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Die Erfindung bezieht sich auf eine Antennenverstärkeranordnung für
Gemeinschaftsantennenanlagen, bestehend aus mehreren Einzelverstärkern für die Rundfunk-
und Fernsehbereiche, die auf mindestens eine gemeinsame Verteilerleitung zusammengeschaltet
und in zwei Gruppen derart aufgeteilt sind, daß zu einer Gruppe aus konzentrierten
Schalelementen aufgebaute Verstärker für die niedrigeren Frequenzbereiche bis einschließlich
des Fernsehbandes III, zu der zweiten Gruppe aus Leitungskreisen aufgebaute Verstärker
für das Fernsehband IV/V gehören, wobei die Zusammenschaltung .der beiden Gruppen
auf die Verteilerleitung über Weichen vorgenommen wird.
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Es ist bekannt, bei Gemeinschaftsantennenanlagen Antennenverstärker
zu verwenden, um die durch die längeren Verteilerleitungen verursachten Pegelverluste
auszugleichen. Wegen der großen Bandbreiten ist es erforderlich, mehrere Einzelverstärker
zu verwenden, wobei jedem Empfangsbereich in der Regel ein getrennter Verstärkerstreifen
zugeordnet wird. Hieraus ergeben sich unter den derzeitigen Verhältnissen bereits
für eine einzige Anlage mitunter fünf bis sechs Einzelverstärker, deren Ausgänge
auf die gemeinsame Niederführungsleitung geschaltet werden müssen. Hierbei tritt
das Problem auf, daß die einzelnen Verstärkerausgänge untereinander möglichst weitgehend
entkoppelt sein sollen, was mit zunehmender Zahl an Verstärkern immer größere Schwierigkeiten
mit sich bringt.
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Es ist aus der deutschen Patentschrift 880 326 bekannt, die Verstärker
so zusammenzuschalten, daß den Ausgängen zweier Verstärker eine Weichenanordnung
nachgeschaltet wird, mit deren Hilfe die Zusammenschaltung auf die gemeinsame Niederführungsleitung
und die notwendige Entkopplung erreicht werden kann. Der Aufwand für derartige Entkopplungsglieder
ist jedoch relativ hoch, und die Einhaltung der notwendigen Entkopplung wird mit
zunehmender übertragungs-Bandbreite und größer werdender Zahl der Verstärker immer
schwieriger.
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Aus dem Buch von E. P. Pils, »Praxis der UHF-Fernsehantennen<c
ist es aus Ab b . 36 auf Seite 97 bekannt, Antennenverstärker des LMKU-und FM -Bereiches
zusammenzufassen und einen Verstärker für das Fernsehband IV/V über eine Weiche
zuzuschalten.
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Eine weitere Möglichkeit für die Entkopplung der Verstärker besteht
nach der deutschen Patentschrift 912 582 darin, daß die Verstärkerausgänge außerhalb
ihres Betriebsfrequenzbereiches hochohmig und im Betriebsfrequenzbereich niederohmig
ausgelegt werden und die Verstärker mit ihren Ausgängen alle als Querbelastungen
in die gemeinsame Leitung eingeschaltet sind. Zusätzliche Zusammenschaltweichen
sind in diesem Fall nicht erforderlich.
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Bei einer sehr großen Breite des Empfangsbereiches und damit einer
großen Anzahl von Verstärkern bereitet diese Art der Entkopplung durch die Blindwiderstände
im Querzweig bzw. die Art der Ausgangskreise insbesondere von Verstärkern des Dezimeterwellenbereiches
gewisse Schwierigkeiten. Diese letztgenannten Ausgangskreise sind für niedrige Frequenzen
nur mit erheblichen Schwierigkeiten ausreichend hochohmig zu gestalten. Außerdem
besteht die Gefahr, daß mit zunehmender Zahl der im Querzweig liegenden Verstärker
wegen der Breite des zu übertragenden Gesamtbandes Nebenresonanzen auftreten können.
