DE844183C - Verteilungsnetz fuer ultrahochfrequente Energie - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Radioübertragung auf sehr kurze Wellen und betrifft insbesondere Verteilungsnetze für ultrahochfrequente Energie.

In derartigen Netzen ist ein zur Verteilung dienender gemeinsamer Kanal der Sitz einer Gesamtheit von η verschiedenen Wellen, d. h. von Wellen, die sich voneinander durch einen charakteristischen Zustand, wie die Frequenz, Polarisation, Ausbreitungsart usw., unterscheiden. Da die η verschiedenen Wellen zwischen ebenso vielen sekundären Kanälen, welche von dem gemeinsamen Kanal abgezweigt sind, verteilt werden müssen, wird im allgemeinen in jedem dieser sekundären Kanäle ein Diskriminator oder Filter angeordnet, der den Zweck hat, nur die entsprechende Welle unter Ausschluß aller anderen hindurchgehen zu lassen. Es werden dann Energiebruchteile, die den in einem Kanal nicht zugelassenen Wellen entsprechen, zu den anderen Kanälen und zu dem gemeinsamen Kanal reflektiert. Diese Reflexionen treten durch stationäre Wellen in Erscheinung und daraus ergeben sich manchmal erhebliche Energieverluste.

Die Erfindung hat ein Verteilungssystem zum Gegenstand, bei welchem die stationären Wellen annähernd auf den Wert ο vermindert sind.

Die Erfindung bezweckt weiterhin, bei dem Vielfachbetrieb und insbesondere bei Vielfachbetrieb mit Frequenzaiiswahl einen hohen Wirkungsgrad zu erreichen.

Außerdem bezweckt die Erfindung, die stationären Wellen in jedem ultrahochfrequenten System auf ein Minimum herabzusetzen, dessen aufein-

anderfolgende Teile der Sitz voll· 'Wellen verschiedener Art sind.

Die Erfindung ist auch anwendbar, um die stationären Wellen in Übertragungssystemen ium Verschwinden zu bringen, welche in Reihe Wellenartenumformer aufweisen, wie z. B. in den Drehverbindungen. In diesem letzteren Fall wird eine /Z₀₁-WeIIe in der Verbindung in eine /Z₀-WeIIe umgewandelt, um dann wieder in eine /Z₀₁-WeIIe zurückverwandelt zu werden. Da diese Umwandlung von der Erzeugung von /Zj-Wellen begleitet ist, die zusammen mit //„-Wellen auftreten, kann man gemäß der Erfindung die unerwünschten H₁-WeWeTi kompensieren, indem man in der passenden Weise in der Anordnung der Drehverbindutigen geeignete Korrekturglieder vorsieht.

Gemäß der Erfindung wird bei einem Verteilungsnetz mit einem gemeinsamen Kanal und so vielen sekundären Kanälen an diesem gemeinsamen Kanal, wie zu verteilende Wellen vorhanden sind, wobei jeder sekundäre Kanal einen Diskriminator aufweist, der nur die entsprechende Welle unter Ausschluß aller anderen hindurchgehen läßt, hinter jedem Diskriminator eine regelbare Korrekturas einrichtung angeordnet. Um die auf den Reflexionen in den verschiedenen Kanälen beruhenden stationären Wellen zum Verschwinden zu bringen, wird jedes Korrekturglied in der Weise geregelt, daß l>ei der den entsprechenden Diskriminator durchlaufenden Welle Hilfsreflexionen mit solcher Amplitude und Phase erzeugt werden, daß sie durch Vereinigung mit den zu bekämpfenden störenden Reflexionen in dem gemeinsamen Kanal annähernd die Resultierende ο hervorbringen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt

Fig. ι ein Beispiel eines Verteilers von bekannter Bauart, welcher zur Erläuterung der Erfindung dient,

Fig. 2 denselben Verteiler, jedoch in der erfindungsgemäßen Ausgestaltung,

Fig. 3 eine gleichwertige Anordnung eines Teils der Fig. 2,

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Um den Grundgedanken der Erfindung verständlich zu machen, sei zunächst das in Fig. 1 dargestellte Beispiel einer bekannten Bauart erläutert. Nach Fig. 1 überträgt ein gemeinsamer Kanal oder Hohlleiter G₀ z. B. zwei Wellen X₁ und X₂ mit verschiedenen Frequenzen. Die beiden an G₀ abgezweigten Kanäle G₁ und G₂ besitzen Diskriminatoren oder Filter D₁ und D₂, welche nur die Welle X₁ bzw. X₂ hindurchgehen lassen. Die in jedem Kanal erzeugten! Reflexionen und die Reflexionen, welche auf der durch die Abzweigung eingeführten Unstetigkeit beruhen, werden in G₀ stationäre Wellen X₁ und X₂' hervorrufen, die gestrichelt angegeben sind.

Um die stationären Wellen in G₀ zu beseitigen oder auf ein Minimum herabzusetzen, sieht die Erfindung die in Fig. 2 dargestellte Anordnung vor.

Nach Fig. 2, wo entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind wie in Fig. i, sind außerdem hinter den Filtern D₁ und D₂ Korrektureinrichtungen C₁ bzw. C₂ angeordnet. Man kann dann durch Einstellung dieser Korrekturglieder solche Hilfsreflexionen erzeugen, daß sie die Wirkung der obenerwähnten Reflexionen, die man bekämpfen will, aufheben.

Beispielsweise wird bei der Welle X₁ der Vorgang sich so abspielen, wie wenn der Kanal G₁ allein vorhanden wäre mit einem Hindernis an seinem Eingang, welches einen Reflexionskoeffizient R₁ besitzt, der den Wirkungen äquivalent ist, die von der Unstetigkeit der Abzweigung und der Anwesenheit des Kanals G₂ hervorgebracht werden.

