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Gabelweiche; insbesondere für Gemeinschafts= antennenanlagen.
| Die Erfindung betrifft eine Gabelweiche zum entkop= |
| polten Aufteilen von Hf-Energie auf zwei Zeitungen, |
| insbesondere für Gemeinschaftsentennenanlagen; mit |
| vorzugsweise auf den Fernsehbereich F TV/V (470 - |
| 790 Igiz) - abgestimmten #%/4-Zeitungen zwischen einem |
| Eingangsanschluß und zwei Ausgangsanschlüssen und |
| einem Widerstand zwischen diesen Ausgangsanschlüseen. |
Gabelweichen dieser Art werden allgemein zum entkoppelten Anschalten
von zwei Hochfrequenzverbrauchern an einen Hochfrequenzgenerator oder von zwei Hochfrequenzgeneratoren
an einen Hochfrequenzverbraucher verwendet.
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in Gemeinschaf tsantennenanlagen dienen die Gabelweichen zum Aufteilen
der vorzugsweise verstärkten Antennenenergie auf mehrere Stammleitungen.. Bei dieser
Anwendung arbeiten die Gabelweichen als Zeitungsverteiler und müssen daher sehr
breitbandig sein, das heißt, daß die von ihnen zu bewirkende Entkopplung für alle
zu übertragenden Frequenzen der Rundfunk- und Fernsehbereiche wirksam sein soll.
Es ist bekannt, Zeitungsverteiler aus rein ohm'schen Widerständen zu bilden, die
dabei in der Regel sternförmig zusammengeschaltet werden. Diese- Ausführung ist
zwar breitbündig, hat aber eine relativ hohe Durchgangsdämpfung, was besonders bei
den hohen Frequenzen sehr unerwünscht ist. Geringe Durchgangsdämpfung bei hoher
Entkopplung erreicht man mit sogenannten Gabelweichen" Die Entkopplung der Ausgänge
voneinander wird bei einer dieser Gabelweichen durch eine von zwei A A-heitungen
bewirkte
180o-phasendrehung zwischen den Ausgangsanschlüssen und die phasenrichtige Übertragung
der Spannung über einen reellen Widerstand zwischen den Ausgangsanschlüssen erreicht.
Durch die richtige Wahl der Größe des Widerstandes erhält man zwei gleich große,
aber um 1800 phasenverschobene Spa.nnunget-, die sich gegenseitig aufheben. Die
180 0-:Phasendrohung ist abhängig von der Leitungslänge und funktioniert
darum nur in einem schmalen Frequenzbereich. Diese Weiche erfüllt deshalb die gestellte
Aufgabe nur zum Teil. Selbst wenn man die Tatsache ausnützt, daß man dieselbe Weiche
z.B, für 200 MHz und 600 Igiz verwenden kann, weil die eingebaute Zeitungslänge
einmal als 1/4 h - und einmal als 3/4 Leitung wirkt, kann man die Weiche nicht so
breitbandig ausführen, da.ß der gesamte in Gameinschaftsantennenanlagen zu übertragene
Frequenzbereich bestrichen wird.
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Als Verbesserung ist es bekannt, eine Gabelweiche für den Fernsehbereich
F IV/Y (470 - 790 MHz) zu dimensionieren und diese Weiche durch Hochpaßglieder so
zu erweitern, daB auch im Fernsehbereich F 111 (174 -230 Nerz) pro Weichenzweig
eine Phasendrehung von 900 erreibht wird. Eine für den Fernsehbereich F IY/V
wirksame
h/4-Leitung-dreht im Fernsehbereich F III die Phase um etwa. 30o; die restliche
Phasendrehung von 60o soll das Hochpaßglied bewirken" Das ist aber nur dann der
Fall, wenn dessen Grenzfrequenz bei etwa 100 MHz liegt, Frequenzen des Fernsehbereiches
F I: (47 - 68 MHz) und des UKW-Rundfunkbereiches (87 - 108 MHz) werden also nicht
mehr durchgelassen. Aufgabe der Erfindung ist es, eine durch konzentrierte Bauelemente
erweiterte Gabelweiche anzugeben, die insbesondere für alle in einer Gemeinschaftsantennenanlage
vorkommenden Frequenzen brauchbar ist. Die Erfindung geht davon aus, daß das Primäre
die Entkopplung ist und daß die Durchgangsdämpfung bei den niedrigen Frequenzen
der von Widerstandsverteilern entsprechen darf, weil die Verluste in den übrigen
Teilen der Anlage für die niedrigen Frequenzen geringer sind als für die höheren
Frequenzen, Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Gabelweiche eingangs genannter Art
dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand zwischen den Ausgangsanschlüssen in zwei
Widerstände unterteilt ist und daß zwischen den Verbindungspunkt dieser beiden Widerstände
und dem Eingangsanschluss eine Induktivität oder ein Tiefpaßglied geschaltet ist,
die bzw, das für denjenigen Frequenzbereich,
auf den die
k /4-Zeitungen abgestimmt sind, hochohmig, für einen niedriger liegenden Frequenzbereich,
insbesondere den Fernsehbereich F 111 (174 -230 ivHTz), dagegen niederohmig ist
und daß zwischen die h/4-Leitungen und die Ausgangsanschlüsse Kapazitäten oder Hochpaßfilter
geschaltet sind, die sich umgekehrt wie die lnduktivität verhalten.
