DE19507359C2 - Tyminski-Hylas-Leitungsbrücke - Google Patents

Abstract

Bei einer Tyminski-Hylas-Leitungsbrücke zum Aufteilen von einem Summentor zugeführter Hochfrequenzleistung auf mehrere Einzeltore bzw. zum Zusammenführen von Einzeltoren zugeführter Hochfrequenzleistung in einem Summentor, bei der von jedem Einzeltor jeweils ein erstes nZK4-langes Leitungsglied zum Summentor und ein zweites nZK4-langes Leitungsglied zu einem einseitig an Masse liegenden Lastausgleichwiderstand führt und von zwei benachbarten Einzeltoren eines dieser zum Lastausgleichswiderstand führenden Leitungsglieder umgepolt ist (n = 1, 2, 3 ... und <= Betriebswellenlänge), ist zwischen jedem Einzeltor und dem zum Summentor führenden Leitungsglied jeweils ein Serienresonanzkreis angeordnet, für Leitungsglieder mit ungeradzahligem n außerdem vor dem Summentor und vor dem Lastausgleichswiderstand ein zweiter bzw. dritter Serienresonanzkreis.

Description

Die Erfindung betrifft eine Tyminski-Hylas-Leitungsbrücke laut Oberbegriff des Hauptanspruches.

Tyminski-Hylas-Leitungsbrücken, die zur Gruppe der Posthumus-Leitungsbrücken gehören (Meinke/Grundlach, Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, 3. Aufl., Seite 1445 bzw. 5. Aufl. Seiten P18/P19) sind bekannt. Sie besitzen wegen des einseitig an Masse liegenden Lastausgleichswiderstandes einen sehr einfachen Aufbau, sind aber bezüglich Anpassung und Entkopplung relativ schmalbandig.

Dies gilt auch für eine bekannte Tyminski-Hylas-Leitungsbrücke, bei der die Einzeltore und Lastausgleichswiderstände kapazitiv belastet werden (Offenlegungsschrift 3 837 282), auch diese bekannte Brücke ist relativ schmalbandig.

Bei Wilkinson-Brücken, die einen spannungsmäßig hochliegenden Lastausgleichswiderstand besitzen, ist es an sich bekannt, zwischen dem Summentor und dem Verbindungspunkt der zu den Einzeltoren führenden Leitungen einen Serienresonanzkreis und zwischen den Einzeltoren und diesen zum Summentor führenden Leitungen bzw. Lastausgleichswiderstand jeweils Serienkapazitäten vorzusehen (JP 56-58310). Hierdurch wird sogar die Wilkinson-Brücke schmalbandiger.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Tyminski-Hylas-Leitungsbrücke der eingangs erwähnten Art bezüglich Anpassung und Entkopplung in der Frequenz-Bandbreite zu verbessern.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Tyminski-Hylas-Brücke laut Oberbegriff des Hauptanspruches durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die zusätzlichen zwischengeschalteten Serienresonanzkreise kann die Frequenzbandbreite einer solchen Brücke verbessert werden, indem beispielsweise alle Serienresonanzkreise etwa auf die Mittenfrequenz (Be­ triebswellenlänge der Leitungsglieder) abgestimmt werden. Durch Verschieben der Resonanzfrequenz gegenüber der Mittenfrequenz nach oben und unten kann die Bandbreite der Brücke noch weiter vergrößert werden. Je nach Anfor­ derung kann so durch entsprechende Dimensionierung der Serienresonanzkreise die Brücke bezüglich Anpassung und/oder Entkopplung optimiert werden. In der Praxis hat sich gezeigt, daß selbst bei einer einstufigen Brücke (λ/4-lange Leitungsglieder) eine Frequenzbandbreite von weit über eine Oktave erzielbar ist. Die Erfindung ist dabei sowohl für einstufige als auch für zwei- oder mehrstufige Brücken geeignet, bei denen in an sich bekannter Weise die Leitungsglieder durch mehrere in Serie wirkende λ/4-lange Leitungsabschnitte gebildet sind. Die Erfindung ist sowohl bei Zweifach- als auch bei Mehrfach-Brücken anwendbar, bei denen 3 oder mehr Eingänge und ein gemeinsamer Ausgang vorgesehen sind, wie sie beispielweise zum Zusammenführen von drei oder mehr Hochfrequenzsendern in einem gemeinsamen Antennen­ ausgang oder zum Aufteilen von einem gemeinsamen Anschluß zugeführter Hochfrequenzleistung auf 3 oder mehr einzelne voneinander getrennte Ausgänge benutzt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine einstufige Zweifach-Tyminski-Hylas-Lei­ tungsbrücke zum Zusammenführen von Hochfrequenzleistung mit zwei Eingängen E1 und E2 und einem gemeinsamen Ausgang A sowie einem einseitig an Masse liegenden Lastaus­ gleichswiderstand LAW. Die Brücke ist einstufig aufgebaut, sie besteht aus vier bei der Betriebswellenlänge λ jeweils λ/4-langen Leitungsgliedern G1 bis G4, die beispielsweise als λ/4-lange Koaxialleitungen ausgebildet sind. Das eine vom Eingang E2 zum Lastausgleichswiderstand LAW führende Leitungsglied G4 ist in bekannter Weise umgepolt (-λ/4-Leitungsglied, auch ersetzbar durch ein 3/4λ-Lei­ tungsglied, dann ist die Anordnung aber schmalbandiger). Der Wellenwiderstand dieser Leitungsglieder ist bezogen auf den Bezugs-Widerstandswert Z zu Z . √2 gewählt. Der Widerstandswert des Lastausgleichswiderstandes ist Z.

