DE970615C

DE970615C - Gabelschaltung mit an allen drei Klemmenpaaren gleichem Scheinwiderstand

Info

Publication number: DE970615C
Application number: DEP10510A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Arthur Walter
Original assignee: PINTSCH ELECTRO GmbH
Current assignee: PINTSCH ELECTRO GmbH
Priority date: 1953-09-24
Filing date: 1953-09-24
Publication date: 1958-10-09

Description

Die Erfindung betrifft eine Gabelschaltung für den. Übergang von einem Zweidraht- auf ein Vierdrahtsystem bzw. von einer Zweidraht- auf eine Vierdrahtleitung und umgekehrt, bei deren Verwendung es möglich ist, entweder unter Benutzung der Gabelschaltung den genannten Übergang herzustellen oder, unter Umgehung der Gabelschaltung, das Vierdrahtsystem unmittelbar auf eine weiterführende Vierdrahtleitung durchzuschalten. Hierzu eignet sich eine Gabelschaltung bekanntlich nur dann, wenn sie an allen drei Klemmenpaaren gleichen Scheinwiderstand aufweist.

Die gebräucfiliche Gabelschaltung, die dieses Verhalten zeigt, ist in Abb. ι der Zeichnung dargestellt. Außer dem Differentialüibertrager ι mit der Nachbildung N, an dessen Sekundärwicklung der eine Vierdrahtausgang i, k und an dessen Mittelanzapfung der andere Vierdrahtausgang c, d liegt, weist diese Schaltung als wesentliches Bauelement einen zusätzlichen Übertrager 2 auf. Dieser zweite Übertrager dient dazu, den an der Mittelanzapfung des Differentialübertragers ι auftretenden Scheinwiderstand Z/2 dem am (Zweidraht-) Eingang e, f herrschenden Scheinwiderstand Z anzugleichen. Der Differentialübertrager

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ist hierbei so dimensioniert, daß an seiner Sekundärwicklung· der gleiche Scheinwiderstand auftritt wie an seinem Eingang. Der zusätzliche Übertrager 2 bedingt einen Mehraufwand an Platz, Gewicht und Kosten.

Läßt man in Abb. 1 den Übertrager 2 entfallen so entsteht eine Schaltung, bei· der gemäß Abb. 2 am zweiten Vierdrahtausgang c, d ein Scheinwiderstand Z/2 auftritt, so daß der Ausgangswiderstand eines dort anzuschließenden Verstärkers V zur richtigen Anpassung ebenfalls diesen Wert aufweisen muß. Diese Schaltung erfüllt also nicht die eingangs gestellte Bedingung nach gleichem Scheinwiderstand an allen drei Klemmenpaaren und kann daher nicht in der dort angeführten Weise eingesetzt werden..

Im folgenden wird eine Gabelschaltung beschrieben, die es ermöglicht, den geforderten gleichen Wert des Scheinwiderstandes an allen drei Klemmenpaaren zu erzielen, jedoch ohne daß ein zusätzlicher Übertrager erforderlich wäre. Dies wird erfmdungsgemäß dadurch erreicht, daß durch entsprechende Dimensionierung des Differentialübertragers. 1 der an dessen Sekundärklemmen (Vierdrahtausgang i, k) auftretende Wert des Scheinwiderstandes halb so groß ist wie der Scheinwiderstandswert am Übertragereingang e, f und daß dieser Eingang reflexionsfrei durch einen unsymmetrischen, im wesentlichen aus ohmschen Widerständen bestehenden Vierpol abgeschlossen ist, dessen am anderen Klemmenpaar (Zweidrahtausgang g, h) auftretender Wellenwiderstand ebenfalls halb so groß ist wie der Scheinwiderstandswert am Übertragereingang e, f, so daß ohne zusätzlichen Übertrager an dem unmittelbar an die Anzapfung c des Differentialübertragers angeschlossenen zweiten Vierdrahtausgang c, d der gleiche Scheinwiderstandswert auftritt wie an den beiden anderen Ausgängen i, k und g, h. Die Zeichnung zeigt in den Abb. 3 bis 5 einige Ausfüh rungsbeispiele von Gabelschaltungen, die diese Merkmale aufweisen.

Um beispielsweise in der Schaltung nach Abb. 3 an allen drei Klemmenpaaren gleichen Scheinwiderstand Z zu erzielen, wird — im Gegensatz zu den bei der bekannten Schaltung nach Abb. 1 vorliegenden Verhältnissen — der Differentialübertrager 1 so dimensioniert, daß an seinen den Vierdrahtausgang i, k bildenden Sekundärklemmen ein ■ halb so großer Scheinwiderstandswert auftritt wie am Übertragereingang, nämlich der Wert Z gegenüber dem Wert 2 Z an den Klemmen e, f. Als weitere Maßnahme wird zwischen die Eingangsklemmen e, f des Übertragers 1 und die Zweidrahtanschlußklemmen g, h der Gabelschaltung ein aus dien Widerständen W₁ und W₂ bestehender" unsymmetrischer Vierpol eingefügt, dessen an den Klemmen g, h auftretender Wellenwiderstand ebenfalls halb so groß ist wie der Scheinwiderstandswert 2 Z am Ubertragereingang e, f. Die erforderlichen Werte der Widerstände W₁ und W₂ lassen sich nach den bekannten Regeln aus den Beziehungen

W_{2 +} -

W₁

PF₁-I-Z -**

und für den Abschluß der Leitung am Klemmenpaar g, h

W₁-(W₂ +₂Z)

W₁+ W₂ + 2Z~~ ~

bestimmen.

Die Schaltung hat einerseits den Vorteil, daß der komplexe Scheinwiderstand der Leitung, von den Klemmen e, f aus gesehen, geebnet und damit das Nachbilden der Leitung erleichtert wird und daß andererseits bei einer nur aus ohmschen Widerständen und Kapazitäten bestehenden Nachbildung die Kapazitäten kleiner sein können als bei der üblichen Schaltung. Es kann aber auch der Widerstandsteiler W₁, W₂ durch die Widerstände W₃ und W₁ auf der Nachbildungsseite der Gabelschaltung wiederholt und dann Nachbildungen mit üblichen Werten verwendet werden (Abb. 4).

Da durch dien eingefügten Vierpol eine Einebnung der komplexen Widerstände der Leitung möglich ist, kann die Nachbildung einfacher und¹ genauer durchgeführt und eine erhöhte Rückflußdämpfung zwischen den Klemmenpaaren c, d undi, k erzielt werden. ·

Selbstverständlich können die in den Abb. 3 bzw. 4 dargestellten Schaltungen auch symmetrisch ausgeführt werden. Entsprechend der Schaltung der Abb. 4 ergibt sich dann beispielsweise eine Schaltung gemäß Abb. 5. Hierbei lassen sich die für den Vierpol erforderlichen Widerstände folgendermaßen bestimmen:

W · 7

W₁ . (W₂ + 2Z + W₃) W_{1 +} W₂₊₂Z + W₃

= W₃.

Die durch den Vierpol bedingte Dämpfung ist in der Praxis meist aus anderen Gründfen (z. B. Pegelvorschriften) ohnedies erforderlich und wird im allgemeinen in Form· von Verlängerungsleitungen in den Vierdrahtzweigen bewußt eingefügt,

In besonders vorteilhafter Weise kann, nun der erfindungsgemäß eingefügte Vierpol derart bemessen werden, daß er außer der Scheinwiderstandsanpassung des Zweidrahtausgangs g, h auch die Herstellung der für diesen jeweils geforderten Betriebsdämpfung bewirkt. Die nach den angegebenen Formeln errechneten Widerstände ergeben beispielsweise Dämpfungen, die den vom CCIF für Trägerfrequenzsysteme aufgestellten Vorschriften weitgehend-entsprechen. '

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

I. Gabelschaltung mit an allen drei Klemmenpaaren gleichem Scheinwiderstand, dadurch gekennzeichnet, daß durch entsprechende Dimen-

sionierung des Differentialübertragers (ι) der an dessen Sekundärklemmen (Vierdrahtausgang i, k) auftretende Wert (Z) des Scheinwiderstandes halb so groß ist wie der Scheinwiderstandswert (2 Z) am Übertragereingang (e, f) und daß dieser Eingang reflexionsfrei durch einen unsymmetrischen, im wesentlichen aus ohmsohen Widerständen bestehenden Vierpol (W₁, W₂ bzw. W₁, W₂, W₃) abgeschlossen ist, dessen am anderen Klemmenpaar (Zweidrahtausgang g, h) auftretender Wellenwiderstand (Z) ebenfalls halb so groß ist wie der Scheinwiderstandswert (2 Z) am Übertragereingang (e, f), so daß ohne zusätzlichen Übertrager an dem unmittelbar an die Anzapfung (c) des Differentialübertragers (1) angeschlossenen zweiten Vierdrahtausgang (c, d) der gleiche Scheinwiderstandswert¹ (Z) auftritt wie an den beiden anderen Ausgängen (i, k und g, h).
2. Gabelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialübertrager (1) und der Vierpol (W₁, W₂, W₃) erdsymmetrisch, ausgebildet sind.
3. Gabelschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der unsymmetrische Vierpol derart bemessen ist, daß er außer der Scheinwiderstandsanpassung des Zweidrahtausganges (g, K) auch die Herstellung der für diesen jeweils geforderten Betriebsdämpfung bewirkt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 454463, 498904; C. Rint: »Handbuch für Hochfrequenz- und Elektrotechniker«, Bd. 1, 1949, S. 199.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen