DE2524438A1 - Breitband-richtkoppelschaltung - Google Patents

Breitband-richtkoppelschaltung

Info

Publication number
DE2524438A1
DE2524438A1 DE19752524438 DE2524438A DE2524438A1 DE 2524438 A1 DE2524438 A1 DE 2524438A1 DE 19752524438 DE19752524438 DE 19752524438 DE 2524438 A DE2524438 A DE 2524438A DE 2524438 A1 DE2524438 A1 DE 2524438A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
node
series
input
attenuator
nodes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19752524438
Other languages
English (en)
Inventor
Paul Edward Stuckert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of DE2524438A1 publication Critical patent/DE2524438A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/48Networks for connecting several sources or loads, working on the same frequency or frequency band, to a common load or source

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)
  • Networks Using Active Elements (AREA)

Description

Böblingen, den 26. Mai 1975 sa-fe
Anmelderin: International Business Machines
Corporation, Armonk, N.Y. 10504
Amtliches Aktenzeichen: Neuanmeldung Aktenzeichen der Anmelderin: YO 973 O96
Breitband-Richtkoppeisehaltung
Die Erfindung betrifft eine Breitband-Richtkoppelschaltung in einer übertragungsleitung, über die Signale gleichzeitig in entgegensetzten Richtungen geleitet werden können, mit einem, lineare, nicht reaktive Bauelemente enthaltenden Dämpfungsglied in ir-, 0-, T- oder H-Schaltung.
Richtkoppelschaltungen zum Ausfiltern oder Mischen von Signalen in Übertragungsleitungen sind an sich bekannt. Die bekannten Schaltungen umfassen jedoch gewöhnlich nur einen engen Frequenzbereich, da die Bauteile der Koppelschaltung nicht rückwirkungsfrei sind. Durch die Benutzung von reaktiven Bauelementen wird das benutzbare Frequenzband des Richtungskopplers eingeengt und die Konstruktion dieser Schaltungen oft unnötig kompliziert.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Richtkoppelschaltung anzugeben, in der nur lineare, rückwirkungsfreie Bauelemente vorhanden sind und die für ein breites Frequenzband bis zu Gleichstrom verwendbar ist. Dabei sollen bei einfachem Aufbau der Schaltung Signale erfaßbar sein, die die übertragungsleitung in beiden Richtungen durchlaufen.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jeweils ein Eingangs- und ein Ausgangsknoten eines Serienzweiges des Dämpfungsgliedes mit den Eingängen von zwei Vergleichsschaltungen verbunden sind, die in Verbindung mit vorgeschalteten Bau-
509883/0649
elementen bezüglich der Anteile der kombinierten Signale so ausgelegt sind, daß an den Ausgängen der Vergleichsschaltungen ein den jeweils in einer Richtung die übertragungsleitung durchlaufenden Signale proportionales Signal erzeugbar ist, während die jeweils in der entgegengesetzten Richtung die übertragungsleitung durchlaufenden Signale unterdrückt werden.
Eine vorteilhafte Ausbildung der erfindungsgemäßen Richtxoppelschaltung besteht darin, daß das Dämpfungsglied als symmetrische ■^Schaltung ausgebildet ist mit einem Widerstand im Serienzweig und mit je einem Widerstand in den Nebenschlußzweigen, daß die Vergleichsschaltungen durch Differenzverstärker gebildet sind, deren Verstärkungsfaktoren jeweils einem bestimmten Verhältnis der Signalanteile an den Eingangs- und Ausgangsknoten entsprechen, und daß die vorgeschalteten Bauelemente aus jeweils zwei mit den beiden Knotenpunkten verbundenen Verstärkern gebildet sind, deren Verstärkungsfaktoren bei einem Dämpfungsfaktor k
K2
A. = - , und
2
K-I
A = betragen.
5
K-I,
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Richtkoppelschaltung besteht darin, daß das Dämpfungsglied als symmetrische ^-Schaltung ausgebildet ist mit einem Widerstand im Serienzweig und jeweils zwei in Serie geschalteten Widerständen in den Nebenschlußzweigen, deren Verbindungspunkte einen dritten und einen vierten Knoten bilden, und daß die Eingangsund Ausgangsknoten mit den positiven Eingängen und die dritten und vierten Knoten mit den negativen Eingängen zweier Differenzverstärker verbunden sind, wobei die Verstärkungsfaktoren der Differenzverstärker jeweils bestimmten Verhältnissen von Signaljanteilen an den Knoten entsprechen und bei einem Nebenschlußwiderstand R1 und einem Dämpfungsfaktor k die Widerstandswerte der Nebenschlußzweige bestimmt sind durch:
YO 973 096
509883/0fi£«i
R1B
Diese Schaltung besitzt den Vorteil, daß anstelle der den Differenzverstärkern vorgeschalteten Verstärker nur passive Bauelemente verwendet werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform, in der ausschließlich passive Schaltelemente verwendet werden, besteht darin, daß das Dämpfungsglied als symmetrische ^-Schaltung ausgebildet ist mit einem Widerstand im Serienzweig und jeweils zwei in Serie geschalteten Widerständen in den Nebenschlußzweigen, deren Verbindungspunkte einen dritten und einen vierten Knoten bilden, und daß die Vergleichsschaltungen jeweils durch zwei übertrager gebildet werden, an deren Sekundärwicklungen die Signale abnehmbar sind, deren Primärwicklungen mit dem Eingangsknoten und dem vierten Knoten auf der Ausgangsseite bzw. mit dem Ausgangsknoten und dem dritten Knoten auf der Eingangsseite verbunden sind, und deren Übersetzungsverhältnisse den jeweiligen Anteilen der Signale an den angeschlossenen Knotenpunkten entsprechen.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Richtkoppelschaltung besteht darin, daß das Dämpfungsglied als symmetrische O-Schaltung ausgebildet ist mit einem Widerstand in den Serienzweigen und zwei jeweils in Serie geschalteten Widerstandspaaren in den Nebenschlußzweigen, daß die Verbindungspunkte zwischen im den Eingangs- und Ausgangsknoten entgegengesetzten Teil angeordneten Serienwiderständen einen dritten und einen vierten Knoten bilden, und daß die Eingangs- und Ausgangsknoten mit den positiven Eingängen und die dritten und vierten Knoten mit den negativen Eingängen von zwei die Vergleichsschaltungen bildenden Differenzverstärkern verbunden sind, deren Verstärkungsfaktoren jweils bestimmten Verhältnissen der Signalanteile an den Eingangs- und Ausgangsknoten entsprechen.
509883/0649
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Richtkoppelschaltung besteht darin, daß das Dämpfungsglied als symmetrische T-Schaltung ausgebildet ist mit zwei Widerständen im Serienzweig und zwei in Serie geschalteten Widerständen im Nebenschlußzweig, deren Verbindungspunkt einen dritten Knoten bildet, daß die Vergleichsschaltungen durch zwei Differenzverstärker gebildet sind, deren positive Eingänge mit dem Eingangs- und Ausgangsknoten und deren negative Eingänge mit dem dritten Knoten verbunden sind und deren Verstärkungsfaktoren jeweils bestimmten Verhältnissen der Signalanteile an den Eingangs- und Ausgangsknoten entsprechen, und daß die Widerstandswerte der im Nebenschlußzweig angeordneten Widerstände bei einem Gesamtwiderstand R., und einem Dämpfungsfaktor k gegeben sind durch:
R3A = R3 l^> · und
R - R IK+1)
R3B - R3 \SrJ '
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Richtkoppelschaltung wird darin gesehen, daß das Dämpfungsglied als symmetrische Η-Schaltung ausgebildet ist mit je zwei in Serie geschalteten Widerständen in den Serienzweigen und je zwei in Serie geschalteten Widerstandspaaren im Nebenschlußzweig, wobei der Verbindungspunkt des Widerstandspaares im den Eingangsund Ausgangsknoten entgegengesetzten Teil des Nebenschlußzweiges einen dritten Knotenpunkt bildet, und daß die Vergleichsschaltungen durch Differenzverstärker gebildet sind, deren positive Eingänge mit den Eingangs- bzw. Ausgangsknoten und deren negative Eingänge mit dem dritten Knotenpunkt verbunden sind und deren Verstärkungsfaktoren jeweils bestimmten Verhältnissen der Signalanteile an den Eingangs- und Ausgangsknoten entsprechen.
Die Erfindung wird anhand von durch die Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:
YO 973 096
509883/0649
Fign. IA und IB Prinzipschaltungen von symmetrischen Dämpfungsgliedern in ir - und O-Schaltungj
Fig. 2A ein Ausführungsbeispiel der Richtkoppelschaltung mit einem symmetrischen π-Dämpfungsglied
entsprechend der Figur IA und zwei Verstärkerschaltkreisen ,
Fig. 2B ein anderes Ausführungsbeispiel der Richtkoppelschaltung mit einem abgeänderten ^-Dämpfungsglied und zwei Differenzverstärkern,
Fig. 2C ein weiteres Ausführungsbeispiel der Richtkoppelschaltung mit einem symmetrischen O-Dämpfungsglied und zwei summierenden Operationsverstärkern,
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Richtkop
pelschaltung unter Verwendung eines abgeänderten , symmetrischen π-Dämpfungsgliedes und zwei Übertragern,
Fign. 4a und 4B Prinzipschaltungen von symmetrischen Dämpfungsgliedern in T- und H-Sehaltung,
Fig. 5A ein weiteres Ausführungsbeispiel der Richtkop-
pelsehaltung unter Verwendung eines abgeänderten, symmetrischen T-Dämpfungsgliedes und zweier Differenzverstärker, und
Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Richtkop
pelschaltung mit einem abgeänderten, symmetrischen H-Dämpfungsglied und zwei summierenden
Operationsverstärkern.
YO 973 096
509883/0649
Die Erfindung wird zur Vereinfachung der Darstellung anhand von symmetrischen Dämpfungsgliedern in ^ -, 0-, T- oder H-Schaltung in den Figuren IA5 IB, HA und 4B beschrieben. Es versteht sich jedoch, daß es im Rahmen des fachmännischen Könnens liegt, die beschriebenen Prinzipien auch auf nichtsymmetrische Dämpfungsglieder in* -, 0-, T- und Η-Schaltung anzuwenden. In den Figuren IA und IB werden die Serienwiderstände R. und die Nebenschlußwiderstände R., nach folgenden Gleichungen berechnet:
\ 2K J '
= Z0 V^ÜT*) > und (1)
(2)
wobei Zq die charakteristische Impedanz der übertragungsleitung und k den Dämpfungsfaktor, d.h. das Verhältnis von Strom oder Spannung vom Eingang zum Ausgang, bedeuten. In den beschriebenen Ausführungsbeispielen wird angenommen, daß zQ = 50 Ohm beträgt, während k = E1ZE = 2(* 6dB) ist, so daß R. = 150 Ohm und R^ = 37j5 Ohm sind. Der Betrag der Dämpfung mit diesen Werten ist wahrscheinlich größer als er in den meisten Anwendungen gewöhnlich vorkommt. Diese Werte sind jedoch geeignet für ein erläuterndes Zahlenbeispiel.
Ein Ausführungsbeispiel der Richtkoppelschaltung ist in der Figur 2 anhand eines symmetrischen π-Dämpfungsgliedes entsprechend der Figur IA dargestellt. Das Dämpfungsglied kann als eine Dreipolschaltung betrachtet werden, bei der ein Pol mit Masse verbunden ist. Der Knoten am linken Anschluß ist mit L
bezeichnet, während der Knoten am rechten Anschluß mit R bezeichnet ist. Die Ausgänge der Richtkoppelschaltung sind mit R-L und L-R bezeichnet, um anzudeuten, daß es sich um Signale handelt, die von rechts nach links und von links nach rechts die Schaltung durchlaufen. Mit dem Ausgangsknotenpunkt verbunden
YO 973 096
509883/0649
sind zwei Operationsverstärker A. und Ap, deren Ausgänge jeweils mit einem Differenzverstärker mit der Verstärkung 1 verbunden sind. Die Ausgänge der Differenzverstärker bilden die Schaltungsausgänge R-L und L-R. Die Operationsverstärker A1 und A2 können auch als invertierende Verstärker ausgebildet sein, wenn anstelle der Differenzverstärker summierende Verstärker verwendet werden. Betrachtet man zunächst die mit dem Ausgang R-L verbundenen Verstärker, so ist ersichtlich, daß der Verstärker A1 mit seinem Eingang mit dem Knoten R und der Verstärker A„ mit dem Knoten L verbunden ist. Bezüglich des Ausgangs L-R ist der Verstärker A mit dem Knoten L und der Verstärker A„ mit dem Knoten R verbunden. Wenn angenommen wird, daß an den Ausgängen R-L und L-R eine Signalamplitude erwünscht ist, die dem Eingangssignal entspricht, und wenn weiter angenommen wird, daß die Verstärker ohne Verluste arbeiten, werden die Verstärkungen von A1 und A„ nach folgenden Gleichungen berechnet:
A1 1
A2 =
wobei k den Dämpfungsfaktor bedeutet. Für k = 2 erhält man A1 = 1,33 und A2 = 0,67.
Die Schaltung der Figur 2A kann dadurch vereinfacht werden, daß das ■"'-Dämpfungsglied abgeändert wird und daß, wie in Fig. 2B dargestellt, zwei Differenzverstärker verwendet werden. Zum Zwekke der Beschreibung wird angenommen, daß die Differenzverstärker ohne Verluste verarbeiten, d.h., daß ihre Eingangsimpedanzen unendlich ist, daß ihre Ausgangsimpedanzen null sind, daß ihre Verstärkungen in Abhängigkeit von der Frequenz von Gleichstrom angefangen konstant sind und daß ihre Verzögerungen in Abhängigkeit von der Frequenz vom Gleichstrom angefangen null sind. In der in Fig. 2B dargestellten Schaltung sind die Nebenschlußwiderstände des iT-Dämpfungsgliedes in zwei Serienwiderstände
YO 373 096
509883/06* ii
1 , und (3)
κ2 - (4)
κ 1
κ2 -
R„. und R„D unterteilt. Diese Widerstände werden nach folgenden IA IB
Gleichungen berechnet:
R1A + R1B = Rl > (5)
R1B = R
ria = R^^} und
1B = Rl(|) . (8)
Unter der Annahme, daß an den Ausgängen R-L und L-R Signale entsprechend der Amplitude der Eingangssignale erwünscht sind, wird die Verstärkung ADA nach folgender Gleichung berechnet:
κ2
Λ = K
**T*\ ft O
Die Wirkungsweise der in Fig. 2B dargestellten Schaltung wird am besten anhand eines numerischen Beispiels erläutert. In diesem Beispiel wird angenommen, daß die Signalquellen S, und SR, die als idealisierte Batterie mit einem Kurzschlußschalter in Reihe mit einem Widerstand von 50 Ohm als charakteristischer Impedanz der übertragungsleitung dargestellt sind, entweder null Volt oder +2 Volt abgeben können in Abhängigkeit davon, ob die Schaltung geschlossen oder offen ist. In der unten stehenden Tabelle I sind alle Spannungen dargestellt, die an den einzelnen Knotenpunkten des 7r-Dämpfungsgliedes auftreten bei allen Kombinationen von Signalen der Signalquellen S, und SR. Die Signalquellenspannungen erscheinen in den ersten beiden Spalten, die Spannungen am Knotenpunkt L und am Knotenpunkt zwischen dem linken Nebenschluß-Widerstandspaar R../R._ erscheinen in den nächsten beiden Spalten, und die Spannungen am Knotenpunkt R und am Knoten zwischen dem Widerstandspaar R-jn/R-iR im rechten Nebenschlußzweig erscheinen in den nächsten beiden Spalten. Schließlich sind die Spannungen an den Ausgängen R-L und L-R der Differentialverstärker in den letzten beiden Spalten darge-
YO 973 096
SÖ9883/0649
stellt.
TABELLE I (Fig. 2B) (R3 = 37,5 , R1A = 75 , R1B = 75 )
3L 3R Lo L(R1A/R1B> Ro R1A/R1B)
4V OV 2,0V I3OV 1,0V 0,5V 0,0V 2,0V
OV 4V 1,0V 0,5V 2,0V 1,0V 2,0V 0,0V
4V 4V 3,0V 1,5V 3,0V 1,5V 2,0V 2,0V
OV OV 0,0V 0,0V 0,0V 0,0V 0,0V 0,0V
Da alle Bauelemente der Schaltung der Fig. 2 linear und rückwirkungsfrei sind und Überlagerung stattfindet, ist folgendes ersichtlich:
(1) Am Ausgang L-R erscheint in jedem Falle ein Signal, das einem von der Signalquelle SL die übertragungsleitung von links nach rechts durchlaufenden Signal bezüglich der Amplitude und der Polarität entspricht.
(2) Am Ausgang R-L erscheint ein Signal, das einem von der Signalquelle SR die übertragungsleitung von rechts nach links durchlaufenden Signal bezüglich der Amplitude und der Polarität entspricht.
(3) Am Ausgang L-R erscheint bei Signalen, die von SR die Übertragungsleitung von rechts nach links durchlaufen, kein Signal.
(4) Am Ausgang R-L erscheint bei Signalen, die von ST die übertragungsleitung von links nach rechts durchlaufen, kein Signal.
Die in Fig. 2B dargestellte Schaltung ist somit eine breitbandige Richtkoppelschaltung, deren Frequenzabhängigkeit bis zu Gleichstrom
YO 973 096
S098Ö3/06A9
Nach der Beschreibung des Zahlenbeispiels in Pig. 2B anhand eines symmetrischen -Dämpfungsgliedes ist es einleuchtend, daß dieses Zahlenbeispiel auch für eine Richtkoppelschaltung mit einem symmetrischen O-Dämpfungsglied, wie in Fig. 20 dargestellt, zutrifft. In dem in Fig. 2C dargestellten Ausführungsbeispiel können anstelle der Differenzverstärker der Figur 2ß summierende Operationsverstärker verwendet werden. Dies ist möglich, da ein symmetrisches Dämpfungsglied verwendet wird, das an den einzelnen Knotenstellen positive und negative Spannungen liefert. Dies wird verdeutlicht bei Betrachtung des virtuellen oder physikalischen Massepunktes zwischen den beiden Paaren der R„n/2-Widerstände in den beiden
ID
Nebenschlußzweigen des Dämpfungsgliedes, wie durch die gestrichelte Linie und den Masseanschluß angedeutet ist. Oberhalb dieses Massepunktes an den Knoten L und R werden positive Spannungen für die Operationsverstärker abgenommen. Negative Spannungen für die Operationsverstärker ergeben sich unterhalb dieses Massepunktes. In der praktischen Ausführung der Schaltung können drei der Serienwiderstände jedes Nebenschlußzweiges durch einen ein-
R1. + 2R1R zigen Widerstand mit dem Wert— ersetzt werden.
Daraus folgt, daß die Wirkungsweise der Schaltung der Fig. 2C identisch mit den Schaltungen der Figuren 2A und 2B ist.
Wie bereits angedeutet, ist der Wert des Dämpfungsfaktors k = 2, der der bisherigen Beschreibung zugrundegelegt wurde, für einige Anwendungen unpraktisch groß. In der folgenden Tabelle II sind Werte von R1A» Riß> R-* und A DA für andere Werte von k dargestellt.
R1Ato) TABELLE II (Ω) ADA
K 775,0 R1B(0) R3 ,50 1,33
2,00 83,3 75,0 37 ,83 1,80
1,50 91,6 167 20 167 3,27
1,20 95,5 458 9, 773 5,76
1,10 97,6 955 4, 440 10,23
1,05 1951 2,
YO 973 096
509883/0649
Die Bandbreiten der in den Figuren 2A, 2B und 2C dargestellten Schaltungen werden durch parasitäre Reaktanzen, verbunden mit R1, R1nJ R1R und R-, sowie durch die Bandbreiten der Differenzverstärker oder Operationsverstärker begrenzt. In den meisten Fällen ist die Bandbreite der Verstärker die dominierende Begrenzung.
