DE828712C - Einrichtung zur Breitbanduebertragung - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Breitbandübertragung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Übertrager zu bauen. der zugleich eine sehr grolle Bandbreite von z. B. 30 IIz bis too kHz überträgt und einen sehr kleinen Klirrfaktor von z. B. o,io/o oder weniger aufweist. Diese Forderung tritt insbesondere in der Trägerfrequenztechnik auf, weil dort gleichzeitig mehrere modulierte Trägerfrequenzen übertragen werden müssen, deren Modulationen sich nicht gegenseitig beeinflussen dürfen. Im vorliegenden Falle wurde sogar verlangt, daß außer den Trägerfrequenzen auch noch ein Niederfrequenzgespräch unmittelbar übertragen -,%-erden soll, so daß bei der oben angegebenen Bandbreite ein Frequenzbereich von i :300o übertragen werden muß.
• Die Forderungen einer großen Bandbreite und eines sehr kleinen Klirrfaktors können mit den bisher bekannten Mitteln aus dem folgenden Grunde nicht gleichzeitig erfüllt werden. Die Forcierung eines kleinen Klirrfaktors auf dem ganzen Frequenzbereich wird dann erfüllt, wenn er bei der tiefsten zu übertragenden Frequenz ,am kleinsten ist, weil dort der durch den Übertrager fließende Blindstrom und damit auch die Eisenbelastung am größten ist. Die Erzielung eines kleinen Klirrfaktors ist bekanntlich durch einen großen Eisenkernquerschnitt oder eine große Windungszahl oder beides möglich. Alle diese bekannten Mittel verursachen jedoch eine große Streuung und eine große Eigenkapazität des Übertragers und damit eine Begrenzung des übertragenen Frequenzbandes nach oben. Diese Schwierigkeit wird noch vergrößert, wenn eine verlustarme Leistungsübertragung verlangt wird, weil dann entsprechend dickere Drähte erforderlich sind.
• Die Erfindung ermöglicht es dagegen, trotz dieser Schwierigkeiten eine Leistung auf einem sehr großen Frequenzbereich bei sehr kleinem Klirrfaktor zu übertragen. Bei einer praktischen Ausführting der Erfindung wurde ein Bandbreitegewinn von 3.5 : 1 erzielt (bezogen auf einen gleich großen Fern und gleichen Klirrfaktor bei der unteren Frequenz).
• Die Erfindung besteht darin, daß eine Einrichtung zur Breitbandübe.rtragung aus mehreren, im wesentlichen gleichartigen Übertragern besteht, <fieren Primärwicklungen untereinander in Reihe und deren Sekundärwicklungen untereinander parailel geschaltet sind oder umgekehrt, und daß die \Vindungszahlen der in Reihe geschalteten Wicklungen so groß im Vergleich zum Eisenkernduerschnitt bemessen sind, daß bei der tiefsten zu übertragenden Frequenz ein sehr kleiner Klirrfaktor von zum Beispiel o, t % oder weniger auftritt.
• Die :\bbildung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es ist die Endstufe eines Verstärkers dargestellt. Die Endröhre R ist in der bekannten .\iiodenbasisschaltung (Kathodenverstärker) geschaltet. Zwischen der Endröhre und der Belastung, die z. 1i. aus mehreren elektrischen Weichen zur Trennung der Gespräche besteht, ist ein Übertrager erforderlich, weil ein erdsymmetrischer Ausgang verlangt wurde und weil der Innenwiderstand der Hiidstufe, der an sich bereits niedrig ist, noch weiter herabgesetzt werden sollte. In die Kathodeniritung der Röhre R sind drei gleichartige Drosselft 1)t, I)2 und P3 geschaltet, die eine ScheibenwickItiiig besitzen. Diese Wicklung sowie die _\tifteilung in mehrere Drosseln bezwecken eine Herabsetzung der Eigenkapazität.
• \ri diese Drosseln sind über den Kondensator C drei gleichartige Übertrager (."" L`, und (".i angekoppelt, deren Primärseiten in Reihe und deren Sekundärseiten parallel geschaltet sind. Das Übersetztingsverhältnis der drei Übertrager beträgt im vorliegenden Beispiel je t : i, so daß das ÜbersetzungsvcrliiiItnis der gesamten Cbertrageranordnung 3 : i beträgt. Da der Innenwiderstand der Endstufe Zoo Ohin beträgt, übersetzt sich dieser Innenwiderstand auf die Sekundärseite ini Verhältnis 9 : t, so daß auf der Sekundärseite ein liinenwiderstand von etwa 20 Ohm erscheint, zu dem noch der Innenwiderstand der Übertrageranordnung von z. B. 30 Ohm hinzukommt. Der gesamte Innenwiderstand beträgt dann also nur 50 Olini. Da die Belastung einen Widerstand von i5o Ohni hat. arbeitet die Endstufe praktisch im Leerlauf.
• Die \Virkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung geht aus folgender Überlegung hervor: Zum Vergleich sei ein einziger Übertrager mit dem verlangten sehr kleinen Klirrfaktor herangezogen. Verteilt man die Primärwindungszahl dieses C1bertragei-s gleichtn<ißig auf drei primärseitig hintereinandergeschaltete Mertrager, so bleibt der Klirrfa'i<t:it- der gleiche, weil an jedem der drei Chertrager nur ein Drittel der Gesamtspannung herrscht und deshalb die Eisenbelastung (Induktion, Felddichte) die gleiche ist. Die Induktivität ist allerdings

  auf den dritten Teil liertititergegangen und damit die

  untere Grenzfrequenz (30°/o Verstärkungsabfall!

  entsprechend angestiegen. Dies hat aber wegen der

  Forderung des sehr kleinen Klirrfaktors keine l',e-

  deutung. weil die tiefste. finit sehr kleinem Klirr-

  faktor übertragene Frequenz höher als die untere

  Grenzfrequenz liegt. her Klirrfaktor beträgt näm-

  lich bei der unteren Grenzfrequenz mehrere Pro-

  zent. Es ist also aus diesem Grunde inciglich, die ge-

  sainte I'ritnän#,-iridtitigszalil auf mehrere Ciier-

  trager aufzuteilen. Diese Aufteilung hat aus zwei

  Gründen die verlangte Erweiterung des Frequenz-

  bereiches nach oben zur Folge: i. Wegen der klei-

  neren \\'indungszabl je C`hertrager ist die Streuung

  kleiner; 2. wegen der Parallelschaltung der Sekun-

  därseiten arbeitet jeder Übertrager auf einen grö-

  ßeren _'lußenwiderstand, nämlich z. B. bei drei Über-

  tragern auf den dreifachen :\ußetiwiderstaiicl.

  Infolgedessen wirken sich die Streuinduktivitäten

  entsprechend weniger aus.

  Um die erforderliche \\'indungszahl und damit

  die Streuung möglichst niedrig zu halten, -,-erwetidet

  inan zweckmäßig Kerne aus einer hochpermeablen

  Legierung. z. B. das unter denn Handelsnamen

  Mumetall bekannte Material.

  Zur weiteren Herabsetzung der Streuung wird

  man zweckmäßig streuarme \\'icklungen anwenden.

  Man teilt den Wickelkörper z. B. in zwei Kammern

  ein und schaltet die dadurch entstandenen zwei

  Teile der Primärwicklung parallel, um einen mög-

  lichst gleich starken magnetischen Fluß auf der

  ganzen Spulenlänge zu erzwingen. Die beiden Teile

  der Sekundärwicklung sind in Reihe geschaltet und

  mitten in der Primärwicklung untergebracht.

  Die Erfindung ist nicht nur für Ausgangsüber-

  trager, sondern auch für Eingangs- oder Zwischen-

  übertrager anwendbar. In diesen Fällen, z. B. bei

  einem Eingangsübertrager für ein 2oo-Oliin-'\li-

  krophon, wird man umgekehrt wie beim dargestell-

  ten Ausführungsbeispiel die Wicklungen auf der

  Sekundärseite in Reihe schalten, um dort eine kleine

  Kapazität zu erhalten.

  Es sei noch bemerkt, dali es bekannt ist, einen

  großen Frequenzbereich auf mehrere Übertrager

  unter Verwendung von elektrischen Weichen auf-

  zuteilen. Diese \Veichen verursachen jedoch un-

  erwünschte Phasendrehungen und damit Ver-

  zerrungen.

Claims (3)

1. PATE\TA\SYRCCHE: t. Einrichtung zur ßreitbandübertragung, insbesondere zur Breithand- und Leistungsüber- tragung in der Trägerfreduenztechnik, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus mehreren, im we- sentlichen gleichartigen ('l)ertragerti besteht, deren E'rimärwiclaungen untereinander in Reihe und deren Sekundärwicklungen untereinander parallel geschaltet sind oder umgekehrt, und daß die \Vindungszahlen der in Reibe geschalteten Wicklungen so groß Im Vergleich zum Eisen- kernquerschnitt bemessen sind, daß hei der tief- sten zu übertragenden Frequenz ein sehr kleiner Klirrfaktor von zumßeispiel o,r% oderweniger auftritt.
2. 2. Einrichtung nach Jlnspruch r, gekennzeichnet durch die Verwendung von streuarmen Wicklucwen und von hochpermeablem Kernmaterial.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf eine in Anodenbasisschaltung geschaltete Endstufe eines Verstärkers folgt, insbesondere mit Gleichstromentlastung der Primärwicklungen mittels mehrerer kapazitätsarmer, in Reihe geschalteter Drosseln und einer Kopplungskapazität.