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Primärseitig symmetrisch-gespeister Übertrager mit hoher Dämpfung
für unsymmetrische Störspannungen Die Erfindung bezieht sich auf primärseitig symmetrisch
gespeiste Hochfrequenzübertrager, die neben einer geringen Dämpfung für die zu übertragende
symmetrische Nutzspannung eine hohe Dämpfung für etwa auftretende unsymmetrische
Störspannungen haben müssen. Eine solche Förderung wird beispielsweise beim trägerfrequenten
Drahtfunk an die Übertrager gestellt, die in den bekannten Drahtfunkanschaltdosen
verwendet werden. An diese Dösen, die, von der Amtsseite aus gesehen hinter der
Teilnehmerweiche liegend, das feste Drahtfunknetz abschließen und außer dem erwähnten
Übertrager noch Dämpfungswiderstände und einen Umschalter von Drahtfunk auf Rundfunk
umfassen, sind die Rundfunkempfänger durch eine kurze Steckerschnur angeschlossen.
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Die beim hochfrequenten Drahtfunk, insbesondere bei Verkehr über Freileitungen,
auftretenden unsymmetrischen, hochfrequenten Störströme, die die beiden Adern der
an die Primärwicklung des Übertragers geführten Übertragungsleitung nicht (wie die
symmetrischen Nutzströme) in verschiedener Richtung, sondern in gleicher Richtung
durchfließen, entstehen durch atmosphärische Entladungen, starke Rundfunksender
od. dgl. Diese unsymmetrischen Störungen dürfen nicht oder zumindest nur sehr stark
gedämpft in die Drahtfunkempfangsapparate gelangen.
Die erforderliche
hohe Sperrdämpfung für die unsymmetrischen Störungen läßt sich nun im allgemeinen
nicht ohne weiteres erreichen, da bei Hochfrequenz über die zwischen der Primärwicklung
und der erdfreien Seite der Sekundärwicklung auftretende Kapazität des Übertragers
eine nicht zu vernachlässigende Spannung in der Sekundärwicklung entsteht, die sich
insbesondere dann störend bemerkbar macht, wenn der Übertrager hochohmig ist.
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Der Einfluß dieser Kapazität läßt sich zwar bekanntlich durch die
Verwendung rein statischer Schirmmittel, beispielsweise durch die Einfügung metallischer
Schirme in Form von Folien oder besonderer Schirmwicklungen zwischen Primär- und
Sekundärwicklung, verringern. Diese Maßnahmen sind jedoch in vielen Fällen nicht
ausreichend, um die geforderte Sperrdämpfung für hochohmige Übertrager zu erzielen.
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Selbst wenn es aber gelingen sollte, mit den genannten Maßnahmen die
erforderliche Sperrdämpfung zu erreichen, sinkt diese nach dein Einbau des Übertragers
in seine im Betriebszustand vorhandene Lage oftmals wieder auf unzulässige Werte
herab. Dies beruht auf dem Einfluß einer mit dem Einbau zur Wirkung kommenden zusätzlichen,
schädlichen Kapazität zwischen der Primärwicklung und der erdfreien Seite der Sekundärwicklung.
Diese zusätzliche Kapazität beträgt beispielsweise bei der Drahtfunkanschaltdos2
rDa: 38 etwa 1,3 PF-Die Erfindung weist nun einen neuen und vorteilhaften
Weh, um die erforderliche Sperrdämpfung in allen Fällen mit einfachen Mitteln zu
erzielen.
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Gegenstand der Erfindung ist ein primärseitig symmetrisch gespeister
Übertrager mit hoher Dämpfung für unsymmetrische, hochfrequente Störspannungen,
insbesondere zur Verwendung in Hochfrequ"nzdrahtfunkanschaltdosen. Erfindungsgemäß
ist zwischen die Primär-- und die Sekundärwicklung des Übertragers ohne Rücksicht
auf die Erdkapazitäten der Primärwicklung eine Schirmwicklung S derart eingebaut,
daß über die Kapazität C5 zwischen Primär- und Schirmwicklung in letzterer ein Strom
entsteht, der transformatorisch in der Sekundärwicklung eine Spannung induziert,
welche die in dieser Wicklung über die zwischen der Primärwicklung und der erdfreien
Seite der Sekundär-,vicklung vorhandene, schädliche Kapazität CD entstehende
Störspannung kompensiert.
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Das eine Ende der Schirmwicklung bleibt dabei frei, während das andere
Ende mit der geerdeten Klemme der Sekundärwicklung verbunden wird.
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Es ist zwar zur sekundärseitigen Symmetrierung von primärseitig unsymmetrisch
gespeisten Übertragern bereits bekannt, zwi schen die Hauptwicklungen Zusatzwicklungen
einzuschalten, die einseitig geerdet oder mit dem einen Ende der Sekundärwicklung
verbunden werden, wähnend das andere Ende frei bleibt. Mit dieser Anordnung wird
jedoch keine Konpensation von primärseitig etwa auftretenden, unsymmetrischen Störspannungen
erzielt, da, wie erwähnt, die Nutzspannung dem übertrager ebenfalls unsymmetrisch
-zugeführt wird. Die Einschaltung der Zusatzwicklungen ist bei der bekannten Anordnung
für die Nutzspannung und die unsymmetrische Störspannung stets in gleicher Weise
wirksam; das Verhältnis von Nutz- zum Störpegel kann durch die Einschaltung der
Zusatzwicklungen daher nicht verbessert «-erden. Auf die Verbesserung dieses Verhältnisses
kommt es aber bei der Erfindung gerade an.
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Die Erfindung sei im folgenden unter Zuhilfenahme der Fig. i bis 3
an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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In Fig. i ist die bekannte Schaltung zur Messung der unsymmetrischen
Sperrdämpfung eines Übertragers gezeigt, wie er in Drahtfunksammelschaltungen bei
der li°ute üblichen Zweigschaltung verwendet wird, bei der die Eingangswiderstände
der Anschaltdosen liochohmig sein müssen, tun eine gegenseitige Störung der Teilnehmer
zu vermeiden. Der kurzgeschlossenen Primärwicklung I des Übertragers wird die erdunsymmetrische
Hochfrequenzspannung E im Punkte c zugeführt.. Die Sekundärwicklung ist rnit einem
aus einem Widerstand R1 und R, bestehenden Spannungsteiler abgeschlossen, von denen
Rl=.Ioo Ohm einen Dämpfungs-,viderstand und R"= iooo Ohm den Eingangswiderstand
eines Rundfunkempfängers darstellt. Der Eingangswiderstand ist an sich bei den einzelnen
Geräten verschieden (zwischen iooo und 5000 Ohin) ; der Wert von io@)o Ohin
wurde vereinbart, um eindeutige Verhältnisse bei der Einstellung der Spannungen
an den Anschaltdosen zu erhalten.
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Bei einem gegebenen Wert der Spannung E wird die entstehende Spannung
I:' am Widerstand R2 gemessen, dann ergibt sich die unsymmetrische Sperrdämpfung
zti
Die Sperrdämpfung soll im fertig eingebauten Zustand des Übertragers den Wert von
f N nicht unterschreiten. Diese Forderung läßt sich mit den bisher üblichen Mitteln
bei den Drahtfunkfrequenzen (25o kHz) nicht oder nur sehr schwer erfüllen infolge
des erwähnten schädlichen Einflusses der in Fig. i gestrichelt dargestellten Kapazität
CI),
die zwischen den Klemmen a, b wirksam ist und die Sperrdämpfung
herabsetzt.
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In Fig. z ist ein Längsschnitt durch die eine Hälfte eines Übertragers
gemäß der Erfindung im Prinzip dargestellt. K bezeichnet den Spulenkern, F den Spulenflansch
und a:, b die den Klemmen gleicher Bezeichnung in Fig. i entsprechenden Punkte.
Zwischen der Primärwicklung I mit den Klemmen AI und EI und der Sekundärwicklung
II mit den Klemmen AII und EI, ist die durch Schraffierung hervorgehobene
Schirmwicklung S eingebettet, die aus einer-Lage gleichen Drahtes wie die Hauptwicklungen
I und II besteht. Das eine Ende S1 der Schirmwicklung bleibt frei, während das andere
Ende S2 mit dem an Erde liegenden Ende AI, der Sekundärwicklung verbunden ist. Die
gestrichelt gezeichneten Kondensatoren stellen die zwischen der Schirm- und Primärwicklung
vorhandene Kapazität CS dar.
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Die Wirkungsweise des Übertragers gemäß der Erfindung läßt sich am
einfachsten aus seiner in Fig.3 dargestellten Schaltung erkennen, die sich von Fig.
i durch die zwischen den Hauptwicklungen eingefügte, gegen die Primärwicklung die
Kapazität CS besitzende Schirmwicklung S unterscheidet.
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Die Spannung E bewirkt in der Schirmwicklung einen Strom, der über
a, I, CS, A" zur Erde fließt. Infolge dieses Stromes wird in der Sekundärwicklung
II transformatorisch eine Spannung induziert, welche bei richtiger Polung der Schirmwicklung
und richtiger Wahl ihrer Windungszahl und der Kapazität CS die über die Kapazität
CD in der Sekundärwicklung entstehende Störspannung kompensiert.
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Wird die schädliche Kapazität CD beim Einbau des Übertragers,
beispielsweise in eine Anschaltdose, vergrößert, so kann durch entsprechende Änderung
der Windungszahl der Schirmwicklung oder der Kapazität Cs oder beider die erforderliche
hohe unsymmetrische Sperrdämpfung auch im eingebauten Zustand des Übertragers erreicht
werden. Bei einem guten Abgleich, der gegebenenfalls auch durch Änderung der Kapazität
CD (Zu-
schaltung von kleinen Kapazitäten zwischen den Punkten a und
b) eingestellt werden kann, läßt sich eine Sperrdämpfung von etwa io N erzielen.
Dabei ist der Abgleich nicht sehr kritisch, da der Dämpfungsbereich vom geforderten
Mindestwert ( N über io N wieder -zurück auf 6 N sehr weit ist.
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Der Unterschied in der Wirkungsweise zwischen den bekannten, rein
statischen Schirmen und dem Kompensationsschirm, wie er bei der Erfindung verwendet
ist, zeigt sich sehr anschaulich im folgenden: Beim Einbau eines Übertragers mit
statischem Schirm in eine Anschaltdose wird die unsymmetrische Sperrdämpfung kleiner
als sie vor dem Einbau ,var. Beim Einbau eines Übertragers mit Kompensationsschirm
dagegen steigt die Sperrdämpfung nach dem Einbau noch an, vorausgesetzt natürlich,
daß nicht schon vor dem Einbau der Abgleichzustand zwischen der Wirkung der Schirmwicklung
und der schon vor dem Einbau vorhandenen schädlichen Kapazität des Übertragers angenähert
erreicht oder überschritten ist. Der Übertrager mit Kompensationsschirm wird also
beim Einbau bezüglich der Sperrdämpfung bei geeigneter Dimensionierung besser als
vorher. Auf diese Weise können auch noch Übertrager in den Anschaltdosen verwendet
werden, die vor dem Einbau weniger als 6 N Sperrdämpfung aufweisen.
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Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt.
Sie kann vielmehr überall sinngemäß dort angewendet werden, wo ein primärseitig
symmetrisch gespeister Übertrager eine starke Dämpfung für etwa auftretende unsymmetrische
Störspannungen besitzen soll.