DE3022023A1

DE3022023A1 - Uebertragerschaltung fuer breitbandkommunikationsnetze

Info

Publication number: DE3022023A1
Application number: DE3022023A
Authority: DE
Inventors: Ottomar 1000 Berlin Triebs
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1980-06-12
Filing date: 1980-06-12
Publication date: 1981-12-17
Also published as: DE3022023C2

Description

EK/PLI Scht/Li

11, Juni 1980

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1 Übertragerschaltung für Breitbandkommunikationsnetze

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Übertragerschaltung nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Zum richtungsabhängigen, rückwirkungsfreien Abzweigen oder Verteilen von Hochfrequenzenergie werden häufig Gabelübertragerschaltungen angewendet (DE-AS 21 61 620), die zum Beispiel den in Fig. 1 gezeigten Schaltungsaufbau haben- Nach Fig. 1 weist die mit 10 bezeichnete Gabelübertragerschaltung zwei übertrager 11, ^Λ2 auf, von denen der erste übertrager 11 eine erste Wicklung 13 und eine zweite Wicklung 14 und der zweite übertrager 12 eine dritte Wicklung 15 und eine vierte Wicklung 16 besitzt. Die erste Wicklung 13 liegt zwischen einem koaxialen Eingangsanschluß 17 und einem ersten koaxialen Ausgangsanschluß 18, die zweite Wicklung 14 zwischen einem zweiten koaxialen Ausgangsanschluß 19 und Masse, die dritte Wicklung 15 zwischen dem Eingangsanschluß 17 und Masse und die vierte Wicklung 16 zwischen dem zweiten Ausgangsanschluß 19 und einem mit Masse verbundenen Abschlußwiderstand 20.

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Der Eingangsanschluß 17 der Gabelübertragerschaltung 10 steht mit einem ankommenden Hochfrequenzkabel 22, der erste Ausgangsanschluß 18 mit einem ersten abgehenden Hochfrequenzkabel 23 und der zweite Ausgangsanschluß 19 mit einem zweiten abgehenden Hochfrequenzkabel 24 in Verbindung. Alle Hochfrequenzkabel 22, 23 und 24 sind wellenwiderstandsrichtig, zum Beispiel mit einem 75-Ω-Widerstand, abgeschlossen.

Für das rückwirkungsfreie Abzweigen oder Verteilen der Hochfrequenzenergie sind folgende Dämpfungswerte wichtig:

1. Durchgangsdämpfung a_n zwischen dem Eingangsanschluß 17 und dem ersten Ausgangsanschluß 18 der Gabelübertragerschaltung.

2. Anschlußdämpfung a zwischen dem Eingangsanschluß 17 und dem zweiten Ausgangsanschluß 19.

3. Entkopplungsdämpfung a„ zwischen dem ersten und dem zweiten Ausgangsanschluß 18, 19.

Während die Durchgangsdämpfung a_ß und die Anschlußdämpfung a. verhältnismäßig geringe Werte aufweisen, soll die Entkopplungsdämpfung a„ möglichst groß sein. Weitere für eine Übertragerschaltung in Breitbandkommunikatlonsnetzen wesentliche Dämpfungswerte sind:

4. Stammreflexionsdämpfung a , das heißt die Dämpfung, die durch die Reflexion eines Teils der ankommenden HF-Energie am Eingangsanschluß 17 des Übertragers entsteht;

5. Reflexionsdämpfung a am zweiten Ausgangsanschluß 19.

Ja

Zu den Anforderungen an eine Übertragerschaltung in Breitbandkommunikationsnetzen gehören ferner gute Übertragungseigenschaften im LMK-Hörrundfunkbereich.

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Der Aufbau der bekannten Gabelübertragerschaltung und
ähnlicher Übertragerschaltungen läßt sich im Hinblick
auf den Bauteileaufwand nicht mehr vereinfachen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Übertragerschaltung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil eines einfachen Aufbaus, der mit weniger Bauteilen als
die bekannten Übertragerschaltungen auskommt.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Übertragerschaltung möglich. Besonders vorteilhaft ist, wenn zwischen dem dem ohmschen Widerstand abgewandten Anschluß der zweiten Wicklung und Masse eine Parallelschaltung aus einem weiteren ohmschen Widerstand und einem Kondensator geschaltet ist. Dadurch lassen sich die Übertragungseigenschaften im LMK-Bereich erheblich verbessern.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbe!spiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand der Figuren 2 bis 4 dargestellt und in der
nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Beschreibung der Erfindung

Eine erfindungsgemäße richtungsabhängige Übertragerschaltung 30 nach Fig. 2 enthält im Vergleich zu der bekannten Gabelübertragerschaltung nach Fig. 1 nur einen Übertrager 31. Dieser hat eine zwischen einem koaxialen Eingangsanschluß 32 und einem ersten Ausgangsanschluß 33 liegende erste Wicklung 34 und eine zweite Wicklung 35 (Sekundärwicklung) , die zusammen mit einem ohmschen Widerstand 36 eine zwischen dem Eingangsanschluß 32 und Masse liegende Reihenschaltung bildet.

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Die zweite Wicklung 35 besitzt eine mit einem zweiten Ausgangsanschluß 37 verbundene Anzapfung 38.

Während bei der bekannten Gabelübertragerschaltung nach Fig. 1 von der am EingangsanSchluß 17 vorhandenen Hochfrequenzenergie ein Teil durch den zweiten Übertrager auf den zweiten Ausgangsanschluß 19 gekoppelt wird, erfolgt in dem erfindungsgemäßen ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 die Auskopplung über den ohmschen Widerstand 36. Der dabei am zweiten Ausgangsanschluß 37 erscheinende Impedanzwert setzt sich annäherungsweise aus

W + W der Parallelschaltung der mit ü² - — ^a

W₁ transformierten Impedanz (Z = 75 Ω) des ankommenden Hochfrequenzkabels (vgl. 22 in Fig. 1) und dem Widerstandswert Rg zusammen und ist erheblich größer .als der Wellenwiderstand von 75 Ω. Mit W₁ ist die Windungszahl der ersten Wicklung 34 bezeichnet, und die Windungszahlen der durch die Anzapfung 38 der zweiten Wicklung 35 entstehenden Teilwicklungen sind mit W₂ und W₃ bezeichnet. Rp, entspricht dem Widerstandswert des ohmschen Widerstandes 36.

Durch die Wahl des Anzapfungspunktes 38 der zweiten Wicklung 35 des Übertragers 31 kann die Impedanz am zweiten Ausgangsanschluß 37 auf den gewünschten Wellenwiderstand von zum Beispiel Z = 75 Ω oder gegebenenfalls auch auf einen anderen Wellenwiderstand transformiert werden.

Der Widerstandswert R^ des ohmschen Widerstandes 36 bestimmt die Höhe der Entkopplungsdämpfung a„, und zwar gilt für eine optimale Entkopplungsdämpfung:

Z . ü²

wobei U₁ gleich der Summe der Windungszahlen W₂ und W₃ der zweiten Wicklung 35 dividiert durch die.Windungszahl W₁ der ersten Wicklung ist.

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Die gewünschte Verbesserung der LMK-übertragung wird bei einer Übertragerschaltung 40 nach Fig. 3 dadurch erreicht, daß zwischen dem einem ohmschen Widerstand 46 abgewandten Ende einer zweiten Wicklung 4 7 und Masse eine Parallelschaltung aus einem zweiten ohmschen Widerstand 49 und einem Kondensator 50 eingeschaltet wird. Der Kondensator verhindert einen Kurzschluß tiefer Frequenzen (LMK), der dadurch bedingt ist, daß der Induktivitätswert des Übertragers 41 mit abnehmender Frequenz ebenfalls geringer wird. Mit dem zweiten ohmschen Widerstand 49, dessen Widerstandswert im folgenden mit R bezeichnet wird, läßt sich der Impedanzwert am zweiten Ausgang 47 an den gewünschten Wellenwiderstand Z von zum Beispiel 75 Ω für die tieferen Frequenzen anpassen.

In dem Ausführungsbeispiel· nach Fig. 3 hängt der Wert der Anschlußdämpfung a bei den tieferen Frequenzen von den Widerstandswerten R^ und R, der ohmschen Widerstände und 49 ab. Es gilt in diesem Fall für die Anschlußdämpfung:

^RE ⁺ R~rz

^{= 20}

Für die Reflexionsdämfpung am zweiten Ausgana 47 gilt:

^aR^{= 20}

R₂ =

⁺ I^+RA

Der in.der Schaltungsanordnung nach Fig. 3 vorgesehene Übertrager 41 hat vorzugsweise den in Fig. 4 gezeigten mechanischen Aufbau.

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Die Wicklungen 44 und 47 des Übertragers 41 werden auf einen Doppellochkern 51 gewickelt, und zwar um den Steg 52 zwischen den beiden Löchern 53 und 54. Die Wicklung 44 hat beispielsweise eine Windungszahl Wi von einer Windung, die Teilwicklung 450 (vgl. Fig. 3) eine Windungszahl W₂ von drei Windungen und die Teilwicklung 451 eine Windungszahl W₃ von zwei Windungen. Die Widerstandswerte der Widerstände 46 und 49 betragen Rg = 300 Ω und R_& = 120 Ω. Der Kapazitätswert des Kondensators 50 beträgt etwa 1 nF.

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Claims

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11. Juni 19 80

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

Ansprüche

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ΛÜbertragerschaltung für Breitbandkommunikationsnetze zum richtungsabhängigen Übertragen von Hochfrequenzenergie von einem Eingangsanschluß an einen ersten und zweiten Ausgangsanschluß/ dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Eingangsanschluß (32) und dem ersten Ausgangsanschluß (33) eine erste Wicklung (34) des Übertragers (31), zwischen dem Eingangsanschluß und Masse eine Reihenschaltung aus einem ohmschen Widerstand (36) und einer zweiten, mit einer Anzapfung (38) versehenen Wicklung (35) liegt und daß die Anzapfung der zweiten Wicklung mit dem zweiten Ausgangsanschluß (37) verbunden ist,
2. Übertragerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem dem ohmschen Widerstand (36) abgewandten Anschluß der zweiten Wicklung (45) und Masse eine Parallelschaltung aus einem weiteren ohmschen Widerstand (49) und einem Kondensator (50) geschaltet ist.
3. Übertragerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen (44, 450, 451) um den Steg (52) eines Doppellochkerns (51) gewickelt sind.

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ORIGINAL INSPECTED