Der Erfindung liegt vor allem die Aufgabe zugrunde, diesen Schwierigkeiten zu begeh
nen und die Zusammenschaltung mehrerer Einzelverstärker für die Rundfunk- und Fernsehbereiche
unter gegenseitiger Entkopplung in möglichst einfacher Weise zu ermöglichen. Erfindungsgemäß
wird dies dadurch erreicht, daß die Verstärker für die niedrigeren Frequenzbereiche
bis einschließlich des Fernsehbandes III mit außerhalb ihrer Betriebsfrequenz hochohmigen
und im Betriebsfrequenzbereich niederohmigen Verstärkerausgängen ausgebildet und
als Querbelastungen auf eine erste ihnen gemeinsame Leitung zusammengeschaltet sind,
daß die Verstärker für das Fernsehband IV/V alle mit niederohmigen Ausgangskreisen
ausgebildet und diese in Serie in eine zweite Leitung eingeschaltet sind, und daß
diese letztgenannten Ausgangskreise eine bezogen auf die zugehörige gemeinsame Leitung
wellenwiderstandsrichtig durchgeführte Koppelschleife aufweisen, wobei die beiden
Leitungen über Weichen auf die gemeinsame Verteilerleitung zusammengeführt sind.
Durch die Verwendung zweier hinsichtlich ihrer Ausgangskreise unterschiedlich aufgebauten
Verstärkergruppen ist in jeder Gruppe jeweils nur eine geringere Anzahl von Verstärkern
vorhanden, so daß die Entkopplungsbedingungen innerhalb der Gruppe noch relativ
leicht einzuhalten sind. Die Ausgangskreise für die Verstärker des Fernsehbandes
IV/V lassen sich hier in einfacher Weise als durchgehende niederohmige Koppelschleifen
ausbilden, die an beiden Enden isoliert durch die Wandung des letzten Leitungskreises
des entsprechenden Verstärkers durchgeführt sind und so jeweils zwei Anschlußmöglichkeiten
ergeben. Die Koppelschleife ist dabei in der Art einer Leitung so ausgelegt, daß
sie längs des Koppelbereiches eine wellenwiderstandsrichtige und damit reflexionsfreie
Fortführung der Anschlußleitungen darstellt. Diese Art der Ausgestaltung des Ausgangskreises
ist für alle Frequenzen außerhalb des Betriebsfrequenzbereiches niederohmig, weil
sie lediglich ein Stück Leitung darstellt, an der an einer bestimmten Stelle eine
zusätzliche Frequenz eingekoppelt wird. Für die Betriebsfrequenz selbst ergibt sich-
zwar ein Ersatz-Innenwiderstand der Spannungsquelle, der jedoch für die weiter entfernten
Frequenzen der anderen an dieser Leitung angeschalteten Verstärker nicht oder nur
wenig in Erscheinung tritt, weil die Ausgangskreise für sie weitgehend verstimmt
sind.
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Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt F i g. 1 ein Prinzipschaltbild der Verstärkeranordnung, F i g. 2 und 3
den Aufbau, der Ausgangskreise von Verstärkern.
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Bei F i g. 1 sind fünf Antennenverstärker vorgesehen, von denen die
Verstärker des Lang-, Mittel-, Kurz- und Ultrakurzwellenbereiches (LMKU), des Fernsehbereiches
I (F1) und des Fernsehbandes III (FIII) auf eine gemeinsame Leitung 1 zusammengeschaltet
sind. Die Verstärkerausgänge werden so ausgelegt, daß sie außerhalb ihres Betriebsfrequenzbereiches
hochohmig und im Betriebsfrequenzbereich in etwa an die Leitung 1 angepaßt sind.
Bei einem Wellenwiderstand von 60 Ohm für diese Leitung werden die Verstärkerausgänge
dementsprechend für 30 Ohm ausgelegt. Die Verstärker für die Fernsehbänder IV und
V (FIV und FV) sind an eine weitere
Leitung 2 angeschaltet, wobei
die Verstärkerausgänge hier so dimensioniert sind, daß sie auch außerhalb ihres
Betriebsfrequenzbereiches niederohmig sind, so daß diese Verstärker in Serie in
die Leitung 2 eingeschaltet werden können. Beim Einsetzen der Verstärker sind die
Verbindungslaschen 7 zu entfernen. Die Leitungen 1 und 2 sind an beiden Seiten über
Tiefpässe 3 bzw. Hochpässe 4 auf die gemeinsamen Niederführungs- bzw. Verteilerleitungen
5 und 6 zusammengeschaltet, die zu den Anschlußstellen für die Empfangsgeräte führen.
