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"Phasenvergleichseinrichtung" Die Erfindung betrifft eine Phasenvergleichseinrichtung
zum Abgleich zweier, die symmetrlschen hälften einer Sendeantenne speisender Leistungsasender
mit einer Phasenbrücke und einem vorgeschalteten phasendrehenden Netzwerk, dessen
beide Eingänge mit je einer Meßsonde für die Speiseströme der Antennenhälften verbunden
sind.
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In der Sendetechnik ist es Ublich, zur Vermeidung eines volle ständigen
Programmausfalle bei Sanderstörungen zwei Leistungssender parallel zu schalten und
damit eine Sende antenne zu speisen. Dabei können entwedor die Ausgänge der Leistungssender
über eine für die zu übertragende leistung ausgelegte BrUckenschaltung parallelgeschaltat
und Uber eine gemeinsame Speiseleitung mit den symmetrischen Hälften der Sandeantenne
verbunden sein, oder es können die beiden Leistungssender unabhängig voneinander
die Antennenhälften über getrennte Leitungen speisen. Bci beiden Einspeisungsarten
ist es
erforderlich, die Phasenlage der Leistungssender durch eine
Phasenvergleichseinrichtung zu überwachen, die eine auftreten= de Phasenabweichung
mißt. Zur Phasenkorrektur ist dabei dem Eingang eines der beiden Leistungssendcr
ein Phasenschieber vorgeschaltet, der entweder von Hand oder automatisch entu sprechend
den ermittelten ISeßwerten steuerbar ist.
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Eine bekannte Phasenvergleichseinrichtung (DT-AS 1 541 455) weist
eine Phasenbrücke auf, deren beide Eingänge mit je einer Meßsonde für die Speiseströme
verbunden sind, wobei die elektrischen Meßwerte mittels eines, in die verbindungsleitung
zwischen einem Eingang und einer Meßsonde geschalteten Netz= werks um einen Winkel
von. 90° ei. gegeneinander in der Phase gedreht werden. Das phasendrehende Netzwerk
muß jedoch bei jedem Frequenzwechsel nachgestimmt werden, da das Netzwerk bei einer
gewählten Einstellung nur für eine ganz bestimmte Sendefrequenz die Phase um 90°
dreht.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Nachteile der bekannten
Anordnungen zu vermeiden und eine Phasenvergleichseinrichtung anzugeben, bei der
die von den Meßsonden abge= gebenen, im Normalbetrieb gleichphasigen Spannungen
unab= hängig von der Sendefrequenz stets um 900 el. gegeneinander phasenverschoben
werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgernäß dadurch gelöst, daß das phasendrehende
Netzwerk zwei gegensinnig drehende Phasen drehglicder aufweist, wobei die Summe
der Teilphasendrehungen der Phasendrehglieder eine Phasendrehung von 900 el. ergibt
und die Frequenzabhängigkeiten der Teilphrasendrehungen gegen= läufig und so bemessen
sind, daß sie sich aufheben.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besten darin, daß das
erste Phasendrehglied zwei im Gegentakt geschaltete RC-L-Glieder mit Hochpaßverhalten
und das zweite Phasendreh= glied zwei im Gegentakt geschaltete RC-L-Glieder mit
Tiefpaß= verhalten enthält.
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In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß als Phasenbrücke
eine für sich bekannte Rieggerbrücke vorgesehen iat.
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Eine Möglichkeit besteht darin, zur Feststellung von Gleich- -oder
Gegenphasigkeit der Speiseströrtte das eine aer beiden Phasendrehgieder um einen
bestimmten festen Betrag zu vers stimmen.
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In vorteilhafter Weise ist zur Verstimmung des Phasendrehgliedes ein
Scheiwiderstand vorgesehen, der in den Schaltkreis des Phasendrehgliedes mittels
eines fernsteuerbaren Schalt relais einschaltbar ist.
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Die Erfindung wird mit ihren Einzelheiten und Vorteilen anhand des
in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert; es zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Sendeanlage und Fig. 2 ein elektrisches Schaltbild
der erfindungsgemäßen Phasenvergleichseinrichtung.
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Wie aus Fig. 1 hervorgeht, wird die Sendeantenne 1 mit ihren Hälften
2,3 von den beiden parallel betriebenen Leistungssen= dern 4,5 ilber elektrisch
im allgemeinen ungleich lange Ver= bindungsleitungen 6,7 gespeist. Die Leistungssender
4,5
über elektrisch im allgemeinen ungleich lange Verbindungs= leitungen
6,7 gespeist. Die Leistungssender 4,5 werden von einem gemeinsamen Steuersender
8 angesteuert, wobei zwischen dem Steuersender 8 und dem Leistungssender 5 ein von
hand einstellbarer Phasenschieber 9 geschaltet ist. Der Phasen schieber 9 dient
zur Einstellung der Phasengleichheit der beiden Speiseströme J1 und J2 an den Fußpunkten
der beiden Antenncnhälften 2 und 3, wodurch Phasendrehungen innerhalb der Sender
4,5 und zwischen den ungleich langen Verbindungsleitungen 6,7 ausgeglichen werden.
Zur Messung der Phasenlage der Speiseströme J1 und J2 sind an den Verbindungsleitungen
6,7 in gleichen Abständen von den Antennenfußpunkten je eine Meßsonde 19 bzw. 11
angebracht, die induktiv einen Bruchteil der Speiseströme J1 und J2 auskoppeln.
Die ausgekoppelten Meßströmc J1 und J2 besitzen die gleiche Phasendifferenz wle
die Speise ströme J1 und J2 an den Antennenfußpunkten ind werden über elektrisch
gleich lange Koaxialleitungen 12a, 12b, 13a, 13b den Eingängen 14 und 15 einer Phasenverg
gleichseinrichtung 16 z'gefUhrt. Das Ausgangssignal der Phasenvergleichseinrichtung
10 stellt ein Maß für die Phasen abweichung zwischen den Speiseströmen J1 und J2
dar; es wird über ein Verbindungskabel 17 einem Anzeigeinstrument 18 zugeleitet,
das in dem Senderaum 19 von der BedienungsperO son für den Phasenschieber 9 ablesbar
ist. Da das Anzeige= instrument 18 sowohl bei Phasengleichheit als auch bei Phasen=
Opposition den wert null" anzeigt, ist eine IiSlfseinricha tung 20 vorgesehen, mittels
derer liter eine weitere Verw bindungsleitung 21 auf die Phasenvergleichselnrichtung
16 in der Weise eingewirkt werden kann, daß Phasengleichheit und- opposition zweifelsfrei
bestimmbar sind.
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Die schaltungstechnische Ausbildung der Phasenvergleichs= einrichtung
16 ist in Fig. 2 näher dargestellt.
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Die Phasenvergleichseinrichtung 16 weist eine Phasenbrücke 22 sowie
ein vorgeschaltetes phasendrehendes Netzwerk 23 auf, das mit den Eingängen 14, 15
der Phasenvergleichseinrichtung 16 verbunden ist. Die Eingänge 14, 15 sind symmetrisch
ausge= führt, wobei die mit den einzelnen Eingangshälften verbundenen Koaxialleitungen
12a, 12D, 13a, 13b Uber Winderstände 24, 25, 26, 27 reflexionsfrei abgeschlossen
sind. Als Phasenbrücke 22 kann eine sogenannte Rieggerbrücke verwendet werden, deren
symmetrische Brückenhälften 2&, 29 je aus der Parallelschala tung eines Brückenkondensators
30 und eines Drückenwiderstandes 31 bestehen. An die Brückenmitte 22 ist der erste
Ausgang 33 des Netzwerkes 23 angeschlossen, während die der Brückenmitte 32 abgewandten
Eingänge der Brückenhälften 28, 29 über je eine Diode 34 mit dem zweiten Ausgang
35 bzw. dem dritten Ausgang 36 des Netzwerks 23 verbunden sind. Zwischen den ersten
Ausgang 33 und de syrametrisch belasteten Eingang 14 des iletzwerks 23 ist tein
yrntietrisches Phasendrehglied 37 geschaltet, das zwei im Gegentakt gespeiste RC-L-Glieder
mit Hoclipaßrerhalten aufweist. Das eine der beiden RC-L-Glieder führt an den Ausgang
24, während das zweite RC-L-Glied leer läuft und lediglich zur symmetrischen Belastung
