DE3538342C2 - - Google Patents
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- Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Frequenzweiche zum Auftrennen eines Ge samtfrequenzbereiches in zwei Teilfrequenzbereiche oder deren Zusam menführung zu einem Gesamtfrequenzbereich, wobei der erste Teilfre quenzbereich einen unteren und einen oberen Bereich des Gesamtfre quenzbereiches umfaßt und der zweite Teilfrequenzbereich zumindest teilweise zwischen dem unteren und dem oberen Teil liegt.The invention relates to a crossover for separating a Ge total frequency range in two sub-frequency ranges or their combination menführung to a total frequency range, the first part quenzbereich a lower and an upper area of the total fre frequency range and at least the second sub-frequency range partly between the lower and the upper part.
Derartige Frequenzweichen, deren prinzipieller Aufbau in Fig. 1 sche matisch dargestellt ist, und die z.B. aus der DE 33 04 776 A1 bekannt sind, werden in Gemeinschaftsantennenanlagen oder BK-Netzen vor allem zum Auftrennen von Frequenzbereichen als Weichen oder selektive Ver teiler z.B. in Antennensteckdosen eingesetzt, wobei die Signaltrennung durch einen Paß und eine Sperre direkt am Weicheneingang erfolgt. Diese Geräte weisen zufriedenstellende elektrische Daten auf, solange die Frequenzabstände zwischen den beiden Teilfrequenzbereichen größer sind als etwa 3 VHF-Kanäle. Mit höherem Filteraufwand ist zwar eine ausreichende Funktion auch noch bis zu einem Minimalzwischenraum von einem Kanal möglich; dabei ist jedoch im Bereich der Flanken die Rück flußdämpfung an allen Anschlüssen sowie die Koppeldämpfung zwischen den Ausgängen mit 5 dB äußerst gering. Außerdem macht die hohe Zahl der Bauteile einer solchen Weiche diese für viele Anwendungsfälle zu teuer und bedingt zudem eine räumliche Größe, die den Einbau in her kömmliche Antennensteckdosengehäuse für Unterputzmontage unmöglich macht. Bei aneinandergrenzenden oder gar sich überlappenden Teilfre quenzbereichen, wie dies beispielsweise bei der Übertragung von terre strischem und Satelliten-Tonrundfunk (87,5 bis 125 MHz) einerseits und der Fernsehbereiche einschließlich der unteren Sonderkanäle (111 bis max. 1750 MHz) als zweitem Teilfrequenzbereich der Fall ist, sind die bekannten Filterweichen für den praktischen Einsatz überhaupt nicht mehr brauchbar.Such crossovers, the basic structure of which is shown schematically in FIG. 1, and which are known, for example, from DE 33 04 776 A1, are used in community antenna systems or BK networks, in particular for separating frequency ranges as crossovers or selective distributors, for example in antenna sockets used, the signal separation is carried out by a passport and a lock directly at the turnout input. These devices have satisfactory electrical data as long as the frequency spacing between the two sub-frequency ranges is greater than approximately 3 VHF channels. With a higher filter effort, a sufficient function is possible even up to a minimum space of one channel; however, the return loss at all connections and the coupling loss between the outputs is extremely low at 5 dB in the area of the edges. In addition, the high number of components of such a switch makes it too expensive for many applications and also requires a spatial size that makes installation in conventional antenna socket housings for flush mounting impossible. In the case of adjacent or even overlapping partial frequency ranges, such as the transmission of terrestrial and satellite sound broadcasting (87.5 to 125 MHz) on the one hand and the television areas including the lower special channels (111 to max. 1750 MHz) as the second partial frequency range The case is, the known filter switches are no longer usable for practical use.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Frequenzweiche der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit möglichst geringem Schaltungsaufwand auch bei direkt aneinandergrenzenden bzw. sich über lappenden Teilfrequenzbereichen eine hohe Rückflußdämpfung an allen Anschlüssen bei ausreichender Entkopplung der Ausgänge aufweist.The invention is therefore based on the object of a crossover of the type mentioned at the outset, with as little as possible Circuit effort even with directly adjacent or over overlapping partial frequency ranges a high return loss at all Connections with sufficient decoupling of the outputs.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein als über brücktes T-Glied aufgebautes Bereichsdämpfungsglied vorgesehen ist, bei dem die zwei in Serie geschalteten, den Eingang und den Ausgang für den ersten Teilfrequenzbereich verbindenden, dem Wellenwiderstand entsprechenden Längswiderstände durch einen auf die Mittenfrequenz zwischen dem unteren und dem oberen Teil des ersten Teilfrequenzberei ches abgestimmten Parallelresonanzkreis überbrückt sind, und bei dem zwischen dem Verbindungspunkt der Längswiderstände und Masse ein auf die Mittenfrequenz des zweiten Teilfrequenzbereiches abgestimmter Se rienresonanzkreis eingeschaltet ist, an dem der zweite Teilfrequenzbe reich entnommen wird.This object is achieved in that a than bridged T-link area attenuator is provided, where the two are connected in series, the input and the output for the first sub-frequency range connecting, the wave resistance corresponding series resistances by a to the center frequency between the lower and the upper part of the first partial frequency range ches tuned parallel resonance circuit are bridged, and in the between the connection point of the series resistors and ground on the center frequency of the second sub-frequency range tuned Se rienresonanzkreis is turned on, at which the second partial frequency is richly taken.
Die auf diese Weise breitbandig (bis 1750 MHz), also auch an den Gren zen des zweiten Teilfrequenzbereiches erreichte hohe Rückflußdämpfung von 20 dB am Eingang und am Ausgang für den ersten Teilfrequenzbe reich, sowie am Ausgang für den zweiten Teilfrequenzbereich in diesem Bereich ermöglicht nicht nur eine Auftrennung in Teilfrequenzbereiche mit geringem gegenseitigen Abstand, sondern sogar von sich überlappen den Frequenzbereichen. Durch die erfindungsgemäße Auftrennung der Hochfrequenzenergie sind Rückwirkungen des Ausgangs für den zweiten Teilfrequenzbereich auf den Eingang und den Ausgang für den ersten Teilfrequenzbereich wegen der Dämpfung durch die Längswiderstände ver mindert.The broadband in this way (up to 1750 MHz), also on the Gren zen of the second sub-frequency range achieved high return loss of 20 dB at the input and at the output for the first partial frequency rich, as well as at the output for the second partial frequency range in this Range not only enables a division into partial frequency ranges with a small mutual distance, but even overlap the frequency ranges. By separating the Radio frequency energy are repercussions of the output for the second Sub-frequency range on the input and output for the first Partial frequency range due to the attenuation by the series resistances diminishes.
Überdies sind selbst bei sich überlappenden Teilfrequenzbereichen we der aufwendige Filter noch besondere Bauteile für die ungleiche Ener gieaufteilung (z.B. Differentialübertrager) nötig, wodurch diese Fre quenzweiche einerseits eine äußerst kostengünstige Lösung darstellt und andererseits räumlich so klein ist, daß sie ohne weiteres im Ge häuse von Antennensteckdosen für die Montage in 55 mm-UP-Dosen Platz findet.Moreover, even with overlapping partial frequency ranges, we the elaborate filter still special components for the unequal energy distribution (e.g. differential transformer) is necessary, which means that this quenzweiche is an extremely cost-effective solution and on the other hand it is spatially so small that it can easily be located in Ge Housing of antenna sockets for mounting in 55 mm flush-mounted boxes finds.
Vorstehend ist nur der in der Praxis wichtigere Fall des Auftrennens eines Frequenzbereiches in zwei Teilfrequenzbereiche beschrieben. Die erfindungsgemäße Frequenzweiche funktioniert als reziprokes Bauteil jedoch auch für den Fall des Zusammenschaltens zweier Teilfrequenzbe reiche (Einschleusweiche), die einen geringen Frequenzabstand vonein ander aufweisen, oder sich überlappen.Above is only the case of separation that is more important in practice a frequency range described in two sub-frequency ranges. The Crossover according to the invention functions as a reciprocal component however, also in the case of the interconnection of two partial frequencies rich (crossover), which have a small frequency spacing have different, or overlap.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausbildungen der Frequenz weiche nach dem Anspruch 1 beschrieben.Advantageous developments of the frequency are in the subclaims soft described according to claim 1.
In den Ansprüchen 2 und 3 sind zweckmäßige Ausgestaltungen des Serien kreises im Querzweig angegeben, die mit geringem Mehraufwand eine Ver steilerung der oberen Flanke (Anspruch 2) bzw. der unteren Flanke (An spruch 3) der Übertragungskennlinie des zweiten Teilfrequenzbereiches erzeugen. Bei Kaskadierung von erfindungsgemäßen Frequenzweichen die ser Art ist es zweckmäßig, die beiden genannten Weichentypen in al ternierender Reihenfolge zusammenzuschalten. Die Versteilerung bewirkt eine erhöhte Selektion und damit eine Verringerung von Rückwirkungen durch Fehlabschlüsse des Ausganges für den zweiten Teilfrequenzbereich auf den Eingang und den Ausgang für den ersten Teilfrequenzbereich.In claims 2 and 3 are expedient refinements of the series circle specified in the cross branch, the Ver with little additional effort slope of the upper flank (claim 2) or the lower flank (An saying 3) the transmission characteristic of the second partial frequency range produce. When cascading crossovers according to the invention ser type it is appropriate to the two types of switches mentioned in al interconnect order. The steepening causes an increased selection and thus a reduction in repercussions due to incorrect conclusions of the output for the second partial frequency range on the input and the output for the first partial frequency range.
Eine weitere einfache Auskopplungsmöglichkeit ist in Anspruch 4 be schrieben. Sie ist darüber hinaus besonders vorteilhaft, weil sie im Gegensatz zu den bereits angeführten Schaltungsalternativen auch eine stark unterschiedliche Aufteilung der Hochfrequenzenergie auf die bei den Ausgänge ermöglicht ohne die Anpassung zu verschlechtern und diese Aufteilung darüber hinaus auf äußerst einfache Weise durch entsprechen de Wahl des Windungszahlenverhältnisses erreichbar ist. Schließlich ist auch bei dieser Ausführung die störende Rückwirkung von Fehlab schlüssen des Ausganges für den zweiten Teilfrequenzbereich auf den Eingang bzw. den Ausgang für den ersten Teilfrequenzbereich reduziert.Another simple decoupling option is in claim 4 be wrote. It is also particularly advantageous because it is in the Contrary to the circuit alternatives already mentioned also one very different distribution of the radio frequency energy at the the outputs allows without the adjustment to deteriorate and this Allocation in addition in an extremely simple way by conform de choice of the turns ratio is achievable. In the end is the annoying retroactive effect of Fehlab conclude the output for the second partial frequency range Input or output reduced for the first partial frequency range.
Eine noch größere Rückwirkungsfreiheit selbst bei kurzgeschlossenem oder leerlaufendem Ausgang für den zweiten Teilfrequenzbereich ist mit geringem Aufwand durch eine Auskopplung des zweiten Teilfrequenzberei ches gemäß Anspruch 5 erreicht. Bei einer derartig aufgebauten Fre quenzweiche ist überdies die Koppeldämpfung zwischen den Ausgängen be sonders zu hohen Frequenzen hin sehr hoch (ab ca. 450 MHz 40 dB).An even greater freedom from reactions, even when short-circuited or idle output for the second sub-frequency range is with little effort by decoupling the second partial frequency range ches achieved according to claim 5. With such a constructed Fre The coupling attenuation between the outputs is also quenzweiche especially very high frequencies (from approx. 450 MHz 40 dB).
Die Fig. 2 und 3 zeigen Prinzipschaltbilder zweier Ausführungsbei spiele der erfindungsgemäßen Frequenzweiche. In Fig. 4 ist der Verlauf der Durchgangsdämpfung dieser beiden Schaltungen für die an den zugehö rigen Weichenausgängen entnommenen beiden Teilfrequenzbereiche darge stellt. Figs. 2 and 3 show schematic diagrams of two Ausführungsbei play of the diplexer according to the invention. In Fig. 4 the course of the transmission loss of these two circuits for the two sub-frequency ranges taken from the associated switch outputs Darge represents.
Die beiden Frequenzweichen sind für den Einsatz in Antennensteckdosen vorgesehen und sollen dabei jeweils den am Eingang E zur Verfügung stehenden Gesamtfrequenzbereich von 4 bis 1750 MHz in einen am Ausgang A 1 entnehmbaren, einen unteren (4 bis 68 MHz, entsprechend dem Daten rückkanal und Fernsehbereich I) und einen oberen Teil (111 bis 1750 MHz, entsprechend den Fernsehbereichen III-V, sowie den Sonderkanä len und dem ersten Satelliten-Zwischenfrequenzbereich) aufweisenden ersten Teilfrequenzbereich, sowie einen am Ausgang A 2 entnehmbaren zweiten Teilfrequenzbereich (87,5 bis 125 MHz, entsprechend dem Über tragungsbereich für terrestrischen UKW- und Satelliten-Tonrundfunk) auftrennen.The two crossovers are intended for use in antenna sockets and are in each case the space available at the input E overall frequency range of 4 to 1750MHz in a removable at the output A 1, a lower (4 to 68 MHz, according to the data for return path and television range I ) and an upper part (111 to 1750MHz, according to the television areas III-V, and len to Sonderkanä and the first satellite intermediate frequency range) having the first part of the frequency range, and a removable at the output a 2 second sub-frequency range (87.5 to 125 MHz, according to the transmission range for terrestrial VHF and satellite radio broadcasting).
Bei beiden Schaltungen besteht der Längszweig des überbrückten T- Gliedes aus zwei in Serie geschalteten ohmschen Widerständen R 1 und R 2, deren Wert jeweils gleich dem Wellenwiderstand ist und die durch einen Parallelresonanzkreis L 1, C 1 überbrückt sind, der auf die Mit tenfrequenz 89,5 MHz zwischen dem unteren und dem oberen Teil des er sten Teilfrequenzbereichs abgestimmt ist. Im Vergleich zu Ausführungen mit einer nur aus einer Induktivität oder Kapazität bestehenden Über brückungs-Reaktanz ist durch den Parallelresonanzkreis L 1, C 1 die Durchgangsdämpfung im ersten Teilfrequenzbereich verringert.In both circuits, the longitudinal branch of the bridged T-member consists of two series-connected ohmic resistors R 1 and R 2 , the value of which is equal to the characteristic impedance, and which are bridged by a parallel resonant circuit L 1 , C 1 , which has a center frequency of 89 , 5 MHz is tuned between the lower and the upper part of the first partial frequency range. Compared to designs with a bridging reactance consisting of only one inductance or capacitance, the parallel loss in the first partial frequency range is reduced by the parallel resonance circuit L 1 , C 1 .
