der Antenne ankommende koaxiale 470 MHz 6,5 6,2 6,5 6,2

Kabel über eine Kapazität an Erde liegen und über 600 MHz 6,5 6,5 6,5 6,2

eine Selbstinduktion mit dem Innenleiter dieses 800 MHz 6,6 6,5 6,6 6,3

Symmetriergliedes verbunden sein. 15

Weitere Einzelheiten der Erfindung sowie deren Nimmt man an Stelle der Koaxialleitungen 18 für

Wirkungsweise seien an Hand der Zeichnungen er- die Symmetrierglieder 13 bis 17 ein Stück einer nicht

läutert, in denen drei Ausführungsbeispiele des er- dargestellten symmetrischen Doppelleitung, so erhält

findungsgemäßen Kabelverteilers schematisch darge- man folgende Meßwerte:

stellt sind. 20 ^m,- _7r,_Ara

F i g. 1 bringt die schematische Anordnung eines /Ti P.^1S 'Jj JJJJ² ' ° ' ^b,

Kabelverteilers von dem Ausgang eines ankommen- ^1/ÜD1S ~£jj JJii^z ' · · ' ψ ψ °

den koaxialen Hochfrequenzkabels auf die Eingänge ^_{0n MW} ^Z ' '. ' '

von vier abgehenden koaxialen Kabeln; ^n m „ i'l _nn n\

Fig. 2 zeigt einen Kabelverteiler, bei dem eine 25 »uu Mm ........ /,/ /p /,/ /p

Gleichstromverbindung zwischen jedem der abgehen- Man ersieht hieraus, daß bei Symmetriergliedern

den Kabel und dem ankommenden Kabel möglich ist; 13 bis 17 mit einem Stück Koaxialleitung 18 sich

F i g. 3 ist ein Kabelverteiler, bei dem zwei ab- günstigere Werte für die Durchgangsdämpfung ergehende koaxiale Kabel unter Fortlassung ihrer geben als bei Symmetriergliedern mit einem Stück Symmetrierglieder angeschlossen sind. 30 symmetrischer Doppelleitung.

In F i g. 1 sind der Innenleiter eines ankommenden Die Vorwärts- und Rückwärtsanpassung lag in koaxialen Hochfrequenzkabels an eine Anschluß- beiden Fällen bei kleiner als 1:1,3.
stelle 1 und die Innenleiter von vier abgehenden ko- Die vier Diagonalpunkte der Brückenschaltung axialen Hochfrequenzkabeln an Anschlußstellen 2, 3, müssen im praktischen Aufbau möglichst benachbart 4, 5 angeschaltet. Handelt es sich z. B. um eine un- 35 liegen, damit die Verbindungsleitungen von den Diasymmetrische Gemeinschaftsantennenanlage, so ist gonalpunkten zu den Symmetriergliedern 13 bis 17 an 1 das von einer bzw. mehreren Antennen her bzw. zum Widerstand 12 so kurz wie möglich werden, ankommende Kabel angeschlossen, während an 2 Aus der räumlichen Länge der Symmetrierglieder 13 bis 5 die zu den Verbrauchern bzw. Verbraucher- bis 17 ergibt sich dann die Lage der Anschlußgruppen abgehenden Kabel angeschlossen sind. 40 stellen 1 bis 5, die mehrere Zentimeter voneinander

Die als Verteiler benutzte Brückenschaltung be- entfernt sein können.

steht aus zwei Diagonalen 6, 7 und vier Zweigen 8, Bei unterschiedlichem Wellenwiderstand der an-

9, 10, 11. Die Diagonale 6 bildet das symmetrische kommenden bzw. abgehenden Koaxialkabel sind die

Ende eines Symmetriergliedes 13, während die Dia- entsprechenden Symmetrierglieder 13 bis ■ 17 als

gonale 7 ein ohmscher Widerstand 12 ist, dessen 45 Widerstandstransformatoren ausgebildet, indem man

Widerstandswert bei übereinstimmenden Wellen-' die Koaxialleitung 18 eine Viertelwellenlänge lang

widerständen aller an 1 bis 5 angeschlossenen Kabel macht und ihren Wellenwiderstand so wählt, daß

gleich deren Wellenwiderstand ist. Bei einem Wellen-" dieser das geometrische Mittel aus dem für das

widerstand der koaxialen Kabel von z. B. 60 Ohm symmetrische Ende des Symmetriergliedes geltenden

beträgt also der Widerstand 12 ebenfalls 60 Ohm. 50 Widerstandswert in der Brückenschaltung und dem

Die beiden Diagonalen 6, 7 könnte man in üblicher Wellenwiderstand des an das unsymmetrische Ende

Weise gegen eines der beiden Paare nicht benach- des Symmetriergliedes anzuschließenden Koaxial-

barter Zweige 9, 10 oder 8, 11 vertauschen. kabeis ist.

Die vier Zweige 8 bis 11 (F i g. 1) bilden die F i g. 2 zeigt eine Abänderung des in F i g. 1 sche-

symmetrischen Enden je eines Symmetriergliedes 14 55 matisch gezeichneten Kabelverteilers. Der Außen-

bis 17, an dessen unsymmetrisches Ende jeweils eines leiter der Koaxialleitung 18 des Symmetriergliedes

der vier abgehenden Kabel mittels der Anschluß- 13 ist über eine Kapazität 20, die eine geringe Impe-

stellen 2 bis 5 angeschaltet ist. Zweckmäßigerweise danz für den Betriebsfrequenzbereich hat, an Erde

besteht ein jedes Symmetrierglied aus einer Koaxial- gelegt und über eine Selbstinduktion 21 mit dem

leitung 18, welche durch einen zylinderförmigen 60 Innenleiter dieses Symmetriergliedes verbunden. Auf

Ferritkern 19 geführt ist. Der Außenleiter der Ko- diese Weise können durch die Kabelverteiler nicht

axialleitung ist jeweils am unsymmetrischen Ende nur die Frequenzen der Fernsehbereiche, sondern

des Symmetriergliedes geerdet. auch die der Lang-, Mittel- und Kurzwellenbereiche

Die Ausführung eines solchen Symmetriergliedes übertragen werden, und darüber hinaus kann von 13 bis 17 hängt weitgehend von dem Frequenzbereich 65 jedem abgehenden Koaxialkabel, also von jedem ab, für den der erfindungsgemäße Kabelverteiler Verbraucher, aus eine Gleichstromverbindung zu bestimmt ist. Für sehr hohe Frequenzen, beispiels- dem Antennenverstärker für Speise- und Steuerweise für die Fernsehbereiche, genügt ein kurzes ströme geleitet werden.

Bei der Schaltung gemäß F i g. 1 würde das Anschalten des einen Pols einer Gleichspannung an den Innenleiter des an 4 bzw. 5 angeschlossenen, abgehenden Koaxialkabels und des anderen Pols an Erde zu einem Kurzschluß führen.

Bei der Schaltung entsprechend F i g. 3 ist einer der beiden Diagonalpunkte der Brückenschaltung, zwischen denen der ohmsche Widerstand 12 liegt, geerdet, nämlich der Diagonalpunkt 22. Die beiden benachbarten Zweige 8, 9 der Brückenschaltung sind durch die Wellenwiderstände der an Anschlußstellen 23,24 bzw. 25,26 anschaltbaren abgehenden Koaxialkabel gebildet, wobei deren Außenleiter an 24 bzw. 25 angeschaltet werden müssen. Auf diese Weise können die Symmetrierglieder 14, 16 eingespart werden. Auch hier müssen die Verbindungsleitungen von den Diagonalpunkten zu den Symmetriergliedern 13, 15 und 17 bzw. zu den Anschlußstellen 23 bis 26 möglichst kurz sein. Dieses bedeutet, daß die Anfänge der von 23 bis 26 abgehenden beiden Koaxialkabel dicht bei dicht liegen müssen, während die Lage der Anschlußstellen 1, 3, 5 im praktischen Aufbau durch die räumliche Länge der Symmetrierglieder 13,15,17 begrenzt ist.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Aufteilen des Ausganges eines ankommenden koaxialen Hochfrequenzkabels auf die Eingänge von vier abgehenden koaxialen Hochfrequenzkabeln, insbesondere Kabelverteiler für unsymmetrische Gemeinschaftsantennenanlagen, gekennzeichnet durch eine Brückenschaltung, deren vier Zweige (8 bis 11) die symmetrischen Enden je eines Symmetriergliedes (14,15,16 oder 17) bilden, an dessen unsymmetrisches Ende (an 2, 3, 4 oder 5) ein abgehendes koaxiales Kabel anschließbar ist, deren eine Diagonale (6) das symmetrische Ende eines Symmetriergliedes (13) ist, an dessen unsymmetrisches Ende (an 1) das ankommende koaxiale Kabel anschließbar ist, und deren zweite Diagonale (7) ein ohmscher Widerstand (12) ist, wobei die Zweige und die Diagonalen übereinstimmende Widerstandswerte haben.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Symmetrierglieder (13 bis 17) durch weichmagnetische Kerne (19), z. B. Ferrite, geführte oder auf solche Kerne aufgewickelte Doppelleitungen sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelleitung eine Koaxialleitung (18) ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, bei der das ankommende und die vier abgehenden koaxialen Kabel übereinstimmende Wellenwiderstände haben, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelleitungen (z. B. 18) der Symmetrierglieder (13 bis 17) den gleichen Wellenwiderstand haben wie das ankommende bzw. abgehende koaxiale Kabel.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei unterschiedlichen Wellenwiderständen der ankommenden bzw. abgehenden koaxialen Kabel die Symmetrierglieder (13 bzw. 14 bis 17) als Widerstandstransformatoren ausgebildet sind, die diese unterschiedlichen Wellenwiderstände alle auf den gleichen Widerstandswert in der Brückenschaltung transformieren.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Diagonalpunkte (z. B. 22) der Brückenschaltung, zwischen denen der ohmsche Widerstand (12) liegt, geerdet ist und die beiden diesem geerdeten Diagonalpunkt benachbarten Zweige (8, 9) der Brückenschaltung durch die Wellenwiderstände der unmittelbar, d. h. unter Fortlassung der Symmetrierglieder, angeschlossenen abgehenden Kabel gebildet sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenleiter des Symmetriergliedes (13), an dessen unsymmetrisches Ende das ankommende koaxiale Kabel (an 1) angeschlossen ist, über eine Kapazität (20), die eine geringe Impedanz für den Betriebsfrequenzbereich hat, an Erde liegt und über eine Selbstinduktion (21), die für den unsymmetrierten Frequenzbereich eine hohe Impedanz hat, mit dem Innenleiter dieses Symmetriergliedes verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen