DE2616185B2 - Sende-Empfangseinrichtung mit einer umschaltbaren Kopplungsschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sende-Empfangseinrichtung, bei der zwischen der Antenne oder einem Antennenanpaßgerät und dem Sende- bzw.

^lu Empfangszweig eine umschaltbare Kopplungsschaltung vorgesehen ist.

Bei Funkgeräten sind vielfach die Sende- und die Empfangseinrichtungen mit einer gemeinsamen Antenne kombiniert. Dies bedingt eine Umschalteinrichtung, die die Antenne bei Senden mit dem Sender und bei Empfangen mit dem Empfänger verbindet. Eine solche Einrichtung ist beispielsweise durch die DE-PS 303972 bekannt. Die Koppelschaltung umfaßt hierbei einen Übertrager mit drei Wicklungen,

von denen die erste Wicklung der Antenne, die zweite Wicklung dem Empfangszweig und die dritte Wicklung dem Sendezweig zugeordnet sind. Mittels mechanischer Umschaltkontakte kann wahlweise über diesen Übertrager der Sendezweig oder der Empfangszweig

an die Antenne angeschaltet werden. Durch die DE-PS 714020 ist auch eine Sende-Empfangseinrichtung bekannt, deren Kopplungsschaltung ebenfalls von einem drei Wicklungen aufweisenden Übertrager Gebrauch macht. Hierbei wird in Abhängigkeit von Senden und Empfangen lediglich der Empfangszweig mit Hilfe einer steuerbaren Brückenschaltung gesperrt bzw. entsperrt.

Durch die FR-PS 2 275 937 ist auch ein kombiniertes Sende-Empfangsgerät bekannt, bei dem die

κ Kopplungsschaltung stromgesteuerte PIN-Dioden aufweist, die jeweils im Verbindungsweg der Antenne zum Sender und Empfänger angeordnet sind und bei der die hochfrequenzmäßige Entkopplung unter anderem durch Koppelkondensatoren herbeigeführt ist.

Hinsichtlich dieser Koppelkonderwatoren ist es wichtig, daß ihr Scheinwiderstand auch bei tiefsten Betriebsfrequenzen klein sein muß im Vergleich zum Wellenwiderstand der Anordnung. Bei gegebenem Innenwiderstand der Steuerschaltung bedeutet dies, daß die Umschaltzeit praktisch proportional zur Größe der Kapazität dieser Koppelkondensatoren ist. Bei einem Wellenwiderstand von 50 Ohm ergeben sich im Kurzwellenbereich Kapazitätswerte von 100 bis 300 nF. Die Größe der Koppelkondensatoren steht mit anderen Worten schnellen Umschaltzeiten entgegen, wie sie vielfach bei derartigen Sende-Empfangsgeräten verlangt werden. Grundsätzlich ließe sich zwar der Einfluß der Koppelkapazitäten auf die Umschaltzeit dadurch unterbinden, daß an Stelle von Schaltdioden elektromechanische Relais verwendet werden. Die maximalen Umschaltzeiten solcher Relais liegen in der Größenordnung von 10 ms, die oftmals den gestellten Anforderungen an die Umschaltgeschwindigkeit nicht mehr genügen.
Die Vergrößerung der Umschaltgeschwindigkeit der Schaltdioden durch die relativ großen Kapazitäten der Koppelkondensatoren kann dadurch behoben werden, daß der Innenwiderstand der Steuerschaltung entsprechend klein gewählt, d. h. die Leistungsfähigkeit der Steuerschaltung wesentlich erhöht wird. Dies bedeutet einen relativ großen Aufwand für die Steuerschaltung, der um so mehr zunimmt, je größer die Sendeleistung des kombinierten Sende-Empfangsge-

rates ist. Mit zunehmender Sendeleistung müssen auch die Umschaltdioden in Sperrichtung höher vorgespannt werden. Bei leistungsfähigen kombinierten Sende-Empfangsgeräten für den K.urzwellenbereich, wie sie beispielsweise in der Siemenszeitschrift 45 (1971) Heft 4, Seiten 223 bis 225 beschrieben sind, werden Sperrspannungen von einigen 100 Volt erforderlich, auf die die Koppelkondensatoren aufgeladen werden. Um diese hohen Spannungen innerhalb von 5 ms und weniger abbauen zu können, werden sehr hohe Steuerströme benötigt, die hierbei von der Steuerschaltung zu liefern sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Umschalteinrichtung eines kombinierten Sende-

sator C2, welcher von der Wicklung Wl nach Masse führt, dient zur Kompensation der Querinduktivität (Ergänzung zu einem Hochpaß) bei der unteren Frequenzgrenze des Übertragungsbandes.

