DE1616291C2 - Vorrichtung zum Anschluß einer Hochfrequenzspannungsquelle an zwei Verbrauchsimpedanzen, insbesondere für Fernsehzwecke - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung, insbesondere für die Fernsehfrequenzbänder," zum /\nschluß einer Hochfrequenzspannungsquelle an zwei gleiche, nicht miteinander gekoppelte Verorauchsimpedanzen mit Hilfe einer Kopplungsspule, nit deren Enden die Impedanzen verbunden sind und ;n deren Mitte eine Anzapfung eines Autotransfornators, dem eine Hochfrequenzspannung zugeführt vird, angeschlossen ist. Eine sofcfoe Vorrichtung ist :. B. in Gemeinschaftsantennenanlagen verwendbar; lie beiden nicht miteinander gekoppelten Impedanzen sind dann zwei an die Anlage angeschlossene /erbraucher.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine billige in Masen herstellbare Vorrichtung zu schaffen, die nach ier Herstellung praktisch nicht nachjustiert werden nuß. Bei einer Vorrichtung der eingangs angeführten Ausbildung sind erfindungsgemäß Maßnahmen eririffen, wie näher im Kennzeichen des Patentanspruches 1 ausgeführt. In weiterer Ausgestaltung er Erfindung werden Maßnahmen, wie in den Anprüchen 2 und 3 beschrieben, ergriffen.

Bei dieser Anordnung wird neben dem aus Blechmaterial gebildeten Wicklungen inhärenten Vorteil, daß das Einfädeln von Drähten in geschlossene Spulenkerne vermieden wird, der wesentliche Vorteil erreicht, daß die Gestalt der Wicklungen genau reproduzierbar ist und daher zuvor derart gewählt werden kann, daß Unsymmetrien vermieden werden und daher nicht nachträglich mittels zusätzlicher Kapazitäten oder Induktivitäten korrigiert werden müssen,

ίο deren Größe und Lage durch besondere Messungen bestimmt werden muß. Letzteres wäre bei Verwendung von drahtgewickelten Windungen praktisch unvermeidlich, was naturgemäß eine Erhöhung der Gestehungskosten bedeutet.

Aus der schweizerischen Patentschrift 396 091 sind bereits Impulsverstärker mit mindestens einem Transistor und einem Ausgangstransformator bekannt, der aus mehreren Abschnitten von Hochfrequenzenergieleitungen besteht. Die Leitungen der einzelnen Energieleitungsabschnitte liegen als durch eine dünne Folie voneinander isolierte Streifenleiter zwischen zwei gemeinsamen Ferritplatten und sind über außerhalb der Ferritplatten verlaufende weitere Streifenleiter eingangsseitig in Serie und ausgangsseitig parallel geschaltet. Die Streifenleitungen für die Energieleitungsabschnitte können als gedruckte Schaltung ausgeführt oder auf die Ferritplatten selbst aufgebracht sein. Dieser bekannte Transformator weist mithin ebenfalls parallel verlaufende bandförmige Leiter auf, die sich überdecken, von einem geschlossenen Ferromagnetkreis umgeben sind und an den Enden durch bandförmige Querverbindungsstücke elektrisch verbunden sind. Hierbei handelt es sich aber speziell um einen aus, Leitungsabschnitten bestehenden Impulstransformator und nicht um eine Anschlußvorrichtung aus Autotransformator und Kopplungsspule mit gemeinsamem Wicklungsaufbau aus gestanztem Blechmaterial.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine bekannte Schaltung, die der Vorrichtung nach der Erfindung zugrunde liegt,

F i g. 2 und 3 eine schaubildliche Darstellung bzw. eine zur Erläuterung der Erfindung dienende Schaltung, :

F i g. 4 zwei Ausführungsbeispiele der Vorrichtung nach der Erfindung und

F i g. 5 ein Bild zur Verdeutlichung des zweiten Ausführungsbeispieles der Fig. 4.

Die in Fig. I dargestellte bekannte Schaltung dient zum Anschluß einer Hochfrequenzspannungsquelle, z. B. des Ausgangskreises des Verstärkers einer Gemeinschaftsantenne, an zwei gleiche nicht miteinander gekoppelte Verbrauchsimpedanzen 1 trad 3, ζ. B. zwei Fernsehempfänger. Dies erfolgt mittels einer von einem Widerstand 5 überbrückten Kopplungsspule 7, mit deren Enden die Impedanzen 1 und 3 verbunden sind und in deren Mitte durch eine Verbindung 9 eine Anzapfung eines Autotransformators 11 angeschlossen ist, dem die Hochfrequenzspannung aus der durch zwei Anschlußklemmen 13 und 15 dargestellten Spannungsquelle zugeführt wird. Bekanntlich sind die von dieser Spannungsquelle in den beiden Hälften 17 und 19 der Kopplungsspule 7 herbeigeführten Ströme entgegengesetzt gerichtet, und die in diesen Spulenhälften erzeugten Magnetfelder gleichen einander aus, wodurch die Impedanz der beiden Spulenhälften für den

Strom aus. der Spannungsquelle praktisch gleich Null ist und diese Ströme ungesehwäeht den Verbrauchsimpedanzen 1 und 3 zugeführt werden,, wobei bei geeigneter Wahl der Impedanz der Verbraucher 1,. 3 und der des Widerstandes S und der Sparmungsquelle an den Klemmen 13, 15 die: Kopplung zwischen dem Verbrauchern 1 und 3 über die Kopplungsspule 7 und den Widerstand 5 praktisch vernachlässigbar ist. Der AutoteansfoEmatQC 11 — eigentlich eine Spule mit einer Anzapfung — dient zum Anpassen der Impedanz der Spaimungsqueiie an die Impedanz der Anordnung aus den Teilen. 1,3,5, 7.

Fig_r2 zeigt schematisch die nach der Erfindong im Prinzip verwirklichte Form der Schaltung nach Fig. 1, Der Widerstand 5, der. keinen wesentlichen Teil der Vorrichtung nach der Erfindung darstellt, ist in Fig. 2 deutlichkeitshalber weggelassen. Diese Figur zeigt, daß die Kopplungsspule 7 and der Autotransformator 11 je im wesentlichen aus den; geraden Teilen 17 und 19 bzw. 21 und 23 von je zwei etwa in einer waagerechten Ebene angebrachten Windungen, bestehen und diese geraden Teile paarweise von einem geschlossenen Ferromagnetkreis in. Form eines Ferritröhrchens 25 bzw. 27 umgeben sind. Die noch näher ze besprechenden Schließstücke, welche die erwähnten geraden Windungsteile zu Windungen ver-, vollständigen, verlaufen gemäß der Figur außerhalb der Ferromagnetkreise und liefern daher nur einen geringen Beitrag zur Induktanz der Spulen 7 bzw. 11. Die Verbindung 9 (s. Fig. 1) zwischen den Spulen7 und 11 könnte auf die in Fig. 2 dargestellte Weise durch einen kurzen Verbindungsdraht, in Fig. 2 gleichfalls mit 9 bezeichnet, hergestellt werden.

Es wurde festgestellt, daß diese Verbindung 9 ohne nennenswerten Nachteil für die Wirkungsweise der Vorrichtung bis zur ganzen Länge des durch die drei Verbindungsstücke 29, 31 und 33 in F i g. 2 angedeuteten Teiles der Spulen 7 und 11 erweitert werden kann, wodurch tatsächlich die Schaltung nach F i g. 3 entsteht. Die erwähnte Erweiterung ist nur dann zulässig, wenn sämtliche Spulen aus Blechmaterial hergestellt sind, wodurch deren Leiter (Windungen) eine größere Breite und demnach eine niedrige Induktanz pro Längeneinheit haben. Die Induktanz der den beiden Spulen 7 und 11 gemeinsamen Verbindungsstücke 29, 31, 33 — die sich (s. Fig. 2) außerhalb des Ferromagnetkreises befinden — ist dann nämlich so gering, daß die Symmetrie der Kopplungsspule 7 nicht nennenswert gestört wird, auch nicht, wenn, wie in F i g. 3 dargestellt, der Autotransformator 11 . an einem Ende an Erde gelegt und somit nicht symmetrisch ist.

Diese Erkenntnis bietet die Möglichkeit, die Vorrichtung nach F i g. 2 in der in F i g. 4 dargestellten, wegen der billigen Herstellung besonders günstigen Form auszubilden. Um die verschiedenen Einzelteile der F i g. 4 möglichst leicht mit den Elementen der F i g. 2 vergleichen zu können, sind in F i g. 4 weitgehend die gleichen Bezugsziffern verwendet. Bei der Vorrichtung nach F i g. 4 sind die Wicklungen der Kopplungsspule 7 und die des Autotransformators 11 als auch die Verbindung 9 zwischen beiden zu einem Gebilde von zwei aus Blechmaterial, z. B. Kupferblech, gestanzten flachen Wicklungsteilen 34 und 35 vereint, die je aus zwei etwa parallel verlaufenden Schenkeln 19 und 21 bzw. 17 und 23 (s. auch F i g. 2) und einem Querverbindungsstück 36 bzw. 37 bestehen, das zwei entsprechende Schenkelenden 19 und 21 bzw. 17 und 23 verbindet.. Die, Querverbindungsstücke 36 und 37 besitzen je eilt über einen der Schenkel, in diesem Beispiel über den Schenkel 21 bzw. 23, sich hinaus erstreckendes; Querverbindungs^ stück 29 bzw. 33 und an diese sieh anschließende, einen dritten Schenkel bildende Schenkekeile 31a und 31 b.. Im erwähnten Gebilde sind die Wickhingsteile 3.4 und 35,. mit den Schenkeln; entgegengesetzt gerichtet, gegenseitig isoliert derart aufeinandergelegt* daß die Schenkel 21 and 23 bzw. 17 und 19 sich überdecken. Die Schenkelteile 3la und 31 if überdecken sieh, wie aus. Fig. 4 ersichtlich,, teilweise, wobei je zwei sich überdeckende Schenket 19, 17 bzw. 21, 23 in: einem gemeinsamen Ferromagaet,^ körper liegen und die sich überdeckenden Teile 31 a und· 31 ώ außerhalb des Ferromagnetkörpers. elektrisch, miteinander verbunden sind. Der Ferromagnetkörper ist vorzugsweise auf die in F i g. 4 gestrichelt dargestellte Weise als ein Ferritblock- 39 mit zwei Bohrungen 41 und 43 ausgebildet, in· die die Wicblungsteile 34 und 35 von zwei Seiten her leicht eingesteckt werden können. Übersichtlichkeitshalber sind in Fig. 4 die beiden Wicklungsteüe. 34 und 35 in einem Abstand untereinander und mir die, Schemkel 19 und 21 des Wicklungsteiles 34 in den Bohrungen 41 und 43 dargestellt; es ist aber auch unter Bezug auf Fig. 2 ohne weiteres ersichtlich, daß sich im Betriebszustand auch die Schenkel 17 und 23 des Wicklungsteiles 35 in dem Bohrungen 41 und 43 befinden. Die schraffiert dargestellten Enden der Wicklungsteüe können verzinnt sein und als Lötzungen zum Anschluß an die Impedanzen 1 und 3 und die Spannungsquelle an den Klemmen 13, 15 dienen. Die gestrichelte Linie 44 deutet an, daß die Schenkelteile 31 α und 31 b elektrisch miteinander verbunden sind. Durch eine Gegenüberstellung mit der F i g. 2 sind sämtliche Wicklungsteüe 34 und 35 der Vorrichtung nach F i g. 4 leicht vergleichbar.

Wie bereits beschrieben, besteht der große Vorteü der aus Metallblech gestanzten Wicklungsteüe 34 und 35 darin, daß ihre Gestalt genau reproduzierbar ist und die hergestellte Vorrichtung nach der Montage der Einzelteile mit sämtlichen zuvor hergestellten Exemplaren identisch ist, was bedeutet, naturgemäß unter der Voraussetzung, daß die Abmessungen auf die richtige Weise einander angepaßt sind, daß samt- . liehe hergestellten Exemplare ohne jegliche Nacharbeitung oder Nachjustierung die erforderlichen vorbestimmten Eigenschaften aufweisen.

In der Praxis soll oft eine Spannungsquelle an den Klemmen 13, 15 einer bestimmten Impedanz, z. B. von 25 Ohm, an zwei Verbrauchsimpedanzen 1 und 3, gleichfalls von einem festen Wert, nämlich 75 Ohm, angeschlossen werden. An der Stelle der Verbindung 9 beträgt die Impedanz dann 37V2 Ohm; eine Anpassung mit ausreichender Annäherung kann mit einem Autotransformator erzielt werden, wobei der Teil 21 aus nur einer Windung und der Teil 23 aus zwei Windungen besteht. Für eine solche Vorrichtung ist, wie es Fig. 5 zeigt, eine durch die Bohrung 43 verlaufende zusätzliche Windung 45 notwendig, die vorzugsweise auf die dargestellte Weise gerade unter den Windungsteilen 23, 29, 31, 33 liegt und in der Praxis auf die in F i g. 4 unten dargestellte

Weise ausgebildet sein kann. Diese Windung bildet einen dritten aus Blechmaterial gestanzten Wicklungsteil (in Fi g. 4 gleichfalls mit 45 bezeichnet), der, wie /^ aus Fig. 4 ersichtlich, eine vollständige Windung

darstellt und aus einem Teil besteht, der im wesentlichen gemäß den beiden miteinander verbundenen Schenkeln 29, 31a und 31b, 33 verläuft und an seinem freien Ende 16 mit - dem des angrenzenden Schenkels 23 des Wieklungsteiles verbunden ist :— vorzugsweise dadurch, daß die beiden übereinanderliegenden, in Fig. 4,schraffierten Enden miteinander'verlötet sind, siehe die gestrichelte Linie 47 — und weiterhin aus einem diesen angrenzenden Schenkel 23 im wesentlichen überdeckenden Schenkel 48 besteht. Das durch die Anschlußklemme 15 dargestellte, an Erde gelegte Ende der Spannungsquelle ist dabei mit dem-freien Ende des Schenkels 48 verbunden. Bei der Herstellung kann der Wicklungsteil 45 in einer etwas abweichenden Gestalt gestanzt werden, die in F i g. 4 gestrichelt dargestellt ist, worauf dieser gestanzte Teü durch Nachbiegen in die in Fig. 4 vollausgezogen dargestellte Form gebracht wird. Dieses Nachbiegen kann leicht mit einer für die gestellten Toleranzen ausreichenden Genauigkeit erfolgen.. '■' '■..:·. "■-'".

Zwischen den in einem geringen Abstand voneinander parallel verlaufenden Schenkeln 17 und 19 bzw. 23 und 21 ist eine gewisse Störkapazität vorhanden, die (s.- Fig. 2) mit der Induktanz der Teile 19, 36, 29, 31,' 33, 37, 17 einen abgestimmten Schwingungskreis bildet. Die erwähnte Störkapazität kai^n bei der Ausfühningsform nach Fig. 4 dadurch geändert werden, ;daß zwischen den Schenkeln 17 und ■19 der gestanzten Wicklungsteile 35 und 34 ein Isoliermaterialstreifen mit. größerer oder kleinerer Stärke und/oder Dielektrizitätskonstante angebracht wird. Die zur Anwendung der beschriebenen Vorrichtung für die UHF-Fernsehbänder erforderlichen Abmes^ sungen ergeben sich in der Praxis derart, daß es dabei leicht möglich ist, den erwähnten Schwingungskreis auf eine Frequenz in der Nähe der höchsten Frequenz (etwa 900MHz) des UHF-Bereiches, z.B. auf eine Frequenz von 800 MHz, abzustimmen. Für

ίο Frequenzen in der Nähe von 800 MHz ist die Störkapazität zwischen-·den Schenkeln 17 und 19 dann in einen Parallelresonanzkreis mit sehr hoher Impedanz aufgenommen, so daß die Störkapazität die Entkopplung zwischen den Verbrauchern 1 und 3 nicht beeinträchtigen kann. Bei beträchtlich niedrigeren, Frequenzen ist der erwähnte Parallelkreis zwar nicht mehr in Resonanz, aber die Impedanz der Störkapazität an sich dst dann im Verhältnis zu der des Widerstandes 5 bereits ausreichend, dazu, die Entkopplung zwischen den Verbrauchern 1 und 3 praktisch nicht zu beeinträchtigen.

Bemerkenswert ist, daß die Teile 29, 31, 33 statt links von den Schenkeln 21 und 23, wie in Fig. 2, sich auch rechts von den Schenkeln 17 und 19 befinden können. Die Induktanz des Schwingungskreises, von dem die Störkapazität einen Teil bildet, kann dann noch etwas kleiner sein, weil die rechts von den Schenkeln 17 und 19 liegende Windung die Querverbindungsstücke 36 und 37 (s. Fig. 2) nicht

zu enthalten braucht. _:

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung, insbesondere für die Fernsehfrequenzbänder, zum Anschluß einer Hochfrequenzspannungsquelle an zwei gleiche, nicht miteinander gekoppelte Verbrauchsimpedanzen mit Hilfe einer Kopplungsspule, mit deren Enden die Impedanzen verbunden sind und in deren Mitte eine Anzapfung eines Autotransformators, dem eine Hochfrequenzspannung zugeführt wird, angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung der Kopplungsspule (7), . die des Autotransformators (11) und die Verbindung (9) zwischen beiden zu einem Gebilde aus zwei aus Blechmaterial gestanzten, je drei Schenkel (19, 21, 31a bzw. 17, 23, 31 b) und je ein diese verbindendes Querverbindungsstück (36, 29 bzw. 37,33) aufweisenden entgegengesetzt gerichtet aufeinandergelegten und elektrisch gegeneinander isolierten flachen Wicklungsteilen (34 und 35) vereint sind, wobei je zwei aufeinanderliegende Schenkelteile (19, 17 bzw. 21, 23) von einem allen gemeinsamen Ferromagnetkörper (39) umgeben und die beiden übrigen, äußeren Schenkel (31a und 31 b) außerhalb des Ferromagnetkörpers miteinander elektrisch verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ferromagnetkörper aus einem zwei parallele Bohrungen (41 und 43) aufweisenden Ferritblock (39) besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere vollständige, aus gestanztem Blechmaterial bestehende Windung (45) zusätzlich angeordnet ist, deren einer mit einer Anschlußklemme (15) verbundener Schenkel (48) innerhalb des Ferromagnetkörpers (39) deckend mit den Schenkeln (21, 23) und deren freier Schenkel deckend mit den Schenkelteilen (31a und 31 b) verläuft und an seinem freien Ende (16) mit dem des angrenzenden Schenkels (23) elektrisch verbunden ist.