DE29710801U1

DE29710801U1 - Establishment of a distribution system for satellite reception signals

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Publication number: DE29710801U1
Application number: DE29710801U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-06-20
Filing date: 1997-06-20
Publication date: 1997-09-18
Anticipated expiration: 2007-06-21

Description

Michael Rosenbusch
Robert-Koch-Straße 15
98724 NeuhausMichael Rosenbusch
Robert-Koch-Strasse 15
98724 Neuhaus

Einrichtung eines Verteilsystems für SatellitenempfangssignaleEstablishment of a distribution system for satellite reception signals

Die Erfindung bezieht sich auf die Einrichtung eines Verteilsystems für Satellitenempfangssignale auf eine beliebige Anzahl von Empfangsgeräten.The invention relates to the establishment of a distribution system for satellite reception signals to any number of receiving devices.

Aufgrund der raschen Entwicklung auf dem Sektor der Satellitentechnik, insbesondere mit der Einführung der digitalen Sende- und Empfangstechnik, besteht die Notwendigkeit, eine größere Anzahl von Empfangssignalen im Frequenzbereich von 950 - 2500 MHz auf eine Vielzahl von Empfangsgeräten, die analog oder digital arbeiten, zu verteilen.Due to the rapid development in the satellite technology sector, in particular with the introduction of digital transmission and reception technology, there is a need to distribute a larger number of reception signals in the frequency range of 950 - 2500 MHz to a large number of reception devices that operate in analogue or digital mode.

Es existieren zum Zwecke dieser Verteilung mehrere Möglichkeiten:There are several options for this distribution:

- Das zu empfangende Satellitensignal wird aus dem Empfangsband herausgefiltert, die Frequenz wird innerhalb des Frequenzbandes der Satelliten - ZF verschoben und in ein Kabelsystem eingespeist. Dies wird fur alle gewünschten Empfangssignale wiederholt, bis das Frequenzband voll ausgenutzt ist. Der Vorteil dieses Systems ist, daß zur Verteilung des Signals nur ein Kabel benötigt wird ('Einkabel-Lösung') und vorhandene analoge Empfangsgeräte weiterhin nutzbar sind. Jedoch wird wegen der begrenzten Bandbreite das Programmangebot stark beschnitten. An die Frequenzumsetzer werden sehr hohe technische Anforderungen gestellt, wenn digitale Endgeräte in die Anlage eingebunden werden sollen bzw. wenn Nachbarkanalfähigkeit gefordert ist, die zu einem hohen technischen Aufwand und hohen Kosten führen.- The satellite signal to be received is filtered out of the reception band, the frequency is shifted within the frequency band of the satellite IF and fed into a cable system. This is repeated for all desired reception signals until the frequency band is fully utilized. The advantage of this system is that only one cable is needed to distribute the signal ('single-cable solution') and existing analogue reception devices can still be used. However, the range of programs is severely restricted due to the limited bandwidth. Very high technical requirements are placed on the frequency converters if digital end devices are to be integrated into the system or if adjacent channel capability is required, which leads to high technical effort and high costs.

- Das Empfangssignal wird kanalselektiv aufbereitet und in den sogenannten terrestrischen Frequenzbereich von 47 - 862 MHz verschoben. Der Vorteil dieses Systems liegt darin, daß keine Empfangsgeräte mit Satellitentunern erforderlich sind und im Falle freigegebener Digitalsignale ein zentrale Dekodierung erfolgen kann. Nachteilig ist der hohe technische Aufwand sowohl für die Bereitstellung von Stereo- und Digitalsignalen als auch bei geforderter Nachbarkanaltauglichkeit und der durch die Umsetzung bedingte Qualitätsverlust.- The received signal is processed channel-selectively and shifted into the so-called terrestrial frequency range from 47 - 862 MHz. The advantage of this system is that no receivers with satellite tuners are required and, in the case of approved digital signals, central decoding can be carried out. The disadvantage is the high technical effort both for the provision of stereo and digital signals and for the required adjacent channel compatibility and the loss of quality caused by the implementation.

- Das Empfangssignal wird nicht in der Frequenz umgesetzt sondern über Ferritkern- oder sogenannte WILKINSON - Verteiler jeweils einem Endgerät zugeordneten Schaltelement zugeführt. Als Hauptvorteil erweist sich der relativ geringe technische Aufwand vor allem beim Einsatz HF-tauglicher mechanischer Relais. Nachteilig ist der verhältnismäßig hohe Platzbedarf und die Beschränkung der möglichen Anschlußanzahl. Außerdem führt das Umschalten, das in der Regel eine Lastimpedanzänderung am Ausgang des Verteilers von Anpassung zu Kurzschluß bzw. Leerlauf zur Folge hat, zu einer Veränderung der Eingangsimpedanz des Systems. Besonders bei Vorschalten von Verstärkerstufen zum Ausgleich der Verteil- bzw. Durchgangsverluste ergeben sich hieraus Problem bezüglich der Durchgangswelligkeit und Intermodulationsfestigkeit. - The received signal is not converted in frequency but is fed via ferrite core or so-called WILKINSON distributors to a switching element assigned to a terminal device. The main advantage is the relatively low technical effort, especially when using HF-compatible mechanical relays. The disadvantage is the relatively high space requirement and the limitation of the possible number of connections. In addition, the switching, which usually results in a load impedance change at the output of the distributor from matching to short circuit or open circuit, leads to a change in the input impedance of the system. This results in problems with the throughput ripple and intermodulation resistance, especially when amplifier stages are connected in series to compensate for the distribution or throughput losses.

Aus der DE 43 27 117 C2, die die Merkmale des Anspruchs 1 enthält, ist eine Verteilanordnung für HF-Signale bekannt. Diese besteht im wesentlichen aus einer Reihenschaltung von über die Schmalseite gekoppelten Streifenleitungsrichtkopplern, deren Abstand zum Zwecke der Koppelfaktoränderung variiert wird. Die große Koppeldämpfung der Streifenleitungsrichtkoppler wird durch eine Verstärkereinrichtung, die zwischen Satellitenantenne und ersten Richtkoppler geschaltet ist, ausgeglichen. Durch die im unteren Frequenzbereich notwendig große Verstärkung werden an den Verstärker hohe Anforderungen bezüglich Intermodulationsfestigkeit gestellt. Trotz der Mäandrierung der Richtkoppler ist der Platzbedarf weiterhin relativ hoch. Da die Um-From DE 43 27 117 C2, which contains the features of claim 1, a distribution arrangement for RF signals is known. This essentially consists of a series connection of stripline directional couplers coupled via the narrow side, the distance between which is varied for the purpose of changing the coupling factor. The high coupling attenuation of the stripline directional couplers is compensated by an amplifier device that is connected between the satellite antenna and the first directional coupler. Due to the high amplification required in the lower frequency range, the amplifier has to meet high requirements in terms of intermodulation resistance. Despite the meandering of the directional couplers, the space requirement is still relatively high. Since the conversion

schalt- und Verstärkereinrichtungen von einander getrennt sind, ergibt sich ein erhöhter Energieverbrauch des Systems.If the switching and amplifier devices are separated from each other, the system consumes more energy.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einrichtung eines Verteil- und Umschaltsystems für Satellitenempfangssignale anzugeben, die es gestattet, mehrere Empfangssignale auf eine Vielzahl von Empfangsgeräten zu verteilen, einen minimierten Energie- und Platzbedarf aufweist, eine optimale Entkopplung der verschiedenen Empfangssignale und der einzelnen Empfangsgeräteanschlüsse gewährleistet und äußerst kostengünstig zu fertigen ist sowie Verwendungen für eine solche Einrichtung anzugeben.The present invention is based on the object of specifying the device of a distribution and switching system for satellite reception signals, which allows several reception signals to be distributed to a large number of reception devices, has a minimized energy and space requirement, ensures optimal decoupling of the various reception signals and the individual reception device connections and can be manufactured extremely cost-effectively, as well as specifying uses for such a device.

Die Erfindung beruht im wesentlichen darauf, aktive Richtkoppler, die aus einer Zusammenschaltung von breitseitig gekoppelten Streifenleitungselementen mit parallel laufenden Massestreifen (nachfolgend Koppelelemente genannt), Verstärkerstufe und PIN-Diode gebildet sind, als Verteilelemente vorzusehen, diese hintereinander zu schalten und den Koppelfaktor durch Breitenänderung der Streifenleitungselemente zu variieren. Jedes Koppelelement ist mit einem Eingangstor, einem Durchgangs- und einem Koppeltor versehen. An des Koppeltor ist eine Verstärkerstufe mit nachfolgend in Reihe geschalteter PIN-Diode angeschlossen. Den Ausgang dieser Zusammenschaltung bildet das Koppeltor des aktiven Richtkopplers, während sein Eingangs- und Durchgangstor denen des Koppelelementes entsprechen. Das vom Konverter an die Satellitenantenne abgegebene Signal wird dem Eingangstor des ersten aktiven Richtkopplers zugeführt. Das Durchgangstor ist mit dem Eingangstor des folgenden Kopplers verbunden, oder im Falle des letzten aktiven Richtkopplers mit einem angepaßten Widerstand abgeschlossen.The invention is essentially based on providing active directional couplers, which are formed from an interconnection of stripline elements coupled on the wide side with ground strips running parallel (hereinafter referred to as coupling elements), amplifier stage and PIN diode, as distribution elements, connecting these in series and varying the coupling factor by changing the width of the stripline elements. Each coupling element is provided with an input gate, a through gate and a coupling gate. An amplifier stage with a PIN diode connected in series is connected to the coupling gate. The output of this interconnection is the coupling gate of the active directional coupler, while its input and through gate correspond to those of the coupling element. The signal emitted by the converter to the satellite antenna is fed to the input gate of the first active directional coupler. The through gate is connected to the input gate of the following coupler, or in the case of the last active directional coupler, terminated with an adapted resistor.

Dieses Prinzip besitzt gegenüber der Verteilung mit Ferritkern- oder WILKINSON - Verteilern folgende Vorteile:This principle has the following advantages over distribution with ferrite core or WILKINSON distributors:

- eine konstante Eingangsimpedanz Z_e< - a constant input impedance Z _e<

- eine sehr gute Entkopplung der Empfangsgeräteanschlüsse,- very good decoupling of the receiver connections,

- eine hohe Unterdrückung möglicher Störungen, die von einzelnen Empfangsgeräten in das System gelangen könnten, aufgrund der sehr geringen Rückwirkung der Verstärkerstufe.- a high level of suppression of possible interference that could enter the system from individual receiving devices, due to the very low feedback of the amplifier stage.

Gegenüber dem Verteilsystem aus DE 43 27 117 C2 weist die Anordnung folgende Vorteile auf:Compared to the distribution system from DE 43 27 117 C2, the arrangement has the following advantages:

- geringerer Platzbedarf,- less space required,

- geringere Koppeldämpfung,- lower coupling attenuation,

- geringere räumliche Ausbreitung des Koppelfeldes,- smaller spatial spread of the coupling field,

- geringerer Energiebedarf,- lower energy consumption,

- geringere Intermodulationsprobleme.- fewer intermodulation problems.

Durch die Dämpfung des Signals zwischen Eingangs- und Durchgangstor ergibt sich eine Differenz der zur Verfugung stehenden Leistung an den Koppeltoren der in Reihe geschalteten Koppelelemente. Diese kann durch die Verringerung der Koppeldämpfung des jeweils folgenden Koppelelementes ausgeglichen werden. Zu diesem Zweck werden die Leiterbreiten der Koppelelemente vergrößert, das heißt, das erste Koppelelement besitzt die geringsten Leiterbreiten, während die der folgenden anwachsen. Die dadurch hervorgerufenen Wellenwiderstandsänderungen werden durch Variation des Abstandes zu den parallel laufenden Massestreifen kompensiert. Auf diese Weise stehen den Empfangsgeräteanschlüssen gleich große Signalpegel zur Verfügung.The attenuation of the signal between the input and through gates results in a difference in the power available at the coupling gates of the coupling elements connected in series. This can be compensated for by reducing the coupling attenuation of the coupling element that follows. For this purpose, the conductor widths of the coupling elements are increased, i.e. the first coupling element has the smallest conductor widths, while those of the following elements increase. The resulting changes in the characteristic impedance are compensated for by varying the distance to the parallel ground strips. In this way, the same signal level is available to the receiving device connections.

Um das gesamte Angebot an Satellitenkanälen nutzen zu können, reicht der vorgegebene Frequenzbereich der Satelliten-ZF nicht aus. Aus diesem Grunde ist es notwendig, zwischen mehreren Satellitenempfangssignalen umzuschalten. Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung sieht aufgrund dessen mehrere parallel laufende Serienschaltungen von aktiven Richtkopplern vor. Zur Auswahl des Richtkopplerstranges werden die vom Empfangsgerät ausgehenden Steuersignale mit Hilfe einer geeigneten Schaltung überwacht und ausgewertet. Üblich sind folgende Kodierungen:In order to be able to use the entire range of satellite channels, the specified frequency range of the satellite IF is not sufficient. For this reason, it is necessary to switch between several satellite reception signals. A further development of the device according to the invention therefore provides for several parallel series circuits of active directional couplers. To select the directional coupler line, the control signals coming from the receiver are monitored and evaluated using a suitable circuit. The following codings are common:

• 14V Gleichspannung - vertikale Polarisation,• 14V DC - vertical polarization,

• 18 V Gleichspannung - horizontale Polarisation,• 18 V DC - horizontal polarization,

• 22kHz - Modulation an/aus - High/Low-Band,• 22kHz - Modulation on/off - High/Low band,

• getastete 22kHz - Modulation - digitale Protokoll - Befehle.• keyed 22kHz modulation digital protocol commands.

Diese Auswerte- und Ansteuereinrichtung kann dementsprechend die zum Betrieb des aktiven Richtkopplers notwendige Gleichspannung zu- oder abschalten, so daß dieser gleichzeitig als Schaltelement nutzbar ist. Im Falle angelegter Gleichspannung ist der Schalter im Einzustand, anderenfalls im Auszustand. Durch die Ansteuereinrichtung kann gleichzeitig eine Gleichspannungsumschalteinrichtung zur Versorgung der Konverter der Satellitenantenne gesteuert werden.This evaluation and control device can accordingly switch on or off the direct current required to operate the active directional coupler, so that it can also be used as a switching element. If direct current is applied, the switch is in the on state, otherwise it is in the off state. The control device can also simultaneously control a direct current switching device to supply the converter of the satellite antenna.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung ist ein kaskadierbarer modularer Aufbau, der die Erweiterung des Systems auf eine beliebige Empfangsgeräteanzahl ermöglicht. Zu diesem Zweck sind die entsprechend der Anzahl der Signaleingänge notwendigen Serienschaltungen von aktiven Richtkopplera sowie Ansteuereinrichtung, Gleichspannungsumschalteinrichtung und die Frequenzweiche zur Einspeisung des terrestrischen Signals in einem vorzugsweise abgeschirmten Gehäuse unterzubringen. Als zweckmäßig erweist sich der Aufbau von sogenannten Kaskade- und Endgeräten mit vier oder acht Empfangsgeräteanschlüssen. Während die Kaskadegeräte zur weiteren Serienschaltung vorgesehen sind, besitzen die Endgeräte integrierte Abschlußwiderstände. Zum Ausgleich der durch die Module hervorgerufenen Einfügungsdämpfüng ist es möglich, Verstärker zwischen sie zu schalten. Dabei sind Verstärker mit kleiner Verstärkung und großer Intermodulationsfestigkeit vorzuziehen, da somit an alle Empfangsgeräte Signale gleicher Güte abgegeben werden können. Das eingefugte Rauschen spielt wegen der hohen Verstärkung der Konverter keine Rolle. Ebenfalls sinnvoll ist die Integration einer netzabhängigen Spannungsversorgung in das Endgerät, mit der die Konverter der Satellitenantenne mit Strom versorgt werden, wenn eines der angeschlossenen Empfangsgeräte in Betrieb genommen wird. In diesem Fall kann die Gleichspannungsumschalteinrichtung entfallen.A practical design of the device according to the invention is a cascadable modular structure that allows the system to be expanded to any number of receivers. For this purpose, the series circuits of active directional couplers, control devices, DC voltage switching devices and the crossover for feeding in the terrestrial signal, which are required according to the number of signal inputs, are to be housed in a preferably shielded housing. The structure of so-called cascade and terminal devices with four or eight receiver device connections has proven to be practical. While the cascade devices are intended for further series connection, the terminal devices have integrated terminating resistors. To compensate for the insertion loss caused by the modules, it is possible to connect amplifiers between them. Amplifiers with low gain and high intermodulation resistance are preferable, as this means that signals of the same quality can be delivered to all receivers. The inserted noise plays no role due to the high gain of the converters. It is also useful to integrate a mains-dependent power supply into the terminal device, which supplies the converters of the satellite antenna with power when one of the connected receiving devices is put into operation. In this case, the DC voltage switching device can be omitted.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines konkreten Ausfuhrungsbeispiels mit insgesamt drei Figuren näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below using a specific embodiment with a total of three figures. They show:

Fig.l ein Ausführungsbeispiel für die Serienschaltung von breitseitig gekoppelten Streifenleitungselementen, Fig.l an embodiment for the series connection of broad-side coupled stripline elements,

Fig.2 ein detailliertes Schaltbild von vier zusammengeschlossenen aktiven Richtkopplern,
Fig.3 das Blockschaltbild eines Verteilsystems mit vier Satellitenempfangssignalen. Fig.2 a detailed circuit diagram of four interconnected active directional couplers,
Fig.3 shows the block diagram of a distribution system with four satellite reception signals.

In den nachfolgenden Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Teile mit gleicher Bedeutung.In the following figures, unless otherwise stated, the same reference symbols designate the same parts with the same meaning.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Serienschaltung von vier Koppelelementen, wie sie für die erfindungsgemäße Einrichtung eines Verteilsystems auf vier Empfangsgeräte nutzbar ist. Zum besseren Verständnis sind die übereinander angeordneten Leiterplattenlagen TL und BL hier nebeneinander dargestellt. Das Satellitenempfangssignal ZFn von einem Konverter der Satellitenempfangsantenne wird dem auf der Leiterplattenlage BL angeordneten Eingangstor ET des ersten Koppelelementes zugeführt. Das ebenfalls auf der Leiterplattenlage BL gelegene Durchgangstor DT ist im Falle der Koppelelemente KEl...KE3 über eine Koplanarleitung mit zusätzlicher Grundplatte auf der Leiterplattenlage TL mit dem Eingangstor ET des folgenden Koppelelementes verbunden. Das Durchgangstor des letzten Koppelelementes, hier KE4, ist mit einer angepaßten ohmschen Last R an Bezugspotential geschaltet. Auf der Leiterplattenlage TL ist ein Leitungsstück gleicher Breite und Länge wie auf Lage BL angeordnet. Das Leitungsstück ist an einem Ende mit einem vorzugsweise 75&OHgr; großen Abschlußwiderstand abgeschlossen. Das andere Ende bildet das Koppeltor KT, das je nach Koppelelement an die nachfolgenden Verstärkerstufen Fig. 1 shows an embodiment of the series connection of four coupling elements, as can be used for the inventive installation of a distribution system for four reception devices. For better understanding, the printed circuit board layers TL and BL arranged one above the other are shown here next to each other. The satellite reception signal ZFn from a converter of the satellite reception antenna is fed to the input port ET of the first coupling element arranged on the printed circuit board layer BL. The through port DT, which is also located on the printed circuit board layer BL, is connected to the input port ET of the following coupling element in the case of the coupling elements KEl...KE3 via a coplanar line with an additional base plate on the printed circuit board layer TL. The through port of the last coupling element, here KE4, is connected to reference potential with a matched ohmic load R. A line section of the same width and length as on layer BL is arranged on the printed circuit board layer TL. The line section is terminated at one end with a terminating resistor, preferably 75Ω. The other end is the coupling gate KT, which, depending on the coupling element, is connected to the following amplifier stages

ff· »· ·· · · «I «tffff· »· ·· · · «I «tff

Vl...V4 angeschlossen ist. Die Leiterbreite B nimmt erkennbar vom Koppelelement KEl bis zum Koppelelement KE4 zu. Damit wird eine Verringerung der Koppeldämpfung erreicht, durch die die eingefügte Dämpfung der vorausgehenden Koppelelemente ausgeglichen wird. Die durch die Leiterbreitenerhöhung hervorgerufene Wellenwiderstandsverringerung des Koppelelementes wird durch eine Vergrößerung des Abstandes D zur parallel laufenden Masseschiene kompensiert. Aus der Schnittzeichnung ist erkennbar, daß die Masseschienen M auf den Leiterplattenlagen TL und BL mittels Durchkontaktierungen DK verbunden sind. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß auf beiden Leiterplattenlagen dasselbe Bezugspotential besteht. Die Dicke H des Leiterplattenbasismaterials, hier FR4, beträgt für das Anwendungsbeispiel 1mm. Substratmaterial und Geometrie der Anordnung sind so gewählt, daß kontradirektionales Verhalten der Koppelelemente gegeben ist, d.h., daß die Koppelelemente eine Richtwirkung besitzen. Dies ist in Fig. 1 durch entsprechende Flußpfeile angedeutet und verbessert die Entkopplung der einzelnen Empfangsgeräteanschlüsse. Vl...V4 is connected. The conductor width B increases noticeably from the coupling element KEl to the coupling element KE4. This reduces the coupling attenuation, which compensates for the attenuation introduced by the preceding coupling elements. The reduction in the characteristic impedance of the coupling element caused by the increase in conductor width is compensated by increasing the distance D to the parallel ground rail. The sectional drawing shows that the ground rails M on the circuit board layers TL and BL are connected by means of through-holes DK. This ensures that the same reference potential exists on both circuit board layers. The thickness H of the circuit board base material, here FR4, is 1mm for the application example. The substrate material and geometry of the arrangement are selected so that the coupling elements behave contradirectionally, i.e. that the coupling elements have a directional effect. This is indicated in Fig. 1 by corresponding flow arrows and improves the decoupling of the individual receiver device connections.

Fig. 2 zeigt eine Schaltung, die geeignet ist, vier verschiedene Satelliten-ZF-Signale ZFl bis ZF4 auf einen Empfangsgeräteanschluß E zu multiplexen und diesem zusätzlich über die Frequenzweiche FW terrestrische Funksignale zuzuführen. Das Satelliten-ZF-Signal wird, wie schon beschrieben, über ein Koppelelement KE der Transistorstufe Tl zugeführt. Diese ist über einen in die Auswerte- und Ansteuerschaltung AW/AS integrierten Widerstand und den Gegenkopplungswiderstand R2 gleichspannungsgegengekoppelt. Wird über die Drossel DrI eine positive Gleichspannung an die Anode der PIN-Diode Dl angelegt, wird diese niederohmig und der Transistor Tl nimmt den über die Gegenkopplung eingestellten Arbeitspunkt ein. Der Transistor arbeitet somit als Verstärker und die vom Koppelelement hervorgerufene Koppeldämpfung wird weitestgehend ausgeglichen. Die schematisch dargestellte Auswerte- und Ansteuerschaltung AW/AS detektiert die am Empfangsgeräteanschluß E angelegte Gleich- bzw. NF-Wechselsteuerspannung und führt dementsprechend nur einem aktiven Richtkoppler Gleichspannung zu, während die anderen spannungslos bleiben. Die PIN-Dioden dieser Koppler befinden sich also im hochohmigen Sperrzustand und gewährleisten damit, daß der Knotenpunkt der Zusammenschaltung an C2 nicht mit der Ausgangsimpedanz der inaktiven Transistorstufen Tl belastet wird. Man erreicht durch diese Schaltung eine sehr große Differenz der Durchgangsparameter von Ein- und Auszustand und damit eine sehr gute Isolation zu den nicht angewählten Satelliten-ZF-Signalen. Durch die geringe Rückwirkung der Verstärkerstufen können eventuell vom Empfangsgeräteanschluß eintretende Störsignale nur in sehr geringem Maße auf die Hauptleitungen ZFl bis ZF4 gelangen. Die Drosselspulen DrI sind zweckmäßig als am Ende kurzgeschlossene Lambda/4-Leitungen ausgelegt und zur Platzeinsparung mäandriert. Die Kondensatoren Cl und C2 werden so dimensioniert, daß ein ebener Frequenzgang der Zusammenschaltung mit dem Transistor Tl resultiert. Fig. 2 shows a circuit which is suitable for multiplexing four different satellite IF signals IF1 to IF4 to a receiver connection E and for additionally feeding terrestrial radio signals to this via the crossover FW. As already described, the satellite IF signal is fed to the transistor stage Tl via a coupling element KE. This is DC-coupled via a resistor integrated in the evaluation and control circuit AW/AS and the negative feedback resistor R2. If a positive DC voltage is applied to the anode of the PIN diode Dl via the choke DrI, this becomes low-resistance and the transistor Tl assumes the operating point set via the negative feedback. The transistor thus works as an amplifier and the coupling attenuation caused by the coupling element is largely compensated. The evaluation and control circuit AW/AS shown schematically detects the DC or LF AC control voltage applied to the receiver connection E and accordingly supplies DC voltage to only one active directional coupler, while the others remain without voltage. The PIN diodes of these couplers are therefore in the high-impedance blocking state and thus ensure that the node of the interconnection at C2 is not loaded with the output impedance of the inactive transistor stages Tl. This circuit achieves a very large difference in the passage parameters between the on and off states and thus very good insulation from the non-selected satellite IF signals. Due to the low feedback of the amplifier stages, any interference signals entering from the receiver connection can only reach the main lines IFl to IF4 to a very small extent. The choke coils DrI are conveniently designed as lambda/4 lines short-circuited at the end and meandered to save space. The capacitors C1 and C2 are dimensioned such that a flat frequency response of the interconnection with the transistor T1 results.

Durch eine Aneinanderreihung der Schaltungen nach Fig. 2 ergibt sich die erfindungsgemäße Einrichtung des Verteilsystems für Satellitenempfangssignale auf beliebig viele Empfangsgeräte, welches in Fig. 3 als Blockschaltbild dargestellt ist. Die von den Konvertern der Satellitenantenne SA bereitgestellten vier Satellitenempfangssignale ZFl bis ZF4 und die von der terrestrischen Antenne TA empfangenen Funksignale T, deren Pegel durch einen geeigneten Verstärker TV erhöht wird, werden dem System, bestehend aus Kaskade- KG und Endgeräten EG, zugeführt. Im Endgerät wird das Durchgangstor des am weitesten von der Satellitenantenne SA entfernt liegenden aktiven Richtkopplers mit einer angepaßten ohmschen Last an Bezugspotential geschaltet.By stringing together the circuits according to Fig. 2, the device according to the invention for distributing satellite reception signals to any number of reception devices is obtained, which is shown as a block diagram in Fig. 3. The four satellite reception signals ZF1 to ZF4 provided by the converters of the satellite antenna SA and the radio signals T received by the terrestrial antenna TA, the level of which is increased by a suitable amplifier TV, are fed to the system consisting of cascade KG and terminal devices EG. In the terminal, the through port of the active directional coupler furthest away from the satellite antenna SA is connected to reference potential with an adapted ohmic load.

BezugszeichenlisteList of reference symbols Aktiver RichtkopplerActive directional coupler ARKARC Auswerte- und AnsteuerschaltungEvaluation and control circuit AW/ASAW/AS Breite des gekoppelten StreifenleiterelementesWidth of the coupled stripline element BB KoppelkondensatorenCoupling capacitors C1,C2C1,C2 AbblockkondensatorenBlocking capacitors CBCB Abstand Streifenleiterelement - MassestreifenDistance between strip conductor element and ground strip DD PEST - DiodenPEST - Diodes DlDl GleichspannungenDC voltages DCDC1...DC4DCDC1...DC4 AbblockdrosselnBlocking chokes DrIDrI DurchgangstorPassage gate DTDT EmpfangsgeräteReceiving devices E,El...EnE,El...En EndgerätEnd device EGEC EingangstorEntrance gate ETET FrequenzweicheCrossover FWFW Substrathöhe des LeiterplattenbasismaterialsSubstrate height of the PCB base material HH KoppelelementeCoupling elements KE,KE1..KE4KE,KE1..KE4 KaskadegerätCascade device KGKG KoppeltorCoupling gate KTKT gekoppeltes Streifenleiterelementcoupled stripline element LL parallel laufender Massestreifenparallel ground strip MM AbschlußwiderständeTerminating resistors RR GegenkopplungswiderständeNegative feedback resistors R2R2 SatellitenantenneSatellite antenna SAS.A. terrestrisches Funksignalterrestrial radio signal TT HF - VerstärkertransistorenRF amplifier transistors TlTl terrestrische Antenneterrestrial antenna TATA LeiterplattenlagenPCB layers TL, BLTL, BL Verstärker für terrestrische SignaleAmplifier for terrestrial signals TVTV VerstärkerstufenAmplifier stages Vl... V4Vl... V4 SatellitenempfangssignaleSatellite reception signals ZFn,ZFl...ZF4ZFn,ZFl...ZF4

Claims

Expectations

1. Setting up a distribution system for satellite reception signals (ZFl...ZFn) to a predetermined number of receiving devices (E 1...En), whereby a number of directional couplers corresponding to the number of receiving devices (E 1..En) are provided as distribution elements, each with an input (ET), a through-gate (DT) and a coupling gate (KT), that the input gate (ET) of the first directional coupler is provided for connection to the source of the signal to be distributed, the input gates (ET) of the following directional couplers are connected to the through-gates (DT) of the previous ones, the through-gate (DT) of the directional coupler furthest away from the signal source is connected to reference potential with an adapted ohmic load, and that the coupling gates (KT) of the directional couplers can be connected to a receiving device, and whereby the directional couplers connected in series each have a coupling factor which is increased with increasing insertion loss of the respective directional coupler, characterized in that the directional couplers are designed as active directional couplers (AKR) with direct power to be supplied by an interconnection of broad-side coupled stripline elements (L) with parallel ground rails (M), coupling capacitor (Cl), amplifier stage (Tl) and PIN diode (Dl).

2. Device according to claim 1, characterized in that in order to increase the coupling factor, the widths of the strip line elements are increasingly increased starting from the first coupling element (KE1), the change in characteristic impedance caused thereby being compensated by a change in the distance to the parallel ground strips.

3. Device according to claim 1, characterized in that for the selective reception of a predetermined number of satellite reception signals (ZF 1..ZFn) by a receiving device (E) a corresponding number of active directional couplers (AKR) are connected together at their coupling gates (KT), whereby only one of them is supplied with direct power by an evaluation and control circuit (AW/AS).

4. Device according to one of claims 1 or 3, characterized in that a frequency divider (FW) for feeding in the terrestrial radio signals is connected between the coupling gate (KT) and the receiving device (E) or between the node of the interconnection of the active directional couplers at the coupling gates (KT) and the receiving device (E),

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a predetermined number of active directional couplers connected together at the coupling gates (KT) are connected in series and together with evaluation and control circuits (AW/AS) and crossovers (FW) are arranged on a circuit board arrangement and designed as a module.

Here are 3 pages of drawings.