DE2353769A1

DE2353769A1 - Schaltungsanordnung zum anpassen eines belastungsnetzwerkes an einen sender-empfaenger

Info

Publication number: DE2353769A1
Application number: DE19732353769
Authority: DE
Inventors: Jean-Pierre Debost; Jacques Mezan De Malartic
Original assignee: Telecommunications Radioelectriques et Telephoniques SA TRT
Current assignee: Telecommunications Radioelectriques et Telephoniques SA TRT
Priority date: 1972-10-31
Filing date: 1973-10-26
Publication date: 1974-05-09
Also published as: CA990852A; DE2353769B2; IT996897B; FR2205252A5; GB1412314A; DE2353769C3; US3891947A

Description

"Schaltungsanordnung zum Anpassen eines Belastungsnetzwerkes an einen Sender-Empfänger".

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung?-' anordnung zur Anpassung eines Belastungsnetzwerkes an einen Sender-Empfänger mit einer Anpassungseinheit mit einem ersten und einem zweiten einstellbaren reaktiven Element, mit Schaltungselementen und mit einer Kombination aus mindestens einem ersten xmd einem zweiten Steuermittel. "

Die Anordnungen der obengenannten Art"werden u.a. dazu verwendet, eine Antenne an einen Senders-Empfänger in einem Fahrzeug anzupassen, denn in einem

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derartigen Fall ändert sich die Impedanz der Antenne entsprechend unterschiedlichen Parametern (Umgebung, Übertragungsfrequenz, Verformung der Antenne, durch d±e Geschwindigkeit des Fahrzeugs usw.).

Eine bekannte Anordnung ist in der französischen Patentschrift Nr. Ϊ207566 der Anmelderin beschrieben worden.

Nach dieser Anordnung erfolgt die Anpassung

iterativ durch jeweilige Annäherungen was in bestimmten Fällen zu viel Zeit erfordert um eine befriedigende Verwendung des Sender-Empfängers zu erreichen.

Die Erfindung bezweckt nun, diese bekannte Anordnung zu verbessern, damit eine schnellere Anpassung erhalten wird.

Die Erfindung weist dazu das Kennzeichen auf, dass beim Vorhandensein einer ersten Information, die wenigstens die Tatsache angibt, dass der Widerstand des Belastungsnetzwerlces grosser ist als der des Sender-Empfängers, die Schaltungselemente das erste reaktive Element mit dem Belastungsnetzwerk in Reihe verbinden, das dein zweiten reaktiven .Element parallelgeschaltet ist, während das zweite Steuermittel in einer ersten Regelphase den Blindleitwert des zweiten reaktiven Elementes ändert bis der reelle Teil der Impedanz an den Eingangsklemmen der Anordnung dem Widerstand des Sender-Empfängers nahezu entspricht, während, in einer zweiten Regelphase ein anderes Steuermittel als das,

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das in der ersten Regelphase verwendet wurde, die Einstellung des ersten reaktiven Elementes versorgt, und dass beim Vorhandensein einer zweiten Information, die wenigstens die Tatsache angibt, dass die Konduktanz des Belastungsnetzwerkes höher ist als die des Sender-Empfängers, die Schal-tungslemente das zweite ,reaktive Element mit dem ersten reaktiven Element parallelschalten, das mit dem Belastungsnetzwerk in Reihe geschaltet ist, während das erste Steuermittel der ersten Regelphase die Reaktanz des genannten ersten reaktiven Elementes ändern lässt, bis der reelle Teil der Admittanz an den Eingangskiemmeh der Anordnung der Konduktanz des Sendeir-Empfängers nahezu entspricht, während in der zweiten Regelphase .ein anderes Steuermittel als das, das in der ersten Regelphase verwendet worden 1st, die Einstellung des zweiten reaktiven Elementes versorgt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und- werden im folgenden näher beschrieben.- Es zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung einer er,findungsgemässen. Anordnung,

Fig. 2 ein Smith-Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Anordnung,

.Fig. 3 die Impedanzkurve der Antenne als Funktion der Frequenz,

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Fig. h ein praktisches Ausführungebeispiel einer Anpassungseinheit.

In Fig. 1 wird das Belastunggnetzwerk. durch eine an die iusgangsklemme 2 der Anordnung angeschlossene Antenne 1 gebildet. An die Eingangsklemme 3 ist ein Sender-Empfänger angeschlossen, der in der Figur nicht dargestellt■ist_o Die Antenne 1 dient zum Senden ., sowie zum Empfangen. Beim Senden benimmt sich der Sender-Empfänger als Spannungsgenerator in Reihe mit einem Widerstand, der der charakteristischen Impedanz R des Koaxialkabels, das den Sender-Empfänger mit der Anordnung verbindet, praktisch entsprechen muss. Bei Empfang-benimmt sich der Sender-Empfänger als Widerstand, dessen Wert der charakteristischen Impedanz des genannten Koaxialkabels ebenfalls nahezu entspricht. Was die —-Anpassung anbelangt ist es, als liege an der Eingangsklemme 3 der" Anordnung, wie lange auch das Kabel zwischen dieser Klemme und dem Sender-Empfänger sein möge und welche Funktion die Station auch haben möge (Sender oder Empfänger), ein Widerstand R (in der Figur nicht dargestellt) zwischen/der Klemme 3- und Masse.

Das Bezugszeichen 4 bezeichnet eine Anpassungseinheit die mit einem ersten und einem zweiten "reaktiven" Element 5 und 6 gebildet ist,, zwischen" deren Enden sich .eine Induktivität mit einem Schiebekontakt, der von einem Motor verschoben wird, befindet.

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Man könnte auch eine Kapazitätsdiode verwenden. Die Elemente 5 und 6 enthalten eine Regelklemme 7 bzw. Diese Klemmen empfangen Spannungen; welche die Drehrichtung des Motors bestimmen. Im Falle einer Kapazitätsdiode bekommt die Steuerklemme die Regelspannung.

Durch Änderung des Wertes dieser "reaktiven" Elemente muss die.Anpassungseinheit eine Impedanz.zwischen der Klemme 3 und Masse zurückbringen, die dem Wert R nahezu entspricht, während zwischen der Klemme 2 und Masse einewillkürliche Impedanz liegt.

Einige Diskriminator en 9, 10. und 11, deren Wirkungsweise nachstehend erläutert wird, liefern an einer Ausgangsklemme 12, 13 und 14 Signale, die das Modul und die Phase der Spannungen und des Stromes an der Klemme 3 darstellen. ' ■

Nach der Erfindung verbinden beim Vorhandensein einer ersten Information, die angibt, dass der Widerstand des Belastungsnetzwerkes grosser ist als R-, die Schaltungselemente das erste reaktive Element 5 in Reihe mit dem Belastungsnetzwerk, das dem zweiten reaktiven Element 6 parallelgeschaltet ist, dies ist mittels eines Schalters 15 in der Stellung R erhalten worden, welcher Schalter durch ein Signal gesteuert wird, das von einer Regelphasen-Steuersehaltung herrührt, die am Eingang P ein Signal erhält, das für diese erste vom Verbraucher gelieferte Information

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repräsentativ ist.

Wenn diese Verbindung hergestellt ist, wird in einer ersten Regelpliase das Element 6 eingestellt. Dazu wird die Klemme 8 mittels eines Schalters 18 in der Stellung R mit dem Ausgang eines Abstimmelementes 17 verbunden, das in diesem Fall durch einen Leistungsverstärker gebildet ist, während der Eingang dieses Elementes YJ mit der Ausgangsklemme 13 eines "Widerstandsdiskriminators" 10 verbunden ist und zwar mittels eines Schalters 19 in der Stellung R und mittels eines Schalters 20 in der Stellung T. Die Schalter 18, 19 und 2O werden durch Signale, die von der Regelphasen-Steueranordnung 16 geliefert werden, gesteuert. Das Element 17 muss die Spannung liefern, die zum Einstellen der reaktiven Elemente als Funktion der Information, die. von den Diskriminatoren geliefert wird, notwendig ist, d.h. dass dieses Element 17 eine gewisse Leistung liefern muss, während am Eingang Spannungen erhalten werden, die vom den Diskriminatoren herrühren und im allgemeinen nicht zur Lieferung von Leistung geeignet sind. Dabei kann dieses Element Sperrsignale empfangen um die Speiseschaltung zu sperren.

Dieses Element 6 wird solange geregelt, dass der reelle Teil der Impedanz an der Eingangsklemme 3 dem Widerstand des Sender-Empfängers nahezu entspricht ...".-

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Bas Signal ■, das diese &leiejliheit angibi;, und das an der Klemme 13 vorhanden iet,\^welchfe Klemme mit der Steueranordnung 16 verbunden ist, verursacht eine .änderung der Stellung des' Schalters 18,, dBeseii' Stellung T wird, während¹ die Klemme ψ mit dem .Ausgang des Elementes 17 verbunden ist, dessen Eingang mit der Klemme 12 verbünden Ist; wobei die^r Schalter 19 und 20 sich . ' dann in der Stellung T befinden. '

Bei d^r zweiten Uegelpha'se wird die topassung durch Einstellurig des Elementes 5 entsprechend einer Iniformation, -die von einem diskriminator 9 geliefert wird, erhalten, dessen Äusgangsklemme 12 mit dem Eingang der Anordnung 16 verbunden ist, die beim Empfangen des Signals, das angibt, das die Anpassung erfolgt ist, dem Element 17 ein Sperrsignal liefert, so dass -am· Ausgang d<esselben keine Spannung mehr erscheint und das Element 5 den iVe^t beibehält. '

Beim Vorhandensein einer zweiten Införmation, die angibt, das.s' die Konduktanz höher ist als 1/R_n, verbinden die Schaltungselemente das zweite reaktive Element "6 parallel mit dem ersten Element 5, das mit dem Belastungsnetzwerk reihengeschaltet ist und.dies wird durch den Schälter 15 erhalten,; der sich unter Ansteuerung der AnordnUrig i6 in der Stellung T- be—

findet. · . ^; ■""'{' ^Λ ■ ' "-'-"'" ~'^l:" " '■ ' '" Zum Dur-chführen der anderen ersten Regelphase

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wird die Abstimmklemrae 7 mittels des Schalters 18 in der Stellung T mit dem Ausgang des Elementes 17 verbunden, während der Eingang des Elementes 17 mittels der Schalter 19 und 20, die sich beide in der Stellung T befinden, mit der Ausgangsklemme 12 eines "Konduk- , tanzdiskriminators" 9 verbunden ist. Während dieser ■ anderen ersten Regelphase wird das "reaktive" Element 5 entsprechend einer Information abgestellt, die vom Diskriminator 9 geliefert wird, bis der reelle Teil der Admittanz zwischen der Eingangsklemme 3 und Masse V. der Konduktanz des Sender-Empfängers nahezu entspricht.

Das Signal, das diese vorhergehende Gleichheit angibt, beendet diese erste Rege3Lpha.se und verursacht mittels der Anordnung 16, von der ein Eingang mit der Klemme 12 verbunden ist, die 'Änderung der Stellung des Schalters 18, der dann in die Stellung R gelangt und verursacht auch die Änderung der Stellung des Schalters 19» der ebenfalls in die Stellung R gelangt, so dass der Eingang des Elementes.17 mit der Klemme 13 verbunden ist, wobei die Anpassung während der anderen zweiten Regelphase endet, die aus der Ein-, stellung des "reaktiven" Elemente 6 besteht, bis der Diskriminator 10 angibt, dass die Anpassung erhalten wird, während die Anordnung 16 dem Element 17 das • Sperrsignal liefert.

Fenn der Widerstand und die Konduktanz des

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Belastungsnetzwerkes kleiner sind als der ..Widerstand bzw. die Konduktanz des Sender-Empfängers kann die Anpassung dadurch, erhalten werden, dass entweder, die erste und die zweite Regelphase'nacheinander erfolgt, oder dadurch, dass die andere erste und die andere zweite Hegelphase nacheinander erfolgt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird zum Herbeiführen der Atipassung während der zweiten Regelphase ein "Phasendiskriminator" 11 verwendet; dies wird dadurch erhalten, dass ani Ende der ersten Regelphasen der Eingang des Elementes 17 mit der Ausgangsklemme 14 dieses Diskriminators 11

-mittels eines Schalters 20, der in die Stellung R ge^- langt, verbunden wird*

Dieser Phasendiskirmxnator liefert an seinem Ausgang eine Spannung, die den Phasenunterschied zwisehen dem Strom und der Spannung an der Klemme 3 darstellt. .".·,-'.

' In dieser Ausführungsform arbeiten die Schalter 15 und 19 zusammen und ihre' Stellung ist während der beiden nacheinander folgenden Regelphasen unveränderlich« L

Unter "Konduktanzdiskriminator" wird eine Schaltungsanordnung verstanden, die eine positive oder negative Spannung liefert, wenn der reelle Teil der Admittanz an der Klemme 3 und durcti das Belastungs-

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werk zurückgebracht 'grosser bzw. kleiner ist als die Konduktanz des Sender—Empfängers.

Dieser Konduktanzdiskriminator 9 enthält erstens zwei gleiche Wicklungen 21 bzw. 22, die um die mit der Klemme 3 verbundenen Verbindungsleitung gewickelt ist und die einem Widerstand 23 bzw. 24, dessen Wert R ist, parallelgesehaltet ist. An den Enden dieser "Wicklungen erhält man eine Spannung e_, die dem Strom i durch diesen Verbindungsleitung proportional ist.

e = k r I
c

wobei Ic ein Proportionalitätsfaktor ist. Die Kathode einer Diode 25 ist einerseits

mit einem Ende der Wicklung 21 verbunden (das andere Ende der Wicklung 21 ist mit Masse verbunden), und

andererseits liegt die Kathode an einer Klemme eines Kondensators 26, dessen andere Klemme mit dem genannten Verbindungsleitung verbunden ist, wobei die Anode dieser Diode.mit Masse verbunden ist* Auf diese Weise geschaltet detektiert diese Diode eine Spannung E:

■ * E = k«V-kr I
c

V stellt die Spannung dar, die zwischen der Klemme 3 und Masse vorhanden ist. Der Faktor k^! wird durch den Wert der Kapazität 26 bestimmt. Eine zweite

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Diode 27 detektiert die Spannung e_ an der Klemme der Wicklung 22.

Diese gleichgerichteten Spannungen e und E werden den beiden Eingängen (+) und (-) eines Differenzversterkers 28 zugeführt, der dadurch die Module der Spannungen e und E vergleicht. ' ' .

. .· Der Ausgangs spannung dieser Versterkers ist gleich Null, wenn:

:. = JeJ

E j'. = J ej ist,

was einer Vektorbedingung der nachfolgenden Form entspricht : .....-.-

dadurch, dass k¹ eingestellt wird und das r gewählt

wird, erhält man G =1 /R . Wenn Y die Admittanz des Belästüngsnetzwerkes auf dem Pegel der Klemme 3 gesehen ist, ist die Lösung dieser Gleichung (i):

wobei jP (...) bedeutet, dass man dem reellen Teil des eingeklammerten Elementes betrachtet. /

Die Ausgangsspannung wird positiv oder negativ sein, abhängig von der Tatsache, ob J^ ("^) grosser, bzw. kleiner ist als 1./R .

4/Ö98;1 9/Öl 3 8.- ' "

FPHN 6765 TDCOTf¹Il 9.10.

I ob ά ι b Β

Unter "Widerstandsdiskriminator" wird eine Schaltungsanordnung verstanden, die eine" positive bzw. negative Spannung liefert wenn der reelle Teil der Impedanz,. der durch das Belastungsnetzwerk gegeben ist, grosser bzw. Heiner ist als der Innenwiderstand des Sender-Empfängers, wobei dieser Diskriminator 10 eine-Wicklung 29 entsprechend den Wicklungen 21 und 22 enthalt, die einem Widerstand 30, dessen Wert R ist, parallelgeschaltet ist, wobei man jedoch zwischen den Enden dieser Wicklung 29 eine Spannung e¹ erhält:

Der Diskriminator 10 enthält auch einen Kondensator 31» dessen eine Klemme mittels der Verbindungsleitung mit der Klemme 3 verbunden ist, eine erste Diode 32, deren Kathode mit einem Ende der Wicklung 29 sowie mit der anderen Klemme des Kondensators 31 verbunden ist;, auf diese Weise detektiert diese Diode eine Spannung E¹

E« = k·'»V-k»^!r I

wobei k¹'· ein Proportionalitätsfaktor ist der hauptsächlich durch den Wert des Kondensators 31 bestimmt ■_ Is t.

Eine zweite Diode 33 zwischen Masse und der Klemme eines Kondensators 33? dessen andere Klemme mit der Verbindungsleitung verbunden ist, der mit. der

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Klemme 3 verbunden ist, rielrfcet eifte Spannung e* '

k lsi? ein Pfopörtiönälitatsfaktdfi der u_siu durcn den Wert der' Kapazität 3k bestiaimt wird*

Die beiden Eingänge (*■) lind {*) ©iaes Wf* fereüzVerStärkers 35* di& mit der Kathode fei' pipde 33 bzw-. 32 verbünden sind* eJcmÖgliDnen es, dass der; Vergleicll deär Möduie Ei und .e * * moglicn ist. Die Ausgangs spannung des Differenzversiärkers ist Null'wenn

was einer Vektorgieiciiüng der folgenden Form

ί■« Vl ■■■ -e j V I ,--;■.-- (2)

indem die iiTerte der uiitfefecniedllGihtett Proportionali^

gewHiit werden» wobei iffiaa' fe^; == R. 3Tn dieS'eSi Fall wentl 2 die vom Pegel der Elenöne 3 zuruokgebraeiLfre linpedänz des Bel.astUiigs ist, isb die LSsüög dieser ©iTeiciiUiig (2) ' .

An der Aus gang s-klenmie 15 hat man 'eine p tive oder negative Spannung, je Wacndek ob grosser bzw. kleiner ist als

OFH6INAL INSPECTS

1A - .

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Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Anordnung wird nun mittels der Smitii-Kurve nach Fig. 2 erläutert,

Bei der Erläuterung der Wirkungsweise wird vorausgesetzt, dass die Länge zwischen den Klemmen 3 und. 2 gegenüber der Wellenlänge, auf der die Anordnung arbeite» muss, völlig yernaqhlässigbar ist.

Auf dieser Kurve sind die Impedanzen sogenannte reduzierte impedanzen, d.h», dass diese Impedanzen durch die charakteristische Impedanz R des Kabels geteilt sind, welche die Verbindungen zwischen dem Sender-Empfänger und der Antenne mittels einer erfindungsgemässen Anordnung versorgen.

Jede Impedanz des Belastungsnetzwerkes, die zwischen der Klemme 2 und Masse liegt, kann durch einen Punkt auf dieser Kurve dargestellt werden» welcher Punkt der Schnittpunkt von zwei Kreisen ist, von denen der eine den reellen Teil der Impedanz (Kreis R) angibt und .wobei der andere den imaginären Teil ( ) darstellt» gemäss der Stelle, .an der sich diese befinden, ist der Anpassungsprozess etwa verschieden»

Ein erster Fall wird, betrachtet, wenn dieser Punkt innerhalb des Kreises R =1 liegt5 es wird, -dabei vorausgesetzt, dass S der Punkt ist, der eine reduzierte· Impedanz darstellt, die gekennzeichnet wird durch:" . -

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- 15 - "-■ -

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1 , wobei G = _ Jv(l/z) ist,

d.h. der Fall, wobei die Könduktanz des Belästungshetzwerkes kleiner ist als die des Sender-Empfängers und auch gekennzeichnet durch R ^> 1 , wobei R=? -

In diesem Fall ist .-das "reaktive"- Element mit dem Belastungsnetzwerk parallelgeschad-teti 'Deutlichkeitshalber wird dann zunächst vorausgesetzt, dass die Reaktanz durch das Element 5 Null ist, d.h., dass die Impedanz an .der Klemme 3 gesehen während der ersten. Regelphase der Impedanz an der Klemme 2 gesehen entspricht. Durch Änderung des Blindleitwertes des Elementes 6 beschreibt der Punkt, der der Impedanz ■ der Schaltungsanordnung des Belastungsnetzwerkes parallel zum Element 6 folgt, eine Kurve G^ Diese HjTtOG₁ ist· ein Kreisbogen, der durch die Symmetrie der Mitte 0 •(welcher Punkt durch R=I und X=D definiert . wird) des Kreises R, auf „dem 'sich>der Punkt S' befindet, erhalten wird, welcher Punkt mit dem Punkt S gegenüber 0. symmetrisch ist und in dieseip Beispiel auf dem Kreis R= 0,5- liegt. ■"■--. " ; -■-"■ -----"· . ' Die KUrVe-G₁ schneidet den Kreis-R = 1 an den Punkten A' und B". ¥enn man· sich an einem dieser, Punkte /befindet,, kehrt '!die -.vom _Λ '!Wider ständsdiskriminator" gelieferte Spannung ihr Vorzeichen, um, wodurch ·.

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'·■■■■ r 9.IO.73.

- 16 -

ein Steuersignal für den«Schalter 18 erhalten, wird, so dass das Element 6 seinen Wert behält (in dem Falle, wo die Elemente 5 und 6 Induktivitäten der obengenannten Art sind.). Die Wahl' von SA oder SB wird durch die Art des induktiven oder kapazitiven Elementes oder durch die Richtung der Änderung des Blindleitwertes bestimmt. _ ' . , ' ■ '

Um die völlige Anpassung herbeizuführen ist es nur notwendig,' das reaktive Element 5 mit der obengenannten Schaltungsanordnung in Reihe zu schalten; Änderung der Reaktanz dieses Elements ändert den durch den Punkt A bzw. B dargestellten Impedanzwert der dabei, entlang der Bogen AO oder BO auf dem Kreis R" = 1 gehend, eine durch den Punkt 0 angegebenen Impedanzwert annehmen wird..

Diese Änderung der Reaktanz des Elementes

5 lässt sich entweder durch den "Konduktanzdiskriminator" oder durch einen "Phasendiskriminator" bestimmen.

Ein zweiter Fall ist der, in. dem der Punkt, der die Impedanz des Belastungsnetzwerkes angibt, sich innerhalb des Kreises G = 1 befindet (der Kreis ist symmetrisch gegenüber dem Kreis R = 1 gegenüber θ). Ist T dieser Punkt, so ist die Impedanz des Belastungsnetzwerkes zT gekennzeichnet durch R<1, d.h. der Fall, in dem der Widerstand des Belastungsnetzwerkes kleiner ist als der des Sender-Empfängers und auch gekenn-

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- 17 - ■.■■". - .. '

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zeichnet durch G> 1, wobei G.. = R ( 1/3 ) ist, ' Das Element 6 wird mit der Reihenschaltung aus dem reaktiven Element 5 und dem Belastungsnetzwerk parallelgeschaltet, so dass, wenn die Reaktanz dieses Elementes 5 ändert, die Kurve G beschrieben wird, die ein Bogen des Kreises R = J^ (3™) ist und. an den Punkten I und J den Kreis G = .1 schneide};, wobei an diesen Punkten.der "Konduktänzdiskriminator" ein Signal liefert, so dass mittels der Anordnung 16 die vom Element 5 erzeugte Reaktanz auf einen geeigneten Wert festgelegt wird um mit dem reaktiven Element 6 mit der Anpassung weiterzufahren; der Punkt der die\von der Klemme 2 gesehene Impedanz dars-fcellt, beschreibt den Bogen IO oder JO des Kreises G = 1 und zwar als Funktion der Änderung des Blindleitwertes des Elementes 6 und zwar abhängig davon, ob man den Punkt I oder . den.Punkt J betrachtet.

Der dritte und letzte Fall ist der wobei der Punkt-, der die Impedanz des Belastungsnetzwerkes darstellt, sich auf dem Kreis R = 1 und· G' ="· 1 befindet. Ist TJ. dieser Punkt, so wird die Impedanz gekennzeichnet durch G <T 1" und R <C 1 ; in diesem dritten Fall

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den. Man kann, wie .im ersten Fall zunächst den Wert des Elementes 6 einstellen, den das Belastungsnetz-

werk parallel sieht, dann wird der Kreis UE oder UF

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• beschrieben und danach den Wert des Elementes' 5 und dann wird der Bogen EO oder FO beschrieben. Man kann auch, wie im zweiten Fall, zunächst das mit dem Belastungsnetzwerk im Reihe geschaltete Element 5 einstellen, dann wird"der Kreisbogen UG oder UH beschrieben und danach den Wert des Elementes 6, das dem Ganzen'parallelgeschaltet ist, und dann wird der Kreisbogen GO oder HO beschrieben.

Es sei bemerkt', dass durch die Erfindung die Einstellungen der Elemente 5 und 6 unabhängig voneinander sind. Sobald ein erstes Element eingestellt worden ist, macht eine Änderung des Wertes des zweiten Elementes es nicht notwendig, dass der Wert des ersten Elementes korrigiert wird.

Ausserdem können im Anfang des Anpassungsprozesses die reaktiven Elemente innerhalb des Änderungsgebietes einen beliebigen Wert haben.'

Denn im ersten Fall weicht die an der Klemme 3 gesehene Impedanz nur durch die vom Element 5 erzeugte Reaktanz von dem an der Klemme 2 ab, d.h., dass der Wert des reellen Teils der Impedanz bei der Klemme 2 der Impedanz bei der Klemme 3 entspricht. Der Blindleitwert des Elementes 6 wird geändert bis dieser reelle Teil in verringertem Wert nicht dem vom "Widerstandsdiskriminator" detektierten Wert nahezu gleich ist. · ■

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In dem zweiten Fall wird in Anbetracht der Admitta.nz.en dargelegt, dass der IBlindleitwert des Elemen-, tes 6 im Anfang der ersten Regelphase beliebig sein kann, da der "Konduktanzdiskriminator" nur für den. reellen Teil der Admittanz auf dem Pegel der Klemme 3 empfindlich, ist und dieser reelle Teil wird durch, den Blindleitwert des Elementes 6 nicht geändert.

Ausserdem erleichtert die Wahl der Schaltungsanordnung für den dritten Fall d.iie Konzeption der Anordnung.· "_"._. ^:--

Das Vorhandensein des "Phasendiskritninators" 11 ist nicht unbedingt erforderlich, da die Anpassung durch die beiden anderen Diskriminatoren erfolgen kann. Die Anwendung einer Phasendiskriminators hat jedoch gewisse Vorteile.

- Jn der Praxis braucht die Anpassung nicht perfekt zu sein; weil ein Stehwellenverhältnis ^ 1.5 auf Übertragungsleitung, die mit. den Ausgang des Sender-Empfängers verbunden ist, gestattet ist.' ·

Die Widerstand- und Konduktanizdiskäeiminatoren können nicht ausserst genau sein. Als Beispiel wird ,vorausgesetzt, dass der erste Fall gewählt wird und dass der Widerstandsdiskriminator, der nicht sehr genau ist, eine Nullspannung liefert wenn R = 1 + <£ # d.h. dass ausgehend von demselben Punkt S die Punkte AI oder BI erreicht werden. Die Änderung der Reaktanz des Elemen- ..

409819/0838 ^C" ^; .

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tes 5 führt dazu, dass der Kreis R = 1 + C, foescjirieben wird. Die Punkte dieses Kreises haben keinen gemeinsamen Punkt mit dem Kreis G = 1 , d.h., dass der "Kondüktanzdiskriminatör", der eingestellt ist um eine Spannung zu liefern für G =1 oder G y 1, beispielsweise immer eine Spannung 1 liefert. Es gibt keinen Gleichgewicht spunkt ,mehr* Ein Phasendiskriminator, der gut eingestellt ist, ermöglicht es, dass der Gleichgewichtspunkt 0' ist, (R s 1 + '■(£ , X == θ), wenn er schlecht abgestellt ist wird es immer einen Gleichgewichtspunkt geben, der auf dem Kreis R = 1 +C liegt und um so näher beim Punkt O¹, je genauer dieser Phasendiskriminator ist. Durch die Anwendung eines Phasendiskriminator ist es daher nicht notwendig, dass die übrigen Diskriminatoren genau geeicht werden.

In der bevorzugten . Ausführungsform der erfIndungsgemässen Schaltungsanordnung wird ein Phasendiskriminator verwendet. Dadurch können die Schalter 15 und 19 verknüpft werden und ihre Stellungen werden durch die Impedanz zwischen der Klemme2 und Masse bestimmt, wobei die Schalter 18 und 20 ihre Stellung zwischen der ersten Regelphase und der zweiten Regelphase ändern.

In Fig. 3 wird als Beispiel eine Kurve dargestellt, welche die Änderung der Impedanz einer Peitschenantenne zeigt .p,ls Funktion der Frequenz für .

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ein Gebiet zwischen 20 und 80 MHz.

Diese unterschiedlichen Impedanzen müssen durch die Anpassungs einheit· 4 in eine Impedanz nahe 50 Ohm umgewandelt werden. FIg'. 4 zeigt ein praktisches Beispiel einer Anpassungseinheit» In dieser Figur sind ausser dem Schalter 15 entsprechende Elemente mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 angedeutet, wobei jedoch der genannte Schalter das Bezugszeichen R₁ hat.

Das "reaktive" Element 5 besteht aus einer veränderlichen Induktivität Lv, deren ¥ert zwischen 0,1 und 0,7/uH entsprechend einer der Klemme 7 zugeführten Spannung variiert (diese Induktivität kann beispielsweise eine Spule mit einem Schiebekontakt sein, der von einem Motor angetrieben wird₉ der durch eine der Klemme 7 zugeführte Spannung gespeist wird), aus einer festen induktivität L.,'deren Wert 0,6 /uH ist und einer Kapazität C von 33 pF₉\ wobei diese Teile reihengeschaltet sind« Dabei ermöglicht es ein Kontakt k., des Relais R„v dass die Kapazität C kurzgeschlossen wird, wie die Induktivität L„ durch einen kontakt k des.Relais R^ kurzgeschlossen werden 'kann, · ' . "

■ Das "reaktive" Element 6 enthält eine veränderliche Induktivität L^sv entsprechend der Induktivität Lv und zwar in Reihe mit einer Induktiv!= tat -L' von 0,,-5yuH und in Reihe mit einer Kapazität

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C von 8,2pF. " ..

. Die Kontakte.k des Relais R₉ und R ermöglichen es, die Kapazität C¹ mit der Induktivität L' kurzzuschliessen.

Um den vom Relais verbrauchten Strom zu sparen welche erforderlich ist um ihn in der Arbeitsstellung T zu halten sind die unterschiedlichen Kontakte derart ausgebildet, dass, wie- die notwendige Schaltungsanordnung auch sein möge um das Belastungsnetzwerk anzupassen, dessen Impedanzänderungen in Fig. 3 dargestellt werden, es immer eine minimale Anzahl von Relais in der Stellung T gibt und die anderen sich in der Ruhestellung R befinden ■>

Die untenstehende Tabelle zeigt die Verteilung der Untergebiete und die.dazu gehörende Schaltungsanordnung der Rahe- und Arbeitsstellungen der Anpassungseinheit. '

TABELLE .

Untergebiet der -

betrachteten Stellung Stellung Stellung

" - · von RI von R2 von R3

Frequenz ■ . ' .

20 bis 25 MHz	T	R	T
25 bis 30 MHz	. T . .	R	R
30 bis 4O MHz	R -	R" . -	'■ " R- -
40 bis 60 MHz	• R	' T	T .L
OO 'bis 80 MHz		. - T	- M

--■"..-■.,.- FPHN 6765 9.ΙΌ.73

Für ein veränderliches Element (Induktiv! ta-fc Lv) ist es ersichtlich., dass es möglich ist, praktisch alle Impedanzen anzupassen, deren Punkte sich in der Smith-* Kurve befinden und "zwar unter der Bedingung, dass die veränderlichen reaktiven Elemente mit festen "reaktiven" Elementen (induktivitäten und Kapazitäten) kombiniert werden, . .

'■»·■

4 09819/0 83'g

Claims

FPHN 6765 Patentansprüche:

1.j Eine Schaltungsanordnung zur Anpassung eines BelastungsnetzwerKes an einen Sender-Empfänger mit einer Anpassungseinheit mit einem ersten und einem zweiten änstellbaren reaktiven Element, mit Schaltung»elementen und mit einer Kombination aus mindestens einem ersten und einem zweiten Steuermittel, dadurch gekennzeichnet, dass beim Vorhandensein einer ersten Information, die wenigstens die Tatsache angibt, dass der "Widerstand des Belastungsnetzwerkes grosser ist als der des Sender-Empfängers, die Schaltungselemente das erste reaktive Element mit dem Belastungsnetzwerk in Reihe verbinden, das mit dem zweiten reaktiven Element parallelgeschaltet ist, während das zweite Steuermittel in einer ersten Regelphase den Blindleitwert des zweiten reaktiven Elementes ändert, bis der reelle Teil der Impedanz an den Eingangsklemmen der Anordnung dem Widerstand des Sender-Empfängers nahezu entspricht, während in einer zweiten Regelphase ein anderes Steuermittel als das, das in der ersten Regelphase verwendet wurde, die Einstellung des ersten, reaktiven Elementes versorgt j und dass beim Vorhandensein einer zweiten Information, die wenigstens die Tatsache angibt, dass die Konduktanz des Belastungsnetzwerkes höher ist als die des Sender-Empfängers, die Schaltungselemente das

"AO 9 8 19/0838-

^l . "' FPHN 6765

zweite reaktive Element mit dem ersten reaktiven Element, das mif dem Belastungsnetzwerk reihengeschaltet ist, parallel schalten, während das erste Steuermittel während einer ersten Regelphase die Reaktanz des genannten ersten reaktiven Elementes ändert, bis der reelle Teil der Admittanz an den Eingangsklemmen der Anordnung - ' der -Eonduktanz des Sender-Empfängers nahezu entspricht, während in einer anderen zweiten Regelphase ein anderes Steuermittel als das, das in,der ersten Regelphase verwendet wurde, die Einstellung des zweiten reaktiven Elementes* versorgt.

2. Anpassungsanordnung nach. Anspruch 1 dadurch-, gekennzeichnet, dass das erste Steuermittel ein Admit tanzdiskriminator und das zweite Steuermittel ein Widerstandsdiskriminator ist» ■

3Ό Anpassungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass'die Anordnung-ein Steuermittel enthält, das i£om ersten und zweiten Steuermittel abweicht j wobei dieses '.Steuermittel einen Phasendiskriminator enthält der während der zweiten Phase und der anderen zweiten Phase=verwendet-wird»

4. Anpassungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 9' dadurch gekennzeichnet, dass die»; einstellbaren -. reaktiven Elemente durch eine Schaltungsanordnung aus, reaktiven Elementen, «von denen wenigstens eineä einstellbar ist, gebildet werden»