Die in den Figuren 2A, 2B und 2C beschriebenen Schaltungen erfordern durchweg aktive Bauelemente, d.h., Differenzverstärker oder Operationsverstärker. Wenn es nicht erforderlich ist, bis an null heranreichende Frequenzen zu verarbeiten und wenn ausschließlich passive Bauelemente verwendet werden sollen, kann die in Fig. 3 dargestellte Schaltung benutzt werden. Ebenso wie in Fig. 2 wird bei der in Fig. 3 dargestellten Schaltung ein abgeändertes, symmetrisches TT-Dämpfungsglied verwendet. Zur Vereinfachung der Darstellung kann angenommen werden, daß die Dämpfungsglieder der Figur 3 und der Figur 2B identisch sind. Anstelle der Differenzverstärker werden Übertrager T verwendet. Jeder der Übertrager besitzt zwei Primärwicklungen mit derselben Windungszahl N1, die entgegengesetzt polarisiert sind. Die Übertrager haben eine einzige Sekundärwicklung mit einer Windungszahl Ν_, derart, daß das Verhältnis der Windungszahlen N3ZN1 die erwünschten Spannungen an den Ausgängen R-L und L-R ergeben. Mit dem für die Schaltung der Fig. 2B angegebenen Zahlenbeispiel ist das Verhältnis der Windungszahlen Np/IL = 1,33· Die Primärwicklungen der Übertrager T sind mit den entsprechenden Knotenpunkten des Dämpfungsgliedes durch die den Strom begrenzenden Widerstände R„. und RpR verbunden. In der in Fig. 3 dargestellten Schaltung sind die Widerstände RpA und RpB viel größer als die Widerstände R1. und R1ß< Die Bandbreite und die Frequenzabhängigkeit dieses Schaltkreises ist im wesentlichen durch die Charakteristiken der Stromübertrager T bestimmt.
In den in den Figuren 4A und 4B dargestellten, symmetrischen Dämpfungsgliedern in T- und Η-Schaltung werden die Nebenschlußwiderstände R-. und die Serienwiderstände R1 aus folgenden Glei-
YO 973 096
509883/0649
chungen. , \
R, =2Zj-g— 1, und (10)
3 0U2 - 1 J
Ri = zo(k-H)· <">
Durch Vergleich mit den Gleichungen (10) und (11) mit den Gleichungen (1) und (2) wird die Analogie mit den in den Figuren IA und IB dargestellten Dämpf ungs gliedern in ir- und O-Schaltung unmittelbar ersichtlich. Damit können die in den Figuren 5A und 5B dargestellten Schaltungen als äquivalent mit den Schaltungen der Figuren 2B und 2C angesehen werden. Eine der Figur 2A ähnliche Schaltung wird durch einen Vergleich der eben genannten Figuren sofort ersichtlich. In den Schaltungen der Figuren 5A und 5B werden die Werte der Schaltungselemente nach folgenden Gleichungen berechnet:
R3A + R3B
R3A = R3B
R3A = R3
d3)
YO 973 096
S Ö 9 8 8 3 / 0 6 4 9
, und (15)
ada ■ irh <16>
Unter der Annahme, daß ZQ = 50 Ohm und k = 2 wie oben, ergeben sich folgende Werte: R, = 66,7 Ohm, R1 = 16,67 Ohm, R_A = 16,7 Ohm, R_n = 50 Ohm und An. = 2.
Die beschriebenen Schaltungen können angewendet werden in analogen und digitalen ubertragungsleitungen, in denen die Information in beiden Richtungen fließt und bei denen eine Reihe von Eingabe- und Ausgabeanschlüssen vorgesehen ist. Durch die Verwendung dieser Schaltungen wird die Anzahl der Signalleitungen zwischen den miteinander verbundenen Geräten und Einrichtungen verringert. Die beschriebenen speziellen Ausführungsbeispiele beziehen sich zwar auf symmetrische Dämpfungsglieder in π-, Ο-, T- und Η-Schaltung, es ist jedoch ausdrücklich darauf hinzuweisen, daß die Lehren der Erfindung auch auf nichtsymmetrische Dämpfungsglieder in ir-, 0-, T- und Η-Schaltung anwendbar sind. Die dargestellten speziellen Ausführungsformen sind lediglich Beispiele, die auf verschiedene Weise modifiziert werden können.
YO 973 096

