DE2343403A1

DE2343403A1 - Mehrfach-breitband-differentialuebertrager

Info

Publication number: DE2343403A1
Application number: DE19732343403
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl Ing Dillnberger
Original assignee: Robert Bosch GmbH; Robert Bosch Elektronik GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH; Robert Bosch Elektronik GmbH
Priority date: 1973-08-29
Filing date: 1973-08-29
Publication date: 1975-03-13
Also published as: NL7406175A; ATA358274A; BE814019A; AT331877B; CH567787A5

Description

33/73 · PLI Scht/Li

28. 8. 1973

ROBERT BOSCH ELEKTRONIK GMBH Berlin und Stuttgart

ί lehrfach-Breitband-Differentialübertrager

Die Erfindung bezieht sich auf einen Mehrfach-Breitband-Differentialübertrager.

In der Ilochfrequenztechnik werden richtungsabhängige Breitbandübertrager benötigt, die eine möglichst hohe Entkopplung zwischen einem ersten und einem zweiten Ausgang bzw. zwischen an diese Ausgänge angeschlossenen Verbrauchern gewährleisten sollen. Wenn diese hohe Entkopplung innerhalb eines verhältnismäßig breiten Frequenzbandes von z. B. 40 MHz bis 900 MIIz eingehalten werden muß, dann ist das bisher z. B. durch die Anwendung eines richtungsabhängigen Breitbarid-Differentialübertragers möglich, dessen Wicklungen auf einem ferromagnetischen Doppellochkern sitzen (DT-AS 2 162 620). Bei einem solchen Differentialübertrager, der vorzugsweise als Abzweiger in Fernseh-Gemeinschaftsantennenanlagen verwendet werden kann, läßt sich innerhalb des angegebenen Frequenzbereiches eine Entkopplung zwischen Abzweig und Ausgang erzielen, die weit über 30 dB liegt.

Werden mehrere der beschriebenen Differentialübertrager in Serie geschaltet, um einen Mehrfach-Breitband-Differentialübertrager mit mehreren Ausgängen zu erhalten, so tritt

folgender

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folgender Nachteil auf. Die Ausgangsanpassung, d. h. die Anpassung zwischen dem Ausgang eines Übertragers und dem damit verbundenen Eingang des folgenden Übertragers v/eicht bei den tiefen Frequenzen des zu übertragenden Frequenzbandes von dem erforderlichen Wert ab. Aus diesem Grunde treten Reflexionen auf, die den üblicherweise als noch zulässig angesehenen Wert von z. E. 10 % übersteigen. Die Ursache für dieses Verhalten bei tiefen Frequenzen ist die aus Gründen der geforderten Breitbandigkeit nicht groß genug wählbare Induktivität des Übertragers. Würde man nämlich die Induktivität des Übertragers durch die Verwendung eines Kerns mit größerer Permeabilität erhöhen, so müßte man rr.it Resonanzen rechnen, die die Anpassungsverhältnisse bei den hohen Frequenzen ungünstig beeinflussen würden und eine Verringerung der Entkopplungsdämpfung zur Folge hätten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mehrfach-Breitband-Differentialübertrager der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem sich die Ausgangsanpassung und die Entkopplungsdämpfung möglichst nur geringfügig ändern.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur · Erhöhung der Induktivität des Mehrfach-Breitband-Differentialübertragers bei tiefen Frequenzen des zu übertragenden Frequenzbandes auf der Verbindungsleitung zwischen dem Fußpunkt eines jeden Übertragers und Masse ein ringförmiges, ferromagnetisches Bauteil angebracht ist.

509811/0495 Ein

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Ein in der angegebenen Weise angebrachtes ferromagnetisches Bauteil, das ist vorzugsweise ein Ferritröhrchen, bewirkt die gewünschte Erhöhung der Induktivität bei den tieferen Frequenzen des VHF-Eereiches, während es auf die übertragung der höheren Frequenzen des UHF-Bereiches keinen nachteiligen Einfluß ausübt. Man kann sogar durch die ferromagnetischen Bauteile eine bessere Symmetrie der übertrager und eine günstigere Kompensation ihres Frequenzverlaufs erzielen.

Eine nach dem Anbringen der ferromagnetischen Bauteile noch vorhandene Ungenauigkeit der Ausgangsanpassung und eine eventuelle Verringerung der Entkopplungsdämpfung kann in Weiterbildung der Erfindung dadurch beseitigt werden, daß der Eingang und der mit dem Eingang des jeweils folgenden Übertragers verbundene Ausgang jedes Übertragers über je eine die Laufzeit des betreffenden Übertragers korrigierende Induktivität verbunden ist.

Das Prinzip sowie nähere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. In der Zeichnung bedeuten :

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild eines Breitband-Differential-^ Übertragers mit einem ferromagnetischen Bauelement auf einer Verbindungsleitung zwischen dem Fußpunkt des Übertragers und Masse,

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Mehrfach-Breitband-Differentialübertragers aus in Reihe geschalteten

Differentialübertragern,

509811/0495 Fig. 3

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Fig. 3 ein Blockschaltbild wie in Fig. 2, wobei Eingang und Ausgang einen jeden Differentialübertragers durch je eine Induktivität überbrückt sind,

Fig. 4 ein Prinzipschaltbild eines Breitband-Differentialübertragers mit Doppellochkern und einem ferromagnetischen Bauelement auf einer Verbindungsleitung
zwischen dem Fußpunkt des Übertragers und "lasse und

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Differentialiibertragers mit einem zusätzlichen Kondensator zwischen dem Fußpunkt und 'lasse.

In Fig. 1 bezeichnet der durch strichpunktierte Linien umrahmte Schaltungsteil einen Breitband-Differentialübertrager 1, der beispielsweise eine erste Wicklung 2 zwischen einem Eingang und einem Ausgang 4 des Übertragers, eine zweite Wicklung 5
zwischen dem Eingang 3 und einem Fußpunkt 6 des Übertragers, eine dritte Itficklung 7 zwischen einem Abzweig 8 und einem mit Masse verbundenen Widerstand 9 sowie eine vierte Wicklung 10 zwischen dem Abzweig 8 und dem Fußpunkt 6 hat. Die erste bis vierte Wicklung sind, wie in Fig. 4 gezeigt, entweder auf zwei symmetrische ferromagnetische Kerne oder auf einen Poppellochkern 12 (Fig. 4) gewickelt, und zwar die erste und vierte
Wicklung 2 und 10 durch ein erstes Loch 13 und die zweite und dritte Wicklung 5 und 7 durch das zweite Loch 14.

Werden die in den Fig. 1 und 4 dargestellten Übertrager beispielsweise als Abzweiger in Gemeinschaftsantennenanlagen

verwendet,

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verwendet, so steht der Eingang 3 mit einer die Hochfrequenzsignale heranführenden Hochfrequenz leitung 15, der /.u.sgang mit einer abgehenden Hochfrequenzleitung 16, der Abzweig 8 mit einer Stichleitung 17 und der Fußpunkt 6 normalerweise unmittelbar mit Masse in Verbindung. Die in Fig. 1 durch gestrichelte Linien angedeuteten Widerstände 18, 19 und 20 symbolisieren die Wellenwiderstände der Ilochfrequenzleitungen' 15, 16 und 17.

Sollen mehrere Differentialübertrager gemäß den Fig. 1 oder zu einem Me.hrfach-Breitband-Differentialübertrager zusammengefaßt werden, so kann dies vorzugsweise durch eine Reihenschaltung einer entsprechenden Anzahl von Differentialiibertragern geschehen. Nach Fig. 2 sind zum Beispiel mehrere Differentialübertrager D₁, D₉ ... D derart in Serie geschaltet, daß jeweils ein Ausgang 21, 22 des einen Übertragers D₁, D₉ mit dem Eingang 23, 24 des folgenden Übertragers verbunden ist. Ein Eingang 25 des ersten Übertragers D, bildet den Eingang und ein Ausgang 26 des letzten Übertragers D_n den Ausgang eines Mehrfach-Breitband-Differentialübertragers 27, der dem durch strichpunktierte Linien umrahmten Schaltungsteil in Fig. 2 entspricht und je übertrager je einen Abzweig 28 auf v/eist. Da bei einer solchen Schaltungsanordnung die Ausgangsanpassung der einzelnen Differentialübertrager im Bereich der tiefen Frequenzen des zu übertragenden Frequenzbereiches (von zum Beispiel 40 bis 960 MIIz) zu stark von dem genauen Wert abweicht, wird auf der Verbindungsleitung zwischen dem

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SAD ORIGINAL

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Fußpunkt G eines jeden Übertragers D₁ , D~ ... D und Masse je ein ringförmiges ferromagnetisches Bauteil 29 angebracht, das zurr. Beispiel, wie in Fig. 4 dargestellt, in Form eines zylindrischen Ferritröhrchens 30 bzw. einer Ferritperle auf die genannte Verbindungsleitung geschoben v/erden kann.

Während eine vorhandene Fehlanpassung bei tiefen Frequenzen durch das Ferritröhrchen verbessert wird, sinkt die Entkopplungsdämpfung. Deshalb muß man bei einem Mehrfach-Breitband-Differentialübertrager 31 nach Fig. 3 je eine zusätzliche Induktivität 32, 33, 34 zur Verbesserung der Entkopplung verwenden. Je eine der genannten Induktivitäten verbindet den Eingang eines Übertragers mit dessen Ausgang, d. h. also, daß zum Beispiel zwischen dem Eingang 35 und dem Ausgang 36 des ersten Übertragers D, eine Induktivität liegt, die die Laufzeit dieses Übertragers korrigiert. In Fig. 3 ist durch verschiedene Windungszahlen der Induktivitäten' 32, 33, 34 angedeutet, daß der Induktivitätswert der Induktivitäten von übertrager zu Übertrager verschieden sein kann. Die Induktivitäten 32, 33, 34 sind vorzugsweise als Luftspulen ausgebildet, und ihre gegenüber der Umgebung vorhandene Kapazität kann zur Erzielung einer optimalen An-

passung zwischen benachbarten Differentialübertragern ausgenutzt werden.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, den Fußpunkt jedes Übertragers D bzw. einen auf der Verbindungsleitung zwischen dem

Fußpunkt 6 509811/0495

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Fußpunkt 6 (Fig. 5) und dem ferromagnetischen Bauteil 29 liegenden Anschlußpunkt zum Anschließen einer Impedanz, z. B. eines mit Masse verbundenen Kondensators 37, zu verwenden, um damit gegebenenfalls den Frequenzgang des Mehrfach-Breitband-Differentialübertragers im Bereich der UHF-Frequenzen zu korrigieren.

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Claims

33/73 - 8 - PLI Scht/Li 28. 8. 1973 Patentansprüche

1.JMehrfach-Breitband-Differentialübertrager, dadurch gekennzeichnet , daß zur Erhöhung der Induktivität des Mehrfadh-Breitband-Differentialübertragers bei tiefen Frequenzen des zu übertragenden Frequenzbandes auf der Verbindungs- ' leitung zwischen dem Fußpunkt (6) eines jeden Übertragers (D. bis D) und Masse ein ringförmiges, ferromagnetisches Bauteil (29, 30) angebracht ist.

2. Mehrfach-Breitband-Differentialübertrager nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anwendung als Abzweiger oder Verteiler in Gemeinschaftsantennenanlagen.

3. Hehrfach-Breitband-Differentialübertrager nach Anspruch 2 für Gemeinschaftsantennenanlagen, in denen gleichzeitig Signale des VHF- und UHF-Bereiches übertragen werden, gekennzeichnet durch die Verwendung von mindestens zwei Breitband-Differentialübertragern (1, 11), die je einen Eingang (3), je zwei Ausgänge (4, 8) und je einen mit Masse zu verbindenden Fußpunkt (6) haben und die derart in Serie geschaltet sind, daß jeweils ein Ausgang (4) des einen Übertragers mit dem Eingang (3) des folgenden Übertragers verbunden ist und daß auf der Verbindungsleitung zwischen dem Fußpunkt (6) eines jeden Übertragers und Masse ein ringförmiges, ferromagnetisches Bauteil (29, 30) angebracht ist,

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4. Mehrfach-Breitband-Differentialübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen (2, 5, 7, 10) eines jeden Breitband-Differentialübertragers auf einen Doppellochkern gewickelt sind.

5. Mehrfach-Breitband-Differentialübertrager nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang (z. B. 35) und der mit dem Eingang des jeweils folgenden Übertragers verbundene Ausgang (z. B. 36) jedes Übertragers über je eine die Laufzeit des betreffenden Übertragers korrigierende Induktivität (32, 33, 34) verbunden ist.

6. Mehrfach-Breitband-Differentialübertrager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivitäten (32, 33, 34) Luftspulen sind.

7. Mehrfach-Breitband-Differentialübertrager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüber der Umgebung vorhandene Kapazität der Luftspulen zur Erzeugung der erforderlichen Anpassung zwischen benachbarten Differentialübertragern (D , D_K) ausgenutzt wird.

a D

8. Mehrfach-Breitband-Differentialübertrager nach Anspruch 1

oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Korrektur des Frequenzganges des Mehrfach-Breitband-Differentialübertragers im UHF-Bereich mit der Verbindungsleitung zwischen den Fußpunkten (6) der übertrager und den zugehörigen ferromagnetischen Bauteilen (27) je eine Impedanz, z. B. ein Kondensator (z. B. 37), verbunden ist.

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