Im sendeseitigen Zweig ist zwischen dem Eingang S und vor der Wicklung Wl eine Schaltdiode 5Dl angeordnet. Vor der Schaltdiode SDl ist im Querzweig ein Kondensator CA vorgesehen, welcher der Kompensation der Streuinduktivität der Wicklung Wl dient (Ergänzung zu einem Tiefpaß). Ein weiterer Kondensator Cl ist von der Wicklung Wl nach Masse geführt. Er dient der Kompensation der Querinduktivität dieser Wicklung (Ergänzung zu einem Hochpaß). Die Zuführung des Steuerstromes für die Diode SDl

Empfangsgerätes eine weitere Lösung anzugeben, die ι³ erfolgt über eine Klemme STS, auf die ein Widerstand unter Verwendung von Schaltdioden ein schnelles /?i folgt. Im Querzweig liegt eine Kapazität Cßl.wel-Umschalten bei relativ geringem Aufwand an die ehe der Ableitung hochfrequenter Spannungsanteile Steuerschaltung ermöglicht. dient. Außerdem ist eine Drossel DRl in Serie in den

Ausgehend von einer Sende-Empfangseinrichtung, Übertragungsweg des Steuerstromes eingeschaltet, bei der zwischen der Antenne oder einem Antennen- -'o der von hier aus über die Wicklung Wl zur Schaltanpaßgerät und dem Sende-bzw. Empfangszweig eine diode 5Dl läuft. Über eine im Querzweig zum Einumschaltbare Kopplungsschaltung vorgesehen ist,
wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die
Kombination folgender, zum Teil an sich bekannter
Merkmale gelöst:
a) Die Ankopplung erfolgt über einen drei Wick

lungen aufweisenden Breitbandübertrager, dessen eine Wicklung mit der Antenne bzw. dem Antennenanpaßgerät verbunden ist und dessen

gang S liegende Drossel DR2 erfolgt die Ableitung des Steuerstromes nach Masse. Durch den Kondensator Cl ist zugleich die Zuführungsleitung für den Steuerstrom gegen die Masseverbindung entkoppelt, so daß dieser Kondensator eine doppelte Funktion ausführt, nämlich die Entkopplung gegen den Steuerstrom und die Kompensation der Querinduktivität der Wicklung Wl. Die Schaltdiode 5Dl ist zweckmäßig

zweite und dritte Wicklung jeweils im Sende- 30 unmittelbar an die Wicklung W2 angeschlossen, d. h. bzw. im Empfangsbereich angeordnet sind. der Anschluß der Koppelkapazität CA liegt sendeseib) Im Verbindungsweg zwischen der zweiten bzw. tig vor dieser Diode. Damit ist bei abgeschalteter der dritten Wicklung und dem Sendezweig bzw. Diode 5Dl auch die Kapazität CA mit abgeschaltet, dem Empfangszweig liegt jeweils eine Schalt- so daß bei der Betriebsart »Empfang« diese Blinddiode, welcher jeweils durch ein gegen das HF- J5 komponente den Übertrager nicht zusätzlich belastet. Nutzsignal entkoppeltes Ansteuer-Netzwerk die Im Empfangszweig ist der Aufbau völlig analog zum Steuerströme zuführbar sind. Sendezweig vorgenommen. Die Schaltdiode 5D2 liegt Durch die Kombinationeines drei Wicklungen auf- ebenso wie die Schaltdiode 5Dl im Längszweig; der

weisenden Breitbandübertragers in Verbindung mit Kondensator CS dient ebenso wie der Kondensator

stromgesteuerten Schaltdioden kann in außerordent- 4o CA der Kompensation der Streuinduktivität der

lieh vorteilhafter Weise auf die Notwendigkeit großer Koppelkondensatoren verzichtet werden. Dadurch wird es möglich, bei geringem Aufwand an die Steuerschaltung auch bei leistungsstarken Sende-Empfangs-

Wicklung Wi, während der Kondensator Ci ebenso wie der Kondensator Cl die Kompensation der Querinduktivität bewirkt. Die Elemente DRl, Ri und Cßl dienen der Zuführung des Steuerstromes für die

geräten kurze Schaltzeiten in der Größenordnung 45 Abschaltung des Empfangsteils von der Klemme < 5 ms zu realisieren. STEl, während dessen Ableitung nach Masse über

Weitere Eirccelheiten der Erfindung werden nachfolgend an Hand einer ein Ausführungsbeispiel im
Kurzwellenbereich darstellenden Zeichnung näher
erläutert, in der auch die entsprechenden Weiterbil- so
düngen dargestellt sind. Die Umschalteinrichtung hat
einen Anschluß 5 zum Sender, einen Anschluß E zum
Empfänger und einen Anschluß A, welcher zur Antenne bzw. zum Antennenanpaßgerät geführt ist. Die
Koppeleinrichtung besteht aus einem Breitbandüber- 55
trager mit Wicklungen Wl, Wl und Wi. Das Übersetzungsverhältnis ist bei jeweils gleichen Wellenwiderständen in den einzelnen Zweigen zweckmäßig zu
1 : 1 gewählt. Die Wicklung Wl ist mit dem Antennenanschluß A verbunden. Diese Wicklung Wl ist ei- 60 (durch einen Kurschluß im Querzweig) zusätzlich ernerseits mit der Wicklung Wl im sendeseitigen Teil höht wird. Die Zuleitung des hierfür benötigten Steu- und andererseits mit der Wicklung Wi im empfangs- ersi.omes erfolgt über den Längswiderstand Ri, den seitigen Teil verkoppelt. Zur Kompensation der Querkondensator Cßl, die Drossel DRA und den Streuinduktivität der Wicklung Wl ist zweckmäßig weiteren Querkondensator Cß2. Die Ableitung des ein Kondensator C6 parallel zur Wicklung Wl ge- h5 Steuerstromes für die Diode SDi nach Masse erfolgt schaltet (Ergänzung zu einem Tiefpaß). Der Konden- ebenfalls über die Drossel DRl.

die Drossel DRl erfolgt.

Obwohl in der vorliegenden Schaltung im Falle der Anwendung der Kompensationskondensatoren Cl, C2, Ci bzw. CA, CS, C6 ebenfalls Kapazitäten auftreten, so sind diese Werte doch wesentlich geringer als bei Anwendung von Koppelkondensatoren. Beispielsweise genügen für die Kondensatoren Cl, C2 und Ci Werte von einigen nF und für CA, CS und C6 Werte von einigen pF, so daß Schwierigkeiten hierdurch nicht zu befürchten sind.

Mittels einer weiteren Steuerdiode 5D3 wird vor dem Empfänger-Anschluß E dafür gesorgt, daß die Sperrdämpfung des Empfangsweges beim Senden

Hierzu i Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Sende-Empfangseinrichtung, bei der zwischen der Antenne oder einem Antennenanpaßgerät und dem Sende- bzw. Empfangszweig eine umschaltbare Kopplungsschaltung vorgesehen ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender, zum Teil an sich bekannter Merkmale:

a) die Ankopplung erfolgt über einen drei Wicklungen ( Wl, Wl, Wl) aufweisenden Breitbandübertrager, dessen eine Wicklung ( Wl) mit der Antenne bzw. dem Antennenanpaßgerät (A) verbunden ist und dessen zweite und dritte Wicklung (Wl bzw. WS) jeweils im Sende- bzw. im Empfangszweig (S bzw. E) angeordnet sind;

b) im Verbindungszweig zwischen der zweiten bzw. der dritten Wicklung ( Wl bzw. W3) und dem Sendezweig (5) bzw. dem Empfangszweig (E) liegt jeweils eine Schaltdiode (SDl bzw. SDl), welcher jeweils durch ein gegen das HF-Nutzsignal entkoppeltes Ansteuer-Netzwerk (Ri, CQl, DRl) die Steuerströme zuführbar sind.

2. Sende-Empfangseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung der Steuerströme zu den Schaltdioden (SDl bzw. SDl) über die zweite bzw. dritte Wicklung ( Wl, WS) des Breitbandübertragers erfolgt.

3. Sende-Empfangseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitung des Steuerstromes über eine nach Masse geführte, für das HF-Nutzsignal hochohmige Sperrdrossel (DRl) erfolgt.

4. Sende-Empfangseinrichlung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Kompensation der Querinduktivität und der Streuinduktivität der einzelnen Wicklungsteile ( Wl, Wl, Wi) Kompensationskondensatoren (Cl, Cl, C3 bzw. C4, C5, C6) vorgesehen sind.

5. Sende-Empfangseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils im Sende- bzw. im Empfangszweig liegende Kompensationskondensator (Cl bzw. C3) für die Querinduktivität der zugehörigen Wicklung (Wl bzw. W3) so geschaltet ist, daß er zwischen der Eintritts- und der Austrittsstelle des Steuerstromes für die jeweilige Schaltdiode (5Dl bzw. SDl) liegt.

6. Sende-Empfangseinrichtung nach Anspruch 4 oder S, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils parallel zur zweiten und dritten Wicklung ( Wl, WS) liegende, zur Kompensation der Streuinduktivität dienende Kondensator (C4 bzw. CS) über die zugehörige Schaltdiode (SDl bzw. SDl) im Sperrzustand abgeschaltet ist.

7. Sende-Empfangseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Empfangszweig (JE) zusätzlich eine im Querzweig liegende Schaltdiode (SDS) vorgesehen ist, weiche die Sperrdämpfung des Empfangsweges beim Senden erhöht und dabei auf Durchlaß geschaltet ist.

8. Sende-Empfangseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Übeseizungsverhältnis des Breitbandübertragers 1 : i gewählt ist.