Claims (5)

  1. - 14 PATENTANSPRÜCHE
    Ii Breitband-Richtkoppelschaltung in einer übertragungsleitung, über die Signale gleichzeitig in entgegengesetzten Richtungen geleitet werden können, mit einem, lineare nicht reaktive Bauelemente enthaltenden Dämpfungsglied in it -, Ο-, T- oder Η-Schaltung, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Eingangs- und ein Ausgangsknoten eines Serienzweiges des Dämpfungsgliedes mit den Eingängen von zwei Vergleichsschaltungen verbunden sind, die in Verbindung mit vorgeschalteten Bauelementen bezüglich der Anteile der kombinierten Signale so ausgelegt sind, daß an den Ausgängen der Vergleichsschaltungen ein den jeweils in einer Richtung die übertragungsleitung durchlaufenden Signale proportionales Signal erzeugbar ist, während die jeweils in der entgegengesetzten Richtung die übertragungsleitung durchlaufenden Signale unterdrückt werden.
  2. 2. Richtkoppelschaltung nach Anspruch I3 dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsglied als symmetrische ττ-Schaltung ausgebildet ist mit einem Widerstand im Serienzweig und je einem Widerstand in den Nebenschlußzweigen, daß die Vergleichsschaltungen durch Differenzverstärker gebildet sind, deren Verstärkungsfaktoren jeweils einem bestimmten Verhältnis der Signalanteile an den Eingangsund Ausgangsknoten entsprechen und daß die vorgeschalteten Bauelemente aus jeweils zwei mit den beiden Knotenpunkten verbundenen Verstärkern gebildet sind, deren Verstärkungsfaktoren bei einem Dämpfungsfaktor k:
    K2
    A1 = ~~Ö 5 Und
    1 K-I
    A? = —5 betragen.
    d K-I
  3. 3. Richtkoppelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsglied als symmetrische Tr~Schal-
    YO 973 096
    S 0 9 8 8 3 / 0 ß L 3
    tung ausgebildet ist mit einem Widerstand im Serienzweig und jeweils zwei in Serien geschalteten Widerständen in den Nebenschlußzweigen, deren Verbindungspunkte einen dritten und einen vierten Knotenpunkt bilden, und daß die Eingangs- und Ausgangsknoten mit den positiven Eingängen und die dritten und vierten Knoten mit den negativen Eingängen zweier Differenzverstärker verbunden sind, wobei die Verstärkungsfaktoren der Differenzverstärker jeweils bestimmten Verhältnissen von Signalanteilen an den Knoten entsprechen und bei einem Nebenschlußwiderstand R1 und einem Dämpfungsfaktor k die Widerstandswerte der Nebenschlußzweige bestimmt sind durch:
    R1A = Rl R1B = Rl
    (I
  4. 4. Richtkoppelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsglied als symmetrische ττ-Schaltung ausgebildet ist mit einem Widerstand im Serienzweig und jeweils zwei in Serie geschalteten Widerständen in den Nebenschlußzweigen, deren Verbindungspunkte einen dritten und einen vierten Knoten bilden, und daß die Vergleichsschaltungen jeweils durch zwei Übertrager gebildet werden, an deren Sekundärwicklungen die Signale abnehmbar sind, deren Primärwicklungen mit dem Eingangsknoten und dem vierten Knoten auf der Ausgangsseite bzw. mit dem Ausgangsknoten und dem dritten Knoten auf der Eingangsseite verbunden sind, und deren Übersetzungsverhältnisse den jeweiligen Anteilen der Signale an den angeschlossenen Knotenpunkten entsprechen.
  5. 5. Richtkoppelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsglied als symmetrische O-Schaltung ausgebildet ist mit je einem Widerstand in den Serien-
    YO 973 096
    509833/0649
    zweigen und zwei jeweils in Serien geschalteten Widerstandspaaren in den Nebenschlußzweigen, daß die Verbindungspunkte zwischen im den Eingangs- und Ausgangsknoten entgegengesetzten Teil andgeordneten Serienwiderständen einen dritten und einen vierten Knoten bilden und daß die Eingangs- und Ausgangsknoten mit den positiven Eingängen und die dritten und vierten Knoten mit den negativen Eingängen von zwei die Vergleichsschaltungen bildenden Differenzverstärkern verbunden sind, deren Verstärkungsfaktoren jeweils bestimmten Verhältnissen der Signalanteile an den Eingangs- und Ausgangsknoten entsprechen.
    Richtkoppelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsglied als symmetrische T-Schaltung ausgebildet ist mit zwei Widerständen im Serienzweig und zwei in Serie geschalteten Widerständen im Nebenschlußzweig, deren Verbindungspunkt einen dritten Knoten bildet, daß die Vergleichsschaltungen durch zwei Differenzverstärker gebildet sind, deren positive Eingänge mit dem Eingangs- und Ausgangsknoten und deren negative Eingänge mit dem dritten Knoten verbunden sind und deren Verstärkungsfaktoren jeweils bestimmten Verhältnissen der Signalanteile an den Eingangs- und Ausgangsknoten entsprechen, und daß die Widerstandswerte der im Nebenschlußzweig angeordneten Widerstände bei einem Gesamtwiderstand R, und einem Dämpfungsfaktor k gegeben sind durch:
    R3A = R3 ifei) , und
    3B K3 Uk /'
    Richtkoppelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsglied als symmetrische H-Schaltung ausgebildet ist mit je zwei in Serie geschalteten Widerständen in den Serienzweigen und je zwei in Serie geschal-
    YO 973 096
    5C9883/0649
    teten Viiderstandspaaren im Nebenschlußzweig3 wobei der Verbindungspunkt des Widerstandspaares im den Eingangsund Ausgangsknoten entgegengesetzten Teil des Nebenschlußzweiges einen dritten Knotenpunkt bildet, und daß die Vergleichsschaltungen durch Differenzverstärker gebildet sind, deren positive Eingänge mit den Eingangs- bzw. Ausgangsknoten und deren negative Eingänge mit dem dritten Knotenpunkt verbunden sind und deren Verstärkungsfaktoren jeweils bestimmten Signalverhältnissen der Signalanteile an den Eingangs- und Ausgangsknoten entsprechen.
    YO 973 096
    509883/0643
    Le e rs e ι te
DE19752524438 1974-06-28 1975-06-03 Breitband-richtkoppelschaltung Withdrawn DE2524438A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/484,190 US3934213A (en) 1974-06-28 1974-06-28 Broad band directional coupling circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2524438A1 true DE2524438A1 (de) 1976-01-15

Family

ID=23923139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19752524438 Withdrawn DE2524438A1 (de) 1974-06-28 1975-06-03 Breitband-richtkoppelschaltung

Country Status (7)

Country Link
US (1) US3934213A (de)
JP (1) JPS513830A (de)
CA (1) CA1067969A (de)
DE (1) DE2524438A1 (de)
FR (1) FR2276740A1 (de)
GB (1) GB1473067A (de)
IT (1) IT1038054B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112019006703B4 (de) 2019-02-26 2022-12-01 Mitsubishi Electric Corporation Richtkoppler und halbleiterchip

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5751355A (en) * 1980-09-13 1982-03-26 Matsushita Electric Works Ltd Corrugated facing board
GB8629529D0 (en) * 1986-12-10 1987-01-21 Gen Electric Co Plc Radio transmitter arrangements
DE69207509T2 (de) * 1991-08-20 1996-08-22 Philips Electronics Nv Telekommunikationssystem mit einer Leitung für digitalen Verkehr mit einer Anordnung zum Abzweigen des digitalen Duplexverkehrs, und Anordnung zur Anwendung in dem Telekommunikationssystem
US5425052A (en) * 1992-08-14 1995-06-13 Harris Corporation High impedance directional signal separator for extracting and separating respective signalling components of a wireline full-duplex digital data link
US5500879A (en) * 1992-08-14 1996-03-19 Adtran Blind signal separation and equalization of full-duplex amplitude modulated signals on a signal transmission line
US5461349A (en) * 1994-10-17 1995-10-24 Simons; Keneth A. Directional coupler tap and system employing same
US5926076A (en) * 1997-08-07 1999-07-20 Werlatone, Inc. Adjustable broadband directional coupler
US6066994A (en) * 1998-05-18 2000-05-23 Amplifier Research Corporation Broadband directional coupler including amplifying, sampling and combining circuits
US6731166B1 (en) * 2001-11-26 2004-05-04 Analog Devices, Inc. Power amplifier system with multiple primary windings
US8067718B2 (en) * 2006-05-04 2011-11-29 Tektronix, Inc. Method and apparatus for probing

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2395540A (en) * 1942-06-27 1946-02-26 Bell Telephone Labor Inc Order wire circuit for carrier transmission systems
US3611123A (en) * 1969-05-26 1971-10-05 Systron Donner Corp Low insertion loss directional detector

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112019006703B4 (de) 2019-02-26 2022-12-01 Mitsubishi Electric Corporation Richtkoppler und halbleiterchip

Also Published As

Publication number Publication date
GB1473067A (en) 1977-05-11
CA1067969A (en) 1979-12-11
JPS513830A (de) 1976-01-13
FR2276740A1 (fr) 1976-01-23
US3934213A (en) 1976-01-20
IT1038054B (it) 1979-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0087175B1 (de) Schaltung zur elektronischen Verstärkungsstellung
DE2347733B2 (de) Leistungsverstärker
DE2524438A1 (de) Breitband-richtkoppelschaltung
DE102013013521B4 (de) Leistungsverstärkerschaltung
DE915828C (de) Zweirichtungsverstaerker
DE2450853A1 (de) Verbesserte aktive hybride schaltung
DE1537656B2 (de)
DE2518306C3 (de) Amplitudenbegrenzer
DE1487357A1 (de) Modulatoren unter Verwendung von Feldeffekttransistoren
DE2222182C2 (de) Isolierter Digital-Analog-Wandler
DE1268210B (de) Veraenderbares Daempfungsglied mit Dioden in Spannungsteilerschaltung
DE3017566C2 (de) Verstärker, insbesondere für eine Teilnehmerschaltung
DE2938346C2 (de) Stromversorgungsschaltung
DE2329579C3 (de) Quadrier- oder Effektivwertgleichrichter-Schaltung
DE2211325C3 (de) Leitungsverstärker
DE2451016A1 (de) Anpassungsfaehige hybride schaltung
DE2523090A1 (de) Breitband-signalgenerator
DE2613199C2 (de) Automatische Verstärkungsregelschaltung
DE942749C (de) Einstellbare Verzerrungskorrekturenirchtung zum Ausgleich der Daempfung oder der Phase in UEbertragungssystemen
DE1512725C3 (de) Breitbandverstärker mit steuerbarer Verstärkung
DE2105533C3 (de) Rückhördämpfende Schaltung für Fernsprechapparate
DE631784C (de) Reihenschaltung einer Mehrzahl von Mikrophonen mit einem gemeinsamen Verbraucher
DE2529031C3 (de) Verstärker mit steuerbarem Übertragungsmaß und umschaltbarer Steuerkennlinie
DE1930749B2 (de) Aktives rc-phasenschiebernetzwerk und schaltungsanordnung aus solchen
DE1616412B1 (de) Hoch- oder Tiefpasscharakteristik aufweisendes aktives RC-Filter

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee