DE508902C

DE508902C - Elektrisches Netzwerk zur praktisch reflexionsfreien Verbindung zweier Kettenleiter gleichen Aufbaus

Info

Publication number: DE508902C
Application number: DES85364D
Authority: DE
Inventors: Richard Feldtkeller
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1928-04-29
Filing date: 1928-04-29
Publication date: 1930-10-21

Description

Um verschiedene Kettenleiter miteinander so zu verbinden, daß bei der Übertragung in beiden Richtungen nur praktisch zu vernachlässigende Reflexionen in einem großen Teil der Durchlässigkeitsbereiche beider Kettenleiter stattfinden, ist es bekannt geworden, vor jeden der beiden Kettenleiter ein sogenanntes Endnetzwerk zu schalten. Diese Netzwerke haben die Eigenschaft, den WeI-lenwiderstand des zugehörigen Kettenleiters so umzubilden, daß er für den Hauptteil des Durchlässigkeitsbereiches oder der Durchlässigkeitsbereiche praktisch als Konstant und reell angesehen werden kann. Die Anpassung der Beträge dieser beiden konstanten Widerstände kann unter Verwendung eines Übertragers erfolgen.

Nach der Erfindung wird eine für beide Übertragungsrichtungen praktisch rerlexions-

ao freie Verbindung mit wesentlich einfacheren Mitteln erreicht, wenn es sich um zwei Kettenleiter handelt, die nach dem gleichen Schaltungsschema, aber mit verschieden großen Schaltelementen (insbesondere Kapa-

»5 zitäten und Induktivitäten) aufgebaut sind, so daß die Resonanzfrequenzen der Längsimpedanzen bei beiden Kettenleitern nahe zusammenfallen. Die eben erwähnten Resonanzfrequenzen kann man als Lochmitten der Durchlässigkeitsbereiche definieren und kann dann kurz sagen, daß die Erfindung anwendbar ist bei der Verbindung von Kettenleitern mit nahezu gleichen Lochmitten.

Der Zweck der Erfindung wird dadurch erreicht, daß als Verbindungsnetzwerk eine Schaltung benutzt wird, die den gleichen Aufbau hat wie ein Endnetzwerk. Jedoch sind dabei die Konstanten so bemessen, daß das Netzwerk den Wellenwiderstand des einen Kettenleiters unmittelbar zu einem Scheinwiderstand umbildet, der dem Wellenwiderstand des zweiten Kettenleiters gleicht oder für alle in Betracht kommenden Frequenzen proportional ist und umgekehrt.

Im Falle, daß nur Proportionalität erreicht wird, was eintritt, wenn die Nennwerte der Wellenwiderstände, d. h. die Wellenwiderstände in den Lochmitten der beiden Kettenleiter, voneinander wesentlich verschieden sind, kann zur Anpassung der Nennwerte der Wellenwiderstände und Herstellung der Gleichheit auch hier ein Übertrager verwendet werden.

Die Erfindung soll am Beispiel der Verbindung zweier verschiedener Spulen- oder Pupinleitungen, also zweier Kettenleiter mit In-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Richard Feldtkeller in Berlin-Siemenssiadt.

duktivitäten in den Längszweigen und Kapazitäten in der Querzweigen, näher erläutert werden. Diese beiden Kettenleiter K und K' sind in der Abb. ι dargestellt; die Konstanten sind mit L und C, U und C bezeichnet. Als charakteristische Größen der beiden Kettenleiter oder Pupinleitungen können die Grenzfrequenzen

und die Nennwerte der Wellenwiderstände

eingeführt werden. Die Wellenwiderstände selbst sind mit Z und Z' bezeichnet worden. Da vorausgesetzt ist, daß die Pupinleitungen im halben Spulenfeld aufhören, ist z. B.

Z = Z_n

während für Z' eine entsprechende Gleichung mit den gestrichelten Größen des Kettenleiters K' gilt (ω bedeutet dabei die Kreisfrequenz) .

Ein bekanntes Endnetzwerk für den Kettenleiter K hat den Aufbau nach Abb. 2. Seine Konstanten Ct₁ L, a₂ C₁ a_s C sind so bemessen, daß der von links gesehene Wellenwiderstand Z₁ des Netzwerkes gleich dem frequenzabhängigen Wellenwiderstand Z von K ist, während für den größten Teil des Durchlässigkeitsbereiches der von rechts gesehene Wellenwiderstand Z₂ = Z₀ also praktisch reell und konstant ist.

Indem man nun für die Konstanten a_x, a₂ und a_s andere Werte wählt, kann man nach der Erfindung erreichen, daß der Wellenwiderstand Z des Kettenleiters K durch das vor diesen geschaltete Netzwerk nach Abb. 2 zu einem Scheinwiderstand umgebildet wird, der dem Wellenwiderstand Z' praktisch nahezu gleich ist. Dies ist schematisch angedeutet in der Abb. 3 a. Der Kettenleiter K ist symbolisch als Scheinwiderstand Z dargestellt, vor den das Umbildungsnetzwerk N geschaltet ist." Nach der Erfindung ist es nun möglich, die Werte des Netzwerkes N so zu bestimmen, daß der Scheinwiderstand XJ' gleich dem Wellenwiderstand Z' des anderen Kettenleiters ist. Unter diesen Umständen wird bei der Übertragung von Energie vom Kettenleiter Z' zum Kettenleiter Z keine Reflexion entstehen. Es wird weiter erreicht, daß der Kettenleiter Z', wenn vor ihn das Netzwerk N geschaltet wird, wie das in Abb. 3b dargestellt ist, einen Scheinwiderstand U ergibt, der dem Wellenwiderstand Z des Kettenleiters K praktisch gleich ist.

In Abb. 4 sind als Beispiel Zahlenwerte an ein Netzwerk gemäß Abb. 2 angeschrieben, das zur Verbindung einer Spulenleitung mit dem Nennwert des Wellenwiderstandes Z₀ und der Grenzfrequenz ω₀ und einer anderen Spulenleitung mit dem gleichen Nennwert des Wellenwiderstandes, aber der Grenzfrequenz ci/„ = co₀ geeignet ist.

In den Abb. 5 und 6 sind die Scheinwiderstandsverhältnisse -s-, verglichen mit -^- und A> Ai

TP Z'

-γ-, verglichen mit -ψ-, als Funktionen des

A» A>

Frequenzverhältnisses — dargestellt; man

erkennt die gute Übereinstimmung zwischen den Realteilen. Die imaginären Teile der Scheinwiderstände U und XJ' sind so klein, daß der Betrag des Fehlers etwa 3 °/₀ ist.

Die Abb. 7 zeigt drei Kurven für die Faktoren O₁, a₃ und a_s in Abhängigkeit von dem Verhältnis ω'₀[ω₀ und gibt einen Anhalt, wie die Konstanten zu bemessen sind, um eine Anpassung zwischen zwei Pupinleitungen mit gleichem Nennwert des Wellenwiderstandes und verschiedenen Grenzfrequenzen zu erreichen. Unterscheiden sich die Nennwerte der Wellenwiderstände wesentlich, so ist außerdem ein geeigneter Übertrager zu verwenden.

Wenn es sich um Pupinleitungen handelt, hat die in Abb. 2 und 4 dargestellte Form des Verbindungsnetzwerkes vor aus anderen Endnetzwerken abgeleiteten Netzwerken den Vorteil, daß die Querkapazitäten durch Teile des Kabels dargestellt werden können, so daß an der Stoßstelle zwischen zwei verschieden pupinisierten Kabeln unter Umständen nur ein Spulensatz abweichend zu bemessen und an einer von der Regel abweichenden Stelle einzubauen ist. Die Erläuterungen, die sich an das Beispiel der Spulenleitungen anigeschlossen haben, lassen sich übertragen auf Kettenleiter anderer Art, z. B. auf Wellenfilter mit widerstandsreziproken Zweigen. Es ist dann einfach an Stelle von L in der Abb. ι eine Impedanz R und an Stelle von C der Leitwert G des zu R widerstandsreziproken Scheinwiderstandes zu setzen.

Claims

Patentansprüche:

i. Elektrisches Netzwerk zur praktisch reflexionsfreien Verbindung zweier Kettenleiter gleichen Aufbaus, deren Nennwerte der Wellenwiderstände annähernd gleich oder mit Hilfe eines Transformators annähernd gleich gemacht sind, dadurch gekennzeichnet, daß es den Aufbau eines Endnetzwerkes hat, jedoch die

Konstanten so bemessen sind, daß der Wellenwiderstand jedes der Kettenleiter durch das Netzwerk zu einem Scheinwiderstand umgebildet wird, der dem Wellenwiderstand des anderen Kettenleiters praktisch gleich ist.
2. Elektrisches Netzwerk nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verbindung von Pupinleitutigen seine Querkapazitäten ganz oder teilweise durch die Kapazitäten der Leitungsadern gebildet werden.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen