DE2339775C3

DE2339775C3 - Hochfrequenzverteiler, insbesondere für Fernsehantennen

Info

Publication number: DE2339775C3
Application number: DE19732339775
Authority: DE
Inventors: Manfred 8212 Uebersee Schlentner
Original assignee: Kathrein Werke KG
Current assignee: Kathrein SE
Priority date: 1973-08-06
Filing date: 1973-08-06
Publication date: 1980-09-18
Also published as: DE2339775A1; DE2339775B2

Description

Die Erfindung betrifft einen llochfrcqucnzvcrteilcr, insbesondere für Fernsehantennen, mit einer metallischen Verlcilergrundplattc, einer von der Vcrteilcrgrundplatle gleichmäßig beabstandeten, als Transformatiönsleitung ausgebildeten und stufenförmig zu einem Vertcilerkopf verbreiterten Verteilerleitung, die in wenigstens einem ihrer .Stufenabschnitte ein Abglcichelcmcnt aufweist, und mit einer die Verteilerleitung tragenden Isoliersloffplatlc.

Mit einem solchen Hochfrequcnzvcrtcilcr können entweder mehrere Empfangsantennen zusammengeschaltet werden, oder aber es kann die Sendeleistung, z, B. eines Fernsehsenders, auf mehrere Sendeantennen oder Sendeantennengruppen aufgeteilt werden. Zur optimalen Anpassung der Antennen an die Speiseleitung soll der Hochfrequenzverteiler eine Transformationsleitung aufweisen und mit Abstimmeinrichtungen versehen sain.

Aus der DE-AS 12 61 203 ist ein in unsymmetrischer Streifenleiturcgstechnik aufgebauter Hochfrequenzverteiler bekannt, bei dem die Verteilergrundplaite ukd die

ίο Verteilerleitung auf jeweils entgegengesetzten Seiten der Isolierstoffplatte angeordnet sind. Sollen Hochfrequenzverteiler mit geringen Exemplarstreuungen hergestellt werden, so sind verhältnismäßig enge Toleranzgrenzen der Isolierstoffplutte sowohl hinsichtlich der Dickeabmessungen als auch der Dielektrizitätskonstante einzuhalten. Dieser Hochfrequenzverteiler hat den Nachteil, daß er in der Serienfertigung nur mit relativ großen Exemplarstreuungen herzustellen ist, weil die strengen Anforderungen an Maßhaltigkeit derdielektrisehen Trägerplauen und Homogenität des dielektrischen Materials nicht immer eingehalten werden können.

Aus der DE-PS 12 76 764 ist ein als Dreiplattenleitung aufgebauter Hochfrequenzverteiler bekannt. Ein soleher Verteiler muß symmetrisch aufgebaut sein, wobei seine Außenleiierplatten gleichen Abstand zur Innenlcitcrplattc haben sollen. Er würde zwar hinsichtlich der Exemplarsircuungcn zu besseren Ergebnissen führen als der vorstehend erläuterte Hochfrcquenzverteiler in

«ι unsymmetrischer Slreifenlcitiingstechnik, jedoch ist dafür seine Herstellung fertigungstechnisch schwieriger. Aufgrund des symmetrischen Aufbaus der Außcnleiterplallcn kann er darüberhinaus nur unter großem Aufwand abstimmbar ausgeführt werden.

r. In »Internationale Elektronische Rundschau«, 1972. Heft 3, Seilen b5 und b6 werden Anwendungsbeispiele unsymmetrischer und symmetrischer Sircifcnlcitiingcn beim Aufbau von Sendcrschaltungen erläutert. Hierbei wird auch auf die sich aus der Konfiguration der Streifenleitung ergebende wirksame Dielektrizitätskonstante des zwischen den Leiterplatten sich befindenden Dielektrikums eingegangen. Es zeigt sich, daß die wirksame Dielektrizitätskonstante umso weniger abhängig von der Leilerbreite bzw. dem l.eiterabstand ist.

