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Einrichtung zum richtungsabhängigen über traqen von breitbandiaen
Sianalen .
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Zusatz zu Patent ..... (Patentanmeldung P
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum richtungsabhängigen Übertragen
von breitbandigen Signalen mit einem Eingang und zwei Ausgängen, insbesondere für
Abzweiger in Gemeinschaftsantennenanlagen, bei der eine zwischen dem Eingang und
dem ersten Ausgang liegende erste Wicklung und eine zwischen dem zweiten Ausgang
und Masse liegende vierte Wicklung auf denjenigen Teil eines zwei Löcher enthaltenden
ferromagnetischen Kerns gewickelt sind, der zwischen dem ersten Loch und der Mantelfläche
des Kerns liegt, und bei der eine zwischen dem Eingang und Masse liegende zweite
Wicklung und eine zwischen dem zweiten Ausgang und einem mit Masse verbundenen Widerstand
liegende dritte Wicklung auf denjenigen Teil des Kerns gewickelt sind, der zwischen
dem zweiten Loch und der Mantelfläche des Kerns liegt, nach Patent ........ (Patentanmeldung
P 21 61 620.6-35).
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Mit einer Einrichtung nach dem Hauptpatent läßt sich innerhalb eines
breiten Frequenzbandes von zum Beispiel 40 bis 800 MIIz eine verhältnismäßig hohe
Entkppplungsdämpfung zwischen dem ersten und dem zweiten Ausgang der Einrichtung
erzielen. Außerdem können die elektrischen Eigenschaften von in großen StUckzahlen
zahlen
gefertigten Einrichtungen weitgehend konstant gehalten werden. Aufgrund dieser Eigenschaften
ist die Einrichtung nach dem Hauptpatent besonders für den Einsatz als Abzweiger
in Gemeinschaftsantennenanlagen für den Fernseh- und Rundfunkempfang geeignet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die durch das Einfügen der
Einrichtung zwischen eine ankommende und eine abgehende Hochfrequenzleitung entstehende
Beeinflussung der zu übertragenden Hochfrequenzsignalenergie möglichst gering zu
halten.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Einrichtung der eingangs
genannten Art dadurch gelöst, daß eine fünfte Wicklung auf denjenigen Teil des Kerns
gewickelt ist, der zwischen dem ersten Loch und der Mantelfläche des Kerns liegt,
und daß mindestens ein Ende der fünften Wicklung mit Masse verbunden ist.
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Bei einer solchen Einrichtung bildet die fünfte Wicklung in Verbindung
mit der ersten zwischen dem Eingang und dem ersten Ausgang der Einrichtung liegenden
Wicklung gewissermaßen eine Paralle ldrahtleitung, deren Wellenwiderstand dem Wellenwiderstand
der mit dem Eingang und dem Ausgang der Einrichtung verbundenen Staminleitung verhältnismäßig
gut angepaßt ist. Als Folge davon erhält man eine geringe Durchgangsdämpfung zwischen
dem Eingang und dem ersten Ausgang der Einrichtung.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung enthält das mit Masse verbundene
Ende der fünften Wicklung eine Induktivität.
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Die
Die Induktivität bewirkt bei einer fünften Wicklung,
deren beide Enden mit Masse verbunden sind, daß der Masseleitung oder Massefläche
zwischen den beiden Wicklungsenden eine induktive Komponente hinzugefügt wird, so
daß sie ähnliche Eigenschaften wie die durch das erste Loch des Kerns geführte fünfte
Wicklung hat.
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Liegt die fünfte Wicklung dagegen nur einseitig an Masse,so hat sie
in Verbindung mit der Masseleitung oder Masse fläche eine kapazitive Komponente,
die durch die Induktivität zumindest teilweise kompensiert werden kann.
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In beiden Fällen wird durch die zusätzliche Induktivität die Abzweigdämpfung,
das ist die Dämpfung zwischen dem Eingang und dem zweiten Ausgang, wieder verbessert.
Die Abzweigdämpfung kann nämlich durch die Anwendung der fünften Wicklung eine gewisse
Verschlechterung erfahren. Praktische Versuche haben gezeigt, daß mit der Induktivität
eine Kompensation der Verschlechterung der Abzweigdämpfung möglich ist.
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Weitere Einzelheiten und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen und werden an Hand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung bedeuten: Fig. 1 eine stark
vergrößerte perspektivische Ansicht einer Einrichtung gemäß dem Hauptpatent, ergänzt
durch eine fünfte Wicklung, Fig. 2 ein Prinzipschaltbild einer Einrichtung gemäß
Fig. 1, Fig. 3
Fig. 3 ein Prinzipschaltbild einer anderen Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Einrichtung und Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer
Einrichtung nach Fig. 3.
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Eine in den Fig. 1 und 2 mit 4 bezeichnete Einrichtung ist beispielsweise
ein Abzweiger für Gemeinschaftsantennenanlagen. Die Einrichtung 4 hat einen unsymmetrischen
Eingang 1, einen unsymmetrischen ersten Ausgang 2 und einen ebenfalls unsymmetrischen
zweiten Ausgang 3 (= Abzweig). Eingang 1 und erster Ausgang 2 liegen zum Beispiel
im Zuge einer Stammleitung, und zwar ist der von der Empfangsantenne bzw. den Empfangs
antennen kom mende Teil der Stammleitung an den Eingang und der weiterführende Teil
der Stammleitung an den ersten Ausgang der Einrichtung angeschlossen. An den zweiten
Ausgang 3 schließt sich eine Leitung an, über die ein bestimmter Teil der ankommenden
Hochfrequenzenergie abgezweigt wird. Eine zwischen dem Eingang 1 und dem ersten
Ausgang 2 liegende erste Wicklung 5 ist auf denjenigen Teil eines zwei Löcher 6
und 8 enthaltenden ferromagnetischein Kerns 7 gewickelt, der zwischen dem ersten
Loch und der Mantelfläche dieses Kerns liegt. Eine zwischen dem Eingang 1 und Masse
liegende zweite Wicklung 9 ist auf denjenigen Teil des Kerns gewickelt, der zwischen
dem zweiten Loch 8 und der Mantelfläche des Kerns liegt. Eine mit dem zweiten Ausgang
3 verbundene dritte Wicklung 10 ist in gleicher Weise wie die Wicklung 9 durch das
zweite Loch 8 gewickelt. Das dem zweiten Ausgang 3
Ausgang 3 abgewandte
Ende der Wicklung 10 liegt über einen Widerstand 11 an Masse. Eine ebenfalls mit
dem zweiten Ausgang 3 verbundene vierte Wicklung 12 ist ebenso wie die erste Wicklung
5 durch das erste Loch 6 des Kerns gewickelt, und das dem zweiten Ausgang abgewandte
Ende der vierten Wicklung 12 führt unmittelbar an Masse.
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Die soweit beschriebene Einrichtung 4 entspricht dem Abzweiger gemäß
dem Hauptpatent, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen versehen sind. Die
Einrichtung nach den Fig.l und 2 enthält zusätzlich eine fünfte Wicklung 20, die
auf denjenigen Teil des Kerns gewickelt ist, der zwischen dem ersten Loch 6 und
der Mantelfläche des Kerns liegt. Mindestens ein Ende der fünften Wicklung 20 ist
unmittelbar mit Masse verbunden. Es können jedoch auch beide Enden mit Masse verbunden
werden; vgl. die in Fig. 2 gestrichelt angedeutete Leitung.
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Die fünfte Wicklung 20 ergänzt die erste Wicklung 5 gewissermaßen
zu einer Paralleldrahtleitung, wodurch sich die Anpassung zwischen dem Eingang 1
beziehungsweise dem ersten Ausgang 2 der Einrichtung und den daran angeschlossenen
Leitungen verbessert. Daraus ergibt sich eine geringere Durchgangsdämpfung zwischen
Eingang und erstem Ausgang der Einrichtung. Ein in Fig. 2 durch gestrichelte Linien
gekennzeichneter Kondensator 21, der dem Widerstand 11 parallel geschaltet ist,
ergibt eine größere Entkdpplungsdämpfung bei höheren Frequenzen, das heißt zum Beispiel
der Frequenzen des UHF-Bereiches. Gleichzeitig erhält
erhält man
dadurch auch eine Linearisierung der Anschlußdämpfung, das heißt der Dämpfung zwischen
dem Eingang 1 und dem zweiten Ausgang 3.
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Nach Fig. 1 ist die Einrichtung 4 auf einer Isolierstoffplatte 22
mit gedruckten oder geätzten Leitungsbahnen 23, 24 angeordnet.
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Die dem Eingang 1 zugewandten Enden der Wicklungen 5 und 9 sind miteinander
verdrallt und mit 25 bezeichnet. Ebenfalls miteinander verdrallt sind die an den
zweiten Ausgang 3 führenden Enden der Wicklungen 10 und 12. Diese Enden sind mit
26 bezeichnet.
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Das in Fig. 2 mit Masse verbundene Ende der fünften Wicklung 20 ist
in Fig. 1 mit 27 bezeichnet. Während die Enden 25 und 26 mit je einer der Leitungsbahnen
23 verbunden sind, führt das Leitungsende 27 an die zum Beispiel als Masse fläche
ausgebildete Leitungsbahn 24. Die Leitungsbahnen 23, 24 befinden sich in dem vorliegenden
Beispiel auf der Unterseite der Isolierstoffr platte 22.
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In Fig. 3 ist eine Variante zu der Einrichtung 4 nach Fig. 1 gezeigt.
Hierbei ist das masseseitige Ende der fünften Wicklung 20 über eine Spule 28 mit
Masse verbunden. Die Spule kann beispielsweise dadurch entstehen, daß das mit Masse
zu verbindende Ende der fünften Wicklung 20 außerhalb des Kernes 7 zu einer Luftspule
gewickelt wird. Läge nur ein Ende der fünften Wicklung 20 auf dem Massepotential,
so hätte diese Wicklung in Verbindung mit der als Massefläche ausgebildeten Leitungsbahn
24 (vgl. Fig. 1) eine kapazitive Komponente, die nun durch Einfügung einer
einer
Spule 28 zumindest teilweise kompensiert werden kann; vgl.
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Fig. 4.
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Die Einfügung einer Spule 28 empfiehlt sich aber auch dann, wenn beide
Enden der fünften Wicklung 20 mit Masse verbunden werden sollen. Da die Spule 28
außerhalb des Kerns 7 liegt und unmittelbar mit der- Leitungsbahn 24 verbunden ist,
wird der beide Enden der fünften Wicklung verbindenden Leitungsbahn 24 eine induktive
Komponente hinzugefügt, so daß diese weitgehend ähnliche Eigenschaften wie die durch
das erste Loch 6 des Kerns 7 hindurchgeführte - fünfte Wicklung hat.
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In beiden Fällen wird durch die zusätzliche Induktivität der Spule
die durch die fünfte Wicklung etwas verschlechterte Anschlußdämpfung wieder verbessert.
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Die Spule 28 befindet sich auf einer Stirnseite des Kerns 7, und ihre
Windungsebenen liegen annähernd parallel zu der Stirnseite.
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Bei einer erprobten Einrichtung, die als Abzweiger in Gemeinschaftsantennenanlagen
Verwendung finden kann, hat die erste und dritte Wicklung 5, 10 je 0,5 Windungen,
die zweite und vierte Wicklung 9, 12 je 7 Windungen und die Spule 28 etwa 1,5 Windungen.
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Als ferromagnetischer Kern 7 dient ein Doppellochkern mit einer Länge
von 6 mm und einer Breite von 4 mm und mit einer Anfangspermeabilität von etwa 125.
Ein solcher Abzweiger hat eine Entkopplungsdämpfung zwischen dem ersten Ausgang
2 und dem zweiten Ausgang 3 von etwa 45 dB im VHF-Bereich und von mindestens 30
dB im
im UHF-Bereich. Die Anschlußdämpfung zwischen dem Eingang
1 und dem zweiten Ausgang 3 beträgt etwa 20 dB und die Durchgangsdämpfung zwischen
dem Eingang 1 und dem ersten Ausgang etwa 0,2 dB.