DE2202305C3 - Ankopplungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Koppeln von Energie zwischen einer ersten Hauptübertragungsleitung und einer zweiten Zweigübertragungsleitunp <*·λ von der ersten übertragungsleitung an einen Abzweigungspunkt mit einem Transformator abzw.-igt, dessen Primärwicklung an die erste übertragungsleitung gekoppelt und dessen Sekundärwicklung mit der zweiten übertragungsleitung verbunden ist.

Bei komplexen elektronischen Systemen, beispielsweise bei Datenverarbeitungsanlagen und elektronischen Telefonumschaltanlagen, muß Daten- und Steuerinformation von den Ausgangspunkten an eine Vielzahl von Funktionseinheiten in der Anlage verteilt werden. Bei einer bekannten Telefonanlage werden solche Zwischenverbindungen über ein Sammelliniensystem geschaffen, wobei jede Sammellinie eine Vielzahl von Zweidrahtpaaren aufweist, entlang denen geeignete Abgriffe vorgesehen sind, um die Informa-S tionssignale an die zu steuernde Einheit zu leiten, fis ist eine Telefonanlage bekannt (The Bell System Technical Journal, Bd. 43, September 1964, S. 2046), bei der die spezielle Schaltung, die zur Verwirklichung eines Abzweigabgriffes eines Zweidrahtpaares verwendet wird, einen Transformator mit zwei Primärwicklungen, von denen eine in jedem der beiden Drähte in Reihenschaltung eingesetzt ist, und eine Sekundärwicklung aufweist, die gewöhnlich zu der Bestimmungseinheit führt Bei einer anderen bekannten Anordnung liegt einfach die Transformatorprimärwicklung als Brücke über den beiden Drähten eines Paares.

Bei den beiden erwähnten Abgrifisanordnungen tritt das Problem des ordnungsgemäßen Abschlusses

ze auf. Wenn binäre Signale mit extrem hoher Frequenz und/oder schneller Anstiegszeit übertragen werden, können Reflexionen auf Grund von ungenügender Impedanzabstimmung an den Zweigabgriffen mit genügender Größe falsche Logik- und Datensignal-

niveaus erzeugen. Bei der Nebenschluß-Abzweiganordnung muß beispielsweise die Nebenschlußimpedanz viel größer als die charakteristische Impedanz der übertragungsleitung sein, um Reflexionen zu vermeiden. Bei der Reihenabzweigung muß die Reihenimpedanz viel geringer sein. In jedem Fall muß ein Kompromiß mit der Größe der abgegriffenen Leistung mit dem Maß der eingeführten Impedan/-fehlabstimmung gefunden werden. Ferner ist der Wirkungsgrad einer Vielzahl von Abzweigungsabgrif-

fen. die entweder eine Reihenanordnung oder eine Nebenschlußanordnung verwenden, gering. Die Leistung, die sich über das Zweidrahtpaar weiter fortpflanzt, wird um einen Betrag reduziert, der größer als der Betrag an Leistung ist, der an der Abzweigung

abgenommen wird, und die Differenzleistung kehrt zu der Quelle als Reflexion zunick. Wenn mehrere Abzweigleitungen benötigt werden, ist der Betrag der an jeder zur Verfugung stehenden Signalleistung daher sehr klein. Als Folge davon wird gewöhnlich eine Verstärkerstufe benötigt, um das Ausgangssignal auf ein verwendbares Logik- oder Infonnationsniveau zu regenerieren, wobei sich die Einführung einer Fortpflanzungszeitverzögerung nicht vermeiden läßt. Wenn diese zu der Verzögerung addiert wird, die in das Zweidrahtpaar durch bekannten Transformator-Kopplungsanordnungen eingeführt wird, ist diese Verzögerung häufig ein kritischer Faktor bei der Aufrechterhaltung der notwendigen zeitlichen Zusammenhänge zwischen den übertragenen Informationssignalen.