Zwischen den Eingängen E1 bzw. E2 und den zum gemeinsamen Ausgang A führenden Leitungsgliedern G2 und G3 ist jeweils ein Serienresonanzkreis S1 bestehend aus der Serienschal­ tung einer Induktivität L1 und einer Kapazität C1 zwi­ schengeschaltet, zwischen dem Verbindungspunkt dieser beiden Leitungsglieder G2 und G3 und dem gemeinsamen Ausgang A ist ein weiterer Serienresonanzkreis S2 beste­ hend aus einer Induktivität L2 und einer Kapazität C2 zwischengeschaltet. Außerdem ist zwischen dem Verbin­ dungspunkt der beiden Leitungsglieder G1 und G4 und dem einseitig an Masse liegenden Lastausgleichswiderstand LAW ein dritter Serienresonanzkreis S3 bestehend aus einer Induktivität L3 und einer Kapazität C3 zwischen­ geschaltet. Je nach Dimensionierung dieser Serienreso­ nanzkreise S1, S2 und S3 kann die Brücke bezüglich An­ passung und/oder Entkopplung optimiert werden, je nachdem wie die Resonanzfrequenzpole dieser Serienresonanzkreise bezüglich der Mittenfrequenz (Betriebswellenlänge λ) der Brücke gelegt werden.

Fig. 2 zeigt die Anwendung der Erfindung bei einer 3-fach Tyminski-Hylas-Leitungsbrücke mit drei Eingängen E1, E2 und E3 und einem gemeinsamen Ausgang A sowie drei jeweils einseitig an Masse liegenden Lastausgleichs­ widerständen LAW1 bis LAW3. Auch hier ist für jeden Brückenteil zwischen zwei benachbarten Eingängen und dem zum Ausgang A führenden Leitungsglied ein Serien­ resonanzkreis S1 zwischengeschaltet, für den Brückenkreis I also zwischen den benachbarten Eingängen E1 und E2 und den zum Ausgang A führenden Leitungsgliedern G2 und G3, für den Leitungsteil II zwischen den hier benachbarten Eingängen E1 und E3 bzw. für den Brückenteil III zwischen den Eingängen E2 und E3 in entsprechender Weise. Außerdem ist vor jedem Lastausgleichswiderstand ein Serienreso­ nanzkreis S3 und zwischen dem Summenpunkt aller Brücken­ teile I, II, III und dem gemeinsamen Ausgang A ein ent­ sprechender Serienresonanzkreis S2 vorgesehen.

