DE829318C

DE829318C - Ultrakurzwellige Frequenzweiche fuer den Anschluss eines Senders und eines Empfaengers an eine gemeinsame Antenne

Info

Publication number: DE829318C
Application number: DEP1583A
Authority: DE
Inventors: Dr-Phys Paul Guettinger
Original assignee: Patelhold Patenverwertungs and Elektro-Holding AG
Current assignee: Patelhold Patenverwertungs and Elektro-Holding AG
Priority date: 1949-06-01
Filing date: 1950-05-14
Publication date: 1952-01-24
Also published as: CH272719A; FR1019335A

Description

Bei Sendern und Empfängern, welche in Gegensprechbetrieb über eine gemeinsame Antenne arbeiten, verwendet man Frequenzweichen, über welche der Anschluß an die gemeinsame Antenne erfolgt. Diese Frequenzweichen sperren den Empfänger gegenüber der Senderfrequenz und den Sender gegenüber dem Empfänger. Die Antennenankopplung jedoch erfolgt sowohl nach dem Sender als auch nach dem Empfänger mit geringer Dämpfung.

Vorliegende Erfindung befaßt sich mit einer solchen Frequenzweiche, wobei an die Verwendung von ultrakurzen Wellen gedacht ist. Über diese Frequenzweiche erfolgt der Anschluß der gemeinsamen Antenne an den Sender und an den Empfänger.

Die Erfindung besteht darin, daß vom Verzweigungspunkt aus die Zuleitung nach dem Sender und nach dem Empfänger über transformatorisch wirkende Viertelwellenlängenleitungsstücke erfolgt und daß am Ende dieser Leitungsstücke nebst Sender bzw. Empfänger je zwei einseitig offene Leitungsstücke angeschlossen sind und daß die elektrische Länge des nach dem Sender führenden Leitungsstückes wenigstens angenähert und das eine

Xe

der dortigen offenen Leitungsstücke genau gleich —

ist und daß das andere offene Leitungsstück wenigstens angenähert ist, und daß die elektrische

Länge des nach dem Empfänger führenden Leitungsstückes wenigstens angenähert und das eine der

dortigen offenen Leitungsstücke genau gleich

und das andere offene Leitungsstück wenigstens angenähert ist. Dabei sollen X_E und Xs die

Empfangs- bzw. Sendewellenlängen sein. Als Leitungsstücke kommen irgendwelche Leitungsarten in Frage, auf welchen sich stehende Wellen ausbilden können, und welche einen konstanten oder stetig sich ändernden Wellenwiderstand aufweisen. Als solche

Leitungen sind anzusehen: Paralleldrahtleitungen, sog. Lecherleitung«!, ferner konzentrische Leitungen (Kabel) und Hohlleiter. Praktisch von besonderer Bedeutung ist die Verwendung von konzentrischen Leitungen, also z. B. von konzentrischen Kabeln mit einem Innenleiter und dem Mantel als Außenleiter. Bei Verwendung von Kabeln lassen sich die Frequenzweichen praktisch besonders einfach ausführen.

ίο Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Für die Anordnung sind Kabelstücke vorgesehen, da solche für den praktischen Aufbau von Frequenzweichen besonders geeignet sind. Sie lassen sich

z. B. aufgerollt auf kleinem Raum unterbringen.

Von der gemeinsamen Antenne 1 aus führt die Kabelleitung 2, deren Länge an sich beliebig sein kann, nach dem Verzweigungspunkt 3. Am Verzweigungspunkt 3 sind die Zuleitungen nach dem Sender 4 und dem Empfänger 5 angeschlossen. Der Sender 4, dessen Energie über die Antenne 1 ausgestrahlt werden soll, arl>eitet auf der Wellenlänge /_s. Während der Sender arbeitet, kann der Empfänger seine Empfangsenergie auf der Wellenlänge λ_Ε, ungestört vom eigenen Sender, empfangen. Sender und Empfänger können dabei einen relativ geringen Wellenlängenunterschied aufweisen, es genügen Unterschiede von etwa 5%. Vom Verzweigungspunkt 3 aus ist nach dem Sender 4 hin ein Kabelstück 6 angeschlossen, dessen elektrische Länge ungefähr ¹Ai der Empfangswellenlänge entspricht. Nach dem Empfänger 5 hin läuft ein Kabel 7, dessen elektrische Länge ungefähr ¹U der Sendewellenlänge entspricht. Falls diese Kabelstücke an ihren Enden 6" und 7" kurzgeschlossen sind, ist die auf den Punkt 3 transformierte Impedanz sehr hoch.

An den Enden 6" und 7" dieser Kabelstücke sind

nun nebst dem Sender 4 bzw. dem Empfänger 5 noch je zwei weitere offene Viertehvellenlängenkabelstücke angeschlossen. Diese Kabelstücke bilden für ihre jeweiligen Resonanzfrequenzen Kurzschlüsse quer zu den hohen Impedanzen der Kabelstücke 6 und 7. Das Kabelende 6" ist so nebst dem über die Zuleitung 8 angeschlossenen Sender 4 noch mit den offenen Kabelstücken 10 und 12 verbunden; desgleichen ist das Kabelende 7" nebst dem Empfänger 5 über dessen Zuleitung 9 noch mit den offenen Kabelstücken 11 und 13 verbunden. Das offene Kabelstück

10 hat eine elektrische Länge von genau und das

offene Kabelstück 12 eine elektrische Länge von ungefähr —^: . Analog weist das offene Kabelstück

; „

11 eine elektrische Länge von genau -— auf, und das 4

offene Kabelstück 13 eine elektrische Länge von un-..... 2Ab-As

gefahr .

Die offenen Kabelstücke 10 und 12, 11 und 13 wirken auf ihren jeweiligen Resonanzfrequenzen als sehr niederohmige Impedanzen, praktisch als Kurzschlüsse. Sie wirken ähnlich wie parallelgeschaltete Serieresonanzkreise. In der Fig. 2 ist das Ersatzschaltbild dargestellt. Die sich entsprechenden Stellen der Kabelanordnung nach Fig. 1 und im Ersatzschaltbild nach Fig. 2 sind durch punktierte Linien verbunden. An den Enden 6" bzw. 7" sind mit geringem Wellenlängenunterschied je zwei parallelgeschaltete Serieresonanzkreise wirksam. Sie bilden auf den betreffenden Resonanzfrequenzen Kurz-Schlüsse. Zwischen diesen Frequenzen jedoch sind infolge der Wirksamkeit einer resultierenden Parallelschaltung von Induktivität und Kapazität starke Impedanzerhöhungen vorhanden. Diese Impedanzerhöhungen sind außerordentlich nützlich. Es wird so erreicht, daß die durchgelassene Frequenz praktisch nicht gedämpft wird.

In der Fig. 3 a und 3b ist dieser Impedanzverlauf in Abhängigkeit der Wellenlänge dargestellt. Fig. 3 a zeigt den Verlauf bei 6" und Fig. 3 b denselben bei 7".

Damit die Unterdrückung der zu sperrenden Frequenz möglichst gut ist, ist es nötig, die jeweilige Abstimmung des Kabelstückes 10 auf die Empfangswelle und diejenige des Kabelstückes 11 auf die Sendewellemöglichst genau durchzuführen. Dagegen ist die Abstimmung der Kabelstücke 12 und 13 auf 2 2_S — λ_Ε bzw. 2 Äß — /.S nur ungefähr notwendig. Durch die Lage dieser Abstimmungen sind im wesentlichen auch die Lagen der Impedanzmaxima für Ag und λ_Ε gegeben. Da diese Maxima relativ flach verlaufen, genügt es, wenn die Abstimmung der Kabelstücke 6 und 7 nur angenähert erfolgt.

Sender und Empfänger können an den Enden 6" bzw. 7^a entweder direkt oder über Leitungen 8 und 9 angeschlossen werden. Die Längen etwaiger An-Schlußleitungen können beliebig gewählt werden. Ihre Länge hat auf die Wirkungsweise der Frequenzweichen praktisch keinen Einfluß. Auch die Länge des Antennenzuführungskabels 2 sowie die Art und Weise des Anschlusses der Antenne 1 ist praktisch ohne Einfluß auf die Wirkungsweise. Zweckmäßig ist es, diese Kabelstücke möglichst mit ihrem Wellenwiderstand abzuschließen.

Ah Stelle der offenen 2/4-Kabelstücke können auch offene ³U λ-, ⁵A).- usw. oder am Ende kurzgeschlossene λ/2-, λ-, usw. Kabel verwendet werden, da alle diese Kabelstücke im Resonanzbereich einem Serieresonanzkreis entsprechen.

Die Frequenzweichen lassen sich auch aufbauen unter Verwendung von Lecherleitungen. Die grundsätzlichen Überlegungen bleiben die gleichen. In gleicher Weise ist der Grundgedanke der Frequenzweiche auch bei Verwendung von Hohlleitern als Leitungsstücke anwendbar.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Frequenzweiche für ultrakurze Wellen für den Anschluß eines Senders und eines Empfängers an eine gemeinsame Antenne, dadurch gekennzeichnet, daß vom Verzweigungspunkt aus die Zuleitung nach dem Sender und nach dem Empfänger über transformatorisch wirkende Viertelwellenlängenleitungsstücke erfolgt und daß am Ende dieser Leitungsstücke nebst Sender bzw. Empfänger je zwei einseitig offene Leitungsstücke angeschlossen sind und daß die

elektrische Lange des nach dem Sender führenden Leituiigsstückes wenigstens angenähert, und das eine der dortigen offenen Leitungsstücke

genau gleich

ist und daß das andere offene

Leituiigsstück wenigstens angenähert ■-· ist,

und daß die elektrische Länge des nach dem Empfänger führenden Leitungsstückes wenigstens angenähert, und das eine der dortigen

offenen Leitungsstücke genau gleich und das

andere offene Leitungsstück wenigstens angenähert .--'-^E---'-^s- ist, wobei /_£- und /_s die Empfangs- bzw. Sendewellenlängen sind.
2. Frequenzweiche nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß des Senders und des Empfängers an die Enden der Viertelwellenlängenleitungsstücke über zusätzliche Leitungen beliebiger Länge erfolgt, wobei diese Leitungen mit ihrem Wellenwiderstand abgeschlossen sind.
3. Frequenzweiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsstücke koaxiale Leitungen sind.
4. Frequenzweiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsstücke parallele' Drahtleitungen sind. ,
5. Frequenzweiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsstücke Hohlleiter sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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