DE2446031B1 - Differential transformer for common antenna distributor - has tubular cores located in rectangular holes in PC board - Google Patents

Differential transformer for common antenna distributor - has tubular cores located in rectangular holes in PC board

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Abstract

The differential transformer, for a common antenna system's distributor, consists of a primary, a secondary and two symmetrical sub-secondaries. The primary's tubular core is located in a rectangular hole in an insulating circuit board metallised on both sides to form conducting pathways. The cores winding is formed by a twisted metal strip rotated through 180 deg. and passing axially through the core. The three smaller secondary windings' cores are similarly mounted around the larger primary core. The cores are arranged symmetrically on the board with the shortest lengths of interconnecting pathways.

Description

Die F i g. 1 zeigt die Schaltung eines an sich bekannten Vierfachverteilers, der im wesentlichen aus einem an die Eingangsklemme E angeschalteten Anpaßsparübertrager Ü1 und drei nachfolgenden Differentialübertragern Ü2, Ü3, Ü4 besteht. Der Anpaßsparübertrager Ü 1 mit einem Übersetzungsverhältnis von 2 :1 ist eingangsseitig mit der Eingangsklemme E des Vierfachverteilers verbunden, während der den Ausgang bildende Anzapfpunkt mit dem Mittelanzapfpunkt des Differentialübertragers Ü2 verbunden ist. Am masse- The F i g. 1 shows the circuit of a four-way distributor known per se, which essentially consists of a matching saving transformer connected to the input terminal E. Ü1 and three subsequent differential transformers Ü2, Ü3, Ü4 exists. The matching saving transformer Ü 1 with a transmission ratio of 2: 1 is on the input side with the input terminal E of the quadruple distributor is connected, while the tapping point forming the output is connected to the center tap of the differential transformer Ü2. At the mass

seitigen Wicklungsende des Sparübertragers Ü ist ein Kondensator C1 zwischengeschaltet, der verhindert, daß Signale des Lang- und Mittelwellenbereichs wegen der zu kleinen Induktivität des Sparübertragers gegen Masse kurzgeschlossen werden. Die durch diese Maßnahme entstehende schädliche Resonanz ist zweckmäßig so gewählt, daß sie in den nicht für die Übertragung benutzten Bereich zwischen Mittel- und Kurzwelle bei etwa 3,5 MHz fällt. Die beiden über einen Ausgleichswiderstand R 1 überbrückten Ausgänge des Differentialübertragers Ü2 sind mit je einem weiteren Differentialübertrager Ü3 und Ü4 verbunden, deren Ausgänge 1, 2 bzw. 3, 4 wiederum durch je einen Ausgleichswiderstand R 2 bzw. R 3 und eine zur Verbesserung der Entkopplung im unteren VHF-Bereich hierzu in Serie liegende Kompensationskapazität C2 bzw. C3 überbrückt sind.side winding end of the economy transformer Ü is a capacitor C1 interposed, which prevents signals of the long and medium wave range short-circuited to ground due to the low inductance of the economy transformer will. The detrimental response resulting from this measure is useful chosen so that they are in the area not used for transmission between Medium and short wave falls at around 3.5 MHz. The two have a balancing resistor R 1 bridged outputs of the differential transformer Ü2 are each with a further Differential transformer Ü3 and Ü4 connected, their outputs 1, 2 and 3, 4 in turn by a balancing resistor R 2 or R 3 and one to improve the decoupling In the lower VHF range, there is a series of compensation capacitors C2 or C3 are bridged.

Der konstruktive Aufbau dieser Verteilerschaltung ist aus den F i g. 2, 3 und 4 ersichtlich. Auf einer im wesentlichen rechteckförmigen, beidseitig metallisierten Platine Pist an der unteren Schmalseite eine durch Aussparungen freigelegte Zunge vorgesehen, auf die der dem Sparübertrager Ü 1 zugeordnete Rohrkern K 1 aufgeschoben ist. Für den Sparübertrager, dessen Übersetzungsverhältnis mit 2 :1 gewählt ist, sind zwei Windungen vorgesehen, von denen die erste Windung W11 in Form der an der Zungenoberseite verlaufenden Leiterbahn durch den Rohrkern K1 bis an den Zungenanfang (Anzapfpunkt) und von dort auf zwei parallelen Zweigen außen am Rohrkern zurückgeführt ist. Die zweite Windung W12 befindet sich an der Unterseite der Zunge und führt ebenfalls vom Zungenende zum Zungenanfang, wo sie über den in einem Schlitz S gelagerten Kondensator C1 nach Masse gelegt ist. The structural design of this distribution circuit is from the F i G. 2, 3 and 4 can be seen. On an essentially rectangular shape, on both sides metallized board Pist on the lower narrow side exposed by recesses Tongue provided, onto which the tubular core K 1 assigned to the economy transformer Ü 1 is pushed is. For the economy transformer, whose transmission ratio is selected with 2: 1, two turns are provided, of which the first turn W11 in the form of the The upper side of the tongue running conductor path through the pipe core K1 to the beginning of the tongue (Tapping point) and from there returned to two parallel branches on the outside of the pipe core is. The second turn W12 is on the underside of the tongue and leads also from the end of the tongue to the beginning of the tongue, where they are stored in a slot S. Capacitor C1 is connected to ground.

Zur Verbindung der beiden Windungen dient ein leicht durchgebogener Metallbügel M, der die beiden außen zurückgeführten Zweige der Windung W11 mit der unteren Zungenleiterbahn der Windung W12 verknüpft. Quer zum Rohrkern K 1 verläuft der Rohrkern K 2 des ersten Differentialübertragers Ü2, der in einer den Kernabmessungen angepaßten, weitgehend rechteckförmigen Aussparung A 2 eingebettet ist. Für die Realisierung der beiden jeweils aus einer Windung bestehenden Teilwicklungen des Differentialübertragers Ü2 ist ein aus zwei parallelgeführten Leitern bestehendes Leitungsstück vorgesehen, dessen Enden um 1800 gegeneinander verschränkt sind. Im dargestellten Beispiel besteht dieses Leitungsstück in vorteilhafter Weise aus einem beidseitig metallisierten Isolierstoffstreifen W2, dessen um 1800 gegeneinander verschränkte Enden in an beiden Schmalseiten der Aussparung A 2 vorgesehene schlitzartige Einkerbungen eingreifen, und zwar in der Weise, daß die metallisierten Endflächen senkrecht zur Platinenebene stehen. Die Verwendung eines Isolierstoffstreifens bietet neben seiner mechanischen Festigkeit darüber hinaus den Vorteil, daß sich die Werte der Rückflußdämpfung und der Entkopplung durch bestimmte Wahl der Leiterbahnbreite sowie der Dicke und Art des Isoliermaterials in gewünschter Weise optimieren lassen. Durch die gegenseitige Verschränkung der beiden Streifenenden wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß die dem Sparübertrager zugekehrten Endflächen jeweils den Wicklungsanfang der vom Mittelanzapfpunkt ausgehenden Teilwicklungen des Differentialübertragers bilden und deshalb über eine breite Leiterbahn B2 untereinander und mit dem Anzapfpunkt des Sparübertragers verbunden werden können. Die rückseitigen Endflächen stellen dann die beiden Ausgänge des ersten Differentialübertragers Ü2 dar, die nach F i g. 1 mit den Eingängen des zweiten und dritten Differentialübertragers Ü3, Ü4 zu verbinden sind. Für diese Verbindung sind die beiden Leiterbahnen B3 und B4 vorgesehen. Die beiden Differentialübertrager Ü3, Ü4, deren Rohrkerne K3 und K 4 ebenfalls in entsprechend gestaltete Aussparungen A 3 und A 4 eingebettet sind, sind, wie aus der F i g. 2 leicht erkennbar, identisch zum Übertrager Ü2 aufgebaut, so daß bezüglich des Windungsschemas auf die entsprechende Beschreibung zum Übertrager Ü2 verwiesen wird. Schließlich sei noch erwähnt, daß die Unterseite der Platine mit Ausnahme der unteren Zungenbahn mit einer durchgehenden, nicht unterbrochenen, auf Massepotential liegenden Leiterfläche versehen ist, die lediglich im Bereich der Wicklungsanschlüsse kleine inselartige Aussparungen aufweist.A slightly bent one is used to connect the two turns Metal bracket M, which connects the two branches of the winding W11 with the linked lower tongue conductor of the turn W12. Runs transversely to the pipe core K 1 the tubular core K 2 of the first differential transformer Ü2, which is in one of the core dimensions adapted, largely rectangular recess A 2 is embedded. For the Realization of the two partial windings of the each consisting of one turn Differential transformer Ü2 consists of two parallel conductors Line piece provided, the ends of which are crossed against each other by 1800. in the shown example consists of this line piece in an advantageous manner from one Isolating material strips W2 metallized on both sides, its around 1800 against each other crossed Ends in slot-like slots provided on both narrow sides of the recess A 2 Notches engage, in such a way that the metallized end surfaces stand perpendicular to the plane of the board. The use of an insulating strip offers In addition to its mechanical strength, it also has the advantage that the values the return loss and the decoupling through a specific choice of the conductor track width as well as the thickness and type of the insulating material can be optimized in the desired manner. The mutual entanglement of the two strip ends is more advantageous Way achieved that the end faces facing the economy transformer each start of the winding the partial windings of the differential transformer from the center tap point form and therefore over a wide conductor track B2 with each other and with the tapping point of the savings transformer can be connected. Put the rear end faces then the two outputs of the first differential transformer Ü2, which according to F i G. 1 with the inputs of the second and third differential transformer Ü3, Ü4 to connect are. The two conductor tracks B3 and B4 are provided for this connection. The two differential transformers Ü3, Ü4, whose tube cores K3 and K 4 are also shown in appropriately designed recesses A 3 and A 4 are embedded, as from the F i g. 2 easily recognizable, constructed identically to the transformer Ü2, so that with respect to of the winding diagram refer to the corresponding description of the transformer Ü2 will. Finally, it should be mentioned that the underside of the board except the lower tongue with a continuous, uninterrupted, at ground potential lying conductor surface is provided, which is only in the area of the winding connections has small island-like recesses.

Der geschilderte Aufbau, insbesondere auch der Einsatz der verschränkten Leiterstreifen, besitzt den Vorteil, daß sämtliche Verbindungen der einzelnen Übertragerwicklungen sowohl untereinander als auch mit den Zwischenleiterbahnen ausschließlich auf der Platinenoberseite erfolgt, während auf der anderen Seite eine nicht unterbrochene Masseführung zwischen den Anschlüssen besteht. Darüber hinaus ergibt sich eine verhältnismäßig einfache Montage, die sich beispielsweise beim Differentialübertrager darauf beschränkt, einen verschränkten Leiterstreifen in die Kernbohrung einzuführen, anschließend den Rohrkern samt Leiterstreifen in die Aussparung einzubetten und schließlich die Enden der Leiterstreifen an der Platinenoberseite zu verlöten. The structure described, in particular the use of the interlocked Conductor strip has the advantage that all connections of the individual transformer windings both with each other and with the intermediate conductors exclusively on the The top of the board takes place, while on the other side an uninterrupted one There is a grounding between the connections. In addition, there is a proportionate simple assembly, which is limited to differential transformers, for example, insert an interlaced conductor strip into the core hole, then embed the pipe core including the conductor strips in the recess and finally the Solder the ends of the conductor strips to the top of the board.

Claims (5)

Patentansprüche: 1. Differentialübertrager, insbesondere zur Verwendung in Verteilereinrichtungen für Gemeinschafts-Antennenanlagen, mit zwei jeweils vom Mittelanzapfpunkt ausgehenden, je aus einer einzigen Windung bestehenden Teilwicklungen, die in Form streifenförmiger Leiterbahnen auf einem beidseitig metallisierten lsolierstoffstreifen angeordnet und in entgegengesetzter Richtung durch einen ferromagnetischen Rohrkern geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine beidseitig metallisierte Trägerplatine (P) mit einer den Abmessungen des Rohrkerns (K2) angepaßten, im wesentlichen rechteckigen Aussparung (A 2) vorgesehen ist, in der der Rohrkern (K 2) derart eingebettet ist, daß die Rohrkernachse in der Trägerplatinenebene liegt und daß in die Kernbohrung ein aus zwei parallel geführten Leitungen bestehendes Leitungsstück eingeführt ist, dessen Enden um 1800 gegeneinander verschränkt sind. Claims: 1. Differential transformer, in particular for use in distribution facilities for community antenna systems, with two each from Center tapping point outgoing partial windings each consisting of a single turn, in the form of strip-shaped conductor tracks on an insulating material strip metallized on both sides arranged and in the opposite direction by a ferromagnetic tube core are guided, characterized in that a carrier plate metallized on both sides (P) with a substantially rectangular shape adapted to the dimensions of the tube core (K2) Recess (A 2) is provided in which the pipe core (K 2) is embedded in such a way that the tube core axis lies in the plane of the carrier board and that in the core bore a line section consisting of two parallel lines is inserted, the ends of which are twisted against each other around 1800. 2. Differentialübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden durch den Kern geführten Leitungen auf je einer Seite eines beidseitig metallisierten lsolierstoffstreifens (W2) angeordnet sind, dessen um 1800 gegeneinander verschränkte Enden so an der Trägerplatine (P) befestigt sind, daß ihre metallisierten Streifenflächen senkrecht zur Platinenebene verlaufen, so daß jede der vier Endflächen jeweils von der Platinenoberseite her kontaktierbar ist. 2. Differential transformer according to claim 1, characterized in that that the two lines led through the core on each side one on both sides metallized insulating material strips (W2) are arranged, its around 1800 against each other crossed ends are attached to the carrier board (P) that their metallized Strip surfaces run perpendicular to the board plane, so that each of the four end surfaces can be contacted in each case from the top of the board. 3. Differentialübertrager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei in die eine Richtung zeigenden Flächen der beiden Streifenenden über auf der Oberseite der Trägerplatine (P) vorgesehene Leiterbahnen durch Bildung einer gemeinsamen Eingangsklemme mechanisch und elektrisch symmetrisch miteinander verbunden sind, während die jeweils rückseitigen Endflächen über je eine eigene, ebenfalls an der Platinenoberseite vorgesehene Leiterbahn mit je einer Ausgangsklemme verbunden sind. 3. Differential transformer according to claim 2, characterized in that that the two faces of the two strip ends pointing in one direction over on the top of the carrier board (P) provided conductor tracks by forming a common input terminal mechanically and electrically symmetrically connected to each other are, while the rear end faces each have their own, too Conductor track provided on the top of the board is connected to one output terminal each are. 4. Differentialübertrager nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Isolierstoffstreifens in an gegenüberliegenden Schmalseiten der Aussparung vorgesehene schlitzartige Einkerbungen eingreifen. 4. Differential transformer according to claim 2 or 3, characterized in that that the ends of the insulating strip in on opposite narrow sides of the Engage recess provided slot-like notches. 5. Vierfachverteilerschaltung für Gemeinschafts-Antennenanlagen mit einem eingangsseitigen Anpaßsparübertrager und einem ersten Differentialübertrager, der eingangsseitig mit dem Anzapfpunkt des Sparübertragers und ausgangsseitig mit den Eingängen zweier weiterer Differentialübertrager verbunden ist, deren jeweils zwei Ausgänge die vier Ausgangsklemmen der Verteilerschaltung bilden, unter Verwendung von gemäß Anspruch 1 bis 4 ausgebildeten Differentialübertragern, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Differentialübertrager und der Anpaßsparübertrager auf einer gemeinsamen beidseitig metallisierten Trägerplatine (P) angeordnet sind, die an der Unterseite eine zwischen den einzelnen Anschlußklemmen nicht unterbrochene, auf Massepotential liegende Leiterfläche aufweist, während die Verbindung der einzelnen Übertragerwicklungen sowohl untereinander als auch mit den auf der Platinenoberseite vorgesehe- nen Zwischenleiterbahnen ausschließlich auf der Platinenoberseite erfolgt. 5. Quadruple distribution circuit for community antenna systems with an input-side matching saving transformer and a first differential transformer, the input side with the tapping point of the economy transformer and the output side with connected to the inputs of two other differential transformers, each of which using two outputs to form the four output terminals of the distribution circuit of differential transformers designed according to claims 1 to 4, characterized in that that all differential transformers and the matching saving transformer on a common Carrier board (P) metallized on both sides are arranged on the underside one uninterrupted between the individual terminals, at ground potential Has lying conductor surface, while the connection of the individual transformer windings both with each other and with the NEN intermediate conductor tracks takes place exclusively on the top of the board. Die Erfindung bezieht sich auf einen Differentialübertrager, insbesondere zur Verwendung in Verteilereinrichtungen für Gemeinschafts-Antennenanlagen, mit zwei jeweils vom Mittelanzapfpunkt ausgehenden, je aus einer einzigen Windung bestehenden Teilwicklungen, die in Form streifenförmiger Leiterbahnen auf einem beidseitig metallisierten lsolierstoffstreifen angeordnet und in entgegengesetzter Richtung durch einen ferromagnetischen Rohrkern geführt sind, vgl. The invention relates to a differential transformer, in particular for use in distribution facilities for community antenna systems, with two each starting from the center tap point, each consisting of a single turn Partial windings in the form of strip-shaped conductor tracks on a double-sided metallized Insulation strips arranged and in the opposite direction by a ferromagnetic Tubular core are performed, cf. DT-OS 18 07 938.DT-OS 18 07 938. In Gemeinschafts-Antennenanlagen werden Differentialübertrager vielfach in Verteilereinrichtungen, z. B. Zweifach- und Vierfachverteilern, verwendet. In Anbetracht der hohen Stückzahlen besteht daher der Wunsch nach einem Differentialübertrager, der sich einfach und billig herstellen läßt und dennoch bei gleichzeitig geringer Toleranzschwankung ausreichend gute elektrische Werte hinsichtlich Anpassung und Entkopplung bis zu einer oberen Frequenzgrenze von etwa 900 MHz liefert. Dies ist die Aufgabe der Erfindung. Differential transformers are often used in community antenna systems in distribution facilities, e.g. B. two-way and four-way distributors used. In In view of the high number of units, there is therefore a desire for a differential transformer, which can be produced easily and cheaply and yet at the same time lower Tolerance fluctuation sufficiently good electrical values in terms of adaptation and Provides decoupling up to an upper frequency limit of around 900 MHz. This is the object of the invention. Ausgehend von einem Differentialübertrager der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe in der Weise gelöst, daß eine beidseitig metallisierte Trägerplatine mit einer den Abmessungen des Rohrkerns angepaßten, im wesentlichen rechteckigen Aussparung vorgesehen ist, in der der Rohrkern derart eingebettet ist, daß die Rohrkernachse in der Trägerplatinenebene liegt und daß in die Kernbohrung ein aus zwei parallel geführten Leitungen bestehendes Leitungsstück eingeführt-ist, dessen Enden um 1800 gegeneinander verschränkt sind. Starting from a differential transformer of the type mentioned at the beginning Art this object is achieved in such a way that a carrier plate metallized on both sides with a substantially rectangular shape adapted to the dimensions of the tube core Recess is provided in which the tube core is embedded in such a way that the tube core axis lies in the carrier board level and that in the core bore one of two parallel The existing line section was introduced into the lines, the ends of which were introduced around 1800 are entangled against each other. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche. Eine besonders vorteilhafte Lösung ergibt sich z. B. dadurch, daß die beiden durch den Kern geführten Leitungen auf je einer Seite eines beidseitig metallisierten lsolierstoffstreifens angeordnet sind, dessen um 1800 gegeneinander verschränkte Enden so an der Trägerplatine befestigt sind, daß ihre metallisierten Streifenflächen senkrecht zur Platinenebene verlaufen, so daß jede der vier Endflächen jeweils von der Platinenoberseite her kontaktierbar ist. Advantageous further developments result from the features of the subclaims. A particularly advantageous solution results, for. B. in that the two through the core led lines on each side of a double-sided metallized Strips of insulating material are arranged, which were interlaced around 1800 Ends are attached to the carrier board that their metallized strip surfaces run perpendicular to the board plane, so that each of the four end faces of the top of the board can be contacted. Im folgenden wird die Erfindung am Beispiel eines Vierfachverteilers an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 das Schaltbild eines Vierfachverteilers, F i g. 2 den konstruktiven Aufbau eines Vierfachverteilers gemäß F i g. 1 unter Verwendung von erfindungsgemäß ausgebildeten Differentialübertragern, F i g. 3 und 4 die Ober- und Unterseite einer Trägerplatine für die Einrichtung gemäß F i g. 2. The invention is illustrated below using the example of a four-way distributor explained in more detail with reference to the drawing. It shows F i g. 1 the circuit diagram of a quadruple distributor, F i g. 2 shows the structural design of a four-way distributor according to FIG. 1 under Use of differential transformers designed according to the invention, FIG. 3 and 4 the top and bottom of a carrier board for the device according to FIG. 2.
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