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Umschalteinrichtung für eine, aus einem Hauptverstärker und einem
gleichartigen Reserveverstärker bc->tehende Ver;tärlceranlagc Die Erfindung bezieht
sich auf eine Umuchalteinrichtung für eine, au einem Hauptverstärker und einem gleichartigen
Reserveverstärker bestehende Verstärkerstelle, insbesondere für eine Gemeinschaftsantennenanlage,
bei der normalerweise der Hauptverstärker an eine ein oder mehrere Verbraucher versorgende
Übertragungsleitung angeschaltet iJt die bei Ausfall oder Störung des Hauptverstärkers
von diesem getrennt und dem stets eingeschalteten und voll betriebsfähigen Reserveverstärker
zugeschaltet wird.
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Von Verstärkereinrichtungen in Nachrichtenübertragungusystemen, beispielsweise
in Gemeinschaftsantennenanlagen, wird ein hohes Maß an Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit
vorausgcsetzt. Um diesen Forderungen möglichst gerecht zu werden, hat man bereits
vorgeschlagen, jedem Verstärker einen zweiten, sogenannten Reserveverstärker parallel
zu schalten, der jedoch im Normalfall nicht cingei;chaltet ist. Derartige Verärkereinrichtungen
arbeiten z.B. in der Weise, daß die am Eingang und arti Ausgang des ersten Verstärkers
vorhandenen Signalspannungen miteinander verglichen werden und, sobald das Verhältnis
dieser beiden Signalspannungen von einem vorgegebenen Wert abweicht 9 der erste
Verstärker abgeschaltet und der Reserveverstärker eingeschaltet wird, Für die Überwachung
des geforderten Verhältniswertes ist jedoch ein zusätzlicher Verstärker erforderlich,
so daß die Vorteile, die sich durch den im Normalfall nicht betriebenen Reserveverstärker
ergben, teilweise
oder sogar ganz verloren gehen. Diese Umschalteinrichtung
hat darüber hinaus den Nachteil, daß sich während der Umschaltung von einen zum
anderen Verstärker, insbesondere bei Röhrenverstärkern, wegen der dort gegebenen
Anheizzeit für die Röhren, ein mehr oder weniger großer Nachrichtenverlust ergibt.
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Diesem Nachteil wird bei einer anderen bekannten Verstärkereinrichtung
in der Weise begegnet daß der ReXverveveritärker stets eingeschaltet und damit unmittelbar
nach Zuochaltung auf das' Übertragungsnetz betriebsbereit ist. Die Überwaschung
des' Hauptverstärkers erfolgt dabei nicht durch Verglcich seiner Eingangs' spannung
mit seiner Ausgangs spannung, sondern durch Vergleich der Hauptverstärker-Ausgangsspannung
mit der im allgemeinen gleichgroßen Reserveverstärker-Ausgangsspannung, wobei die
Umschaltung vom Hauptverstärker zum Reserveverstärker dann erfolgt, wenn die Ausgangsspannung
des Hauptverstärkers im Vergleich zur Ausgangsspannung des Reserveverstärkers unter
ein bestimmtes, zulässiges Maß absinkt. Bei diesen Umschalteinrichtungen ergeben
vich jedoch insofern Schwierigkeiten, weil an den beiden Eingängen der Umschalteinrichtung
je eine Signalspannung anliegt 9 so daß eine ausreichende Entkopplung zwischen den
Ausgang der Umschalteinrichtung, an der die eine durchgeschaltete Signalspannung
anliegt, und dem leerlaufenden Eingang der Umschalteinrichtung, dem die zweite Signalspannung
zugeführt ist. nicht immer gewährleistet ist. Dies wirkt sich vor allem dann ungünstig
aus, wenn es sich um in getrennten Frequenzumsetzern aufbereitete Signalspannungen
handelt, da es in diesem Fall leicht zu unerwünschten Interferenzen kommen kann.
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Vorliegender Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wog aufzuzeigen,
wie unter Umgehung der aufgczeigten Schwierigkeiten eine möglichst große Zuverlässigkeit
und
Sicherheit im Betrieb derartiger Verstärkereinrichtungen erzielt
werden kann.
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Gemäß der Erfindung, die sich auf eine Umschalteinrichtung der eingangs
genannten Art bezieht, wird dies in einfacher Weise dadurch erreicht, daß in den
beiden Leitungszügen, welche die Ausgänge der beiden Verstärker mit dem gemcin-Samen
Anschlußpunkt für die Übertragungsleitung verbinden, jeweils zwei gemeinsam betätigte
Umschaltmittel vorgesehen sind, derart, daß in einer ersten Schaltstellung der Ausgang
dc Hauptverstärkers über die beiden in Serie geschalteten Umschaltmittel mit dem
gemeinsamen AnUchlußpunkt verbunden ist und der Ausgang des Reserveverstärkers über
das in einem Leitungszug liegende erste Umschaltmittcl mit einem Ersatzwiderstand
abgeschlossen und das zwischen den beiden Umichaltmitteln liegende Beitungsstück
des Leitungszuges über das zweite Umschaltmittel in der Nähe des gemeinsamen Anschlußpunktes
mit Masse verbunden ist, und daß in einer zweiten, bei Ausfall des Hauptverstärkers
eingenommenen Schaltstellung der vier Umschaltmittel die Betriebszustände in beiden
Leitungszügen vertauscht sind.
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Gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens erden als Umschaltmittel
Relais, vorzugsweise Schutzgasrelais, verwendet, wobei die Relaiskontakte der jeweiligen
ersten Umschaltmittel jedes Leitungszuges außen liegen, während die Kontakte der
jeweils zweiten Umschaltmittel dazwischen angeordnet sind.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in einem Auf3-führungsbeispiel
anhand von zwei Figuren näher erläutert.
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Bs zeigen:
Fig. 1 das Schaltbild einer Umschalteinrichtung
nach der Erfindung, Fig.2 eine baulichc Ausführungsform der Umschalteinrichtung
nach Fig.1.
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Dic Fig.1 zeigt eine, beispielsweise in einer Gemeinschaftsantennenanlage
verwendete, Verstärkeranordnung, mit einem Hauptverstärker 1 und einem gleichartigen
Reserveverstärker 2, der stets eingeschaltet und damit betricbubereit, aber im Normalfall
nicht an die zu den einzelnen Verbrauchern führende Übertragungsleitung 3 angeschaltet
ist. Die beiden Verstärker erhalten das gleiche Eingangssignal, dau beispielsweise
über eine Leitung angeliefert oder unmittelbar über eine gemeinsame, möglicherweise
auch getrennt über zwei getrennte Antennen empfangen werden kann. Dic Ausgänge der
beiden Verstärker 1 und 2 sind mit dem gemeinsamen Anschlußpunkt 4 für die Übertragungsleitung
3 über je einen Leitungszug 5,6 verbunden, in denen jeweils zwei Umschaltmittel
7,8 bzw. 9,10 vorgesehen sind. Diese stets gemeinsam betätigten Umschaltmittel 7,8,9,10
sind im Normalbetrieb der Verstärkeranordnung derart geschaltet, daß in einer ersten
Schaltstellung, die in der Fig.1 dargestellt ist, der Ausgang des Hauptverstärkers
1 über die beiden Umschaltmittel 7,8 mit dem Anschlußpunkt 4 für die Übertragungsleitung
3 verbunden ist, während der Ausgang des Reserveverstärkers 2 über das in seinem
Leitungszug 5 liegende erste Umschaltmittel 9 mit einen ohmschen Ersatz widerstand
11 abgeschlossen ist. Dieser Ersatzwiderstand hat dabei zweckmäßig einen Widerstandswert,
der dem Wellenwiderstand der Übertragunguleitung 3 ents-pricht. Gleichzeitig ist
bei der ersten Schaltstellung das zwischen den beiden Umschaltmitteln 9 und 10 liegende
Leitungsstück 6' des Leitungszuges 6 über das zweite Umschaltmittel 10 mit Mas"c
verbunden. Durch diese Maßnahmen
wird in vorteilhafter Weise eine
gute. Entkopplung zwischen dem Ausgang des Reservevertitärkers 2 und den Anschlußpunkt
4 der Übertragungsleitung 3, an dem das Signal des Hauptverstärkers 1 anliegt, erreicht.
Es ist dabei zweckmäßig, enn die beiden Umschaltmittel 8 bzw. 10 möglichst nahe
am Anschlußpunkt 4 angeordnet sind.
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Bei Ausfall oder Störung des Hauptverstärkers 1 wird dieser von der
Übertragungsleitung 3 abgetrennt und gleichzeitig der Reserveverstärker 2 aufgeschaltet.
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Dies geschieht in der Weise, daß die Umschaltmittel 7, 8,9,10 gemeinsam
von der ersten in die zweite, ge-;trichelt dargc:tclltc Schaltstellung gebracht
werden.
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In dieser zweiten Schaltstellung sind dann die Bctriebszustande für
die beiden Leitungszüge 5,6 vertauscht, da der Ausgang des Hauptverstärkers 1 über
das erste Schaltmittel 7 mit einem weiteren, gleichgroßen Ersatzwiderstand 12 verbunden
ist und das zwischen den beiden Umschaltnitteln 7,8 liegende Leitungsstück 5 über
das zweite Umschaltmittcl 8 nach Masse geführt ist, während nunmehr der Auagang
des Reserveverstärkers 2 über die jctzt in Serie liegenden Umschaltmittel 9,10 mit
dem Anschlußpunkt 4 für die Übertragungsleitung 3 verbunden ist.
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In der Fig.2 ist eine mechanische Ausführungsform der in Fig.1 gezeigten
Umschalteinrichtung dargestellt.
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Die Umschaltmittel sind hier in Form von Schutzgasrelais ausgebildet,
wobei die zu jedem Umschaltmittel gehörenden Kontakte 13,14,15,16 jeweils in einer
länglichen Rohrhülse 17,18,19,20 angeordnet sind. Diese in Koaxialbauweise ausgebildeten
Kontakte 13,14,15,16 und damit die dazugehörigen Rohrhülsen 17,18,19,20 sind parallel
nebeneinanderliegend angeordnet und werden
gemeinsam über eine einzige
Erregerspule 21 geschaltet, wobei das mit dem Spulenkern in Verbindung stehende,
an beiden Enden des Spulenkerns anliegende Joch 22 mit den einzelnen Rohrhülsen
verbunden ist. Die Rohrhülsen 17,18, 19,20 sind dabei derart nebeneinander angeordnet,
daß die mit den Verstärkerausgängen verbundenen Umschaltmittcl, d.h. die dazugehörigen
Kontakte 13 bzw. 16, außen anliegen und die Kontaktc 14 und 15 dazwischen angeordnet
sind, wobei die Kontakte 13 und 14 im Leitungszug 5 des Hauptverstärkers 1 und die
Kontakte 15 und 16 im Leitungszuug 6 des Reserveverstärkers liegen (vergl.
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Fig.1). Die Ansclilußklemmen für den Hauptverstärker bzw. Reserveverstärkerausgang
und den Anschlußpunkt für die Übertragungsleitung ind zweckmäßig als Koaxialbuchsen
23,24,25 ausgebildet, die in ihrer Gesamtheit an einer Seite eines die Umsehalteinrichtung
aufnehmenden Ohas.;i 26, und zwar unmittelbar vor den zugehörigen Umschaltmitteln,
angeordnet sind. Gemäß der weiter oben beschriebenen Kontaktanordnung bedeutet das,
daß die Koaxialbuchsen 23 und 25 mit dem Ausgang des Hauptverstärkers bzw. Reserveverstärkers
zu verbinden sind, während die dazwischen liegende Koaxialbuchse 24 den Anschlußpunkt
für die Übertragungsileitung bildet.
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Zur besseren gegenseitigen Abschirmung sind die Innenleiteranschlüsse
für die Koaxialbuchsen 23,24,25 in je einer wannenartigen Kammer angeordnet. In
der Fig.2 liegen die Kontakte der einzelnen Umschaltmittel ebenfalls in einer ersten
Schaltstellung. In dieser ersten Schaltstellung ist der Innenleiter der Koaxialbuchse
23 über die Kontaktzuführungen 1 3a, 1 3b, 1 4a und 1 4b mit dem Innenleiter der
Koaxialbuchse 24 verbunden. Außerdem ist die Kontaktzuführung 13c mit einem ohmschen
Ersatzwiderstand 12 abgeschlossen und die Kontaktzuführung 14c mit Masse verbunden.
Für den Reserveverstärker sind die
Kontaktc in der ersten Schaltstellung
so geschaltet, daß der Innenleiter der Koaxialbuchse 25 über die Kontaktzuführungen
16a und 16c mit dem Ersatzwiderstand 11 verbunden ist, während die Kontaktzuführungen
16b,15a und 15c in Serie liegen undtnach Masse gefuhrt sind. Die nicht kontaktierte
Kontaktzuführung 15b ist schließlich mit dem Innenlciter der Koaxialbuchse 24 verbunden.
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10 Patentansprüche 2 Figuren