Bei der Ausführung der erfindungsgemäßen Frequenzweiche gem. Fig. 2 besteht der im Querzweig des überbrückten T-Gliedes liegende Serienre sonanzkreis aus einer Spule L 2 und zwei Kondensatoren C 2, C 3, an deren Verbindungspunkt die Hochfrequenzenergie für den zweiten Teilfrequenz bereich entnommen und über einen weiteren Serienresonanzkreis L 3, C 4 dem Ausgang A 2 zugeführt wird. Die beiden Serienresonanzkreise L 2, C 2, C 3 und L 3, C 4 sind zusammen auf die Mittenfrequenz 106,25 MHz des zweiten Teilfrequenzbereichs abgestimmt, der gegen Masse geschaltete Kondensator C 3 bestimmt im wesentlichen die Bandbreite.When executing the crossover according to the invention. Fig. 2 consists of the lying in the transverse branch of the bridged T-link series re sonanzkreis from a coil L 2 and two capacitors C 2 , C 3 , at the junction of the high-frequency energy for the second partial frequency range and taken through a further series resonant circuit L 3 , C 4th the output A 2 is supplied. The two series resonance circuits L 2 , C 2 , C 3 and L 3 , C 4 are tuned together to the center frequency 106.25 MHz of the second sub-frequency range, the capacitor C 3 connected to ground essentially determines the bandwidth.
Bei der Ausführung der erfindungsgemäßen Frequenzweiche nach Fig. 3 besteht der Querzweig aus dem Serienresonanzkreis L 4, C 5, wobei die Spule L 4 zugleich die Primärwicklung eines Übertragers Ü ist, mit des sen Hilfe die Hochfrequenzenergie im zweiten Teilfrequenzbereich aus gekoppelt und ebenfalls über einen weiteren Serienresonanzkreis L 5, C 6 dem Ausgang A 2 zugeführt wird. Die Sekundärwicklung L 5 des Übertragers Ü ist dabei zugleich als Spule für den weiteren Serienresonanzkreis mitbenutzt.In the embodiment of the diplexer according to the invention according to FIG. 3, the transverse branch of the series resonant circuit L 4, C 5, wherein the coil L 4 is at the same time the primary winding of a transformer T, coupled RF energy in the second sub-frequency range from with the sen aid and also on a another series resonance circuit L 5 , C 6 is fed to the output A 2 . The secondary winding L 5 of the transformer U is also used as a coil for the further series resonant circuit.
Die beiden Frequenzweichen weisen im Gegensatz zum Stand der Technik eine hohe Rückflußdämpfung von 20 dB auch im Bereich der Grenzen des zweiten Teilfrequenzbereiches (Tonrundfunkbereich) auf und sind daher auch für die Auftrennung der im vorliegenden Beispiel sich über lappenden Teilfrequenzbereiche geeignet. Dabei besteht zwischen den beiden Ausgängen A 1 und A 2 im Bereich über 450 MHz eine hohe Koppel dämpfung von 40 dB. Außerdem ist wegen der ungleichen Hochfrequenz- Energieaufteilung aufgrund der ohmschen Widerstände auf die beiden Ausgänge A 1 und A 2, sowie der Ausführung und Zusammenschaltung der beiden Serienresonanzkreise L 2, C 2, C 3, L 3, C 4 bzw. L 4, C 5, L 5, C 6 eine hohe Rückwirkungsfreiheit am Ausgang A 1 bei Fehlabschlüssen des Ausganges A 2 gegeben, wie sie durch fehlangepaßte Empfängereingänge bzw. nicht angeschlossene Tonrundfunk-Empfänger häufig vorkommen. Ins gesamt eignen sich diese erfindungsgemäßen Frequenzweichen sehr gut für die Kaskadierung über Ausgang A 1 und damit ganz besonders für die Verwendung als Antennensteckdosen.In contrast to the prior art, the two crossovers have a high return loss of 20 dB also in the region of the limits of the second partial frequency range (audio broadcasting range) and are therefore also suitable for the separation of the overlapping partial frequency ranges in the present example. There is a high coupling attenuation of 40 dB between the two outputs A 1 and A 2 in the range above 450 MHz. In addition, because of the uneven high-frequency energy distribution due to the ohmic resistances on the two outputs A 1 and A 2 , as well as the design and interconnection of the two series resonant circuits L 2 , C 2 , C 3 , L 3 , C 4 and L 4 , C 5 , L 5 , C 6 there is a high degree of freedom of feedback at output A 1 in the event of incorrect termination of output A 2 , as often occurs due to mismatched receiver inputs or unconnected audio broadcast receivers. Overall, these crossovers according to the invention are very well suited for cascading via output A 1 and thus very particularly for use as antenna sockets.
Darüber hinaus zeichnen sich die beiden Ausführungsbeispiele aufgrund der beschriebenen zweckmäßigen Schaltungsausführungen durch einen äußerst geringen Bauteileaufwand aus. Sie sind daher nicht nur kosten günstig, was für Massenartikel wie Antennensteckdosen besonders wich tig ist, sondern auch ohne weiteres in den Gehäusen von Antennensteck dosen für Unterputzmontage unterzubringen.In addition, the two embodiments stand out due to the described appropriate circuit designs by a extremely low component expense. Therefore, they are not just cost cheap, which was particularly important for mass items such as antenna sockets tig, but also in the housings of the antenna plug to accommodate boxes for flush mounting.
Die Größe der Durchgangsdämpfung im zweiten Teilfrequenzbereich ist im wesentlichen durch die Längswiderstände bestimmt und beträgt für den zweiten Teilfrequenzbereich am Ausgang A 2 etwa 6 dB. Die in diesem Be reich bei dem vorliegenden Anwendungsfall unwichtigere Durchgangsdämp fung des ersten Teilfrequenzbereiches beträgt max. etwa 15 dB. Sollte die erfindungsgemäße Frequenzweiche im Einzelfall als z.B. 6 dB-Ver teiler eingesetzt werden, so ist ein Verlauf der Durchgangsdämpfung für den ersten Teilfrequenzbereich im zweiten Teilfrequenzbereich gemäß dem gestrichelt dargestellten Kurvenzug ohne weiteres dadurch erzielbar, daß im Querzweig in Reihe zum jeweiligen Serienresonanz kreis und im Längszweig parallel zum Parallelresonanzkreis jeweils ein entsprechend bemessener ohmscher Widerstand eingeschaltet wird.The size of the transmission loss in the second sub-frequency range is essentially determined by the series resistances and is approximately 6 dB for the second sub-frequency range at output A 2 . In this area, the less important passage damping of the first sub-frequency range is max. about 15 dB. If the crossover according to the invention is used in individual cases as a 6 dB divider, for example, a curve of the transmission loss for the first sub-frequency range in the second sub-frequency range according to the curve shown in dashed lines can be easily achieved in that in the cross branch in series with the respective series resonance circuit and in A correspondingly dimensioned ohmic resistor is switched on parallel to the parallel resonance circuit.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19853538342 DE3538342A1 (en) | 1985-10-29 | 1985-10-29 | Frequency filter |
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|---|---|---|---|
| DE19853538342 DE3538342A1 (en) | 1985-10-29 | 1985-10-29 | Frequency filter |
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|---|---|
| DE3538342A1 DE3538342A1 (en) | 1987-04-30 |
| DE3538342C2 true DE3538342C2 (en) | 1990-03-15 |
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ID=6284672
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19853538342 Granted DE3538342A1 (en) | 1985-10-29 | 1985-10-29 | Frequency filter |
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| DE (1) | DE3538342A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10052826A1 (en) * | 2000-10-24 | 2002-04-25 | Wittenstein Gmbh & Co Kg | Circuit for triggering two or more electrical consumers, has receiver coil unit for supplying an AC voltage to the circuit and consumer paths each connecting in parallel to the receiver coil unit. |
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-
1985
- 1985-10-29 DE DE19853538342 patent/DE3538342A1/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10052826A1 (en) * | 2000-10-24 | 2002-04-25 | Wittenstein Gmbh & Co Kg | Circuit for triggering two or more electrical consumers, has receiver coil unit for supplying an AC voltage to the circuit and consumer paths each connecting in parallel to the receiver coil unit. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| DE3538342A1 (en) | 1987-04-30 |
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Legal Events
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