DE1766137B1 - Daempfungsglied in HF-Leitungen mit einstellbarer Daempfung zum Einstellen unterschiedlicher Leistungspegel - Google Patents

Description

• Die Erfindung geht aus von einem Dämpfungsglied in HF-Leitungen mit einstellbarer Dämpfung zum Einstellen unterschiedlicher Leistungspegel mit einem 3-db-Richtungskoppler mit phasenverschobener Einspeisung des Signals an zwei Eingängen, wobei durch Einstellung der Phasenlage zwischen den beiden Eingängen die Leistungsverteilung zwischen zwei gegenüberliegenden Ausgängen des Kopplers kontinuierlich veränderbar ist.
• Bei einem bekannten Dämpfungsglied dieser Bauart werden die beiden Eingänge des Richtungskopplers mit bzw. ohne Phasenverschiebung von zwei Ausgängen eines weiteren 3-db-Richtungskopplers gespeist, der eine Leistungsverteilung auf die beiden Wellenleiter vornimmt. Diese Anordnung eines zweiten Richtungskopplers ist außerordentlich aufwendig, denn bei einem derartigen 3-db-Richtungskoppler handelt es sich um ein relativ teueres Gerät, welches mit hoher Maßgenauigkeit hergestellt und überdies mit höchster Genauigkeit abgeglichen werden muß.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Dämpfungsglied dadurch zu vereinfachen, daß auf den zweiten Richtungskoppler verzichtet werden kann.
• Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Dämpfungsglied der eingangs genannten Bauart dadurch gelöst, daß die Leistungsaufteilung durch eine Leitungsverzweigung mit Anpassungstransformator bewirkt wird, dessen Anschlußstellen den gleichen Wellenwiderstand aufweisen.
• Ein derartiges Dämpfungsglied ist leicht herstellbar und auch bei höheren Frequenzen und größeren HF-Leistungen anwendbar. Die Einsparung des zweiten Richtungskopplers fällt kostenmäßig sehr erheblich ins Gewicht.
• Dabei ist zweckmäßigerweise der eine Leistungsausgang des 3-db-Kopplers mit einem Abschlußwiderstand abgeschlossen, so daß die Leistung des zweiten Ausgangs durch die Phasenverschiebung beliebig eingestellt werden kann.
• Die Phasenverschiebung kann durch eine Leitung veränderbarer Länge (Posaune) in einem Zuleitungszweig zum Richtungskoppler verändert werden. Es ist auch möglich, hierbei zwei einander entgegenlaufende Posaunen in den beiden Leitungen vorzusehen.
• Statt dessen können als Phasenschieber auch Resonanzkreise verwendet werden, deren Frequenzverlauf so ist, daß in einem breiteren Frequenzbereich die notwendigen Phasenbedingungen aufrechterhalten werden können.
• Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist weiter vorgesehen, daß variable Dämpfungsglied als Schalter auszubilden, wobei zwei extreme Einstellungen der Durchlaßdämpfung von Null und Maximum vorgesehen sind und ein Phasenschieber durch mechanischen Antrieb oder elektromagnetischen Antrieb eine Umschaltung von dem einen in den anderen Ausgang bewirkt.
• Dabei kann der Phasenschieber auch elektrisch oder elektromagnetisch ohne bewegte Teile gesteuert werden und somit als Amplitudenmodulationsglied dienen.
• Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt i F i g. 1 einen 3-db-Richtungskoppler für den Frequenzbereich f,: f2 = 1: 2 und den Wellenwiderstand Z, F i g. 2 eine angepaßte Leitungsverzweigung mit Anpassungstransformator, wobei die Verbindungsstellen 11,12 und 13 den gleichen Wellenwiderstand Z aufweisen, F i g. 3 eine vollständige Schaltung des einstellbaren Dämpfungsgliedes.
• Der in F i g.1 dargestellte, mit den Anschlüssen 1, 2, 3 und 4 versehene 3-db-Richtungskoppler ist in F i g. 3 mit dem Bezugszeichen 5 versehen. Dieser 3-db-Richtungskoppler 5 bildet zusammen mit einem Phasenschieber 6, einer Leitungsverzweigung 7 (Fig.2), einer Verbindungsleitung 9 und zwei Verbrauchern 8 und 8a mit dem Wellenwiderstand Z das einstellbare Dämpf ungsglied.
• Wird den Anschlüssen 2 und 3 des 3-db-Richtungskopplers in F i g. 1 die gleiche HF-Leistung P2 = P3 = P/2 mit einer bestimmten, voneinander verschiedenen Phasenlage zugeführt (P,; P2; P3; P4 = Leistungen an den entsprechenden 3-db-Richtungskoppleranschlüssen), so kann erreicht werden, daß die ganze zugeführte HF-Leistung P vom Anschluß 11 nur am Anschluß 4 vorhanden ist, und am Anschluß 1 tritt keine HF-Leistung auf. Er ist vollständig entkoppelt. Wird jedoch an einem der beiden Anschlüsse 2 oder 3 die Phasenlage der eingespeisten HF Leistung gegenüber der vorhergehenden Einstellung um 180° geändert; so ist die ganze HF-Leistung P am Anschluß 1 vorhanden, und der Anschluß 4 ist ohne HF-Leistung.
• An den Anschlüssen 2 und 3 des 3-db-Richtungskopplers 5 in F i g. 3 ist ein Absorber 8 und ein Verbraucher 8a, beide mit dem Innenwiderstand Z, angeschlossen. Die angepaßte Leitungsverzweigung 7 teilt die in den Anschluß 1 eingespeiste HF-Leistung P in die beiden Teile P2, und P3 = P/2 auf.
• P, wird mit einer Leitungslänge L, über einen Phasenschieber 6 dem Anschluß 2 am Richtungskoppler 5 und P3 mit einer Leitungslänge L2 über eine Verbindungsleitung 9 dem Anschluß 3 des Richtungskopplers 5 zugeführt.
• Bei richtiger Einstellung des Phasenschiebers 6 gelangt die ganze HF-Leistung P zum Verbraucher 8a. Die Grunddämpfung, bedingt durch die Verluste in der Schaltung, ist sehr klein. Wird nun mit dem Phasenschieber 6 die Phasenlage von P2 am Anschluß 2 des Richtungskopplers 5 stetig bis ß = 180° geändert, so ändert sich auch die HF-Leistung am Verbraucher 8a gemäß der Gleichung P,ß = P (1-sind ß/2). Der Einspeisungsanschluß 12 bleibt über die ganze Phasenänderung ß = 0 ... 180° angepaßt, da die HF-Leistung P vom Verbraucher 8a sowie vom Absorber 8 anteilsmäßig je nach Stellung des Phasenschiebers 6 aufgenommen wird. Bei sorgfältiger Bemessung der Einzelteile können sehr große Dämpfungen erreicht werden. Die eingestellte Dämpfung ist frequenzunabhängig bei dem Wert 3-db. In dieser Stellung ist L,. = L2. Wenn jedoch 4 ungleich L2 ist und die Differenz L,, - L2 die Phase nicht mehr als 180° verändert, so wird die eingestellte Dämpfung bei f, = a/db frequenzabhängig.
• Die angeschlossene Leistung P wird nur durch den Querschnitt der HF-Leitungen und die zulässige Leistung am Absorber 8 begrenzt.
• Es sind zwar Anordnungen mit 3-db-Richtungskopplern in Brücken- und Weichenschaltungen bekannt. In diesen Schaltungen wird aber immer angestrebt, die Einstellung so zu wählen, daß die übertragene HF-Leistung nur an den Anschlüssen 4 oder 1 voll vorhanden ist. Die Erfindung nutzt dagegen den ganzen Einstellbereich zwischen den Extremwerten zur Dämpfungseinstellung voll aus.

