DE2365146C3 - Vorrichtung zum breitbandigen Ankoppeln einer oder mehrerer abzweigender koaxialer Leitungen an ein durchgehendes, Hochfrequenz führendes Koaxialkabel - Google Patents
Vorrichtung zum breitbandigen Ankoppeln einer oder mehrerer abzweigender koaxialer Leitungen an ein durchgehendes, Hochfrequenz führendes KoaxialkabelInfo
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
- H03H7/46—Networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
Landscapes
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Description
•40
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum breitbandigen Ankoppeln einer oder mehrerer abzweigender
koaxialer Leitungen an ein durchgehendes, Hochfrequenz führendes Koaxialkabel, insbesondere
für den VHF- und UHF-Bereich, bei der jede abzweigende Leitung über ein zugehöriges Abzweigelement
an das durchgehende Kabel angeschiossen ist, wobei sämtliche Abzweigelementc in Kettenschaltung
angeordnet sind.
Solche Vorrichtungen oder Schaltungsanordnungen werden u. a. in Geräten einer Kabelfernsehanlage
benötigt, bei der in der Sendestelle die einzelnen Rundfunk- und Fernsehkanäle auf das abgehende,
breitbandige VHF-Kabel eingespeist werden. Entsprechend dem bisherigen Stand der Technik erfolgt diese
Einspeisung mit Hilfe der sogenannten »Z-Technik«.
Weil man in der Anfangszeit der Gemeinschaftsantennenanlagen wegen der damals geringeren Leistungsfähigkeit
der Verstärker nur möglichst wenig HF-Signalleistung verlieren durfte, war man gezwungen, die
Verstärkerausgänge direkt dem abgehenden Kabel parallel zu schalten und sie auf dieses anzupassen, Bei
frequenzmäßig benachbarten Kanälen kann deshalb die ungenügende Entkopplung zwischen den Verstärkern
zu Freqüeiizgangverzerrungen führen. Der gravierende
Mangel bei diesem Verfahren ist jedoch, daß aus der
Gemeinschaftsantertnenanlage zur Sendeslclle zurück*
laufende Echos dort nicht genügend absorbiert werden, sondern sich nur um ca. 6 dB abgeschwächt als MHfIuQ
den an beiden Ausgängen des durchgehenden Kabels austretenden Signalen überlagern. Es sind auch
Vorrichtungen der eingangs angegebenen Art für Gemeinschaftsantennenanlagen bekannt, bei denen das
durchgehende Kabel eine Stammleitung ist in die an mehreren verteilten Stellen in Kettenschaltung Stichleitungsdosen
als Abzweigelemente eingebaut sind. Auch ist eine ähnliche Schaltung mit kapazitiver Ankopplung
von Bereichs- oder Kanalverstärkern bekannt (DE-OS 19 30 569). Diese bekannten Schaltungen weisen jedoch
eben die geschilderten Nachteile von Reflexionen, Rückwirkungen und mangelnder Bandbreite auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache, den hohen Anforderungen einer Kabelfernsehanlage
genügende Vorrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei der jedoch die Nachteile der
bisher angewandten Z-Technik vermieden werden, nämlich eine breitbandige, wenigstens annähernd
reflexions- und rückwirkungsfreie Ankopplung ermöglicht wird. Dies wird nach der Erfindung dadurch
erreicht daß in jedem Abzweigelement der Innenleiter des durchgehenden Koaxialkabels in Reihe mit der
Primärwicklung eines Übertragers geschaltet und zu der von der Primärwicklung galvanisch getrennten
Sekundärwicklung des Übertrages ein ohmscher Widerstand para'rel geschaltet ist dessen Wert wenigstens
annähernd gleich dem Wellenwiderstand der zugehörigen abzweigenden Leitung ist wobei ein Ende
des ohmschen Widerstands und ein Ende der Sekundärwicklung des Übertragers an Masse und das andere
Ende des ohmschen Widerstandes gemeinsam mit dem anderen Ende der Sekundärwicklung des Übertragers
an den Innenleiter der zugehörigen abzweigenden Leitung angeschiossen ist Werden mit Wdas Verhältnis
der Windungszahl der Sekundärwicklung des Übertragers zur Windungszahl der Primärwicklung des
Übertragers, mit Z, der Wellenwiderstand der abzweigenden Leitung und mit Z0 der Wellenwiderstand des
durchgehenden Kabels bezeichnet, so zeigt sich, daß mit dem erfindungsgemäßen Aufbau der Vorrichtung sich
die Koppeldämpfung a,o zwischen dem durchgehenden
Kabel und der angepaßten, abzweigenden Leitung zu
fl,„ = - 20 log
2 iv
Zn
ergibt. Bei jedem Abzweigelement transformiert sich die Parallelschaltung aus dem ohmschen Widerstand
und der Impedanz der abzweigenden Leitung als sehr niederohmiger Serienwiderstand in das durchgehende
Koaxialkabel, weil die Sekundärwicklung des Übertragers eine größere Windungszahl aufweist als die
Primärwicklung. Der ohmsche Widerstand absorbiert die nichtübertragene Leistung und sorgt so für eine
wellenwiderstandsgerechte Anpassung der abzweigenden Leitung bei praktisch frequenzunabhängiger Auskoppeldämpfung
und geringstmöglichem Reflexionsfaktor.
Überträgt jede abzweigende koaxiale Leitung nur einen vorgegebenen Teilfrequenzbereich, so kann die
Anzahl der in Kettenschaltung schaltbaren Abzweigelemente und damit die Anzahl der anschließbaren
abzweigenden Leitungen in Weiterer Ausbildung der Erfindung dadurch wesentlich erhöht werden, daß jede
abzweigende Leitung über einen Bandpaß an das zugehörige Abzweigelement angeschiossen ist und der
Bandpaß so bemessen ist, daß er an seinen mit dem
20
25
JO
Abzweigelement direkt verbundenen Anschlußstellen in seinem Sperrbereich niederohmiges Verhalten aufweist.
Weitere Merkmale und Einzelheiten und insbesondere weitere Vorteile und vorteilhafte Wirkungen der
Erfindung werden im folgenden erläutert durch die Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung
anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 ein Schaltungsschema eines Beispiels einer Anordnung gemäß dem ■ geschilderten bekannten
Verfahren,
F i g. 2 ein Schaltbild einer Schaltungsanordnung für eine Vorrichtung nach der Erfindung,
F i g. 3 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung nach der Erfindung.
In Fig. 1 wird zunächst ein Anwendungsbeispiel der π
bekannten Z-Technik dargestellt Rundfunkbereichsverstärker RV und Fernsehkanal verstärker KV sind mit
ihren Ausgängen direkt mit der sogenannten »Z-Schiene«, dem durchgehenden Kabel K, verbunden und auf
dieses, also auf den halben Wert der Impedanz des durchgehenden Kabels, angepaßt. Jeder Verstärkerausgang
enthält einen für das zu übertragene'-3 Frequenzband
bemessenen Bandpaß, dessen direkt mit dem durchgehenden Kabel verbundenes Klemmenpaar im
Sperrbereich hochohmiges Verhalten zeigen muß.
Alle bereits erwähnten Nachteile dieses Ankopplungsverfahrens
haben ihre Ursache darin, daß die Verstärkerausgänge direkt mit dem durchgehenden
Kabel verbunden sind, sozusagen die festestmögliche Koppelung mit diesem aufweisen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine losere Ankopplung der abzweigenden Leitungen
an das durchgehende Kabel zu erreichen. Eine solche Maßnahme erfordert zwar höhere Verstärkerausgangspegel,
die aber bei der Qualität der heutigen Verstärker in ausreichendem Umfang möglich sind.
Nach der Erfindung wird die losere Ankopplung der abzweigenden Leitungen an das durchgehende Kabel
entsprechend F i g. 2 mit transformatorischen Abzweigelementer erreicht.
Gewählt wurde eine Übertragerschaltung, bei der nur niederohmige Impedanzen transformiert werden, weil
damit die bei HF-Anwendungen von Transformatoren typischen Probleme möglichst gering bleiben.
Die Ankopplungsanordnung nach der Erfindung besteht zunächst aus der Kettenschaltung der erforderlichen
Anzahl von Abzweigelementen AZ1, AZ,... AZ^
Wie Fig. 2 schematisch zeigt, ist jede abzweigende
Leitung L1, L1... Ln über ein zugehöriges Abzweigelement
AZu AZ,... AZn o.n das durchgehende Koaxialkabei
K angeschlossen. Unter Auslassung der später beschrieLenen Bandpässe BPu BP,... BPn ist in jedem
Abzweigelement AZ, der Innenleiter Ka des durchgehenden Koaxialkabels K in Reihe mit der Primärwicklung
eines Übertragers Üu 0,...On geschaltet. Zu der
von der Primärwicklung galvanisch getrennten Sekundärwicklung des Übertragers 0, ist wiederum ein
ohmscher Widerstand Rpu Rp1... Rp1, parallel geschaltet,
dessen Wert wenigstens annähernd gleich dem Wellenwiderstand Z, der zugehörigen abzweigenden
Leitung L/ist, wie im folgenden noch näher erläutert
wird. Dabei ist ein Ende des ohmschen Widerstands Rp-,
an Masse und das andere Ende an den Innenleiter 2 der zugehörigen abzweigenden Leitung L/angeschlossen.
Beim einzelnen Abzweigelement AZi transformiert
sich die Parallelschaltung aus dem ohmschen Widerstand /?p,und der angeschlossenen Impedanz Z,-als sehr
niederohmiger Serienwiderstand in das durchgehende
4n Kabel, weil die Sekundärwicklung des Übertragers O,
eine größere Windungszahl aufweist als die Primärwicklung, Der ohmsche Widerstand Rp, absorbiert die nicht
übertragene Leistung und sorgt so für eine wellenwiderstandsrichtige Anpassung der abzweigenden Leitung.
Einen genaueren Überblick über die Funktion der Schaltung liefert die Analyse eines Abzweigelementes
AZ, unter der idealisierenden Annahme eines verlustlosen Übertragers O, und mit der Zusatzbedingung, daß
der Widerstand Rp, immer für optimale Anpassung der abzweigenden Leitung dimensioniert ist:
„
=
2
W2 ■ Z0 ■ Z1
.
35
2 | W2 | -Z0-Z1 |
1 | z, . | |
4 | W2 | Z0 · |
Reflexionsfaktor an jedem Ausgang des durchgehenden Kabels
W - 4 W2 Z0-Z,
A W2-Z0 '
Übe.iragungsfaktor auf dem durchgehenden Kabel
W„, = ±
2 W
Übertragungsfaktor zwischen der abzweigenden Leitung und je einem Ausgang des durchgehenden Kabels
Wl
W\
Dabei bedeutet:
W\ Windungszahl der Primärwicklung des Übertragers Ü,
W2 Windungszahl der Sekundärwicklung,
Zo Wellenwiderstand des durchgehenden Kabels,
Z, Wellenwiderstand der abzweigenden I .eitung.
Auffällig ist das Resultat, daß die Re/lexionsdämpfung
a„=20 log ro an den beiden Ausgängen des durchgehenden
Kabels immer doppelt so groß ist wie die Koppeldämpfung a,D 20 log IV1n zwischen durchgehendem
Kabel und abzweigender Leitung, also
a0 = 2a,o.