Durch die beschriebene Art der Schaltung der Ausgangskreise der Antennenverstärker
werden die verstärkten Spannungen in gleichen Teilen den beiden Verteilerleitungen
S und 6 zugeführt. Durch die geringere Zahl von Querbelastungen in der Leitung 1
und die ebenfalls geringere Zahl von in Serie geschalteten Verstärkerausgängen in
der Leitung wird im Vergleich zu einer einzigen gemeinsamen Leitung eine geringere
gegenseitige Belastung der Ausgangskreise untereinander erzielt. Gleichzeitig sind
eventuelle Nebenresonanzen, durch die niederohmige Querbelastungen in der Leitung
1 hervorgerufen werden können, für die Betriebsfrequenzbereiche der Verstärker FIV
und FV ohne nachteilige Wirkungen.
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In F i u. ? ist zur Erläuterung ein Schaltbeispiel für einen Ausgangskreis
der in F i g. 1 mit der Leitung 1 verbundenen Verstärker dargestellt. Der Ausgangskreis
der erdungssymmetrischen Verstärkeranordnung besteht aus einem Kondensator 10 und
einer Spule 11, die für die Betriebsfrequenz der entsprechenden Verstärkeranordnung
auf Serienresonanz abgestimmt sind. An der mit A bezeichneten Stelle wird ein als
Parallelkreis ausgebildeter Ausgangskreis 12 z. B. von einer Hochfrequenzröhre mit
der verstärkten Wechselspannung angeregt, die durch magnetische Kopplung auch auf
den aus den Elementen 10 und 11 bestehenden Sekundärkreis übertragen wird. Dieser
Sekundärkreis ist als Querbelastung zu der Hochfrequenzleitung 13 eingeschaltet.
die der Leitung 1 aus F i g. 1 entspricht. Der Ausgangskreis dieses Antennenverstärkers
stellt somit für die Betriebsfrequenz eine niederohmige Querbelastun2 dar, ist jedoch
bei entsprechend ausgelea,-ten Resonanzkurven für die Frequenzen der übrigen mit
der Leitung 13 verbundenen Antennenverstärker hochohmig, so daß diese durch den
dargesteilten Ausgangskreis nicht oder nur in sehr geringem Maß bedampft werden.
Für sehr hohe Frequenzen besteht zwar die Gefahr. daß zusätzliche Nebenresonanzen,
z. B. innerhalb der [nduktivität 11, eine weitere niederohmige Querbelastung ergeben,
die jedoch deshalb nicht störend in Erscheinung treten, weil die Antennenverstärker
für die höheren Frequenzbereiche an eine andere Leitung angeschaltet sind.
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In F i g. 3 ist schematisch ein Ausgangskreis eines Antennenverstärkers
dargestellt. der zu der in F i `;. L an die Leitung angeschalteten Verstärkergruppe
`;ehört. Der an der Stelle A z. B. über eine Röhre oder einen Transistor angeregte
Ausgangskreis des Antennenverstärkers ist als Leitungskreis ausgebildet, der aus
dem Innenleiter 15 und dem Außenleiter 16 besteht. Er kann über eine kapazitive
Abstimmeinrichtung 17 auf die zugehörige Betriebsfrequenz abgestimmt werden. Die
Auskopplung der verstärkten Hochfrequenzschwingungen erfolgt über eine Koppelschleife
18, die über Anschlußstellen 19 und 20 an die Leitung 21 angeschlossen werden kann,
die der Leitung 2 aus F i g. 1 entspricht. Die Koppelschleife 18 ist über Durchführungsstellen
22 und 23 gc@@en den Außenleiter 16 isoliert hindurchgeführt und wird zweckmäßig
so aufgebaut, daß sie den Charakter einer Hochfrequenzleitung hat, deren Wellenwiderstand
dem der erdunsymmetrischen Leiteranordnung 21 entspricht. Für die über die Leitung
21 übertragenen Hochfrequenzschwingungen, die außerhalb des Betriebsfrequenzbereiches
des in F i g. 3 angedeuteten Antennenverstärkers liegen, bildet die Koppelschleife
18 somit lediü-lich ein Leitungsstück, das weitgehend wellenwiderstandsrichtig in
die Hochfrequenzleitung 21 eingefügt ist. Eine Bedämpfung dieser Schwingungen durch
den Leitungskreis 15, 16 tritt dabei nicht oder in sehr geringem Maß auf, weil dieser
selektiv auf eine andere Betriebsfrequenz abgestimmt ist und durch außerhalb seines
Betriebsfrequenzbereiches liegende Hochfrequenzschwingungen nicht angeregt wird.