Claims (13)

1. Patentansprüche: 1. Dämpfungsglied in HF-Leitungen mit einstellbarer Dämpfung zum Einstellen unterschiedlicher Leistungspegel mit einem 3-db-Richtungskoppler mit phasenverschobener Einspeisung des Signals an zwei Eingängen, wobei durch Einstellung der Phasenlage zwischen den beiden Eingängen die Leistungsverteilung zwischen zwei gegenüberliegenden Ausgängen des Kopplers kontinuierlich veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daB die Leistungsaufteilung durch eine Leitungsverzweigung (10) mit Anpassungstransformator bewirkt wird, dessen AnschluB-stellen (11, 12 und 13) den gleichen Wellenwiderstand (Z) aufweisen.
2. 2. Dämpfungsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB der eine Leistungsausgang des 3-db-Kopplers mit einem Abschlußwiderstand abgeschlossen ist und die Leistung des zweiten Ausgangs durch die Phasenverschiebung beliebig einstellbar ist.
3. 3. Dämpfungsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB die Phasenverschiebung durch eine Leitung veränderbarer Länge (Posaune) in einem Zuleitungszweig zum Richtungskoppler veränderbar ist.
4. 4. Dämpfungsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB die Phasenverschiebung durch zwei einander entgegenlaufende- Posaunen in beiden Leitungen bewirkt wird.
5. 5. Dämpfungsglied nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daB der Verzweigungspunkt (10) posaunenartig in den beiden Leitungen (12) und (13) verschiebbar ist.
6. 6. Dämpfungsglied nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daB der bewegbare Verzweigungspunkt über ein Winkelstück angeschlossen ist und der AnschluB (11) mit einer parallel zu den Posaunen (12 und 13) laufenden weiteren Schiebeleitung verschiebbar ist, wodurch alle Anschlüsse des Phasenschiebers fest bleiben.
7. 7. Dämpfungsglied nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daB der Anpassungstransformator als koaxiale Leitung mit dem Transformationsverhältnis 1: 2 ausgebildet ist. B.
8. Dämpfungsglied nach den Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daB eine feste Dämpfung, d. h. eine Leistungsverminderung durch starr eingebaute Leitungslängen bei einer festen Frequenz einstellbar ist.
9. 9. Dämpfungsglied nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daB an Stelle der koaxialen Bauweise Hohlleiter Verwendung finden.
10. 10. Dämpfungsglied nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Phasenschieber Resonanzkreise vorgesehen sind.
11. 11. Dämpfungsglied nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daB als Phasenschieber ein Resonanzkreis vorgesehen ist, dessen Frequenzverlauf so ist, daB in einem breiteren Frequenzbereich die notwendige Phasenbedienung aufrechterhalten wird.
12. 12. Dämpfungsglied nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß es als Schalter wirkend mit zwei Extremeinstellungen der Durchlaßdämpfung 0 und Maximum versehen ist und daB ein Phasenschieber durch mechanischen oder elektromagnetischen Antrieb eine Umschaltung zwischen den beiden Extremstellungen bewirkt.
13. 13. Dämpfungsglied nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daB der Phasenschieber elektrisch oder elektromagnetisch ohne bewegte Teile steuerbar ist und als Amplitudenmodulationsglied dient.