Die Erfindung ist nicht nur bei einer einstufigen Lei­ tungsbrücke anwendbar, sondern in analoger Weise auch bei zwei- oder mehrstufigen Leitungsbrücken, bei denen die von den Eingängen zum gemeinsamen Summentor führenden Leitungsglieder und/oder die von den Eingängen zu dem Lastausgleichswiderstand führenden Leitungsglieder jeweils durch mehrere n in Reihe wirkende λ/4-lange Leitungs­ abschnitte gebildet sind. Für eine geradzahlige Anzahl (n = 2, 4 . . .) der zum Ausgang A führenden Leitungsglieder G2, G3 kann dabei der Serienresonanzkreis S2 entfallen, er wird in diesem Fall ja dann jeweils durch ein oder mehrere vor dem Ausgang A oder unmittelbar nach dem Eingang E1 bzw. E2 angeordnete λ/4-lange Leitungsstücke ersetzt. Gleiches gilt für die zum Lastausgleichswider­ stand LAW führenden Leitungsglieder G1, G4, auch hier ist für geradzahliges n der vorgesehene Serienresonanz­ kreis S3 überflüssig, da er ja wiederum durch λ/4-lange Leitungsabschnitte nach dem Eingang bzw. vor dem Last­ ausgleichswiderstand ersetzt ist. Für ungeradzahliges n solcher mehrstufigen Brücken sind jedoch die in Fig. 1 dargestellten Serienresonanzkreise S2 und S3 vorgesehen. Gleiches gilt natürlich auch für eine mehrstufige Mehrfach-Leitungsbrücke gemäß Fig. 2.

Die Serienresonanzkreise sind in bekannter Weise ausge­ bildet, für hohe Frequenzen können sie alleine durch Kondensatoren, deren serieninduktiver Anteil für die Realisierung der Induktivität ausgenutzt wird, gebildet werden. Sie können auch in bekannter Weise als Leitungs­ elemente ausgebildet sein.

Claims (4)

1. Tyminski-Hylas-Leitungsbrücke zum Aufteilen von einem Summentor (A) zugeführter Hochfrequenzleistung auf mehrere Einzeltore (E1, E2, E3) bzw. zum Zusammenführen von Einzeltoren (E1, E2, E3) zugeführter Hochfrequenz­ leistung in einem Summentor (A), bei der von jedem Einzeltor (E1, E2, E3) jeweils ein erstes n . λ/4-langes Leitungsglied (G2, G3) zum Summentor (A) und ein zweites n . λ/4-langes Leitungsglied (G1, G4) zu einem einseitig an Masse liegenden Lastausgleichswiderstand (LAW, LAW1, LAW2, LAW3) führt und von zwei benachbarten Einzeltoren (z. B. E1 und E2) eines dieser zum Last­ ausgleichswiderstand führenden Leitungsglieder (z. B. G4) umgepolt ist, wobei n = 1, 2, 3 . . . und λ = Be­ triebswellenlänge ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen jedem Einzeltor (E1, E2, E3) und dem zum Summentor (A) führenden Leitungs­ glied (G1, G3) jeweils ein Serienresonanzkreis (S1) angeordnet ist.

2. Leitungsbrücke nach Anspruch 1, bei der n der jeweils zum Summentor (A) führenden ersten n . λ/4-langen Lei­ tungsglieder ungeradzahlig ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Verbindungspunkt dieser zum Summentor (A) führenden Leitungsglieder (G2, G3) und dem Summentor (A) ein zweiter Serienresonanzkreis (S2) angeordnet ist.

3. Leitungsbrücke nach Anspruch 1 oder 2, bei der n der zum Lastausgleichswiderstand führenden zweiten n . λ/4-langen Leitungsglieder (G1, G4) ungeradzahlig ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Verbindungspunkt dieser zum Lastaus­ gleichswiderstand führenden Leitungsglieder (G1, G4) und dem Lastausgleichswiderstand ein dritter Serien­ resonanzkreis (S3) angeordnet ist.

4. Leitungsbrücke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonanzfrequenz des Serienresonanzkreises bzw. der Serienresonanzkreise (S1, S2, S3) so bemessen ist, daß die Brücke bezüglich Anpassung und/oder Entkopplung optimale Frequenzbandbreite besitzt.