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Die Erfindung wird im folgenden an zwei Ausführungsbeispielen beschrieben:
Fig. 1 zeigt einen einfachen Aufbau einer erfindungs-'gemäßen Gabelweiche; Fig.
2 zeigt einen verbesserten, aber auch aufwendigeren Aufbau einer erfindungsgemäßen
Gabelweiche, Gleiche Bezugsziffern bezeichnen gleiche bzw, gleichartige Elemente.
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Die Gabelweiche nach den Ausführungsbeispielen weist zwischen einem
Eingangsanschluß 7 und zwei Ausgangsanschlüssen 3, 4 je eine X/4-Zeitung 6 bzw,-
6` auf, Zwischen die Ausgangsanschlüsse 3, 4 sind in Reihe zwei gleichgroße Widerstände
5 und 5= geschaltet.
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Bei der Ausführungsform nach Fig, 1 geht vom elektrischen Mittelpunkt
14 zwischan den beiden Widerständen 5 und 5s
eine Induktivität 1
zum Eingangsanschluß 7. Diese Induktivität 1 ist so bemessen, daß sie für Frequenzen,
bei denen die Gabelschaltung die Ausgangsanschlüsse 3, 4 entkoppelt, Lochohmig ist,
Bei niederen Frequenzen, bei denen die Gabelschaltung die Ausgangsanschlüsse 3,
4 nicht mehr entkoppelt, ist hingegen die Induktivität 1 niederohmig. Zwischen die
Leitungen 6 und 61 und die Ausgängeanschlüsse 3 und 4 sind Kapazitäten t
und 2s-geschaltet, Diese Kapazitäten verhalten sich hinsichtlich ihres Widerstandes
umgekehrt wie die Induktivität 1.
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Die Antennenenergie höherer-Frequenz fließt vom Einga.ngsanschluß
7 über die Leitungen 6 und 61 und die Kapazitäten 2 und V zu den Ausgangsanschlüssen
3 und 4, Die Antennenenergie niedrigerer Frequenz fließt hingegen vom Eingangsanschluß
7 über die Induktivität 1 und die Widerstände 5 und 5t zu den Ausgangsanschlüssen
3 und 4. Die Schaltungsanordnung wirkt also bei hohen Frequenzen als übliche Gabelschaltung,
bei niedrigen Frequenzen als Widerstandsverteiler..
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Bevorzugt legt man bei der Ausführungsform nach Fig.
1
den Übergang
zwischen den beiden genannten Wirkungsweisen in den Frequenzbereich zwischen den
Fernsehbereich F III und den Fernsehbereich F IM. für den Fernsehbereich F IY/Y
erzielt man eine geringe Durchgangsdämpfung und hohe Entkopplung, für die F'erneeh-
| bereiche F I bis F III erhält man eine Entkopplung |
| und Durchgangsdämpfung wie bei bekannten Widerstands- |
| verteilern. |
| Um für den Fernsehbereich F III die Schaltung noch als |
| Gabelschaltung wirken zu lassen, kann durch den Aufbau |
| nach Figur 2 die Übergangsfrequenz auf etwa. 1®0 MHz |
| gelegt werden. Hierzu werden die Leitungsstücke 6 und |
| 6' in an sich bekannter Weise durch Hcchpaß-T-Glieder |
| 8, 9, 10 bzw. 8', 9', 10! elektrisch verlängert. Zur |
| Yersteilerung des Überganges kann anstelle der in Fig.
1 |
| gezeichneten Induktivität 1 auch ein Tiefpaß-T-Glied |
| 11, 12, 13 gemäß-Fig. 2 angewendet werden, ' |