Diese Probleme werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens ein Segment der Primärwicklung in Reihe mit einem Leiter der ersten übertragungsleitung und ein anderes Segment der Primärwicklung zwischen den beiden Leitern der ersten übertragungsleitung auf einer Seite des Abzweigungspunktes geschaltet ist.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die erste übertragungsleitung eine abgeglichene Zweidrahtleitung ist und daß ein erstes Segment der Primärwicklung in Reihe mit einem Leiter der Leitung, ein zweites Segment der Primärwicklung in Reihe mit dem anderen Leiter

4er Leitung und ein drittes Segment der Primärwicklung, das zwischen dem ersten und dem zweiten Segment liegt, über beiden Leitern der Leitung auf einer Seiie des Abzweigungspunktes angeschlossen ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Einrichtung dadurch gekennzeichnet, daß das erste Segment und das zweite Segment der Primärwicklung eine gleiche Zahl von Windungen aufweist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsleistung eine Vielzahl von Abzweigungspunkten aufweist und daß das Windungsverhältnis von jedem der entsprechenden Transformatoren an den Abzweigungspunkten zur Kompensation für die Dämpfung eines Übertragangsleitungsabschnittes bemessen ist, um die gleiche Leistungskopplung zwischen jeder der ZweigübertragungsJeitungen und dem ersten Abschnitt der ersten übertragungsleitung zu gewährleisten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung weist einen Transformator auf, dessen Primärwicklung sowohl in Reihe als auch im Nebenschluß in einer Zweidraht-Übertragungsleitung angeschlossen ist. Gesehen in Richtung der Signalfortpflanzung sind zwei Endabschnitte der Primärwicklung respektive in den beiden Drähten eines vorhergehenden Segmentes der Leitung in Reihe angeschlossen, und ein Mittelabschnitt der Primärwicklung liegt als Brücke über den beiden Drähten eines nachfolgenden Segmentes der Leitung. Die Sekundärwicklung, die in vorteilhafter Weise zu einer Abzweigübertragungsleitung oder einer Funktionseinheit der Anlage führen kann, ist induktiv mit der gesamten Primärwicklung einschließlich beider Endabschnitte gekoppelt

L'rfindungsgemäß sieht die übertragungsleitung immer eine Impedanzabstimmung an dem Abzweigungsabgriff mit dem Resultat, daß keine Leistung auf Grund von au^f der Leitung zurücklaufenden Reflexionen verlorengeht. Es ist daher ein Merkmal der Erfindung, daß jeder von einer Vielzahl von Abgriffen an einer übertragungsleitung denselben Bruchteil an Leistung aufnimmt, die von einer vorhergehenden Leistungsübertragung übrigbleibt. Obwohl an jedom nachfolgenden Abgriff in fortschreitendem Maße eniger Leistung zur Verfügung steht, ist der Wirkungsgrad dieser Anordnung erheblich größer als bei reinen Reihenabzweigungstransforniatoren oder bei reinen Nebenschlußabzweigungstransformatoren, da in keinem dieser Fälle eine vollständige Impedanzabstimmung möglich ist, um Störungen in der übertragungsleitung zu vermeiden.

Nach einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung kann ein Maximum in dem Wirkungsgrad der Leistungsübertragung bei einer übertragungsleitung mit einer Vielzahl von Abzweigungsabgriffen erreicht werden, wobei die Windungsverhältnisse der aufeinanderfolgenden Transformatoren so abgestimmt sind, daß die Ausgangsspannung für jeden Abgriff die gleiche ist. In dieser Anordnung nimmt das Verhältnis der Windungszahl des Mittelabschnittes der Primärwicklung im Verhältnis zu der Windungszahl der gleichen Endabschnitte und der Windungszahl der Sekundärwicklung in aufeinanderfolgenden Abzweigungsabschnitten fortschreitend ab. In dem letzten Transformator ist der Mittelabschnitl der Primärwicklung auf 0 Windungen herabgesetzt, wobei die Windung eine einfache Nebenschlußverbirdung über die beiden Drähte der Leitung bildet. Offenbar können die Windungsverhältnisse so eingestellt werden, daß jeder beliebige Teilbetrag der auf 4er Leitung übertragenen Leistung abgenommen werden kana

Wegen des hohen Wirkungsgrades bei der Kopplung, wie oben erwähnt wurde, kann in vorteilhafter Weise die Notwendigkeit für eine Signalverstärkung an dem Abzweigungspunkt bei den meisten Anwendungsfallen umgangen werden. Daraus ergibt sich der weitere Vorteil, daß bei der übertragung von ίο Signalen von der übertragungsleitung aa eine Zweigleitung oder eine Funktionseinheit nur einesehr geringe Verzögerung, nämlich nur die des Transformators, eingeführt wird

Ein weiterer und wesentlicher Vorteil, der durch die erfindungsgemäße Übertragungsleitungs-Kopplungseinrichtung geboten wird, liegt in der Tatsache, daß esE Signal auf der Leitung zu dem auf die Abzweigung folgenden Segment der Leitung gekoppelt wird, bevor die vollständige Transformatorwirkung stattfindet. Folglich ist die in die Leitung selbst eingeführte Verzögerung in typischen Fällen eine Größenordnung kleber als die für das Signal, das von dem Abgriff kommt. Die Bedeutung einer vernachlässigbar kurzen Verzögerung an jedem Abgriff ist aus der Tatsache ersichtlich, daß eine große Zahl solcher Verzögerungen entlang dem kritischen Hauptweg in der Art einer Kaskade auftreten.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung sind die Kopplungskreise vorgesehen, um eine Reihe von Abgriffspunkten an einer übertragungsleitung zu erreichen, wobei ermöglicht wird, eine vollständig unabhängige Wahl der abgezweigten Teilleistung, der Spannung oder des Impedanzniveaus bei der Abzweigung und des Eingangsimpedanzniveaus bei der Auslegung zu erreichen An jedem Abzweigungspunkt der sich wiederholenden Kopplungseinrichtung kann daher die Eingangsimpedanz auf geeignete Weise ausgewählt werden, um eine Impedanzabstimmung für die übertragungsleitung bei einer beliebigen erwünschten Wahl der anderen beiden erwähnten Variablen zu erreichen.

Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung werden nun an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig 1 ein Schema einer erfindungsgemäßen, einstufigen Abzweigschaltung zum Abnehmen von Signalen von einer Zweidraht-Übertragungsleitung, von der ein Abschnitt gezeigt ist,

F 1 g. 2 das Widerstands-Ersatzschaltbild für F i g. I, um die Prinzipien der Erfindung darzustellen,
F i g 3 ein weiter vereinfachtes Widerstands-Ersatzschaltbild von Fig. 1, um das Verständnis der Schaltungsanalyse der vorliegenden Erfindung zu fördern, und

F i g. 4 einen Abschlußabschnitt einer Ubertragungsleitung mit einer Vielzahl von Abzweigschaltungen gemäß der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein Abschnitt einer übertragungsleitung 10 gezeigt, die zwei Leiter aufweist, die lediglich zur Vereinfachung der Beschreibung als zwei Segmente 1Ou₁ 10b, und 1Oa₂ 1Ob₂ dargestellt sind. Die Leitung 10 ist ohne Anschluß zu einer Quelle dargestellt, da der Ursprung der von der Leitung geführten Signale für ein Verständnis der Erfindung nicht wesentlich ist. Ein Transformator 11 mit einer Primärwicklung 12 und einer Sekundärwicklung koppelt die beiden Segmente der übertragungsleitung 10 und nimmt gemäß der Erfindung Signale von diesen ab. Die Primärwicklung 12 ist als Brücke über

die Enden der Leitersegmente 1Oa₁ und 106, geschaltet, und die Sekundärwicklung 13 stellt über ein Abzweigleiterpaar 14 die Verbindung zu einer Last R, her, wobei die Last die Impedanz der Funktionseinheit der Anlage darstellt, mit der die Leitung 10 zur Verwendung abgestimmt ist. Die Last R₁ kann andererseits auch die charakteristische Impedanz einer Zweigübertragungsleitung der Anlage darstellen. Die Leiterpaarsegmente 1Oa₂ und 1Ob₂ setzen die Leitung 10 von dem Transformator 11 aus fort, wobei sie an Abgriffe auf der Primärwicklung 12 in solch einer Weise angeschlossen sind, daß sie die letztere Wicklung in zwei Endabschnitte 12 a und 12A mit jeweils η, Windungen und einen Mittelabschnitt 12c mit n₂ Windungen unterteilen.

Die Leitung 10 ist in ihrer charakteristischen Impedanz Z₀ abgeschlossen, die durch den Widerstand 15 dargestellt ist, der über die anderen Enden der Leiterpaarsegmente 1Oa₂ und 1Ob₂ angeschlossen ist. Von den oben angegebenen Zwischenverbindungen des Transformators U wird deutlich, daß Abschnitte der Primärwicklung 12 in Reihe mit der Leitung 10 geschaltet sind und daß ein Abschnitt in Nebenschluß mit der Leitung geschaltet ist. Wie diese neuartige Reihen-Nebenschlußverbindung des Transformators 11 mit der übertragungsleitung 10 die behauptete Impedanzabstimmung erreicht, ist am besten unter Bezugnahme auf die Widerstands-Ersatzschaltung von F i g. 2 zu verstehen.

In dieser Figur sind die Ersatzwiderstände für die Endabschnitte 12aund 12f> der Primärwicklung 12 mit je n, Windungen in Reihe in der übertragungsleitung 10 angeschaltet und durch die in Reihe geschalteten Widerstände R₁ dargestellt. Der Mittelabschnitt mit Ti₂ Windungen ist durch den Widerstand R₂ dargestellt. der im Nebenschluß über der Leitung angeschlossen ist die hier durch die Leiter \a und Ib dargestellt ist. Wie bei der Schaltung von F i g. 1 schließt die charakteristische Impedanz Z₀. die durch den Widerstand R₁ dargestellt ist, die Leitung la und Ib ab. In dieser Beschreibung wird angenommen, daß die Signalrichtung für beide Schaltungen von links nach rechts (Blickrichtung wie in der Zeichnung) verläuft, wie durch den Richtungspfeil angedeutet ist

Eine Impedanzabstimmung fur ein Signal in der Schaltung von Fig. 2 wird erreicht wenn Z,„ = Z₀ gilt, wobei das Verhältnis der Widerstandswerte so gewählt ist daß

^'-K-⁴R_{2 +} Z₁, ⁽¹⁾

Wenn Z₀ rbesamt ist, ist dies eine Gleichung mit zwei Unbekannten, nämlich R₁ und R₂. Unter des Bedingungen dieser Gleichung gibt es daher eine Gruppe von Werten for R₁ und R₂, die alle eine ImpedanzabstiiRmaag erzielen- Die Wahl eines bestimmtes Satzes von Wertes bestimmt den Teilbetrag der aakoanneeden Leistung, der ta diesen Widerständen verbraucht wird. Der Rest setzt sich über die übertragtmgsleituRg weiter fort Die Widerstände R₁ and R₂ können durch den Transfbrraatorkreis von Fig. I realisiert werden, indem das Verhältnis der Wicklungen R₁: u_? das Verhältnis von R₁ zu R₂ und das Verhältnis der Windungen n_s: n₂ kombiniert mit defl Werten R, «Mi X₁ axt Absolutwerte von R₁ und R₂ bestimmt.

Bekanntlich erscheint ein Widerstand, der über eine der Wicklongen eines idealen Transformators angeschlossen Lsi, an den Anschlüssen der anderen Wicklung in seinem Wert durch das Quadrat des Windungsverhältnisses der Windungen modifiziert. Nach der Theorie der Superposition kann eine Gruppierung von verschiedenen Widerständen, die an verschiedene Wicklungen eines Transformators angeschlossen sind, an den Anschlüssen einer bestimmten Wicklung so betrachtet werden, als ob sie einer Gruppierung von unabhängigen Parallel widerständen mit Werten ent spricht, die gemäß den jevreiligen Windungsverhält nissen umgesetzt sind. Folglich kann die Transformatorschaltung von Fig. 1. die zwei Widerstände A₁ und R₁ hat auch so dargestellt werden, wie in dem Ersatzschaltbild von F i g. 3 gezeigt ist.

In dieser Figur sind zwei Parallelwiderstände mit den Einzelwidersitandswcrten r, und r, über den beiden Leitern la und \b eines Abschnittes einer übertragungsleitung angeschlossen dargestellt. Auf Grund der Transformatoranschlüsse werden die Widerstände durch das Quadrat der entsprechenden Windungsverhältnisse modifiziert, so daß

und

Die Leistung, die von der übertragungsleitung in der Transformatorschaltung von F i g. 1 abgezweigt wird, wird in den Widerstand R₁ gerichtet und entspricht daher der Leistung, die in dem linken Wider-

stand des Ersatzschaltbildes von Fig. 3 verbraucht wird. Die Leistung, die über die Leitung weitergegeben wird, endet in R₁ und entspricht daher der Leistung, die in dem rechten Widerstand von Fig 3 verbraucht wird.

Unter der Bedingung, daß die Parallelkombination dieser Widerstände gleich Z₀ sein muß, gibt es eine Gruppe von relativen Werten, in der die Wahl eines bestimmten Satzes den Teilbetrag der ankommenden Leistung, die in dem linken Widerstand verbraucht wird, d. h. die abgezweigte Leistung, bestimmt. Die restliche Leistung geht in den rechten Widerstand. Das Ersatzschallbild von F i g. 2, das genau die Art und Weise darstellt, in der Impedanzen in eine übertragungsleitungsschaltung durch die Transformator-

so anordnung von F i g 1 reflektiert werden, wird somit auf das einfachere Ersatzschaltbild von F i g. 3 reduziert, ans dem die Wahl der Parameter far die Auslegung der Schaltung leicht ersichtlich ist

In bezog auf diese Schaltung ist die Bedingung for

ss eine Impedanzabstiminung. wie sie oben erwähnt wurde, durch die Gleichung gegeben:

oder

parallel mit R,f ²-"l±5L Y

;■ Diese Gleichung kann dadurch vereinfacht werden, daß sowohl·Zähler als auch Nenner mit dem Faktor

H₁ + Ii

multipliziert wird, so daß sich ergibt:
R, R,[2 H₁ +H₂)

Einige dieser Parameter sind in der Praxis durch Bemessungserwägungen, wie die folgenden, vorbestimmt: Wie im Zusammenhang mit der Schaltung von F i g. 1 erwähnt wurde, ist R, = R₀, wenn die Schaltung als Ubertragungsleitungs-Kopplungseinrichtung verwendet wird. R₁ wird nach der Impedanz oder dem Spannungsniveau gewählt, das an dem Abgriff erwünscht ist. Die Zahl der Windungen auf einer der Wicklungen (beispielsweise n₃) wird nach dem Frequenzbereich des Ubertragungssignals gewählt. Als Resultat verbleiben zwei Unbekannte M₁ und n₂ in einer Gleichung, die die Bedingung für eine Impedanzabstimmung angibt.

Im Fall von zwei Parallelwiderständen (Fig. 3) wird bei einem Eingangsstrom /_iB die Spannung über jedem gleich groß. Als Resultat ist der Teilbetrag der gesamten Eingangsleistung, der in jedem verbraucht wird, proportional zu dem Strom in jedem Widerstand. Daher gilt für den Widerstand mit dem Wert r,

i, _

r, + r,

wobei /, der Strom in dem Widerstandr, ist. Der Teilbetrag der Eingangslcistung, die in dem Widerstand r, verbraucht wird, ist daher gegeben durch

Pr, /,

r. 4 r,

Nach Substitution aus den Gleichungen (2) für die Widerstände von F i g. 3 kann die Gleichung (7) geschrieben werden:

PR, P_

R,

· ⁺ "² Y

Durch Multiplikation des Zählers und des Nenners der Gleichung (8) mit dem Faktor

"2 "3

ergibt sich

PR,

wobei, wie bereits erwähnt wurde, die Größen r. r_r n₃ und ^P„^R· bekannt sind, so daß nur B₂ als Unbekannte

übrigbleibt, Für die die Gleichung leicht gelöst werden kann. Durch Substitution dieses Wertes in die Gleichung <5) werden alle Parameter bestimmt.

Es wurde daher in dem Vorhergehenden gezeigt, daß zwei unabhängige Gleichungen aus dieser Anordnung resultieren, von denen eine die Impedanzabgleichungsbeziehung und die andere die Beziehung für den Teilbetrag der abgezweigten Leistung enthält. Es wurde ferner gezeigt, daß der Wert von R„ d. h. der

to Zweigwiderstand, ein unabhängig gewählter Parameter ist, der in beiden Gleichungen auftritt. Wenn R, frei gewählt wird, ist die mathematische Unabhängigkeit der anderen beiden Variablen daher, wie gezeigt wurde, für den Entwerfer verfügbar. Die simultane Lösung dieser Gleichungen ergibt dann eine einzigartige Lösung für die Schaltungsauslegung, wie gezeigt wurde.

Das Optimum in dem Signalübertragungs-Wirkungsgrad kann in vorteilhafter Weise bei einer übertragungsleitung gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung verwirklicht werden, in der die Windungsverhältnisse aufeinanderfolgender Kopplungstransformatoren so abgestimmt sind, daß die von jedem abgeleitete Ausgangsspannung die gleiche ist. Solch eine Anordnung ist in F i g. 4 gezeigt und weist eine Zweileiter-Öbertragungsleitung 40 auf. die so betrachtet werden kann, als ob sie in eine Vielzahl von Segmenten4Oa₁ 40h, bis 4Oa₄ - 4Oh₄durch Abzweigungspunkte unterteilt wäre. Vier Zweige einschließlieh eines Abschlußzweiges sind in der Leitung 40 vorgesehen, die jeweils eine Transformatoranordnung aufweisen, wie sie in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 beschrieben wurde. Wenn eine Signalübertragungsrichtung von links nach rechts (Blickrichtung wie in der Figur) angenommen wird, wie durch den Richtungspfeil angedeutet ist. stellt ein erster Transformator 41 mit einer Primärwicklung 42 und einer Sekundärwicklung 43 einen ersten Abzweigungspunkt für ein Abzweigungskreispaar 44 dar, das in einer Last Rl₁ endet. Auf ähnliche Weise sind nachfolgende Abzweigungspunkte durch die Transformatoren 51 und 61 vorgesehen, die primäre und sekundäre Wicklungen 52 53 und 62-63 für Abzweigungskreispaare 54 und 64 haben, die in Lasten R2, bzw R3, enden. Die übertragungsleitung 40 wird in einem Zweig abgeschlossen, der durch den Transformator 71 mit einer Primärwicklung 72 und einer Sekundärwicklung 72 gebildet wird, wobei die letztere Wicklung an ein Zweigkreispaar 74 gekoppelt ist. das seinerseits in einer Last R 4, endet. Die Lasten Rl, R 4, stellen die Impedanzen der Funktionseinheiten der Anlage dar, mit denen die Leitung 40 zum Gebrauch abgestimmt ist Andernfalls können die Lasten die charakteristischen Impedanzen der ab zweigenden übertragungsleitungen der Anlage dar stellen.

Wie bei dem Transformator 11 von Fig. 1 ist jede der Primärwicklungen 42. 52 und 62 derart mit Abgriffen versehen, daß Anschlüsse fur die nachfolgender

te Segmente der Leitung 40 geschaffen werden, so daC die Primärwicklung in zwei Endabschnitte mit gleiche] Windungszahl und einen Mittelabschnitt unterteil wird Beispielsweise ist die Primärwicklung 42 de Transformators 41 in zwei Endabschnitte 42a und 421 und einen Mittelabschnitt 42c durch die Abgriff unterteilt, die die Verbindungen für die Leistungs segmente 4Oa₂ -4Ob₂ bilden. In ähnlicher Weise sin« die Primärwicklungen der Transformatoren 51 und6

509638/16;

in Endabschnitte 51 α—52b und 62α—626 und Mittelabschnitte 52c und 62c respektive unterteilt, um die erfindungsgemäße Reihen-Nebenschlußschaltung der Primärwicklungen mit der Übertragungsleitung 40 auszuführen. Die Sekundärwicklungen 43, 53 und 63, die jeweils gleiche Windungszahlen haben, sind mit allen Windungen ihrer zugehörigen Primärwicklungen gekoppelt. Die Primärwicklung 72 des Abschlußtransformators 71 stellt einen Spezialfall der Transformatoranordnung dar, bei der die Zahl der Windungen des Mittelabschnittes auf 0 reduziert ist, wobei alle Windungen nun die Endabschnitte 72a und 72 b bilden, mit denen die Sekundärwicklung 73 gekoppelt ist, die die gleiche Windungszahl wie die Wicklungen 43—63 hat.

Es ist offensichtlich, daß nacheinander weniger Gesamtleistung zur Verfügung steht, da die aufeinanderfolgenden Zweige ihren Teil der Leistung aus der Übertragungsleitung 40 abziehen. Damit jeder Zweig die gleiche Ausgangsspannung von der Leitung aufnimmt, greift in entsprechender Weise der erste Transformator 41 den geringsten Teilbetrag der auf der Leitung zur Verfügung stehenden Leistung an diesem Punkt ab. Der Transformator 51 greift einen größeren Teil der verbleibenden, noch zur Verfugung stehenden Leistung ab. Der Transformator 61 zweigt einen noch größeren Teil ab, und schließlich greift der Abschlußtransformator 71 die gesamte verbleibende Leistung ab. Der Teilbetrag der zur Verfugung stehenden Leistung, der an jedem Abzweigungspunkt abgegriffen wird, kann leicht dadurch bestimmt werden, daß die Windungsverhältnisse der Endabschnitte der Primärwicklungen der Transformatoren 41,51,61 und 71 gegenüber den jeweiligen Mittelabschnitten derselben Wicklung abgestimmt werden. Obwohl eine Bedingung für gleich große Ausgangsspannungen an den Zweigkreisen in dem Vorhergehenden angenommen wurde, ist zu beachten, daß der Teilbetrag der zur Verfugung stehenden Leistung an den Ab-

S zweigungspunkten so eingestellt werden kann, daß verschiedene Spannungsniveaus erhalten werden, und zwar einfach dadurch, daß die Windungsverhältnisse der Sekundärwicklungen gegenüber denen der Primärwicklungen bestimmt werden.

ίο Während die Ausführungsbeispiele die Erfindung bei einer abgeglichenen Zweidraht-Übertragungsleitung darstellen, ist die Erindung auch bei unabgeglichencn Ubertragungsleitungen, beispielsweise einer koaxialen Leitung und einer Streifenleitung, anwendbar. Bei solchen Einrichtungen ist es oft unerwünscht, die Kontinuität des koaxialen Außenleiters oder der Streifenleitungsgrundebene zu stören, um ein Reihensegment einer Transformatorwicklung einzufügen, In solchen Fällen wäre dann das reihengeschaltete Segment der Primärwicklung nur mit dem Mittelleitei der unabgeglichenen Leitung in Reihe zu schalten und die Zahl der Windungen dieses reihengeschalteter Segmentes doppelt so groß zu machen, wie durch die oben angegebenen Gleichungen errechnet wurde.

Bei einem praktischen Anwendungsfall dieser Erfindung wurden unipolare Impulse mit kurzer Dauer beispielsweise 50 Nanosekunden, über eine Leitung übertragen und von ihr mit Hilfe der Transformatoranordnungen abgegriffen, wie sie oben beschrieber sind. Andere Signalwellenformen können jedoch über tragen und auf ebenso vorteilhafte Weise abgegriffer werden. Die erfindungsgemäßen Transformatoranord nungen sind beispielsweise ebenso geeignet für di< übertragung von Wechselstrom oder von moduliertet Trägersignalen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Koppeln von Energie zwischen einer ersten Hauptubertragungsleitung und einer zweiten Zweigübertragungsleitung, die von der erstes übertragungsleitung an einem Abzweigungspunkt mit einem Transformator abzweigt, dessen Primärwicklung an die erste übertragungsleitung gekoppelt und dessen Sekundärwicklung mit der zweiten übertragungsleitung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,daß wenigstens ein Segment (12a) der Primärwicklung (12) in Reihe mit einem LeUCr(IOo₁, 1Oa₂) der ersten übertragungsleitung (10) und ein anderes Segment (12c) der Primärwicklung (12) zwischen beiden Leitern (JOa₂, 1Ob₂) der ersten übertragungsleitung (10) auf einer Seite des Abzweigungspunktes geschaltet ist

2. Einrichtung nach Anspruch 1_T dadurch gekennzeichnet, daß die erste übertragungsleitung (10) eine abgeglichene Zweidrahtleitung ist und daß ein erstes Segment (12a) der Primärwicklung (12) in Reihe mit einem Leiter (1Oa₁,1Oa₂) der Leitung (10), ein zweites Segment (12 b) der Primärwicklung (12) in Reihe mit dem anderen Leiter (10/),, 1Ob₂) der Leitung (10) und ein drittes Segment (12c) der Primärwicklung (12), das zwischen dem ersten (12a) und dem zweiten (12/)) Segment liegt, über beiden Leitern (1Oa₂,1Ob₂) der Leitung (10) auf einer Seite des Abzweigungspunktes angeschlossen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Segment (12a) und das zweite Segment (12fc) der Primärwicklung (12) eine gleiche Zahl von Windungen aufweisen.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste übertragungsleitung (40) eine Vielzahl Abzweigungspunkte aufweist und daß das Windungsverhältnis von jedem der entsprechenden Transformatoren (41,51, 61, 71) an den Abzweigungspunkten zur Kompensation für die Dämpfung eines übertragungsleitungsabschnittes bemessen ist, um die gleiche Leistungskopplung zwischen jeder der Zweigübertragungsleitungen (44,54, 64, 74) und dem ersten Abschnitt (4Oa₁, 4Ob₁) der ersten übertragungsleitung (40) lu gewährleisten.