DE3405214A1

DE3405214A1 - Signalkoppeleinrichtung

Info

Publication number: DE3405214A1
Application number: DE19843405214
Authority: DE
Inventors: Kimitaka Osaka Kamiya
Original assignee: DX Antenna Co Ltd
Current assignee: DX Antenna Co Ltd
Priority date: 1983-02-15
Filing date: 1984-02-14
Publication date: 1984-08-16
Also published as: GB8403560D0; FR2541046A1; JPS59149414A; FR2541046B1; US4527136A; DE3405214C2; AU549905B2; CA1202093A; GB2138212A; AU2440984A; GB2138212B

Description

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Jap. Anm. SHO 58-24-272

vom 15. Februar 1983

DX Antenna Oompany, Limited Kobe, Japan

Signalkoppeleinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf Anordnungen zum Koppeln von Signalen und betrifft insbesondere einen Zweikanal-Richtungskoppler, der dazu verwendet werden kann, zwei elektrische Wellen, die entlang zwei Haupt-Hochfrequenz-

^⁰ leitungen laufen, in selektiver Weise auf eine ausgesuchte Zweig-Hochfrequenzleitung zu koppeln. Eine solche Anordnung eignet sich dazu, zweikanalige Satelliten-Rundfunksignale, die über zwei Haupt-Speiseleitungen übertragen werden, wahlweise auf jedes von mehreren Empfangsgeräten

Ί5 im Inneren eines Gebäudes zu koppeln.

Es ist allgemein bekannt, zum Koppeln eines hochfrequenten Signals, das in einer bestimmten Richtung entlang einer Hochfrequenzleitung läuft, auf eine Zweigleitung ei_nen sogenannten "Richtungskoppler" zu verwenden, wie er z.B. in den US-Patentschriften 3 581 24-3 und 4-139 827 beschrieben ist. Kürzlich ist für ein neu entwickeltes Satelliten-Rundfunksystem ein Projekt zur Zweikanal-Übertragung vorgeschlagen worden, bei dem horizontale und vertikale Polarisationen verwendet werden. Bei diesem System werden die beiden Wellen von einer einzigen Antenne auf-

gefangen, Jedoch getrennt verarbeitet und über zwei Haupt-Hochfrequenzleitungen weiterübertragen. Natürlich ist es möglich, zum Koppeln dieser beiden in den Hauptleitungen laufenden Signale auf ein ausgesuchtes Innenraum-Empfangsgerät in jede der Haupt-Hochfrequenzleitungen einen herkömmlichen Richtungskoppler einzufügen, wie er in den oben genannten US-Patentschriften beschrieben ist. Bei dieser Lösung braucht man aber zwischen den Kopplern und dem Inn^nraumgerät zwei Verbindungsleitungen (z.B. zwei Koaxialkabel), was einen lästigen und teuren Verkabelungsaufwand bedeutet. Man könnte zwar eine einzige Verbindungsleitung gemeinsam mit einer herkömmlichen Umschalteinrichtung verwenden, gedoch hätte man bei dieser Lösung das Problem von Fehlanpassungen.

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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung zum Koppeln von Signalen zu schaffen, mit welcher zwei Haupt-Hochfrequenzleitungen verzweigt und über eine einzige Hochfrequenzleitung wahlweise an eine ausgesuchte Signalverarbeitungseinrichtung gekoppelt werden können, ohne daß sich das Problem von Pehlanpassungen ergibt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 beschriebene Anordnung gelöst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 2 gekennzeichnet.

Gemäß der Erfindung enthält eine Anordnung zum Koppeln von Signalen einen ersten und einen zweiten Richtungskoppler, die in eine erste bzw. eine zweite Haupt-Hochfrequenzleitung einfügbar sind und jeweils einen Abzweiganschluß haben. Die Anordnung enthält ferner einen Ausgangsanschluß für das gekoppelte Signal, eine zwischen den Abzweiganschluß des ersten Kopplers und den Ausgangsanschluß geschaltete erste Diode und eine zwischen den Ab- zweiganschluß des zweiten Kopplers und den Ausgangsanschluß geschaltete zweite Diode. Die erste Diode liegt in erster Polung zum Ausgangsanschluß, und die zweite Diode liegt

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Λ in zweiter Polung zum Ausgangsanschluß. Zwischen dem Abzweiganschluß des ersten Kopplers und einem auf Bezugspotential liegenden Punkt ist eine erste Reihenschaltung aus einer dritten Diode und einem ersten Lastausgleichswiderstand angeordnet. Zwischen dem Abzweiganschluß des zweiten Kopplers und dem Bezugspotential befindet sich eine zweite Reihenschaltung aus einer vierten Diode und einem zweiten Lastausgleichswiderstand. Die dritte Diode hat gegenüber dem Bezugspotential die zweite Polung, und die vierte Diode hat gegenüber dem Bezugspotential die erste Polung.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in Blockform ein bekanntes Empfangssystem für Satelliten-Rundfunk, bei welchem herkömmliche Richtungskoppler verwendet werden;

Fig. 2 zeigt in Blockform ein Empfangssystem für Satelliten-Rundfunk, bei welchem die erfindungsgemäße Anordnung zur Signalkopplung verwendet wird;

Fig. 3 zeigt das Schaltbild einer Ausführungsform der erfin dungsgemäß en Anordnung;

Fig. 4 zeigt schematisch eine gedruckte Schaltungsplatte, auf welcher die Schaltung nach Fig. 3 realisiert ist.

In den verschiedenen Figuren sind einander entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet.

Beim Satelliten-Fernsehrundfunk ist es üblich., jeweils zwei Signale mittels elektromagnetischer Wellen zu übertragen, die gleiche Frequenz aber unterschiedliche Polarisationstypen haben, z.B. horizontal polarisiert und vertikal po-

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larisiert. Daher wurde zur Verteilung von zwei solchen Satelliten-Rundfunksignalen auf mehrere Fernsehempfänger ein System vorgeschlagen, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Gemäß dieser Figur wird das von einer Parabolantenne 1 aufgefangene horizontal polarisierte Signal durch einen rauscharmen Verstärker 2H verstärkt, durch einen Abwärts-Umsetzer 3H in ein Signal niedrigerer Frequenz umgesetzt und dann über mehrere Richtungskoppler 4-H weiterübertragen. Das vertikal polarisierte Signal, das ebenfalls von der. Parabolantenne 1 aufgefangen wird, erfährt eine getrennte Verstärkung in einem rauscharmen Verstärker 2V, wird dann durch einen Abwärts-Umsetzer 3V in ein niedrigerfrequentes Signal umgesetzt und anschließend in ähnlicher Weise über mehrere Richtungskoppler 4-V weiterübertragen. Die Richtungskoppler 4H und 4 V sind so angeordnet, daß sie die horizontal und die vertikal polarisierten Signale in den

beiden Hochfrequenzleitungen auf zugeordnete Innen-Empfangsgeräte 6 wie etwa Fernsehempfänger koppeln und zwar auf jedes dieser Geräte über zwei Kabel 5H und 5V. An den Enden der beiden Hochfrequenzleitungen sind zwei Zweiweg-Leistungsteiler 7H und 7V vorgesehen, um die beiden mit unterschiedlicher Polarisation empfangenen Signale auf Innengeräte 8 und 9 zu verteilen. Wie man leicht aus der Fig. 1 erkennen kann, benötigt man bei diesem System für Jedes Innengerät 6 zwei Verbindungskabel 5H und 5V, z.B. Koaxialkabel.

Wie bereits in der Einleitung angedeutet wurde, kann für jedes Innengerät 6 die wahlweise Zuführung eines der bei- <3.eⁿ Signale auch unter Verwendung eines einzigen Kabels ermöglicht werden, indem man einen Umschalter (nicht dargestellt) zwischen die beiden Koppler 4H und 4V und dieses einzige Kabel einfügt. Bei einer solchen Anordnung ist jedoch stets der Abzweiganschluß entweder des einen oder des anderen Richtungskopplers vom Kabel abgetrennt und hängt elektrisch gleichsam in der Luft, so daß sich eine Fehlanpassung ergibt.

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Im Gegensatz hierzu sind bei einer erfindungsgemäßen Anordnung, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, anstatt der Richtungskopplerpaare 4H, 4V mehrere zweikanalige Signalkoppeleinrichtungen 10 in Kaskade gemeinsam an die beiden Hochfrequenzleitungen angeschlossen, und jedes Innengerät 6 ist mit einer zugehörigen Signalkoppeleinrichtung 10 über eine einzige Kabelleitung 11 verbunden. Ansonsten gleicht die Anordnung nach Pig. 2 genau derjenigen nach Fig. 1. Das Schaltbild einer Ausführungsform der Signalkoppeleinrichtung 10 ist in Pig. 3 gezeigt.

Gemäß der Pig. 3 enthält die erfindungsgemäße Koppeleinrichtung zwei Richtungskoppler 12 und 14, die herkömmlicher Bauart sein können und sich in den Weg zweier Haupt-Hochfrequenzleitungen einfügen lassen. Diese Leitungen können z.B. Übertragungsleitungen für die horizontal und die vertikal polarisierten Signale des Satelliten-Pernsehrundfunks sein. Der erste Koppler 12 enthält einen Hauptleiter 12a und einen Abzweigleiter 12b und hat einen Eingangsanschluß 16, einen Ausgangsanschluß-18 und einen Abzweiganschluß 20. Das andere Ende des Abzweigleiters 12b ist über einen Widerstand 17 mit Masse verbunden. In ähnlicher Weise enthält der zweite Koppler 14 einen Hauptleiter 14a und einen Abzweigleiter 14b und hat einen Eingangsanschluß 22, einen Ausgangsanschluß 24- und einen Abzweiganschluß 26. Das andere Ende des Abzweigleiters 14b ist über einen Widerstand 23 mit Masse verbunden.

Der Abzweiganschluß 20 des ersten Kopplers 12 ist über einen Kondensator 28 an die Anode einer Diode 30 angeschlossen, deren Kathode über einen Kondensator 32 mit einem Abzweigausgang 34 verbunden ist. Der Abzweiganschluß 26 des zweiten Kopplers 14 ist über einen Kondensator 36 mit der Kathode einer Diode 3S verbunden, deren Anode an einen Verbindungspunkt zwischen der Diode 30 und dem Kondensator 32 angeschlossen ist, der über eine In-

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duktivität 72 mit Masse verbunden ist. Ein 'Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator 28 und der Diode 30 ist über einen Kondensator 40 an die Kathode einer Mode 42 angeschlossen, deren Anode über einen Widerstand 44 mit Masse verbunden ist. Ein Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator 36 und der Diode 38 ist über einen Kondensator 46 an die Anode einer Diode 48 angeschlossen, deren Kathode über einen Widerstand 50 mit Masse verbunden ist. Ein Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator 40 und der Diode 42 ist über zwei hintereinandergeschaltete Induktivitäten 52 und 54 an einen Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator 46 und der Diode 48 angeschlossen. Der Verbindungspunkt 56 zwischen den beiden Induktivitäten 52 und 54 ist über einen Widerstand 58 und eine Induktivitat 60 mit dem Abzweigausgang 34 verbunden. Die Anode der Diode 30 ist über zwei hintereinandergeschaltete Induktivitäten 62 und 64 mit der Kathode der Diode 38 verbunden, und der Verbindungspunkt 66 zwischen den beiden Induktivitäten 62 und 64 ist über einen Widerstand 68 an einen Verbindungspunkt 70 zwischen dem Widerstand 58 und der Induktivität 60 angeschlossen. Die mit den Bezugszahlen 74, 76, 78, 81 und 82 versehenen Elemente sind Ableitkondensatoren.

Im Falle des Einsatzes der Koppeleinrichtung für Signale, die in horizontaler und vertikaler Polarisation gesendet sind, wird mit einem der Eingangsanschlüsse 16 und 22 ein Eingangs-Koaxialkabel für die Signale der Horizontalpolarisation und mit dem anderen Eingangsanschluß ein Eingangs-Koaxialkabel für die Signale der Vertikalpolarisation verbunden. Mit den AusgangsanSchlüssen 18 und 24 werden Ausgangskoaxialkabel I für die Signale der beiden verschiedenen Polarisationen verbunden. An den Abzweig-Ausgang 34 wird ein Abzweig-Koaxialkabel 11 angeschlossen, das zu einem der Empfangsgeräte 6 (Fig. 2) führt. Die Außenleiter der Koaxialkabel sind mit Masse oder Erde verbunden, wie es in der Zeichnung dargestellt ist.

Wenn im Betrieb eine positive Gleichspannung über das Koaxialkabel 11 an den Abzweig-Ausgang 34- gelegt ist, dann fließt ein Gleichstrom von diesem Ausgangsanschluß über die induktivität 60, den Widerstand 68, die Induktivität 62, die Diode 30 und die Induktivität 72 nach Masse, wodurch, die Diode 30 leitend wird. Damit ist der Abzweiganschluß 20 wechselstrommäßig mit dem Abzweig-Ausgang 34-gekoppelt, und das am Abzweiganschluß 20 induzierte Signal der Horizontalpolarisation wird zum Abzweig-Ausgang 34- und somit zur Empfangseinheit 6 übertragen.

Gleichzeitig fließt über die Induktivität 60 auch. Gleichstrom durch den Widerstand 58» die Induktivität 54·, die Diode 4-8 und den Widerstand 50 nach Masse, so daß die Diode 4-8 leitet. Dadurch wird der Abzweiganschluß 26, der das induzierte Signal der Vertikalpolarisation führt, über den Lastausgleichswiderstand 50 nach. Masse geleitet, so daß das Problem der Fehlanpassung vermieden wird. Die Dioden 38 und 4-2 sind im betrachteten Fall nicht-leitend, da die positive Spannung an ihren Kathoden liegt.

Wenn andererseits eine negative Gleichspannung über das Koaxialkabel 11 an den Abzweig-Ausgang 34- gelegt wird, dann fließt ein Gleichstrom von Masse über die Induktivität 72, die Diode 38, die Induktivität 64·, den Widerstand 68 und die Induktivität 60 zum Abzweig-Ausgang 34-, wodurch die Diode 38 leitend wird. Damit wird der Abzweiganschluß 26 wechselstrommäßig mit dem Abzweig-Ausgang 34- gekoppelt, und das am Abzweiganschluß 26 induzierte Signal der Vertikalpolarisation wird zum Abzweig-Ausgang 34- und dementsprechend an das Empfangsgerät übertragen.

Gleichzeitig fließt von Masse auch Gleichstrom über den Widerstand 4-4, die Diode 4-2, die Induktivität 52, den Widerstand 58 und die Induktivität 60 zum Abzweig-Ausgang 34-, wodurch die Diode 4-2 leitend gemacht wird. Daher ist der Abzweiganschluß 20, der das induzierte Signal der Horizontal-

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-ιοί polarisation führt, über den Lastausgleichswiderstand 4-4-mit Masse verbunden, um das Problem der Fehlanpassung zu vermeiden. Die Dioden 30 und 4-8 bleiben in diesem Fall nicht-leitend, da die negative Spannung an ihre Anoden gelegt wird.

Wie oben beschrieben können gemäß der Fig. 2 in der erfindungsgemäßen Koppeleinrichtung wahlweise die eine oder die andere zweier Sorten von Wellen über ein einziges Verbindungskabel 11 an das Innengerät· 6 geliefert werden, und zwar ohne das Problem von Fehl anpassung en, indem man einfach die Polarität der Gleichspannung auswählt, die über das Kabel 11 vom Innengerät 6 her an den Abzweig-Ausgang 34- gelegt wird.

Die Fig. 4- zeigt_; ein praktisches Beispiel der erfindungsgemäßen Signalkoppeleinrichtung, bei welcher die Schaltung nach Fig. 3 auf einer gedruckten Schaltungsplatte 80 realisiert ist. Einander entsprechende Schaltungskomponenten sind in der Fig. 4- mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet wie in Fig. 3· Der Eiafachheit und Klarheit halber sind auch in der Fig. 4- einige der Schaltungskomponenten durch Symbole dargestellt, in Wirklichkeit handelt es sich um handelsübliche diskrete elektronische Bauteile, die mit auf der Platte aufgedruckten Mikrostrip-Leitungen verlötet sind. Wie gezeigt bestehen die Richtungskoppler 12 und 14- jeweils aus Mikrostrip-Leitungen 12a, 12b und 14-a, 14-b, die auf der; Platte 80 aufgedruckt sind. Die Haupt-Hochfrequenzleitungen 12a und 14-a sind im dargestellten Fall in den mittleren Teilen breiter als in ihren Endabschnitten mit Ausnahme der Kontaktstellen 16, 18 und 22, 24-. Dies dient zur Verbesserung der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Echodämpfung der Koppler 12 und 14-, wie es ausführlicher in der am 28. März 1983 eingereichten Japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 58-4-5506 beschrieben ist. Die gedruckte Schaltungsplatte 80 hat an den Anschlußstellen 16, 18, 22, 24- und 34- fünf Ausschnitte,

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in welche die Verbxndungsstecker greifen können, die mit zugehörigen Eingangs- und Ausgangs-Koaxialkabeln verbunden sind. Die gestrichelt dargestellten Bauteile und Leitungen befinden sich auf der anderen Seite der Schaltungsplatte 80. Wie gezeigt, kann die erfindungsgemäße Einrichtung in kompakter und wirtschaftlicher Weise realisiert werden.

Claims

Einrichtung zum wahlweisen Koppeln eines von zwei Signalen, die entlang einer ersten und einer zweiten Haupt-Hochfrequenzleitung übertragen werden, auf eine einzige Zweigleitung, gekennzeichnet durch:

einen ersten und einen zweiten Richtungskoppler (12 und 14), die in die beiden Haupt-Hocbfrequenzleitungen einfügbar sind und deren jeder einen Abzweigenschluß (20, 26) aufweist;

einen Ausgangsanschluß (34), der mit der Zweigleitung (11) verbindbar ist;

eine erste und eine zweite Diode (30 und 38), deren erste (30) zwischen den Abzweiganschluß (20) des ersten Kopplers (12) und den Ausgangsanschluß (34) gekoppelt ist und gegenüber dem Ausgangsanschluß eine erste Polung hat und deren zweite (38) zwischen den Abzweiganschluß (26) des zweiten Kopplers (14) und den Ausgangsanschluß (34) gekoppelt hat und gegenüber dem Ausgangsanschluß eine zweite Polung hat;

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eine zwischen den Abzweiganschluß (20) des ersten Kopplers (12) und ein Bezugspotential (Masse) gekoppelte erste Reihenschaltung aus einer dritten Diode (42) und einem ersten Lastausgleichswiderstand sowie eine zwischen den Abzweiganschluß (26) des zweiten Kopplers (14) und das Bezugspotential gekoppelte zweite Reihenschaltung aus einer vierten Diode (4-8) und einem zweiten Lastausgleichswiderstand, wobei die dritte Diode (42) gegenüber dem Bezugspotential die zweite Polung aufweist und die vierte Diode (48) gegenüber dem Bezugspotential die erste Polung aufweist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um über die Zweigleitung (11) wahlweise eine Gleichspannung positiver Polarität oder eine Gleichspannung negativer Polarität an den Ausgangsanschluß (34) zu legen.