des Einl gangs 14 dient. Der zweite synmetrisch belastete Eingang 15 des phasendrehenden
Netzwerks 23 ist an ein syrtunetrisches Phasendrehglied 38 angeschlossen, das zwei
im Gegentakt gespeiste EC-L- Glieder mit Tiefpaßverhalten enthalt, wobei die RC-L-
Glieder je mit einem der Ausgänge 35 bis 36 des Netzwerks 23 verbunden sind. Infolge
des Hochpaßverhaltens des Phasendrehgliedes 37 erfährt der am Eingang 14 der Phasen=
vergleichseinrichtung 16 anliegende Meßstrom J1 in Abhanging= keit von der Sendefrequenz
eine positive Teilphasendrehung 1 zwischen 00 el. und 900 el. Demgegenüber erfährt
der am Eingang 15 anliegende Meßstrom J2 auf Grund des Tiefpaßver='
haltens
des Phasendrehgliedes 38 eine negative Teilphasen= drehung- 2, die bei einer geeigneten
Bemessung des Phasen drehgliedes 37, 38 der mathematischen Beziehung genügt. Die
Teilphasendrehungen 1 und 2 sind zwar frequenz= abhängig, doch heben sich die Frequenzabhängikeiten
infolge der gegenlaufigen Drehrichtung der Phasenglieder 37, 38 auf.
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Die zum Betrieb der Phasenbrücke 22 erforderliche Phasembe dingung
von zusätzlich 90° el. Phasenverschiebung zwischen den beiden zu vergleichenden
Meßströmen J1 und J2 ist somit unabhängig von der Sendefrequenz stets erfüllt, so
daß eine Nachstimmung, des Netzwerkes 23 bei einem Wechsel der Sende= frequenz entfällt.
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Besitzen die Antennenfußpunktströme J1, J2 und damit auch die Meßströme
J1 und J2 an den Eingängen 14 und 15 der Phasen vergleichseinrichtung 16 eine gegenseitige
Phasenverschiebung, so weist die Spannung an dem Ausgang 33 gegenüber den zueinander
gegenphasigen Spannungen an den Austjängen 35 und 36 eine von 900 el. abweichende
Phasenverschiebung auf; es können sich daher in jeder Brückenhälfte 28 bzw. 29 Brücken=
ströme ausbilden, die an den beiden Brückenwiderständen 31 verschieden große, entgegengesetzt
gepolte Gleichspannungsabfälle verursachen. Die Summe dieser an den Ausgangsklemmen
39, 40 der Phasenbrücke 22 auftretenden Gleichspannungsab= fälle ist ein Maß für
die Phasenabweichung zwischen den beiden Speiseströmen J1 und J2 und kann somit
als Steuerspannung den Klemmen des Anzeigeinstruments 18 zugeführt werden. Da, wie
bereits oben erwShnt wurde, die Nullanzeige des Anzeige= instruments 18 sowohl bei
Phasengleichheit als auch bei Phasen opposition der zu vergleichenden Ströme J1
und J2 eintritt, ist zur Beseitigung dieser Zwedeutigkeit an dem Anzeige=
instrument
18 die Hilfseinrichtung 20, heispielsweise eine Drucktaste angebracht, mit Hilfe
derer dem Phasendrehglied 37 Uber ein Gleichstromrelais 41 eine Zusatzkapazität
42 zugeschaltet wird. Die Zusatzkapazität 42 verstimmt das Phasendrehglied 37 in
der Weise, daß die Teilphasendrehung 1 ver mindert wird, so daß das Anzeigeinstrument
18 nu eine Phasenabweichung anzeigt, aus deren Vorzeichen (Ausschlag nach rechts
oder links von dem in der mitte liegenden :lullpunkt) sich Phasengleichheit oder-
opposition ermitteln läßt.
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Durch die vorliegende Erfindung ist eine Phasenvergleichseinrichtung
geschaffen, die mit einem überraschend geringen Aufwand die nachteilige Verstimmung
bekannter 90° Phasendrehglieder bei Frequenzwechsel vermeidet, so daß die insbesondere
im Kurzwellenbereich häufig erfolgenden Xndorungen der Sendefrequenzen rasch und
mühelos erfolgen können.