4^rj je geringer die rel.ilive Dielektrizitätskonstante des Dielektrikums ist. In tier genannten l.itcratursiellc wird jedoch nicht auf das Problem eingegangen, einen fertigungstechnisch einfachen Sι reifcnlcitungs-Hochfrequcnzverlcilcr so auszubilden. daß die fertigungs-

i(i technisch bedingten Abweichungen seiner elektrischen Eigenschaften nachträglich korrigiert werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es. einen I lochfrequen/vertcilcr derart auszubilden, daß er fertigungstechnisch einfach wie der zum Heispiel aus der DE-AS 12 6i 203

v, bekannte unsymmetrische .Sireifenlciiungs-Hochfrequcnzvcrteilcr hergestellt werden kann.durch einfachen Nachabglcich aber die durch Maßhalligkeits- und Matcrialeigcnschaftsiolcranzen fertigungstechnisch bedingten Abweichungen der elektrischen Eigenschaften

ho dieses Hochfrcquenzverlcilcrs in solchem Maße korrigiert werden können, daß die l'xempläf'strüUllngen in dem Rahmen bleiben, der sonst nur durch die fertigungstechnisch aufwendigere Herstellung in tier bekannten Triplatc Ausführung (Drciplattcnlciiung) er-

b-, reicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelost. daß die Verteilerleitung als Streifenleitung auf cmc einseitig kupferkaschierte Isolierstoffpiaitc aufgebracht

ist, die mit ihrer kupferkaschierten Seite der Verteilergrundplatte unter Einhaltung eines konstanten Luftspaltes als Dielektrikum gegenüberliegend angeordnet ist, und daß das Abgleichelement in Form einer Scheibe ausgebildet ist, die sich in einer Parallelebene der Verteilerleitung auf der unkaschierten Seite der Isolierstoffplatte erstreckt und in Richtung senkrecht zu dieser Ebene mittels einer Gewindespindel verstellbar ist.

Da die Isolierstoffplatte auf der von der Verteilergrundplatte abgekehrten Seite der Verteilerleitung angeordnet ist und die dielektrischen Eigenschaften der Isolierstoffplatie nur noch geringen Einfluß haben, sind die Exemplarstreuungen sehr gering. Da das als Scheibe ausgebildete Abgleichelement auf der unkaschierten Seite der Isolierstoffplatte angeordnet ist, können die dielektrischen Eigenschaften der Isolierstoffplatte für den Nachabgleich mitgenutzt werden. Die Scheibe bildet hierbei einen einstellbaren Blindwiderstand. Sie kann zusammen mit der Gewindespindel aus Metall hergestellt sein, wobei die Gewindespindel in Berührungskontakt mit der Verteilergrundplatte in dieser gelagert ist. Kurzschlüsse zwischen der Verteilerleitung und der Vertcilergrundplatte werden durch die Anordnung der Scheibe auf der von der Verteilerleitung abgekehrten Seite der Isolierstoffplatte sicher vermieden, wobei weiterhin vorgesehen sein kann, daß der Öffnungsdurchmesser einer Durchtrittsöffnung der Gewindespindel in der Verteilerleitung größer ist als derSpindeldurchmcsscr.

Ist die Scheibe aus Ferrit hergestellt, so können auch induktive Blindwiderständc zur Anpassung herangezogen werden.

Obwohl die Gewindespindel ausreichend durch eine Gewindebohrung in der Vcrteilergrundphitie geführt werden kann, ist es zweckmäßig, sie zusätzlich durch ein Gleitlager in der Isolierstoffplattc gegen Verkanten gesichert abzustützen.

Da die Verteilerleitung durch Ätzen hergestellt wird, können auch kompliziertere Formen verwirklicht werden. Als zweckmäßig hat sich eine U-förmige Ausbildung der Verteilerleitung erwiesen.

Ist die Verteilerleitung von einer leitenden mit der Verteilcrgrundplatte verbundenen umschlossen, deren Abstand von der Verteilerleitung wesentlich größer ist als der Abstand der Verteilerleitung voi. der Verteilergrundplatte, so können äußere .Störeinflüsse auf die Verteilerleitung unterdrückt werden, ohne die Abstimmung zu beeinflussen.

Nachstehend soll ein Ausi'Ohriingsbeispicl der Krfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigt

Fig. I einen Schnitt entlang der Linie 11-11 eines abstimmbaren Antcnncnvericilers nach F i g. 2;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Antennenverteiler; und

Fi g. 3 eine Vcrteilerplatte.

In Fig. I ist eine metallische Vcrteilergrundplaiie I dargestellt, vor der in gleichbleibendem Abstand eine Vertcilerleiterplattc 2 angeordnet ist. Die Verteilerleiterplatte 2 ist nach Art einer gedruckten Schaltung aiis einseitig metallfolicnkaschieriem Material hergestellt. Die Vcrlcilcrleiterplattc 2 weist eine Isolierstoffplatte 4 auf, die auf ihrer der Verteilergrundplatlc I zugekehrten Seite ein? Verteilerleitung 3 trügt. Fine Abschirmkappe 5 überocckt die Vcrteilcrleiierplatte 2 und ist mit Schrauben f> hochfrequenzdicht an der Verteilergrundplatte 1 befestigt. Zur Verbesserung der Absehirmwirkung weist die Abschirmkappe 5 einen απ der Verieilergrundplatie 1 vorbeigreifenden Rand 7 auf.

Der Antennenverteiler verbindet eine gemeinsame

Koaxialsteckverbindung 8 mit im Fall des dargestellten Ausführungsbeispiels 4 als Koaxialkabel 10 ausgeführten Antennenleitungen. Während ein Innenleiteranschluß 9 der Koaxialsteckverbindung 8 über die Verteilerleitung 3 mit Innenleitern it der Koaxialkabel 10 verbunden ist, erfolgt die Verbindung eines

tu Außenleiteranschlusses 13 der Koaxialsteckverbindung 8 mit Außenleitern 12 der Koaxialkabel 10 über die Verteilergrundplatte 1. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Innenleiter 11 und die Außenleiter 12 jeweils mit der Verteilerleitung 3 bzw. mit der Verteilergrundplatte 1 verlötet. Die Verbindung der Koaxialkabel 10 kann, falls erforderlich, auch über weitere Koaxialsteckverbindungen erfolgen. Zur Abstimmung des Äntennenverteilers sind im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei senkrecht zur Verteilerleitung 3 verschiebbar angeordnete Metallscheren 14 vorgesehen, die an jeweils einer Gewindespindel 16 parallel zur Verteilerleitung 3 befestigt sind. Die Gewindespindeln i6 werden einerseits von einer Gewindebohrung in der Verteilergrundplatte I und andererseits von Bohrungen 21 (Fig. 3) in der Isolierstoffplatte 4 geführt. Aul die Gewindespindeln 16aufgesetzte Drehknöpfe ^erleichtern die Bedienung der Metallscheiben 14 beim Abstimmen. Da die Metallscheiben 14 einerseits auf der der Verteilerleiiiing 3 abgekehrten Seite der Isolier-

3» stoßplatte 4 angeordnet sind und andererseits die Verteilerleitung 3 die Bohrungen 21 ringförmig umgebende Aussparungen 18 (F i g. 3) aufweist, wird ein Kurzschluß /wischen der Verteilergrundplatte 1 und der Verteilerleitung 3 sicher vermieden. Die Metallscheiben

)) 14 bilden.da sie über die Gewindespindeln 16 elektrisch leitend mit der Verieilergrundplatte 1 verbunden sind, veränderbare Parallclkapuzitäien.

F i g. 2 zeigt eine Draufsicht auf den Antenncnverteiler. aus der die Anordnung der Koaxialsteckverbindung

4i) 8, der Koaxialkabel 10. sowie der Drehknöpfe 18 crsich'lich ist. Der Rand 7 der Abschirmkuppe 5 umschließt den Rand der Verleikvgrimdplatte I vollständig.

In F i g. 3 ist die Verteilel leiterplatte 2 des Aniennen-

■)'> Verteilers dargestellt. Die Verteilerleitung 3 ist ;ils Transformationsleilung ausgebildet und in drei Abschnitte Λ. Wund ("unterschiedlicher Breite gegliedert. Zur Verringerung des Plal/bcdarfs ist die Verteilerleitung 3 U-förmig ausgebildet. Der Abschnitt A hat eine

)() relativ geringe Breite; an ihn wird der Innenlciteranschluß 9 der KoaxialsUckverbindung 8 angeschlossen. Im Abschnitt H erfolgt die Abstimmung durch die Metallscheiben 14; die Verteilerleitung 3 hat hier etwa die tireii.iclie Breite des Abschnitts A. Im Abschnitt C

π erweitert sich die Verteilerleitung 3 zu einem Verteilerkopf mit einer gegenüber der Breite des Abschnitts H ctwa3fachen Breite.

Der Wellenwiderstand der Verteilerleitung 3 wird durch ihren Abstand zur Verieilergrundplattc 1

M) bestimmt. Der Anlcnncnvcrtcilcr ist nach Art einer Streifcnleitertechnik aufgebaut, wobei jedoch das Dielektrikum der Isoliersioffplatte 4 praktisch nicht in Erscheinung tritt, da der Abstand der Verteilerleitung 3 zur Abschirmkappe 5 wesentlich größer ist als der

ii'> Abstand der Verteilerleitung 3 zur Verteilergrundplalte '. Als wirksames Dielektrikum dient somit Luft. Der Abstand der Verteilerleitung von der Verteilergrundplalte 1 kann durch Abstancisrollcn leicht und prä/isc

eingehalten werden.

In Abwandlung des obenstehend beschriebenen Ausführungsbcispiels können auch in anderen Abschnitten, gegebenenfalls auch zusätzlich. Abstimnicinrichtungen vorgesehen sein.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

|. Hochfrequenzverteiler, insbesondere für Fernsehantennen, mit einer metallischen Verteilergrundplatte, einer von der Verteilergrundplatte gleichmäßig beabstandeten, als Transformationsleitung ausgebildeten und stufenförmig zu einem Verteilerkopf verbreiterten Verteilerleitung, die in wenigstens einem ihrer Stufenabschnitte ein Abgleichelement aufweist und mit einer die Verteilerleitung tragenden Isolierstoffplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerleitung (3) als Streifenleitung auf eine einseitig kupferkaschierte Isolierstoffplatte (4) aufgebracht ist, die mit ihrer kupferkaschierten Seite der Verteilergrundplatte (1) unter Einhaltung eines konstanten Luftspaltes als Dielektrikum gegenüberliegend angeordnet ist, und daß das Abgleichelement in Form einer Scheibe (14) ausgebildet ist, die sich in einer Parallelebene der Verteilerleitung auf der unkaschierten Seite der Isolierstoffplaue erstreckt und in Richtung senkrecht zu dieser Ebene mittels einer Gewindespindel (16) verstellbar ist.
2. Hochfrequenzvertciler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (16) und die Scheibe (14) aus Metall hergestellt sind, und daß die Gewindespindel (16) in üerührungskon'.akt mit der Verteilcrgrundplattc (1) in dieser gelagert ist.
3. Hochfrcquenzverteilcr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungsdurchmesser einer Durchtrittsöffnung (18) der Gewindespindel (16) in der Verteilerleitung (3) größer ist als der Spindeldurchmcsser.
4. Hochfrequenzvcrtcilcr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die "cheibc (14) aus Ferrit hergestellt ist.
5. Hochfrequcnzverlcilcr nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (16) durch ein Gleitlager in der Isolierstoffplatle (4) vcrkantungssichcr abgestützt ist.
6. Hochfrequenzvertciler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerleitung (3) U-förmig ausgebildet ist.
7. Hochfrequenzverlcilcr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerleitung (3) von einer leitend mit der Vertcilergrundplatte (1) verbundenen, metallischen Abschirmkappe (5) umschlossen ist, deren Abstand von der Verteilerleitung (3) wesentlich größer ist als der Abstand der Verteilerleitung (3) von der Verteilcrgrundplattc (1).