-
Anordnung zum Umschalten von Wechselspannungen, insbesondere zum Umschalten
der Antenne bei Sende-Empfangseinrichtungen Die Erfindung betrifft eine Anordnung
zum Umschalten eines Wechselspannung führenden oder mit Wechselspannung zu beaufschlagenden
Punktes an zwei oder mehrere, Wechselspannung aufnehmende bzw. abgebende Punkte.
-
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Anordnung zum Umschalten
der Antenne auf den Empfängereingang bzw. Senderausgang einer Sende-Empfangseinrichtung.
Zum
Umschalten der Antenne auf den Empfängereingang bzw. Senderausgang eines Sendeempfangsgerätes
sind schon die verschiedensten Vorschläge bekanntgeworden. Die einfachste Art der
Umschaltung kann mittels Stecker durchgeführt werden. Diese Art erfordert jedoch
eine längere Pause zwischen Sende- und Empfangsbetrieb. Außerdem müssen die Steckverbindungen
so angeordnet sein, daß sie leicht zugänglich sind. Diese Bedingungen sind aber
nur in den seltensten Fällen gegeben.
-
Es sind ferner Anordnungen bekanntgeworden, bei denen die Umschaltung
der Antenne durch Schalter oder Koaxial-Schalter erfolgt. Diese Art der Umschaltung
erfordert ebenfalls eine zusätzliche manuelle Tätigkeit. Außerdem sind die hierfür
verwendeten Bauelemente, besonders bei höheren Frequenzen, verhältnismäßig teuer
und störanfällig. Es wurde auch schon vorgeschlagen, die Umschaltung durch Relais
oder Koaxialrelais durchzuführen. Diese verhältnismäßig häufig verwendete Anordnung
hat aber den Nachteil, daß die verwendeten Bauelemente teuer und störanfällig sind.
Es tritt außerdem aufgrund der mechanischen Bewegungen im Laufe der Zeit eine unvermeidbare
Abnützung ein.
Man hat aus diesem Grunde auch schon vorgeschlagen,
die Umschaltung mit Hilfe von Röhren durchzuführen, die als Schalter betrieben werden.
Dabei hängt die Zuverlässigkeit und Lebensdauer dieser Umschaltanordnung von den
entsprechenden Daten der verwendeten Röhren ab. Werden gesteigerte Anforderungen
in dieser Hinsicht gestellt, so drückt sich dies in einer entsprechenden Verteuerung
der Bauelemente aus. Schließlich wurde auch schon vorgeschlagen, die Umschaltung
mit Transistoren oder Dioden durchzuführen, die als Schalter betrieben werden. Diese
Art der Umschaltung unterliegt keinem Verschleiß. Sie hat aber doch wesentliche
Nachteile, die darin bestehen, daß die zu schaltenden Wechselspannungen kleiner
sein müssen als die zur Steuerung der Umschaltung verwendeten Gleichspannungen.
Insbesondere bei batteriebetriebenen Geräten und bei größeren geschalteten Leistungen
sind die entsprechend hohen Gleichspannungen im allgemeinen nicht vorhanden.
-
Die vorliegende Erfindung hat sich nun zur Aufgabe gestellt, eine
Anordnung zum Umschalten der eingangs genannten Art zu schaffen, die die oben erwähnten
Nachteile
der herkömmlichen Umschaltung nicht aufweist. Zur Lösung
der gestellten Aufgabe wird eine Anordnung zum Umschalten eines Wechselspannung
führenden oder mit Wechselspannung zu beaufschlagenden Punktes an zwei oder mehrere,
Wechselspannung aufnehmende bzw. abgebende Punkte, insbesondere zum Umschalten der
Antenne auf den Empfängereingang bzw. Senderausgang einer Sende-Empfangseinrichtung
vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß von dem Wechselspannung führenden
oder damit zu beaufschlagenden Punkt Leitungen oder Leitungsnachbildungen, deren
elektrische Länge 1/4 oder ein ungeradzahliges Vielfaches von 1/4 der Wellenlänge
der zu schaltenden Wechselspannung entspricht, zu den Wechselspannung aufnehmenden
bzw. abgebenden Punkten führen, an welchen einfache Kurzschlußschalter vorgesehen
sind. Die verwendeten Kurzschlußschalter können dabei Halbleiter, Röhren, Relais
oder andere Schalter sein.
-
Gemäß einer besonderen Ausführungsform besteht die Anordnung gemäß
der Erfindung darin, daß der Fußpunkt der Antenne eines Sende-Empfangsgerätes mit
dem Senderausgang und dem Empfängereingang über die genannten /%",#/4 Leitungen
bzw. Leitungsnachbildungen verbunden ist und daß an den ''Enden der Leitungen je
ein Kurzschlußschalter vorgesehen ist.
Soll nun z.B. der Fußpunkt
der Antenne mit dem Ausgang des Senders oder dem Ausgang des Empfängers verbunden
werden, so wird einfach der jeweils andere Kurzschlußschalter kurzgeschlossen, wodurch
die Umschaltung durchgeführt ist. Durch die Verwendung von Leitungen bzw. Leitungsnachbildungen,
deren elektrische Länge 1/4 oder ein ungeradzahliges Vielfaches von 1/4 der Wellenlänge
der zu schaltenden Wechsel= spanneng entspricht, wird jeweils die Zuleitung beiderseitig
mit dem entsprechenden Wellenwiderstand abgeschlossen, die nicht durch den Kurzschlußschalter
geschlossen ist. Diejenige Zuleitung, an deren Ende der Kurzschlußschalter geschlossen
ist, bildet am Eingang einen Parallelschwingkreis hoher Leerlaufgüte. Das bedeutet,
daß, vom Fußpunkt der Antenne aus, gesehen, immer diejenige Zuleitung offen erscheint,
deren anderes Ende durch den Kurzschlußschalter geschlossen ist. Durch das Schließen
der Schalter wird auf jeden Fall sichergestellt,-daß z.B. der Empfängereingang durch
die hohe Ausgangsspannung des Senders nicht zerstört wird. Am Fußpunkt der Antenne
erscheint jedoch die am anderen Ende geschlossene @''/4 Leitung als offen. Erfindungsgemäß
werden also zum, Umschalten keine Trennschalter, sondern nur Kurzschlußschalter
verwendet, wobei der Kurzschluß durch die Transformationseigenschaf ten der /4 Leitung
vom anderer, an der Antenne angeschlossenen Gerät entkoppelt wird.
Als
Kurzschlußschalter können Halbleiter, Röhren, Relais oder andere Schalter Verwendung
finden. Es ist ferner möglich, bei abgeschaltetem Sender mit hoher Ausgangsimpedanz
nur zwischen Empfängereingang und Antenne die genannte % /4 Leitung bzw. Leitungsnachbildung
zu schalten. Da bei abgeschaltetem Sender dessen Ausgang meist eine hohe Impedanz
aufweist, wird der Empfängereingang dadurch nur unwesentlich bedämpft. Ein weiterer
Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung -besteht darin, daß die unerwünschte Nebenausstrahlung
von Oberwellen damit unterbunden wird. Für alle geradzahligen Oberwellen hat die
auf die Grundwelle abgestimmte @`/4 Leitung eine elektrische Länge von n . >/2.
Eine kurzgeschlossene Leitung dieser Länge stellt aber für die entsprechende Frequenz
einen Kurzschluß dar, d.h. die unerwünschte Nebenausstrahlung dieser Oberwellen
wird unterbunden.
-
Die genannte >/4 Leitung bzw. Leitungsnachbildung kann bei verschiedenen
Frequenzen, beispielsweise mit der Umschaltung der Frequenz des Sende7Empfangsgerätes,
kontinuierlich oder stufenweise umgeschaltet und damit an die Frequenz angepaßt
werden.
An Hand der Zeichnung soll am Beispiel einer bev'oYtügMri
" Ausführungsform der Gegenstand der Erfindung näher erläutert werden.
-
Die Fig. zeigt schematisch die Anordnung gemäß der Erfindung Mit 1
ist eine > /4 Stabantenne bezeichnet. Selbstverständlich können hier alle
gebräuchlichen Antennen und Leitungsarten verwendet werden. Der Fußpunkt 2 der Antenne
1 ist über eine Leitung bzw. Leitungsnachbildung 3, deren elektrische Länge 1/4
oder ein ungeradzahliges Vielfaches von 1/4 der Wellenlänge der zu schaltenden Wechselspannung
entspricht, mit dem Sender 4 verbunden. Ferner ist der Fußpunkt 2 über eine gleiche
> /4 Leitung 5 mit dem Empfänger 6 der Sende-Empfangseinrichtung verbunden. An den
beiden Verbindungspunkten 7 und 8 sind Kurzschluß-Schalter @ und 10 vorgesehen,
die jeweils den Punkt 7 oder 8 kurzschließen. Die dargestellten Kurzschlußschalter
können Halbleiter, Röhren, Relais oder andere Schalter sein.
-
Die Funktion der erfindungsgemäßen Anordnung ist dabei folgende:
a)
Empfangsbetrieb: In diesem Falle ist der Kurzschlußschalter 9 am Empfängereingang
8 geöffnet. Der Kurzschlußschalten 10 am Senderausgang 7 ist geschlossen. Damit
ist die Zuleitung 5 zum Empfänger 6 beidseitig mit dem entsprechenden Wellenwiderstand
abgeschlossen. Die Zuleitung 3 zum Sender 4 bildet am Leitungseingang einen Parallelschwingkreis
mit sehr hoher Leerlaufgüte. Trotzdem ist die Anordnung verhältnismäßig breitbandig,
da die Betriebsgüte durch die Abschlußwiderstände von Antenne 1 und Empfängereingang
8 bestimmt wird. Als Verluste treten lediglich die Leitungsverluste auf.
-
In vielen Fällen kann auf die %'I/4 Leitung verzichtet werden, da
bei abgeschaltetem Sender dessen Ausgang meist eine so hohe Impedanz aufweist, daß
der Empfängereingang nur unwesentlich bedämpft wird.
-
b) Sendebetrieb: Beim Sendebetrieb is,t der Schalter 9 geschlossen
und
der Schalter 10 geöffnet. Damit treten bezüglich der Leitung 3 symmetrisch die oben
beschriebenen Verhältnisse auf; allerdings muß in diesem Falle die > /4 Leitung
5 vorhanden sein, damit die hohe Ausgangsspannung des Senders den Empfänger nicht
zerstört. Dies gilt besonders für Empfänger, die im Eingang Halbleiter verwenden.
-
Die Erfindung wurde im wesentlichen am Beispiel der Umschalturig der
Antenne bei Sende-Empfangseinrichtungen beschrieben. Es ist selbstverständlich möglich,
die Umschalturig auch bei anderen Einrichtungen anzuwenden, bei denen ein Wechselspannung
führender oder mit Wechselspannurig zu- beaufschlagender Funkt an zwei oder mehrere
Wechselspannung aufnehmende bzw. abgebende Punkte ohne Trennschalter geschaltet
werden soll. Dadurch tritt der besondere Vorteil auf, daß zur Umschaltung einfache
Kurzschlußschalter verwendet werden können, wie sie beispielsweise in Form von gesteuerten
Dioden, Halbleitern, Röhren, Relais od.dgl. Verwendung finden können.