In, Fig. 3, welche diese gleichwertige Anordnung darstellt, zeigt der gestrichelte Pfeil α die auf dem Hindernis R₁ beruhende Reflexion, und es ist ersichtlich, daß die Wirkung dieses Hindernisses aufgehoben wird, wenn man mittels des Korrekturgliedes C₁ eine weitere Reflexion b' erzeugt, die den gleichen absoluten Wert, jedoch das entgegengesetzte Vorzeichen hat, d.h. wenn b' — —a (die Pfeile geben die Ausbreitungsrichtung und nicht die Phase an).

Ebenso spielt sich bei der Welle X₂ der Vorgang so ab, als wenn in dem als allein vorhanden angenommenen Kanal G₂ ein Hindernis vorhanden wäre, welches einen wie oben bestimmten Reflexionskoeffizient R₂ besitzt, und die Korrektion erfolgt in entsprechender Weise.

Die Koeffizienten R₁ und R₂ können sehr kornpliziert sein, jedoch ist R₁ unabhängig von C₂, und umgekehrt kann C₁ nicht R₂ l>eeinflussen, wodurch man ihre l>etreffende Einstellung leicht vornehmen kann.

Obwohl die Erfindung in ihrer allgemeinsten Form bei jeder Wellenverteilung anwendbar ist, wie auch die Wellen unterschieden sein mögen (Unterschiede der Frequenz, der Polarisation, der Ausbreitungsart oder andere), ist in Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem die zu verteilenden Wellen wieder verschiedene Frequenzen haben.

Nach Fig. 4 ist G₀ ein rechteckiger Hohlleiter, der z. B. von drei /Z₀₁-Wellen X₁, X₂, X₃ durchlaufen wird. Der Hohlleiter G₁ ist an den Hohlleiter G₀ durch eine T-Verbindung angeschlossen. In dem die beiden Hohlleiter verbindenden Zweig des T-Stückes befindet sich ein Frequenzfilter D₁, welches nur das die Welle X₁ betreffende Band hindurchgehen läßt, und in dem abschließenden Zweig der T-Verbindung ist ein Korrekturglied C₁ angeordnet, welches z. B. aus einem Kurzschluß oder einem verstimmten Hohlraumresonator besteht. Eine entsprechende Anordnung wird bei dem Hohlleiter G₂ vorgesehen, während der Hohlleiter G₃ sich in der Verlängerung des gemeinsamen Hohlleiters G₀ befindet. Das Filter D₃ läßt in dem Hohlleiter G₃ nur die Welle X₃ hindurchgehen, und das hinter diesem Filter angeordnete Korrekturglied C₃ besteht aus einer leitenden Schraube oder einem Stab, der mehr oder weniger in den Hohlleiter eingeführt wird.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Anordnung ist die folgende: Man regelt das Korrekturglied C₁ in der Weise, daß in dem gemeinsamen Kanal die stationären Wellen mit I₁ zum Verschwinden gebracht werden. Ebenso bringt man durch passende Regelung des Korrekturgliedes C₂ in dem gemeinsamen Kanal die stationären Wellen mit X₂ zum Verschwinden usf. Bei dem beschriebenen Beispiel sind nur drei sekundäre Kanäle vorgesehen, jedoch

ίο kann dasselbe Prinzip auch bei einer größeren Anzahl von Kanälen angewendet werden. Die Wellenhohlleiter können ferner durch koaxiale Leitungen ersetzt werden, und man kann die Korrekturglieder auch in anderer Weise ausbilden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Es ist hervorzuheben, daß die hinter den Zellen D₁, D₂ und D₃ angeordneten Korrekturglieder C₁ bzw. C₂ bzw. C₃ nicht mit den Anpassungsgliedern verwechselt werden dürfen, welche gewöhnlich benutzt werden, um die Belastung jeder Leitung an die die Energie liefernde Quelle anzupassen.

Eine Anordnung der beschriebenen Art, welche ausgeführt wurde, hat die folgenden charakteristisehen Werte: Drei Trägerfrequenzen F₁, F₂, F₃ mit 3730 l)zw. 3800 bzw. 3870 MHz und mit Durchlaßbändern von ± 10 MHz um jede mittlere Frequenz. Die Dämpfung jedes Filters betrug 26 db hei 70 MHz der mittleren Frequenz und 50 db bei 140 MHz. Die Korrektionseinrichtung hat es ermöglicht, unter diesen Verhältnissen eine vollkommene Korrektion innerhalb jedes übertragenen Bandes zu erreichen (weniger als 1,1 stationäre Wellen in dem Band von 20 MHz um jede mittlere Frequenz).

Die theoretischen Erklärungen hinsichtlich der Wirkungsweise der Anordnung wurden nur zur Erläuterung angeführt, während jedoch die Brauchbarkeit der Erfindung von diesen Erklärungen unabhängig ist. .

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verteilungsnetz für ultrahochfrequente Energie mit einem gemeinsamen Kanal, in welchem η verschiedene Wellen geführt werden, die zwischen ebenso vielen sekundären Kanälen zu verteilen sind, welche an dem gemeinsamen Kanal abgezweigt sind und je einen Diskriminator enthalten, der nur die entsprechende Welle unter Ausschluß aller anderen hindurchgehen läßt, dadurch gekennzeichnet, daß hinter jedem Diskriminator eine regelbare Korrektureinrichtung vorgesehen ist, die so eingestellt wird, daß Hilfsreflexionen von solcher Amplitude und Phase erzeugt werden, daß sie nach Vereinigung mit den störenden Reflexionen in den verschiedenen Kanälen! in dem gemeinsamen Kanal die stationären Wellen annähernd zum Verschwinden bringen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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