DE2741675B1

DE2741675B1 - Kanalverstärker für Antennenanlagen

Info

Publication number: DE2741675B1
Application number: DE19772741675
Authority: DE
Inventors: Dieter 7136 Oetisheim Strauss
Original assignee: FTE Maximal Fernsehtechnik und Elektromechanik GmbH and Co KG
Current assignee: FTE Maximal Fernsehtechnik und Elektromechanik GmbH and Co KG
Priority date: 1977-09-16
Filing date: 1977-09-16
Publication date: 1979-01-25

Description

Die Erfindung betrifft einen Kanalverstärker für Antennenanlagen, wie er vorzugsweise zur selektiven Verstärkung eines bestimmten Fernsehkanals eingesetzt wird.

Bei Fernsehantennenanlagen geht man mehr und mehr von der breitbandigen Verstärkung des gesamten Fernsehfrequenzbandes ab und bevorzugt die individuelle Verstärkung der gewünschten Fernsehkanäle mittels entsprechend abgestimmter Kanalverstärker. Diese Kanalverstärker müssen eine ausreichende Verstärkung und eine gute Selektivität aufweisen, um die Anforderungen an einen guten Empfang des zugeordneten Fernsehkanals zu erfüllen.

Die bekannten Kanalverstärker weisen Halbleiterelemente als Verstärkungselemente auf, die zur Erzielung der ausreichenden Verstärkung in mehreren hintereinander geschalteten Verstärkerstufen anzuordnen sind.

Da neben der Verstärkung auch eine gute Selektivität gewünscht wird, werden diese Verstärkerstufen über abstimmbare Rlterkreise miteinander gekoppelt

Diese bekannten Kanalverstärker erfordern einen beachtlichen Aufwand an Bauelementen und Abgleicharbeit da alle Koppelkreise abgestimmt werden müssen.

Es sind auch Hybrid-Schaltungen in Dünnfilmtechnik bekannt die eine mehrstufige breitbandige Verstärkerschaltung darstellen. Diese Verstärkerelemente sind speziell für breitbandige Antennenverstärker entwickelt worden und werden auch in dieser Weise verwendet

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Kanalverstärker für Antennenanlagen zu schaffen, der gegenüber den bekannten Kanalverstärkern mit individuellen Verstärkerstufen w esentlich weniger Aufwand an Bauteilen und an Abgleicharbeit erfordert dennoch aber eine ausreichende Verstärkung und Selektivität aufweist

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst daß als Verstärkerelement mindestens eine Hybrid-Schaltung in Dünnfilmtechnik ^k breitbandi- gem Frequenzbereich verwendet ist und daß im Eingangskreis dieses Verstärkerelements mindestens ein abstimmbares Kanalbandfilter und im Ausgangskreis desselben mindestens ein abstimmbarer Kanalschwingkreis angeordnet ist. ·"■

Die an sich bekannten Hybrid-Schaltungen in Dünnfilmtechnik werden hier zweckentfremdet eingesetzt da der breitbandige Frequenzbereich nicl t erforderlich ist, und nur die große Verstärkung des Bauelements ausgenützt wird. Dieses Verstärkerele- ,« ment ermöglicht aber mit wenig Aufwand in den Filterkreisen den Kanalverstärker mit den gewünschten Kenndaten herzustellen, wobei in den meisten Fällen ein Kanalbandfilter im Eingangskreis und ein Kanalschwingkreis im Ausgangskreis der einzigen Hybrid- Ji Schaltung genügt

Das Kanalbandfilter umfaßt nach einer Ausgestaltung zwei abstimmbare Parallelschwingkreise, die für den VHF-Bereich über einen Koppelkondensator miteinander gekoppelt sind, während für den UHF-Bereich eine w Koppelschleife die Kopplung der beiden Parallelschwingkreise übernimmt

Für die Einstellung einer bestimmten Verstärkung ist nach einer Ausgestaltung vorgesehen, daß der Eingang über ein einstellbares Dämpfungsglied vorzugsweise in -r> π-Schaltung mit dem Eingangs-Parallelschwingkreis des Kanalbandfilters gekoppelt ist.

Die Kopplung zwischen dem Dämpfungsglied und dem Kanalbardfilter ist nach einer weiteren Ausgestaltung so vorgenommen, daß für den VHF-Bereich der ίο Ausgang des Dämpfungsgliedes an eine Anzapfung der Schwingkreisinduktivität des Eingangs-Parallelschwingkreises des Kanalbandfilters angeschaltet ist bzw. daß für den UHF-Bereich der Ausgang des Dämpfungsgliedes über eine Koppelinduktivität induk- r> tiv mit der Schwingkreisinduktivität des Eingangs-Parallelschwingkreises des Kanalbandfilters gekoppelt ist.

Um eine gegenseitige Beeinflussung zweier benachbarter Kanäle auszuschalten, sieht eine Weiterbildung vor, daß der Ausgang des Dämpfungsgliedes mit einem wi auf den benachbarten Kanal abstimmbaren Saugkreis belastet ist. Dieser Saugkreis ist wahlweise einbaubar und nur erforderlich, wenn auch der benachbarte Kanal verwendet wird.

Die Kopplung zwischen dem Kanalbandfilter und der b"> Hybrid-Schaltung ist nach einer Ausgestaltung so ausgeführt, daß für den VHF-Bereich der Eingang der Hybrid-Schaltung an eine Anzapfung der Schwingkreisinduktivität des Ausgangs-Panillelschwingkreises des Kanalbandfilter angeschaltet ist bzw. daß für den UHF-Bereich der Eingang der Hybrid-Schaltung über eine Koppelinduktivität induktiv mit der Schwingkreisinduktivität des Ausgangs-Parallelschwingkreises des Kanalbandfilters gekoppelt ist

Für die Verbindung von der Hybrid-Schaltung zum Kanalschwingkreis ist nach einer Ausführung vorgesehen, daß für den VHF-Bereich der Ausgang der Hybrid-Schaltung über eine Serieninduktivität an eine Anzapfung der Schwingkreisinduktivität des als Parallelschwingkreis ausgebildeten Kanalschwingkreises angeschaltet ist bzw. daß für den UHF-Bereich der Ausgang der Hybrid-Schaltung über eine Koppeiinduktivität induktiv mit der Schwingkreisinduktivität des als Parallelschwingkreis ausgebildeten Kanalschwingkreises gekoppelt ist

Wird der Ausgang des Kanalverstärkers mit diesem Kanalverstärker verbunden, dann geschieht dies in der Weise, daß der Ausgang an eine weitere Anzapfung der Schwingkreisinduktivität des Kanalschwingkreises angeschaltet ist.

Soll die Verstärkung des Kanalverstärkers erhöht werden, dann ist nach einer Weiterbildung vorgesehen, daß an einer Anzapfung der Schwingkreisinduktivität des Kanalschwingkreises der Eingang einer weiteren Hybridschaltung angeschaltet ist, deren Ausgang über einen weiteren abstimmbaren Kanalschwingkreis zum Ausgang führt. Diese Ausbildung des Kanalverstärkers ist besonders für den UHF-Bereich erforderlich.

Die Selektivität wird bei diesem zweistufigen Hybrid-Verstärker dadurch erhöht, daß der Ausgang der weiteren Hybrid-Schaltung über eine Koppelinduktivität induktiv mit der Schwingkreisinduktivität des als Parallelschwingkreis ausgebildeten weiteren Kanalschwingkreises gekoppelt ist und daß der Ausgang an einer Anzapfung dieser Schwingkreisinduktivität angeschaltet ist.

Der konstruktive Aufbau des neuen Kanalverstärkers ist nach einer Ausgestaltung so gelöst daß die Bauteile desselben in einem in Schotten unterteilten Metall-Gehäuse abgeschirmt untergebracht sind, wobei das Dämpfungsglied, der Saugkreis, das Kanalbandfilter, die Hybrid-Schaltungen, die Kanalschwingkreise in getrennten Schotten angeordnet sind. Bei der induktiven Kopplung der beiden Parallelschwingkreise des Kanalbandfilters für den UHF-Bereich ist dann vorgesehen, daß für den UHF-Bereich die beiden Parallelschwingkreise des Kanalbandfilters in zwei benachbarten Schotten untergebracht sind und daß die Koppelschleife durch die Trennwand zwischen beiden Schotten geführt ist.

Für die Hybrid-Schaltungen des neuen Kanalverstärkers werden dreistufige handelsübliche Verstärkerelementeverwendet.

Die Erfindung wird anhand von verschiedenen, in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen VH F-Kanal verstärker mit einer Hybrid-Schaltung in Dünnfilmtechnik als Verstärkerelement,

Fig.2 den Ersatzstromkreis der Hybrid-Schaltung nach F ig. 1,

F i g. 3 einen U H F-Kanal verstärker mit zwei Hybrid-Schaltungen und

F i g. 4 den Ersatzstromkreis der Hybrid-Schaltung in der Endstufe des Kanalverstärkers nach F i g. 3.

Der VHF-Kanalverstärker nach Fig. 1 ist in einem Metall-Gehäuse mit den fünf Schotten 51 bis 55

untergebracht. Der Eingang E führt auf das in dem Schott 51 untergebrachten, einstellbaren Dämpfungsglied DG. Dieses Dämpfungsglied ist in π-Form aufgebaut und kann in bekannter Weise über ein einziges Einstellorgan sowohl im Längswiderstand, als auch in den Querwiderständen verändert werden. Das Schott 52 ist für einen Saugkreis SK mit der Serieninduktivität Lo und dem Serienkondensator Co reserviert. Dieser Saugkreis SK ist auf den benachbarten Kanal ausgelegt und abgestimmt und wird nur eingebaut, wenn auch dieser benachbarte Kanal benützt wird.

Der Ausgang des Dämpfungsgliedes DG führt zum Eingangs-Parallelschwingkreis des Kanalbandfilters BF im Schott 53 und ist an einer Anzapfung der Schwingkreisindiiktivität L1 angeschaltet, die im VHF-Bereich als Luftspule gewickelt ist. Der Schwingkreiskondensator CX ist ebenso veränderbar wie der Schwingkreiskondensator CI des Ausgangs-Parallelschwingkreises mit der Schwingkreisinduktivität L 2. Die beiden Parallelschwingkreise des Kanalbandfilters BF sind über den Koppelkondensator Ck kapazitiv miteinander gekoppelt und der Eingang 1 der nachfolgenden Hybridschaltung OMl im Schott 54 ist an einer Anzapfung der Schwingkreisinduktivität L 2 des Ausgangs-Parallelschwingkreises des Kanalbandfilters BF angeschaltet. Mit diesen beiden Parallelschwingkreisen kann die Bandbreite des Kanalverstärkers eingestellt werden.

Der Ausgang 7 der Hybridschaltung OMl, deren Ersatzstromkreis in F i g. 2 aufgezeichnet ist, führt über die Serieninduktivität Lk zu dem als Parallelschwingkreis aufgebauten Kanalschwingkreis AK1 im Schott 55. Dieser Kanalschwingkreis mit der Schwingkreisinduktivität L 3 und dem Schwingkreiskondensator C3 ist über Letzteren auf die Kanalfrequenz abstimmbar, so daß die Selektivität des Kanalverstärkers entsprechend verbessert wird. Der Ausgang A des Kanalverstärkers ist an einer Anzapfung der Schwingkreisinduktivität L 3 angeschaltet Die Schwingkreisinduktivitäten LX, L 2 und L 3 sind ebenso wie die Serieninduktivität Lk als Luftspulen ausgebildet.

Wie die Fig.2 zeigt, stellt die Hybrid-Schaltung OM X im Kanalverstärker nach F i g. 1 einen dreistufigen Verstärker dar, wobei der Eingang 1 und der Ausgang 7 dieses Verstärkerelements durch Koppelkondensatoren an die innere Schaltung angeschlossen und so galvanisch getrennt sind, so daß diese von der an die Klemmen 4, 5, 6 angelegten Speisespannung entkoppelt sind. Eine derartige Hybrid-Schaltung ist auf dem Markt erhältlich und hat einen Frequenzbereich von 40 bis 860 MHz, wobei die durchschnittliche Verstärkung 25 dB beträgt. Diese Hybrid-Schaltung ist in Dünnfilmtechnik ausgeführt und speziell für Breitbandverstärker entwickelt.

Bei dem U H F-Kanal verstärker nach F i g. 3 weist da: Metall-Gehäuse acht Schotten 51 bis 58 auf. Di< Induktivitäten sind hier nur noch Leistungsabschnitte wie schon die Darstellung derselben erkennen läßt.

Das Dämpfungsglied DG mit dem Eingang E is wieder im Schott 51 untergebracht. Der Ausgang de: Dämpfungsgliedes DG führt durch das Schott 52, dai für einen Saugkreis reserviert ist. Die beiden Parallel Schwingkreise des Kanalbandfilters BF sind in der getrennten Schotten 53 und 54 untergebracht. Die Ankopplung des Dämpfungsgliedes DG an der Eingangs-Parallelschwingkreis erfolgt induktiv über di« Koppelinduktivität LV. Die beiden Parallelschwing kreise des Bandfilters BF sind über die Koppelschleif« LkX induktiv miteinander gekoppelt, wobei dies« Koppelschleife Lk 1 zum Teil im Schott 53 und zum Tei im Schott 54 liegt und die Trennwand durchdringt.

Der Eingang 1 der Hybrid-Schaitung OM 1 im Schot' 55 ist über die Koppelinduktivität L2' induktiv mit dei Schwingkreisinduktivität L 2 des Ausgangs-Parallel Schwingkreises des Kanalbandfilters BF gekoppelt Auch der Ausgang 7 der Hybrid-Schaltung OMl isi über eine Koppelinduktivität L 3' mit der Schwingkreis induktivität L 3 des Kanalschwingkreises AK1 in* Schott 56 induktiv gekoppelt. Die Hybrid-Schaltung OMl entspricht wieder dem in Fig.2 gezeigter Verstärkerelement

Die Anzapfung der Schwingkreisinduktivität L 3 des Kanalschwingkreises AK X führt nun nicht zurr Ausgang, sondern zum Eingang 1 einer weiterer Hybrid-Schaltung OM 2 im Schott 57. Der Ersatz Stromkreis dieser Hybrid-Schaltung ist in F i g. 4 gezeigt Auch diese Hybrid-Schaltung ist auf dem Mark) erhältlich und unterscheidet sich im Ausgangskrei: durch eine Induktivität als Speisewiderstand der letzter Stufe-

Der Ausgang 9 dieser weiteren Hybrid-Schaltung OM 2 ist über die Koppelinduktivität L 4' im Schott Sl mit der Schwingkreisinduktivität L 4 eines weiterer Kanalschwingkreises AK 2 induktiv gekoppelt. Auch dieser weitere Kanalschwingkreis AK 2 ist als Parallel schwingkreis aufgebaut und auf die Kanalfrequena abstimmbar, wie der einstellbare Schwingkreiskonden sator C4 erkennen läßt Der Ausgang A de: Kanplverstärkers ist an einer Anzapfung der Schwing kreisinduktivität L 4 dieses weiteren Kanalschwingkrei ses angeschaltet.

Selbst dieser im Prinzip sechsstufige Kanalverstärke! weist nur zwei Verstärkerelemente auf und der Filteraufwand ist auf das Kanalbandfilter BF und die beiden Kanalschwingkreise beschränkt Mit diesem UHF-Kanalverstärker lassen sich Verstärkungen bis zu 50 dB erzielen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kanalverstärker für Antennenanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärker- element (OMi) mindestens eine Hybrid-Schaltung in Dünnfilmtechnik mit breitbandigem Frequenzbereich verwendet ist und daß im Eingangskreis dieses Verstärkerelements (OMl) mindestens ein abstimmbares Kanalbandfilter (BF) und im Ausgangs- kreis desselben mindestens ein abstimmbarer Kanalschwingkreis (AK X) angeordnet ist

2. Kanalverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kanalbandfilter (BF) zwei abstimmbare Parallelschwingkreise (LX, Ci und L 2, C2) aufweist, die für den VHF-Bereich über einen Koppelkondensator (Ck) miteinander gekoppelt sind (F ig. 1).

3. Kanalverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kanalbandfilter (BF) zwei abstimmbare Parallelschwingkreise (Li, Ci und L 2, C2) aufweist, die für den UHF-Bereich über eine Koppelschleife (Lk X) miteinander gekoppelt sind (F ig. 3).

4. Kanalverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang (E) über ein einstellbares Dämpfungsglied (DG) vorzugsweise in ΛΤ-Schaltung mit dem Eingangs-Parallelschwingkreis (L 1, C1) des Kanalbandfilters (BF) gekoppelt ist jo

5. Kanalverstärker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für den VHF-Bereich der Ausgang des Dämpfungsgliedes (DG) an eine Anzapfung der Schwingkreisinduktivität (L 1) des Eingangs-Parallelschwingkreises (LX, Cl) des Kanalbandfilters fßf? angeschaltet ist

6. Kanalverstärker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für den UHF-Bereich der Ausgang des Dämpfungsgliedes (DG) über eine Koppelinduktivität (L Γ) induktiv mit der Schwingkreisinduktivität (Li) des Eingangs-Parallelschwingkreises (Ϊ.1, Cl) des Kanalbandfilters (BF) gekoppelt ist.

7. Kanalverstärker nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Dämpfungsgliedes (DG) mit einem auf den benachbarten Kanal abstimmbaren Saugkreis (SK) belastet ist.

8. Kanalverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß für den so VHF-Bereich der Eingang (1) der Hybrid-Schaltung (OM 1) an eine Anzapfung der Schwingkreisinduktivität (L 2) des Ausgangs-Parallelschwingkreises (L 2,

C 2) des Kanalbandfilters (BF) angeschaltet ist.

9. Kanalverstärker nach einem der Ansprüche 4 v> und 6, dadurch gekennzeichnet, daß für den UHF-Bereich der Eingang (1) der Hybrid-Schaltung (OMX) über eine Koppelinduktivität (L2¹) induktiv mit der Schwingkreisinduktivität (L 2) der Ausgangs-Parallelschwingkreises (L 2, C2) des Kanal- <>n bandfilters (Angekoppelt ist.

10. Kanal verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß für den VHF-Bereich der Ausgang (7) der Hybrid-Schaltung (OMl) über eine Serieninduktivität (Lk) an eine ^ Anzapfung der Schwingkreisinduktivität (L 3) des als Parallelschwingkreis ausgebildeten Kanalschwingkreises (AK 1) angeschaltet ist.

11. Kanalverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 8 und 10, dadurch gekennzeichnet daß der Ausgang (A) an eine weitere Anzapfung der Schwingkreisinduktivität (L 3) des Kanalschwingkreises (AK 1) angeschaltet ist

12. Kanalverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 4,6 und 9, dadurch gekennzeichnet, da3 für den UHF-Bereich der Ausgang (7) der Hybrid-Schaltung (OMl) über eine Koppelinduktivität (Li') induktiv mit der Schwingkreisinduktivität (L 3) des als Parallelschwingkreis ausgebildeten Kanalschwingkreises (AK X) gekoppelt ist

13. Kanalverstärker nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet daß an einer Anzapfung der Schwingkreisinduktivität (L 3) des Kanalschwingkreises (AKi) der Eingang (1) einer weiteren Hybrid-Schaltung (OM2) angeschaltet ist deren Ausgang (9) über einen weiteren abstimmbaren Kanalschwingkreis (AK 2) zum Ausgang (A) führt

14. Kanalverstärker nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (9) der weiteren Hybrid-Schaltung (OM 2) über eine Koppelinduktivität (LA') induktiv mit der Schwingkreisinduktivität (L 4} des als Parallelschwingkreis ausgebildeten weiteren Kanalschwingkreises (AK 2) gekoppelt ist und daß der Ausgang (A) an einer Anzapfung dieser Schwingkreisinduktivität (L 4) angeschaltet ist

15. Kanalverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet daß die Bauteile desselben in einem in Schotten (Sl bis 58) unterteilten Metall-Gehäuse abgeschirmt untergebracht sind, wobei das Dämpfungsglied (DG), der Saugkreis (SK), das Kanalbandfilter (BK), die Hybrid-Schaltungen (OMX, OAf2), die Kanalschwingkreise (AK 1, AK 2) in getrennten Schotten angeordnet sind.

16. Kanalverstärker nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet daß für den UHF-Bereich die beiden Parallelschwingkreise (LX, Cl und L 2, C2) des Kanalbandfilters (BF) in zwei benachbarten Schotten (S3, 54) untergebracht sind und daß die Koppelschleife (Lk) durch die Trennwand zwischen beiden Schotten (S3,54) geführt ist.

17. Kanalverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß als Hybrid-Schaltungen (OMX, OM 2) dreistufige handelsübliche Verstärkerelemente verwendet sind.