Diese Relation ist unabhängig vom Wert der Impedanz Z, und vom Übersetzungsverhältnis W, liefert
also eine bequeme Richtlinie für die Wahl der erforderlichen Kcppeldämpfung alo. Außsrdem folgt als
Reflexionsfaktor auf dem durchgehenden Kabel für den ungünstigsten Fall des Leerlaufs am Abzweigelement
2 W2
zt
d. h. die Anpassung auf dem durchgehenden Kabel kann sich um maximal 6 dB verschlechtern, wieder unabhängig
vom Wert der Impedanz Z,-und Vom Übersetzungsverhältnis
W. Es ergibt sich also, daß hochohmige Fehlanpassungen am Abzweigelement vermieden werden
müssen.
Die technische Realisierbarkeit des geschilderten
Abzweigelements ist recht gut. So konnte im VHF/ UHF-Bereich ein Abzweigelement mit einem rechnerischen
Wert der Auskoppeldämpfung von 15,6 dB aufgebaut werden, dessen nahezu frequenzunabhängiger
Verlauf der gemessenen Auskoppeldämpfung um nicht mehr als 0,5 dB über dem Rechenweg lag.
Vorteilhaft bei diesem Abzweigelement ist, daß die Primärwicklung des Übertragers Ü-, nur aus einem
geraden Stück Leiter zu bestehen braucht, das man durch ein Ferritrohr schiebt Unterhalb der Grenzfrequenz
des Übertragers (7,· sinkt nur dessen Auskoppeldämpfung a-,ο ab, während das von der abzweigenden
Leitung galvanisch getrennte, durchgehende Kabel weiterhin Signale übertragen kann.
Bei der Kettenschaltung entsprechend F i g. 2 addie- is
ren sich auf dem durchgehenden Kabel die von den einzelnen Abzweigelenienten AZt, AZ-,... AZn herrülv
fenden Dämpfungen und Ahpassüngsfehlef.
Wird jede abzweigende Leitung L-, nur zur Übertragung
eines bestimmten Frequenzintervalls benutzt, Bei der erfindungsgemäßen Koppelanofdnung läßt
sich also die Anzahl der abzweigenden Leitungen erheblich steigern, wenn diese nur bestimmte vorgegebene
Frequenzbänder zu übertragen brauchen.
Bei genügend hoher Auskoppeldämpfun& a/„ kann auf
die Bandpässe ganz verzichtet werden. Das isl besonders dann vorteilhaft, wenn das durchgehende
Kabel nur mit einem Ausgang die artgeschlossene Kabelfefnsehanlage versorgt. Der Abschluß des anderen
Ausganges kann hier nämlich zur Kompensation von Restfehlern auf dem durchgehenden Kabel mit
herangezogen werden.
F i g. 3 zeigt ein nach der Erfindung aufgebautes Ausführungsbeispiel, bei dem das durchgehende Kabel
K bei Ka an den Verstärkerausgängen durchgeschleift wird. Mit diesem Beispiel soll darauf hingewiesen
werden, daß die erfindungsgemäße Ankopplungsanordhühg konstruktiv und elektrisch verträglich ist mit
Koppelanordnungen, die nach der Z^Technik ausgeführt
sind. Das hat zur Folge, daß ein vorhandenes Gehäuse-
i»mi>j gi»t*igii\.t gi>*ru
Bandpasses ßP/im Abzweigelement AZi erreichen, daß
die abzweigende Leitung das durchgehende Kabel hur in dem Frequenzintervall nennenswert belastet, für
dessen Übertragung sie vorgesehen ist. Dieser Effekt wird erreicht, wenn jedes Abzweigelement außerhalb
des Durchlaßbereiches der abzweigenden Leitung möglichst kurzgeschlossen wird. Dazu ist der Bandpaß
so bemessen, daß das mit dem Abzweigelement direkt verbundene Klemmenpaar des Bandpasses in dessen
Sperrbereich niederohmiges Verhalten zeigt
werden muß, wenn z. B. aus Anpassungsgründen auf eine erfindungsgemäße Ankopplungsanordnung übergegangen
wird.
Die Abzweigelemente können infolge ihrer geringen Abmessungen leicht vor dem Verstärkerausgang
untergebracht werden. Abgeändert werden muß lediglich der Ausgangsbandpaß, wobei die in einem größeren
Wertebereich frei wählbare Impedanz Z, am Abzweigelemerii die Dimensionierung des Bandpasses und die
Einstellung der Auskoppeldämpfung erleichtert.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Vorrichtung zum breitbandigen Ankoppeln einer oder mehrerer abzweigender koaxialer Leitungen
an ein durchgehendes, Hochfrequenz führendes Koaxialkabel, insbesondere für den VHF- und
UHF-Bereich, bei der jede abzweigende Leitung über ein zugehöriges Abzweigelement an das
durchgehende Kabel angeschlossen ist, wobei sämtliche Abzweigelemente in Kettenschaltung
angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,
daß in jedem Abzweigelement (AZj) der Innenleiter (Ka) des durchgehenden Koaxialkabels (K) in Reihe
mit der Primärwicklung eines Übertragers (ÜJ ts
geschaltet und zu der von der Primärwicklung galvanisch getrennten Sekundärwicklung des Obertragers
ein ohmscher Widerstand (RpJ parallel geschaltet ist, dessen Wert wenigstens angenähert
gleich d?Ti Wellenwiderstand (ZJ der zugehörigen
abzweigenden Leitung (LJ ist wobei ein Ende des ohmschen Widerstands und ein Ende der Sekundärwicklung
des Übertragers an Masse und das andere Ende des ohmschen Widerstands gemeinsam mit
dem anderen Ende der Sekundärwicklung des Übertragers an den Innenleiter (2) der zugehörigen
abzweigenden Leitung angeschlossen ist
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der jede abzweigende koaxiale Leitung einen vorgegebenen
Teilfrequenzbereich überträgt dadurch gekennzeichnet, daß jede abzweigende Leitung (L1) über
einen Banapaß (BPJ an das zugehörige Abzweigelement (AZJ angeschiossen >st und der Bandpaß so
bemessen ist daß er a.i seinen mit dem Abzweigelement
direkt verbundenen An jhlußstellen in seinem
Sperrbereich niederohmiges Verhalten aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732365146 DE2365146C3 (de) | 1973-12-29 | 1973-12-29 | Vorrichtung zum breitbandigen Ankoppeln einer oder mehrerer abzweigender koaxialer Leitungen an ein durchgehendes, Hochfrequenz führendes Koaxialkabel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732365146 DE2365146C3 (de) | 1973-12-29 | 1973-12-29 | Vorrichtung zum breitbandigen Ankoppeln einer oder mehrerer abzweigender koaxialer Leitungen an ein durchgehendes, Hochfrequenz führendes Koaxialkabel |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2365146A1 DE2365146A1 (de) | 1975-07-03 |
DE2365146B2 DE2365146B2 (de) | 1976-08-26 |
DE2365146C3 true DE2365146C3 (de) | 1982-04-22 |
Family
ID=5902229
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19732365146 Expired DE2365146C3 (de) | 1973-12-29 | 1973-12-29 | Vorrichtung zum breitbandigen Ankoppeln einer oder mehrerer abzweigender koaxialer Leitungen an ein durchgehendes, Hochfrequenz führendes Koaxialkabel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2365146C3 (de) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE184219C (de) * | ||||
DE912582C (de) * | 1952-09-01 | 1954-05-31 | Siemens Ag | Anordnung fuer die Zusammenschaltung der Ausgaenge mehrerer Hochfrequenzverstaerker mit voneinander abweichenden Verstaerkungsbereichen |
-
1973
- 1973-12-29 DE DE19732365146 patent/DE2365146C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2365146B2 (de) | 1976-08-26 |
DE2365146A1 (de) | 1975-07-03 |
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