DE2037422C - In Form einer T Schaltung ausgebildeter Dampfungsentzerrer fur kurze und sehr kur ze elektromagnetische Wellen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen in Form einer zweigen ohmsche Widerstände, und in dessen Quer-T-Schaltung ausgebildeten Dämpfungsentzerrer für zwßig die Serienschaltung eines ohmschen Widerkurze und sehr kurze elektromagnetische Wellen, in Standes und einer Reaktanz angeordnet sind, wird dessen Längszweigen ohmsdhe Widerstände, und in diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dessen Querzweig die Serienschaltung eines ohmschen 5 wenigstens die in den Längszweigen liegenden ohm-Widerstands und einer Reaktanz angeordnet sind. sehen Widerstände Teile des Innenleiters einer ko-

Bekanntlich erfahren elektrische Nachrichten- axialen Leitung bilden, deren Wellenwiderstand dersignale beim Durchlaufen von Übertragungsstrecken art gewählt ist, daß die Eigeninduktivität der ohmwegen deren frequenzabhängigen Eigenschaften unter sehen Widerstände nahezu völlig kompensiert ist.
anderem sogenannte Dämpfungsverzerrungen, die in i° Bei der Erfindung wird von der sich auf die Vierdafür geeigneten Dämpfungsentzerrern ausgeglichen poltheorie stützenden Überlegung ausgegangen, einen werden müssen, wenn die im elektrischen Signal ent- derartigen Dämpfungsentzerrer nicht in Fonn eines haltene Information am Empfangsort nicht in unzu- überbrückten T-Gliedes, sondern in Form eines einlässiger Weise verfälscht werden soll. Bekannte fachen T-Gliedes zu realisieren, bei dem die in den Möglichkeiten zur Realisierung solcher Dämpfungs- 15 Längszweigen liegenden Widerstände hinsichtlich entzerrer bestehen beispielsweise in der Kettenschal- ihres Widerstandswertes nicht mehr dem Wellentung von überbrückten T-Gliedern, bei denen jeweils widerstand entsprechen, und somit von vornherein die Impedanzen des Überbriickungszweiges und des einen gewissen Reflexionsfaktor und eine gewisse Querzweiges zueinander dual sind. An Stelle der Grunddämpfung zuzulassen. Es läßt sich dabei in der Kettenschaltung einzelner Glieder läßt sich auch ein ao Dämpfungskurve zwar nicht jeder beliebige Dämpüberbrücktes T-Glied verwenden, dessen Über- fungshub realisieren, weil sonst der Reflexionsfaktor brückungsimpedanz aus einem Zweipol höheren und die Grunddämpfung zu groß werden, jedoch las-Grades besteht, wenn dabei gleichzeitig im Quer- sen sich nicht allzu große Dämpfungsverzerrungen, zweig eine dazu duale Imptdanz vorgesehen wird. wie sie in der Praxis bei vielen Übertragungseinrich-Die Realisierung derartiger Dämpfungsentzerrer wird as tungen auftreten, durch einen derartigen Entzerrer in mit steigender Frequenz deshalb immer schwieriger, ausreichendem Maß ausgleichen,
weil sich Schaltelemente ergeben, deren Größen in An Hand eines Ausführungsbeispiels soll nachden zueinarier dualen Zweigen um mehrere stehend die Erfindung noch näher erläutert werden. Zehnerpotenzen voneinander abweichen und die des- Es zeigt in der Zeichnung

halb schwielig, bzw. nur mit störenden Nebenwir- 30 Fig 1 schematisch den Aufbau und die Schaltung

kungen, wie beispielsweise parasitären Induktivitäten eines Dämpfungsentzerrers,

bzw. Kapazitäten, zu verwirklichen sind. Diese Er- F i g. 2 die Dämpfungskurve eines Entzerrers nach

scheinungen treten bereits im Frequenzbereich ab Fig. 1,

etwa 70MHz auf und sind somit insbesondere im Fig. 3 eine Schaltung, bei der die Reaktanzen

Bereich der kurzen und sehr kurzen elektromagne- 35 durch Elemente mit Leitungscharakter realisiert

tischen Wellen wirksam. Zur Vermeidung dieser sind.

Nachteile könnte man daran denken, Dämpfungsent- Die Schaltung nach Fig. 1 zeigt bereits einen bezerrer für den Bereich der kurzen und sehr kurzen sonders zweckmäßigen Aufbau insofern, als der dort elektromagnetischen Wellen aus einer Brückenschal- dargestellte Dämpfungsentzerrer aus der Zusammentung, deren entkoppelte Arme mit untereinander 40 schaltung eines aus ohmschen Widerständen begleichen Impedanzen abgeschlossen sind, aufzu- stehenden Dämpfungsgliedes mit einem Reaktanznetzbauen, wie dies beispielsweise durch die deutsche werk besteht. Das gestrichelt umrahmte Dämpfungs-Patentschrift 950 3D4 für Laufzeitentzerrer bekannt- glied 1 ist in seinem Grundkonzept ein T-Glied, in geworden ist. Als Brückenanordnungen eignen sich dessen Längszweigen die Widerstände R1 Hegen, dabei Magisdhe Ts oder 3-dB-Richtungskoppler, die 45 während im Querzweig der Widerstand A3 angeorddann als Laufzeiterttzerrer wirken, wenn ihre entkop- net ist. Das ebenfalls gestrichelt umrahmte Reaktanzpelten Arme mit reinen Reaktanzen abgeschlossen netzwerk 2 ist als leerlaufender elektrischer Vierpol sind. Bei Verwendung von zwei untereinander ausgebildet, in dessen Eingangsquerzweig ein Pargleichen Impedanzen als Abschluß für die entkoppel- allelresonanzkreis aus der Spule L1 und dem Konten Anne ließe sich zwar ein Dämpfungsentzerrer 50 densatorCt liegt. Im Längszweig liegt ein Koppelrealisieren, dessen Reflexionsfaktor frequenzunab- kondensator Ck, dem sich im zweiten Querzweig hängig auf den theoretischen Wert Null gebracht wer- wiederum ein Parallelresonanzkreis aus der Spule L 2 den kann, jedoch wäre für einen derartigen Dämp- und dem Kondensator Cl anschließt. Die Werte der fungsentzerrer ein verhältnismäßig hoher technischer Schallelemente lassen sich nach an sich bekannten Aufwand deshalb erforderlich, weil er zwingend die 55 Rechenverfahren ermitteln, und es kann das ReVerwendung zweier untereinander gleicher Impedan- aktanznetzwerk je nach den gestellten Forderungen, zen erfordert. d. h, also je nach der zu entzerrenden Kurve, in der

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, einen in Fig. 1 bereits ersichtlichen Weise gegebenenfalls für den Frequenzbereich der kurzen und sehr kurzen durch weitere Kondensatoren in den Längszweigen elektromagnetischen Wellen geeigneten Dämpfungs- 60 und weitere Parallelresonanzkreise in den Querentzerrer anzugeben, der einerseits mit der geringst- zweigen ergänzt werden. Da der Reaktanzvierpol 2 möglichen Anzahl von Schaltelementen realisiert leerläuft, wirkt er wie ein elektrischer Reaktanzzweiwerden kann und bei dem andererseits der auf- pol, dessen Eingangsblindwiderstand zwischen der tretende Reflexionsfaktor in technisch vertretbaren Eingangsklemme 3 und der auf Massepotential lie* Grenzen gehalten werden kann. 65 gendcn Leitung 4 des Entzerrers wirksam ist. Es muß

Ausgehend von einem in Form einer T-Schaltung hierzu lediglich der den Koppelkondensator CA entausgebildeten Dämpfungsentzerrer für kurze und sehr haltende Längszweig am Punkt 3 dem Im Querzweig kurze elektromagnetische Wellen, in dessen Längs- des Entzerrers liegenden Widerstand R 3 unmittelbar

Claims (6)

1. 3 4

   nachgeschaltet sein. In Fig. 1 sind weiterhin die Im Bereich verhältnismäßig hoher Frequenzen.

   Eingangsklemmen des Entzerrers mit den Bezugs- wird man zweckmäßig die Reaktanz 2 aus Schalt-

   ziflern 5 und 5' und seine Ausgangsklemmen mit den elementen mit Leitungscharakter aufbauen, wobei

   Bezugsziffern 6 und 6' bezeichnet. die Leitungen gegebenenfalls durch abstimmbare

   Bezüglich des an den Eingangsklemmen 5 und 5' 5 Trimmerkondensatoren verkürzt sein können. Zweck-

   auftretenden Reflexionsfaktors sind insbesondere die mäßig verwendet man dabei elektromagnetisch ge-

   Eigeninduktivitäten der in den Längszweigen liegen- koppelte Leiter, die entweder als einzelne starre

   den Widerstände R1 wirksam. Diese Eigeninduktivi- Leiter oder nach Art der bekannten Druck- oder

   täten sind gestrichelt eingezeichnet und mit U be- Ätztechnik aus Streifenleitungen realisiert sind. Ein

   zeichnet. Um die störende Wirkung der Eigeninduk- io entsprechendes Ausfuhrungsbeispiel ist in F i g. 3

   tivitäten L' zu vermeiden, sind die Widerstände R1 dargestellt.

   als Teile des Innenleiters einer koaxialen Leitung 7 In der Schaltung nach F i g. 3 ist wiederum das ausgebildet, deren Innenleiter mit der Bezugsziffer 8 gestrichelt umrahmte Dämpfungsglied 1 zu erkennen, und deren Außenleiter mit der Bezugsziffer 9 be- das in der bereits beschrieben Weise aufgebaut ist. zeichnet ist. Es kommt dabei darauf an, den Wellen- 15 An den Widerstand A3 im Querzweig ist dabei ein widerstand. der Koaxialleitung 7 derart zu wählen, erster Leiterabschnitt 20 nach Art einer Widerdaß die Eigeninduktivität L' nahezu vollständig korn- Standstransformation angeschlossen. Mit dem Leiter pensiert ist. Die Kompensation kann man sich in der 20 ist elektromagnetisch eiu weiterer Leiter 21 ge-Weise vorstellen, daß durch die Wirkung der verteil- koppelt. Die Leiter 20 und 21 sind nach Art der geten Kapazität der Koaxialleitung 7 die störende Wir- ao druckten Schaltungen auf einer aus dielektrischem kung der Längsinduktivitäten L' gerade aufgehoben Material bestehenden Platte 22 angeordnet und beiwird. Die Widerstände R1 können aus konzentrier- snielsweise mit Hilfe eines aus leitendem Material ten Widerständen oder aus verteilten Widerständen, bestehenden Gehäuses derart verschaltet, daß einwie beispielsweise Kohleschichtwiderständen, be- seitig kurzgeschlossene Leitungsabschnitte entstehen, stehen. Zweckmäßig legt man deshalb den Wellen- 25 die durch in ihrem Kapazitätswert einstellbare Trimwiderstand der Koaxialleitung 7 empirisch fest und merkondensatoren zu Parailelresonanzkreisen erverwendet hierzu den dargestellten Schaltungsaufbau. gänzt sind. Bei diesem Aufbau bilden die Leiterin entsprechender Weise läßt sich erforderlichen- abschnitte 20 und 21 in Verbindung mit den ihnen falls auch die dem Widerstand R 3 im Querzweig zugeordneten Kondensatoren 23 die Parallelresozuzuordnende Eigeninduktivität in genau der glei- 30 nanzkreise L1, Cl bzw. L2, Cl im Ausführungschen Weise kompensieren, wenn man auch den beispiel gemäß F i g. 1 nach, während der Koppel-Widerstand R 3 als Innenleiterteil einer koaxialen kondensator Ck durch die elektromagnetische Kopp-Leitung 10 mit dem Innenleiter 11 und dem Außen- lung zwischen den Leitern 20 und 21 nachgebildet leiter 12 ausbildet, wie dies in F i g. 1 kenntlich ge- wird. In bekannter Weise muß puch bei einem dermacht ist. 35 artigen Aufbau für einen entsprechenden Masse-Bei einem im Bereich um 700 MHz realisierten belag beim Aufbau der gedruckten Schaltung gesorgt Dämpfungsentzerrer erhalten beispielsweise die werden, und man muß weiterhin darauf bedacht sein, Widerstände R1 einen Wert von stwa 2,7 Ω, der daß die Außenleiter der Koaxialleitung mit dem Widerstand R 3 einen Wert von etwa 200 Ω, die Spu- Massebelag der gedruckten Scheltung in elektrisch lenLl und Ll haben einen Wert von etwa 8nH, ♦" gut leitender Verbindung stehen, was beispielsweise die Kondensatoren Cl und Cl haben einen Wert von mit Hilfe eines geeigneten metallischen Gehäuses etwa 5,4 pF und der Koppelkondensator CJk einen möglich ist.

   Wert von etwa 1,5 pF. Verwendet man für die Wie bereits erwähnt, läßt sich bei dem beschriebe- WiderständeRl und Rl gewendelte Schichtwider- nen Entzerrer erreichen, daß die Werte der einzelnen stände mit einem durchmesser von etwa 3 mm, dann 45 Schaltelemente in untereinander gleichartigen ergibt sich für den Innendurchmesser des Außen- Größenordnungen liegen. Durch den gewählten leiterr 9 ein Wert von etwa 3,5 mm zur Erzielung Schaltungsaufbau können das eigentliche Dämpdes erforderlichen Wellenwiderstandes der Koaxial- fungsglied 1 und das Reaktanznetzwerk 2 erforderleitung 7. Für das Reaktanznetzwerk 2 können kon- Hchenfalls voneinander getrennt werden, wodurch zentrierte Bauelemente, wie Luftspulen und Trim- 50 sich wiederum die Abstimmung des Entzerrers vermerkondensatoren, verwendet werden, die beispiels- einfacht. Darüber hinaus läßt sich mit einer verhältweise auf einer mit gedruckten Leitungszweigen ver- nismäßig geringen Anzahl von Schaltelementen eine sehenen Kunststoffplatte angeordnet sind. Die Ver- im Regelfall ausreichende Entzerrung erreichen, wowendung von Trimmerkondensatoren hat den Vor- bei gleichzeitig das Auftreten parasitärer Reaktanzteil, daß eine Einstellung bzw. ein Abgleich des ferti- 55 elemente insofern weitgehend vermieden ist, als die gen Entzerrers ohne weiteres möglich ist. besonders störende, den Widerständen zuzuordnende In Fig. 2 ist die mit dem vorbeschriebenen Aus- Serieninduktivität unmittelbar am Ort ihres Auftreführungsbeispiel erreichte Entzerrung a_b in mNp in tens kompensiert wird. Aus diesem Grunde ist die Abhängigkeit von der Frequenz/ dargestellt. Die angegebene Schaltung vor allem in solchen Frequenz-Kurve 14 zeigi dabei die zu entzerrende Dämpfungs- 60 bereichen günstig, in denen die parasitäre Serienkurve, die ausgezogen gezeichnete Kurve 15 zeigt. induktivität der Widerstände bereits spürbar in Erdie theoretische Sollkurve des Entzerrers bei einem scheinung tritt,
   zugelassenen Reflexionsfaktor von etwa 5%, und Patentansprüche:
   die gestrichelt gezeichnete Kurve 16 zeigt die Meßkurve, deren Abweichung von der theoretischen Soll- 6₅ 1. In Form einer T-Schaltung ausgebildeter kurve im interessierenden Frequenzbereich, also etwa Dämpfungsentzerrer für kurze und sehr kurze zwischen 635 und 735 MHz, einen Wert von elektromagnetische Wellen, in dessen Längszwei- + 5 mNß nicht Ubersehreitet. gen ohmsche Widerstände, und in dessen Quer-

   zweig die Serienschaltung eines ohmschen Widerstandes und einer Reaktanz angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß. wenigstens die in den Längszweigen liegenden ohmschen Widerstände (Rl) Teile des Innenleiters (8) einer koaxialen Leitung (7) bilden, deren Wellenwiderstand derart gewählt ist, daß die Eigeninduktivität (V) der ohmschen Widerstände (Ä 1) nahezu völlig kompensiert ist.
2. 2. Dämpfungsentzerrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch der im Querzweig liegende ohmsche Widerstand (A3) Teil des Innenleiters (11) einer koaxialen Leitung (10) ist.
3. 3. Dämpfungsentzerrer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktanz (2) als leerlaufender elektrischer Vierpol mit Parallelresonanzkreisen (Ll, Cl; Ll, Cl) in den Querzweigen und Kondensatoren (Ck) in den Längszweigen ausgebildet und derart geschaltet ist, daß der die Kondensatoren (Ck) enthaltende Längszweig dem im Querzweig liegenden Widerstand (K 3) unmittelbar (3) nachgeschaltet ist.
4. 4. Dämpfungsentzerrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktanz (2) aus Elementen mit Leitungscharakter besteht.
5. 5. Dämpfungsentzerrer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktanz (2) aus elektromagnetisch gekoppelten Leitern (20, 21) besteht, die einseitig durch konzentrierte variable Kapazitäten (23) abgeschlossen sind.
6. 6. Dämpfungsentzerrer nach Anspruch 4 oder S, dadurch gekennzeichnet, daß die als Leiter (20, 21) ausgebildeten Elemente der Reaktanz (2) in der Art von Streifenleitungen realisiert sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen