DE3445017A1 - Balancing device for coupling an unbalanced line to a balanced element - Google Patents
Balancing device for coupling an unbalanced line to a balanced elementInfo
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Abstract
Description
PRINZ, LEISER, BUNKE &.PA-RT-NFBPRINZ, LEISER, BUNKE & .PA-RT-NFB
Patentanwälte European Patent" "ArtbVneys'" ' ο / / Γ η ι ΠPatent Attorneys European Patent "" ArtbVneys '"' ο / / Γ η ι Π
τ Zi ο. τ ι] 1 /τ Zi ο. τ ι] 1 /
München ι Stuttgart ^ *t t ^ u ιMunich ι Stuttgart ^ * t t ^ u ι
10. Dezember 198 4December 10, 198 4
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173, Bd. Haussmann173, vol. Haussmann
75008 Paris / Frankreich75008 Paris / France
Unser Zeichen: T 3753Our reference: T 3753
Symmetriervorrichtung zum Ankoppeln einer unsymmetrischen Leitung an ein symmetrisches ElementBalancing device for coupling an asymmetrical line to a symmetrical one element
Dio Erfindung betrifft eine Symmetriervorrichtung, die in der englischsprachigen Literatur als "balun" bezeichnet wird und dazu bestimmt ist, eine unsymmetrische Leitung der Impedanz Zd sehr breitbandig an ein symmetrisches Element der Impedanz Zs, die verschieden von Zd ist, anzukoppeln, im allgemeinen eine symmetrische, durch die Luft führende Leitung, über die eine oder mehrere Antennen gespeist werden. Die Erfindung befaßt sich insbesondere mit Symmetriervorrichtungen, die einerseits, in Reihe geschaltet, einen Koaxialkabelabschnitt mit zwei Leitern von der Impedanz Zd und eine symmetrische Leitung der Länge L enthalten, die zwei Leiter aufweist und deren Impedanz sich von etwa Zd an ihrem mitThe invention relates to a balancing device that In the English-language literature it is called "balun" and is intended to be an unbalanced line the impedance Zd very broadband to a symmetrical element of the impedance Zs, which is different from Zd is to be coupled, generally a symmetrical line leading through the air, via the one or several antennas are fed. The invention is particularly concerned with balancing devices which, on the one hand, connected in series, a coaxial cable section with two conductors of impedance Zd and a symmetrical one Contain line of length L, which has two conductors and whose impedance varies from about Zd to theirs
HD/MaHD / Ma
-Y- 5- 3U5017 dem Abschnitt verbundenen Ende bis Zs an ihrem anderen Ende ändert und dabei zwischen den Werten Zd und Zs verbleibt, und umfassen andererseits eine Verbindung über einen Leiter zwischen dem Außenleiter des Abschnitts und der Verbindung zwischen dem Innenleiter des Abschnitts und der symmetrischen Leitung. -Y- 5- 3U5017 the end connected to the section changes to Zs at its other end while remaining between the values Zd and Zs, and on the other hand comprise a connection via a conductor between the outer conductor of the section and the connection between the inner conductor of the section and the symmetrical line.
Derartige Symmetriervorrichtungen sind bekannt und werden insbesondere im Rundfunk im Zehnmeter-Wellenlängenbereich eingesetzt. Wegen ihrer Abmessungen bilden sie im allgemeinen fest errichtete Anlagen, die an der freien Luft aufgestellt werden. Sie haben die Funktion, die Verbindung zwischen einer Koaxialleitung mit einer Impedanz von im allgemeinen 50 Ohm am Ausgang eines Hochleistungssenders (einige Kilowatt bis einige Hundert Kilowatt) und einer symmetrischen Luftleitung herzustellen, über welche die Antennen gespeist werden und die eine hohe Impedanz von im allgemeinen 300 Ohm aufweist.Such balancing devices are known and are used in particular in broadcasting in the ten meter wavelength range used. Because of their dimensions, they generally form permanent systems that are attached to the open air. They have the function of connecting a coaxial line with a Impedance of generally 50 ohms at the output of a high-power transmitter (a few kilowatts to a few One hundred kilowatts) and a symmetrical air line through which the antennas are fed and which has a high impedance of generally 300 ohms.
Die bekannten Symmetriervorrichtungen benötigen, um einen breitbandigen Betrieb bei geringen Stehwellenverhältnissen zu erreichen, in Reihe geschaltete Kompensationskondensatoren, wie in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren 1 bis 3 näher erläutert wird. Die Erfahrung zeigt aber, daß die Verwendung eines Kompensationskompensators, der in Reihenschaltung in den Leistungsteilen der Anlage angeordnet ist, mit zahlreichen Nachteilen verbunden ist:The known balancing devices require broadband operation at low standing wave ratios to achieve compensation capacitors connected in series, as in the following Description is explained in more detail with reference to the accompanying Figures 1 to 3. The experience but shows that the use of a compensation compensator, which is connected in series in the power units arranged in the system is associated with numerous disadvantages:
- er ist empfindlich und anfällig gegen Klimaeinflüsse und radioelektrische Bedingungen, was zur Gefahr von Durchschlägen aufgrund des Auftretens von statischen Ladungen, Staub, Insekten u.dgl. führt, und Blitzeinschläge haben eine systematische Zerstörung zur Folge;- it is sensitive and susceptible to climatic influences and radioelectric conditions, leading to the risk of breakdowns due to the occurrence of static Charges, dust, insects and the like, and lightning strikes cause systematic destruction Episode;
j, r 34A5017 j, r 34A5017
-Jr . (q , -Jr . (q,
- der Kondensator isoliert gewisse Teile der Symmetriervorrichtung, wodurch eine korrekte Erdung der gesamten Anlage verhindert werden kann.- the capacitor isolates certain parts of the balancing device, which can prevent correct earthing of the entire system.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Mangeln abzuhelfen.The invention is based on the object of these shortcomings to remedy.
Dies wird erreicht, indem der symmetrischen Leitung der eingangs beschriebenen Symmetriervorrichtung eine solche Impedanzänderung von ihrem einen zum anderen Ende erteilt wird, daß die kapazitive Kompensation überflüssig ist.This is achieved by the symmetrical line of the balancing device described above such a change in impedance from one end to the other is granted that the capacitive compensation is superfluous.
Im Falle einer Symmetriervorrichtung mit einer symmetrischen Leitung, deren Impedanz sich kontinuierlich vom Wert Zd an ihrem einen Ende bis zum Wert Zs an ihrem anderen Ende ändert, wobei diese Impedanz durch die Funktion Z = f(x) dargestellt ist, worin Z die Impedanz an einem Punkt der Leitung ist, der von dem Ende mit der Impedanz Zd die Entfernung χ aufweist (OSxSL, wobei L die Länge der Leitung ist), während f eine gegebene Funktion ist, schneidet erfindungsgemäß die Kurve, welche Z = f(x) in geradlinigen ebenen Koordinaten darstellt, das Segment, welches die Enden der Kurve verbindet, etwas oberhalb der Mitte dieses Segmentes, und die Kurve weist eine Steigung auf, die kontinuierlich zunimmt vom Punkte χ = 0 bis zum Schnittpunkt zwischen der Kurve und dem Segment und kontinuierliche abnimmt vom Schnittpunkt bis zum Punkte χ = L.In the case of a symmetrizing device with a symmetrical one Line whose impedance varies continuously from the value Zd at one end to the value Zs at its other end changes, this impedance being represented by the function Z = f (x), where Z is the impedance is at a point on the line which is at a distance χ from the end with impedance Zd (OSxSL, where L is the length of the line), while f is a given function, intersects the according to the invention Curve that represents Z = f (x) in straight plane coordinates, the segment that joins the ends of the Curve connects, slightly above the middle of this segment, and the curve has a slope that is increases continuously from point χ = 0 to the intersection between the curve and the segment and continuously decreases from the point of intersection to the point χ = L.
Die Kurve Z = f(x) hat den allgemeinen Verlauf eines sehr flachen S.The curve Z = f (x) has the general shape of a very flat S.
Im Falle einer Symmetriervorrichtung mit einer symmetrischen Leitung vom Typ mit in Kaskade geschalteten Viertelwellenlängensegmenten, von der Länge L und der mittleren Impedanz Z = f (x) (OSxSL, L gleich Länge der Leitung), worin f eine gegebene Funktion ist, welcheIn the case of a balun with a balanced line of the cascade type Quarter-wavelength segments, of length L and mean impedance Z = f (x) (OSxSL, L equals length of the line), where f is a given function, which
eine mittlere Kurve darstellt, die - in geradlinigen ebenen Koordinaten - die Menge von Punkten verbindet, welche gebildet ist durch die Punkte mit den Abszissen x, die gleich den Entfernungen der Mittelpunkte der Viertel-Wellenlängensegmente von einem Ende mit der Impedanz Zd der Leitung ist, und deren Ordinaten Z gleich der charakteristischen Impedanz der Segmente ist, bei denen die Entfernungen der Mittelpunkte betrachtet werden, und durch die Punkte mit den Abszissen χ = 0 und χ = L und Ordinaten Z = Zd und Z = Zs (Zd verschieden von Zs, und Z zwischen Zd und Zs für 0 S χ ύ L) , schneidet gemäß der Erfindung die mittlere Kurve das Geradensegment, welches die Enden der Kurve verbindet, etwa oberhalb der Mitte des Geradensegmentes, und die Kurve weist eine Steigung auf, die kontinuierlich vom Punkte χ = 0 bis zum Schnittpunkt zwischen der Kurve und dem Geradensegment zunimmt und kontinuierlich vom Schnittpunkt bis zum Punkte χ = L abnimmt. Die Kurve hat den allgemeinen Verlauf eines sehr flachen S.represents a mean curve which - in straight plane coordinates - connects the set of points which is formed by the points with the abscissas x, which is equal to the distances of the centers of the quarter-wavelength segments from one end with the impedance Zd of the line, and whose ordinates Z is equal to the characteristic impedance of the segments in which the distances of the center points are considered, and through the points with the abscissas χ = 0 and χ = L and ordinates Z = Zd and Z = Zs (Zd different from Zs, and Z between Zd and Zs for 0 S χ ύ L), according to the invention, the middle curve intersects the straight line segment which connects the ends of the curve, approximately above the center of the straight line segment, and the curve has a slope that is continuous from the point χ = 0 increases to the point of intersection between the curve and the straight line segment and decreases continuously from the point of intersection to the point χ = L. The curve has the general shape of a very flat S.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:Further features and advantages of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments and from the drawing referred to. In the drawing show:
Fig. 1 und 2Figs. 1 and 2
bekannte Symmetriervorrichtungen;known balancing devices;
Fig. 3 Impedanzkurven für die Symmetriervorrichtungen nach den Fig. 1 und 2;3 shows impedance curves for the balancing devices according to FIGS. 1 and 2;
Fig. 4 Impedanzkurven für die erfindungsgemäße Symmetriervorrichtung; 4 shows impedance curves for the balancing device according to the invention;
Fig. 5 und 6Figures 5 and 6
erfindungsgemäße Symmetriervorrichtungen, deren Impedanzkurven in Fig. 4 dargestellt sind.Balancing devices according to the invention, the impedance curves of which are shown in FIG.
In den verschiedenen Figuren sind einander entsprechende Elemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.In the various figures, elements that correspond to one another are denoted by the same reference symbols.
Die Figuren 1 und 2 sind schematische Darstellungen von zwei bekannten Symmetriervorrichtungen, die für den Außenbetrieb ohne Umschaltung und in einem sehr weiten Freguenzband von 6 bis 26 MHz (genauer 5,95 bis 26,1 MHz) vorgesehen sind. Diese Symmetriervorrichtungen enthalten einen Koaxialleitungsabschnitt 1, dessen charakteristisehe Impdanz gleich 50 Ohm ist und dessen eines Ende E den unsymmetrischen Anschluß der Symmetriervorrichtung bildet, der zum Anschließen an einen Sender bestimmt ist, und dessen zweites Ende einen Leiter 3 enthält, der einen Kurzschluß zwischen dem Innenleiter 11 und dem Außenleiter 10 des Koaxialabschnittes bildet, um hinlaufende Ströme auf der Außenwandung des Außenleiters des Koaxialabschnittes zu verhindern. Diese Symmetriervorrichtungen umfassen ferner eine symmetrische Leitung 2, welche die Impedanztransformation von der Impedanz 50 Ohm auf 300 Ohm innerhalb des gesamten Betriebsfrequenzbereiches durchführt. Diese symmetrische Leitung mit zwei Leitern 2a, 2b ist an ihren die geringere Impedanz aufweisenden Enden über ihre zwei Leiter mit den entsprechenden Leitern des zweiten Endes des Koaxialabschnittes verbunden. Das die hohe Impedanz aufweisende Ende der symmetrischen Leitung 2 bildet den symmetrischen Anschluß S der Symmetriervorrichtung, an den eine symmetrische Luftleitung zur Antennenspeisung angeschlossen ist; die 300 Ohm betragende charakteristische Impedanz dieser Luftleitung ist schematisch durch eine Lastimpedanz R dargestellt.Figures 1 and 2 are schematic representations of two known balancing devices for the Outdoor operation without switching and in a very wide frequency band from 6 to 26 MHz (more precisely 5.95 to 26.1 MHz) are provided. These balancing devices contain a coaxial line section 1, the characteristics of which Impedance is equal to 50 ohms and one end E of which is the unbalanced connection of the balancing device forms, which is intended for connection to a transmitter, and the second end of which contains a conductor 3, the forms a short circuit between the inner conductor 11 and the outer conductor 10 of the coaxial section, in order to run out To prevent currents on the outer wall of the outer conductor of the coaxial section. These balancing devices further comprise a balanced line 2, which the impedance transformation from the impedance 50 ohms to 300 ohms within the entire operating frequency range. This balanced line with two conductors 2a, 2b is connected to their two conductors at their ends having the lower impedance the corresponding conductors at the second end of the coaxial section tied together. The end of the symmetrical line 2 which has the high impedance forms the symmetrical one Connection S of the balancing device, to which a symmetrical air line for antenna feed is connected is; the 300 Ohm characteristic impedance of this air line is shown schematically by a Load impedance R shown.
Aus Kostengründen wird die symmetrische Leitung 2 möglichst kurz gewählt, unter Berücksichtigung der angestrebten Ergebnisse; bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen haben diese Leitungen eine Länge L von 28 m. Die Länge hängt von der unteren Betriebsfrequenz ab, dieFor reasons of cost, the symmetrical line 2 is chosen to be as short as possible, taking into account the desired Results; in the exemplary embodiments described, these lines have a length L of 28 m. The length depends on the lower operating frequency that
hier 5,95 MHz beträgt. Es ist nämlich bekannt, daß die Länge der symmetrischen Leitung nicht geringer als die halbe Wellenlänge der niedrigsten Frequenz sein darf.here is 5.95 MHz. Namely, it is known that the length of the balanced line is not less than that half the wavelength of the lowest frequency.
Im Falle der Fig. 1 weist die symmetrische Leitung eine kontinuierliche Impedanzänderung vom Wert Zd = 50 Ohm bis zum Wert Zs = 300 Ohm auf. Diese kontinuierliche Änderung wird durch Leiter 2a, 2b erhalten, die durch zwei einander gegenüberliegende Platten gebildet sind,In the case of Fig. 1, the balanced line has a continuous change in impedance from the value Zd = 50 ohms to the value Zs = 300 ohms. This continuous Change is obtained by conductors 2a, 2b, which are formed by two opposing plates,
1^ deren Abstand von dem an den Koaxialabschnitt 1 angeschlossenen Ende zum Anschluß S hin zunimmt, während ihre Breite abnimmt. Die Kurve Z'1 in Fig. 2 zeigt eine bekannte Impedanzänderung der symmetrischen Leitung 2 nach Fig. 1. Diese Kurve, die in geradlinigen ebenen 1 ^ whose distance from the end connected to the coaxial section 1 to the connection S increases, while its width decreases. The curve Z'1 in FIG. 2 shows a known change in impedance of the symmetrical line 2 according to FIG. 1. This curve, which is in straight lines
1^ Koordinaten aufgezeichnet ist, gibt die Impedanz Z in einem Punkte der Leitung 2 in Abhängigkeit der Entfernung dieses Punktes vom Koaxialabschnitt 1 an. Die Kurve Z'1 ist eine stetige Kurve, die vom Punkte A (x = 0, Z = 50 Ohm) zum Punkte B (x = L = 28 m, Z= 300 Ohm) verläuft, wobei sie unterhalb des Segmentes AB verbleibt und zwischen den Ordinaten der Punkte A und B eine stetig zunehmende Steigung aufweist. Es handelt sich sogar in dem beschriebenen Falle, wie bei den meisten Ausführungsformen, um eine exponentielle 1 ^ coordinates is recorded, gives the impedance Z at a point on the line 2 as a function of the distance of this point from the coaxial section 1. The curve Z'1 is a continuous curve which runs from point A (x = 0, Z = 50 ohms) to point B (x = L = 28 m, Z = 300 ohms), remaining below segment AB and has a steadily increasing slope between the ordinates of points A and B. Even in the case described, as in most embodiments, it is an exponential one
Kurve: Z = Zo.ekx.Curve: Z = Zo.e kx .
Um ein Stehwellenverhältnis von weniger als 1,2 zu erhalten, zeigt es sich, daß Kompensationen am Eingang und am Ausgang der symmetrischen Leitung 2 in Fig. 1 erforderlich sind. Diese Kompensationen sind auf der Niederimpedanzseite induktiv und parallel geschaltet: Dies wird durch den Leiter 3 erreicht, dessen Länge so bestimmt ist, daß die gewünschte Impedanz erhalten wird. Diese Kompensationen sind auf der Hochimpedanzseite kapazitiv und in Reihe geschaltet: Es sind zwei Kondensatoren Ca, Cb, die jeweils in Reihe mit den zwei Leitern 2a, 2b der symmetrischen Leitung geschaltet sindIn order to obtain a standing wave ratio of less than 1.2, it is found that compensations at the input and at the output of the balanced line 2 in Fig. 1 are required. These compensations are on the Low impedance side inductive and connected in parallel: This is achieved by the conductor 3, the length of which is determined so that the desired impedance is obtained will. These compensations are capacitive and connected in series on the high impedance side: there are two Capacitors Ca, Cb, which are each connected in series with the two conductors 2a, 2b of the symmetrical line
Die Nachteile, die mit solchen Kondensatoren verbunden sind, wurden bereits in der Beschreibungseinleitung angegeben.The disadvantages associated with such capacitors have already been mentioned in the introduction to the description specified.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die symmetrische Leitung 2 aus sechs Viertelwellenlängensegmenten 20 bis 25 gebildet, die in Kaskase geschaltet sind. Die betrachtete Wellenlänge dieser Viertelwellenlängensegmente ist die mittlere Wellenlänge im Betriebsfrequenzband, d.h. 18,75 m, entsprechend einer Frequenz von ~ = 16 MHz. Die Kurve Z'2In the exemplary embodiment shown in FIG. 2, the symmetrical line 2 is made up of six quarter-wavelength segments 20 to 25 formed, which are cascaded. The considered wavelength of this Quarter wavelength segments is the mean wavelength in the operating frequency band, i.e. 18.75 m respectively a frequency of ~ = 16 MHz. The curve Z'2
in Fig. 3 zeigt, wie bei der bekannten Symmetriervorrichtung nach Fig. 2 die Impedanz sich von einem Punkte der Viertelwellenlängensegment-Leitung 2 in Abhängigkeit der Entfernung dieses Punktes vom Koaxialabschnitt 1 ändert; es handelt sich um eine treppenstufenförmige Kurve, deren sechs Treppen jeweils der charakteristischen Impedanz eines der sechs Viertelwellenlängensegmente 20 bis 25 entspricht; die zu der Kurve Z'2 gehörende bemittelte Kurve, welche die Mittelpunkte der Treppenstufen miteinander verbindet, entspricht im wesentlichen der Kurve Z1I.FIG. 3 shows how in the known balancing device according to FIG. 2 the impedance changes from a point on the quarter-wave segment line 2 as a function of the distance of this point from the coaxial section 1; it is a stair-step-shaped curve, the six steps of which each correspond to the characteristic impedance of one of the six quarter-wave segments 20 to 25; the averaged curve belonging to curve Z'2, which connects the midpoints of the steps, essentially corresponds to curve Z 1 I.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2, wo die Impedanzänderungskurve der symmetrischen Leitung 2 der Symmetriervorrichtung die Kurve Z'2 ist, zeigt sich, daß ein in Reihe geschalteter Kondensator C10 auf der Niederimpedanzseite erforderlich ist, um die Wirkung der Prallelinduktivität aufgrund des Leiters 3 zu kompensieren. Die Kaskadenschaltung von Viertelwellenlängen-Transformatoren, welche die Segmente bilden, gewährleistet die vollkommene Transformation innerhalb des Betriebsbandes, und der in Reihe geschaltete Kondensator kompensiert den Effekt der Parallelinduktivität. Auch hier treten die Nachteile in Erscheinung, die der Verwendung eines Kondensators in der Symmetriervorrichtung anhaften.In the embodiment of FIG. 2, where the impedance change curve of the symmetrical line 2 of the balancing device is the curve Z'2, it can be seen that a series-connected capacitor C10 on the low-impedance side is required to have the effect to compensate for the parallel inductance due to the conductor 3. The cascade connection of quarter-wave transformers, which make up the segments ensures the perfect transformation within of the operating band, and the capacitor connected in series compensates for the effect of the parallel inductance. The disadvantages of using a capacitor in the balancing device also appear here cling to.
ΆνΆν
·*■ Fig. 4 zeigt zwei Kurven Z1 und Z2, welche die Impedanzänderungen der symmetrischen Leitungen bei den zwei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Symmetriervorrichtung entsprechen, welche in den Figuren 5 und 6 ° gezeigt sind; diese Symmetriervorrichtungen sind dazu bestimmt, die oben beschriebenen Vorrichtungen zu ersetzen, und sie benötigen keinerlei Kompensationskondensator. Die Kurven Zl, Z2 unterscheiden sich von den Kurven Z1I und Z'2 in Fig. 3 hauptsächlich dadurch, daß sie nicht vollständig unterhalb des Geradensegmentes AB liegen (A: χ = 0, Z = 50; B: χ = 28, Z= 300).FIG. 4 shows two curves Z1 and Z2, which correspond to the changes in impedance of the symmetrical lines in the two embodiments of the balancing device according to the invention, which are shown in FIGS. 5 and 6 °; these balancing devices are intended to replace the devices described above and they do not require any compensation capacitor. The curves Zl, Z2 differ from the curves Z 1 I and Z'2 in Fig. 3 mainly in that they are not completely below the straight line segment AB (A: χ = 0, Z = 50; B: χ = 28, Z = 300).
Die Kurve Z1 in Fig. 4 schneidet das Segment AB ungefähr in seiner Mitte und weist eine Steigung auf, die kon-The curve Z1 in FIG. 4 approximately intersects the segment AB in its center and has a slope that con-
!5 tinuierlich vom Punkte A zum Schnittpunkt mit dem Segment AB zunimmt und vom Schnittpunkt bis zum Punkte B kontinuierlich abnimmt. Durch diese Impedanzänderung der symmetrischen Leitung ist es möglich, eine Symmetriervorrichtung zu bilden, die schematisch in Fig. 5 gezeigt ist und die keinerlei Kompensationskondensator benötigt, um ein Stehwellenverhältnis von 1,1 zu erreichen. Diese Vorrichtung unterscheidet sich schaltungsmäßig von der Symmetriervorrichtung nach Fig. 1 nur dadurch, daß die Kondensatoren Ca und Cb durch Kurz-Schlüsse ersetzt sind. Bei der Symmetriervorrichtung nach Fig. 5 besitzt der Leiter 3 eine Länge von 4,7 m, und die symmetrische Leitung entspricht den nachstehend aufgeführten Gruppen von vier Werten, worin der erste Wert die Entfernung χ vom Punkt der Leitung 2 bis zum Koaxialabschnitt 1 in Metern angibt, während der zweite und der dritte Wert die Breite bzw. den Abstand der zwei Leiter der Leitung im betrachteten Punkt in Millimetern angeben und der vierte Wert die Impedanz am betrachteten Punkt in Ohm angibt:! 5 continuous from point A to the point of intersection with the segment AB increases and continuously decreases from the point of intersection to point B. By this change in impedance the symmetrical line, it is possible to form a balancing device, which is shown schematically in FIG and which does not require any compensation capacitor to achieve a standing wave ratio of 1.1. This device only differs in terms of circuitry from the balancing device according to FIG. 1 in that the capacitors Ca and Cb are replaced by short circuits. With the balancing device According to Fig. 5, the conductor 3 has a length of 4.7 m, and the balanced line corresponds to the groups of four values listed below, wherein the first Value indicates the distance χ from the point of the line 2 to the coaxial section 1 in meters, while the second and the third value is the width or the distance between the two conductors of the line in the point under consideration in millimeters and the fourth value gives the impedance at the point under consideration in ohms:
0-800-138-53 ; 3-721-159-640-800-138-53; 3-721-159-64
6-641-205-88 ; 9-562-259-1146-641-205-88; 9-562-259-114
12-483-309-144 ; 15-404-405-17612-483-309-144; 15-404-405-176
18-324-498-210 ; 21-245-490-24218-324-498-210; 21-245-490-242
· 24-166-487-268 ; 27-86-370-284· 24-166-487-268; 27-86-370-284
28-60-333-296.28-60-333-296.
Es ist klarzustellen, daß die Impedanzänderung gemäß der Kurve Z1 in Fig. 4, nach Kenntnis der Erfinder, nicht als einfache analytische Funktion angegeben werden kann.It is to be made clear that the impedance change according to of the curve Z1 in FIG. 4, to the knowledge of the inventors, cannot be given as a simple analytical function can.
Die Kurve Z2 in Fig. 4 ist aus sechs aufeinanderfolgenden Stufen gebildet und entspricht der Ausführungsform der Symmetriervorrichtung nach der Erfindung, die in Fig. 6 gezeigt ist. Das Schaltbild dieser Symmetriervorrichtung ist dasselbe wie in Fig. 1, mit der Ausnahme, daß der Kondensator C10 durch einen Kurzschluß ersetzt wurde. Die Symmetriervorrichtung nach Fig. 6 enthält einen Leiter 3, eine Länge von 3 m und eine symmetrische Leitung 2, die aus sechs in Kaskade geschalteten Viertelwellenlängensegmenten gebildet ist und deren Gesamtlänge L 28 m beträgt. Die Viertelwellenlängensegmente der symmetrischen Leitung 2 entsprechen jeweils, angefangen mit dem Koaxialabschnitt 1, den nachstehend aufgeführten Gruppen von vier Werten, wovon der erste Werte das Bezugszeichen des Viertelwellenlängensegmentes in Fig. 6 angibt, der zweite und dritte Wert jeweils die Breite bzw. den Abstand zwischen den zwei Platten des Viertelwellenlängensegmentes in Millimetern angeben und der vierte Wert die charakteristische Impedanz des betrachteten Viertelwellenlängenabschnittes in Ohm angibt:The curve Z2 in FIG. 4 is formed from six successive stages and corresponds to the embodiment the balancing device according to the invention, which is shown in FIG. The circuit diagram of this balancing device is the same as in Fig. 1, except that capacitor C10 is shorted was replaced. The balancing device according to FIG. 6 contains a conductor 3, a length of 3 m and a symmetrical line 2, which is formed from six cascaded quarter-wavelength segments and the total length of which is L 28 m. The quarter wavelength segments of the balanced line 2 correspond each, starting with coaxial section 1, the groups of four values listed below, of which the first value indicates the reference symbol of the quarter-wavelength segment in FIG. 6, the second and the third value is the width or the distance between the two plates of the quarter-wavelength segment Specify in millimeters and the fourth value the characteristic impedance of the quarter-wavelength segment under consideration indicates in ohms:
20-740-148-60 ; 21-621-217-9320-740-148-60; 21-621-217-93
22-493-300-140 ; 23-364-485-194 24-235-489-246 ; 25-116-422-283.22-493-300-140; 23-364-485-194 24-235-489-246; 25-116-422-283.
Wie im Fall der Kurven Z1I, Z'2 in Fig. 3 ist die Kurve Z1 nach Fig. 1 im wesentlichen die gemittelte Kurve, welche die Mitten der Treppenstufen der Gruppe Z2 verbindet.As in the case of curves Z 1 I, Z'2 in FIG. 3, curve Z1 according to FIG. 1 is essentially the averaged curve which connects the centers of the steps of group Z2.
Auch hier ermöglicht die der symmetrischen Leitung 2 der Symmetriervorrichtung nach Fig. 6 erteilte Impedanzänderung eine Verminderung des Störwellenverhältnisses auf Werte von höchstens gleich 1,1 innerhalb des gesamten Betriebsfrequenzbandes von 6 bis 26 MHz.Here, too, the impedance change imparted to the symmetrical line 2 of the balancing device according to FIG. 6 enables a reduction in the interference wave ratio to values equal to or less than 1.1 within of the entire operating frequency band from 6 to 26 MHz.
Die Erfindung ist auf jegliche Symmetriervorrichtungen anwendbar, bei denen die Impedanzänderung der symmetrisehen Leitung, in geradlinigen ebenen Koordinaten, eine Darstellung nach Art der Kurven Z1 oder Z2 in' Fig. 4 besitzt; es handelt sich also um Leitungen, deren Impedanzänderung bzw. mittlere Impedanzänderung im Falle von Leitungen aus Viertelwellenlängensegmenten, eine Kurve beschreibt, die auf der Niederimpedanzseite eine nach oben gerichtete Konkavität und auf der Hochimpedanzseite eine nach unten gerichtete Konkavität aufweist.The invention is applicable to any balancing devices in which the impedance change of the symmetry see Line, in straight, plane coordinates, a representation like the curves Z1 or Z2 in ' Fig. 4 has; it is therefore a matter of lines, their change in impedance or mean change in impedance in the case of lines made up of quarter-wave segments, a curve describes the one on the low-impedance side an upward concavity and on the high impedance side a downward concavity having.
Im Falle von Symmetriervorrichtungen, deren symmetrische Leitung aus Viertelwellenlängensegmenten besteht, kann die Anzahl dieser Segmente, wie bei den bekannten Symmetriervorrichtungen, auf fünf vermindert werden, wobei noch akzeptable Ergebnisse erhalten werden, oder aber auf sieben und mehr erhöht werden, in Abhängigkeit von den gewünschten Bandbreiten.In the case of balancing devices whose symmetrical line consists of quarter-wavelength segments, the number of these segments can be reduced to five, as in the known balancing devices, acceptable results are still obtained, or are increased to seven or more, depending on of the desired bandwidths.
/Il/ Il
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Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8319923A FR2556508B1 (en) | 1983-12-13 | 1983-12-13 | SYMMETER FOR COUPLING A DISSYMMETRIC LINE TO A SYMMETRIC ELEMENT |
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| DE3445017A1 true DE3445017A1 (en) | 1985-06-27 |
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ID=9295116
Family Applications (1)
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| DE19843445017 Granted DE3445017A1 (en) | 1983-12-13 | 1984-12-10 | Balancing device for coupling an unbalanced line to a balanced element |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
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| NICHTS-ERMITTELT * |
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Also Published As
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|---|---|
| FR2556508B1 (en) | 1987-12-18 |
| DE3445017C2 (en) | 1987-04-02 |
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