NO139583B

NO139583B - BENEFITS OR BRANCHES FOR HIGH FREQUENCY SIGNALS

Info

Publication number: NO139583B
Application number: NO461273A
Authority: NO
Inventors: Karl Dillnberger
Original assignee: Bosch Elektronik Gmbh
Priority date: 1973-03-21
Filing date: 1973-12-03
Publication date: 1978-12-27
Also published as: NO139583C; DE2314039A1; DK143220B; SE396175B; DK143220C

Description

Oppfinnelsen angår en fordeler eller forgrener for høy-frekvenssignaler, særlig fjernsyns- og radiosignaler, i et fellesantenneanlegg, med en 3retningsavhengig bredbåndtransformator med fire klemmer, fortrinnsvis en gaffelkopling, hvis første klemme er forbundet med en ledning som tilfører høyfrekvenssignalene, hvis andre klemme er forbundet med en ledning som viderefører høyfrekvens-signalene, hvis tredje klemme er forbundet med en ledning som videre-fører en bestemt energiandel av høyfrekvenssignalene, og hvis fjerde klemme er forbundet med jord. The invention relates to a distributor or splitter for high-frequency signals, in particular television and radio signals, in a common antenna system, with a 3-way dependent broadband transformer with four terminals, preferably a fork connection, the first terminal of which is connected to a line that supplies the high-frequency signals, the second terminal of which is connected with a wire that carries on the high-frequency signals, whose third terminal is connected to a wire that carries on a certain energy portion of the high-frequency signals, and whose fourth terminal is connected to earth.

Alt ettersom like eller ulike deler av høyfrekvensenergien skal tas ut fra høyfrekvensledningen som tilfører høyfrekvenssig-nalese, taler man om fordeler eller forgrener. En i fellesantenneanlegg anveiidt forgrener har f.eks. en inngang som er forbundet med en tilførende hovedledning, en utgang som er forbundet med en utgående hovedledning via hvilken størstedelen av den tilførte høy-frekvensenergi ledes videre til en forbruker, og en avgrening som er koplet med hovedledningen over hvilken en bestemt del av den til-førte høyfrekvensenergi avgrenes. Depending on whether equal or different parts of the high-frequency energy are to be extracted from the high-frequency line that supplies the high-frequency signal, one speaks of benefits or branches. A forked branch in a common antenna system has e.g. an input which is connected to a supplying main line, an output which is connected to an outgoing main line via which the majority of the supplied high-frequency energy is passed on to a consumer, and a branch which is connected to the main line over which a certain part of it to -conducted high-frequency energy is branched off.

Det er kjent en forgreningskopling fra tysk patentskrift nr. 1.276.146 som har en ohmsk forgreningsmotstand og en for til-pasning tjenende transformator hvis fotpunkt er forbundet via en kondensator til jord. Blindmotstanden i kondensatoren har ved fre-kvenser i lang- mellom- og kortbølgeområdet en slik verdi at transformatoren ikke lenger har noen virkning og hovedsakelig bare er virksom som forgreningsmotstand. Transformatoren og kondensatoren danner tilsammen en serieresonanskrets som medfører at en topp dannes i forgreningens dempningskarakteristikk mellom kortbølgeom-rådet og fjernsynsbånd I. A branch connection is known from German patent document no. 1,276,146 which has an ohmic branch resistor and a matching transformer whose base point is connected via a capacitor to ground. At frequencies in the long-medium and short-wave range, the reactive resistance in the capacitor has such a value that the transformer no longer has any effect and mainly only acts as a branching resistance. The transformer and the capacitor together form a series resonant circuit which results in a peak being formed in the branch's attenuation characteristic between the shortwave range and television band I.

De kjente forgreningskoplinger har ingen retningsavhengig-het. De kan derfor ikke de krav som stilles til en forgrener i fellesantenneanlegg med hensyn til gode dempningsegenskaper innenfor et bredt frekvensbånd. Særlig virker den i begge retninger virk-somme forgreningsmotstand forstyrrende. The known branch connections have no direction dependence. They therefore cannot meet the requirements that are placed on a splitter in a shared antenna system with regard to good damping properties within a wide frequency band. In particular, the bidirectional branching resistance is disruptive.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fordeler eller forgrener med en retningsavhengig bredbåndstransformator som representerer den forbedring at foruten fjernsynssignaler over-føres også signaler i langbølge-, mellombølge-, og kortbølgeområdet med tilstrekkelig nivå samtidig som antall komponenter holdes minst mulig. The purpose of the invention is to provide a distributor or splitter with a direction-dependent broadband transformer which represents the improvement that, in addition to television signals, signals in the long-wave, medium-wave and short-wave range are also transmitted with a sufficient level while keeping the number of components to a minimum.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at for mest mulig jevn hevning av nivået av de overførte høyfrekvenssignaler i lang-, mellom- og kortbølgebåndet, er det mellom den fjerde klemme og jord koplet en kondensator som har en stor impedans for frekvensene i det nevnte området, og; at det mellom den tredje og/eller fjerde klemme og jord er koplet minst én induktivitet, uten at denne ligger i serie med kondensatoren. This is achieved according to the invention by the fact that for the most even possible raising of the level of the transmitted high frequency signals in the long, medium and short wave bands, a capacitor is connected between the fourth terminal and earth which has a large impedance for the frequencies in the mentioned range, and ; that at least one inductance is connected between the third and/or fourth terminal and ground, without this being in series with the capacitor.

En fordeler eller forgrener med disse trekk hever nivået av signalene i lang-, mellom- og kortbølgeradioområdet så meget at det f.eks. har samme verdi som for fjernsynssignalene. A distributor or brancher with these features raises the level of the signals in the long-, medium- and short-wave radio range so much that it e.g. has the same value as for the television signals.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av kravene Further features of the invention will appear from the claims

2- 5. 2-5.

Noen utførelseseksempler på oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til tegningene. Fig. 1 viser et prinsippskjema for en kjent forgrener med en retningsavhengig bredbåndstransformator i gaffelkopling. Fig. 2 viser et blokkskjema for en transformator hvis fotpunkt via en kondensator er forbundet med jord. Fig. 3 viser et blokkskjema for en retningsavhengig bredbåndtransformator hvis fotpunkt via en parallelkopling av en kondensator og en induktivitet er forbundet med jord. Fig. 4 viser et blokkskjema for en retningsavhengig bredbåndstransformator hvis fotpunkt via en kondensator og hvis'tredje klemme via en induktivitet er forbundet med jord. Fig. 5 viser et blokkskjema for en retningsavhengig bredbåndstransformator hvis fotpunkt via en parallelkopling av en kondensator og en induktivitet og hvis tredje klemme via en induktivitet er forbundet med jord. Fig. 6 viser kurver for dempningen i en forgrener ifølge fig. 5 i avhengighet av frekvensen. Some embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings. Fig. 1 shows a schematic diagram of a known splitter with a direction-dependent broadband transformer in a fork connection. Fig. 2 shows a block diagram for a transformer whose foot point is connected to earth via a capacitor. Fig. 3 shows a block diagram for a direction-dependent broadband transformer whose foot point is connected to earth via a parallel connection of a capacitor and an inductance. Fig. 4 shows a block diagram for a direction-dependent broadband transformer whose foot point is connected via a capacitor and whose third terminal via an inductance is connected to ground. Fig. 5 shows a block diagram for a direction-dependent broadband transformer whose foot point is connected via a parallel connection of a capacitor and an inductance and whose third terminal via an inductance is connected to earth. Fig. 6 shows curves for the damping in a manifold according to fig. 5 depending on the frequency.

Prinsippskjemaet på fig. 1 viser en retningsavhengig bredbåndstransformator i gaffelkopling, slik som den f.eks. anvendes i en forgrener i et fellesanetenneanlegg. En slik forgrener har en første klemme 3 som er forbundet med en høyfrekvensledning 2 for tilførsel av radio- og fjernsynssignaler, en andre klemme 5 som er forbundet med en utgående høyfrekvensledning 4 og som leder videre størstedelen av den innkommende høyfrekvensenergi, en tredje klemme 7 som er forbundet med en grenledning 6 over hvilken det tas ut en bestemt andel av den innkommende høyfrekvensenergi, og en fjerde klemme 8 som er direkte forbundet med jord. De med streker viste motstander 9510 og 11 symboliserer bølgemotstanden for høyfrekvens-ledningene 2,4 og 6. The principle diagram in fig. 1 shows a direction-dependent broadband transformer in a fork connection, such as the one e.g. is used in a branch in a common heating system. Such a splitter has a first terminal 3 which is connected to a high-frequency line 2 for the supply of radio and television signals, a second terminal 5 which is connected to an outgoing high-frequency line 4 and which conducts the majority of the incoming high-frequency energy, a third terminal 7 which is connected to a branch line 6 over which a certain proportion of the incoming high-frequency energy is taken out, and a fourth terminal 8 which is directly connected to earth. The dashed resistors 9510 and 11 symbolize the wave resistance for the high-frequency wires 2,4 and 6.

Fra den første klemm3 fører første ledningsstykke 12 From the first terminal 3 leads the first piece of wire 12

til den andre klemme 5 og en første vikling 13 til den andre klemme 8. Et annet ledningsstykke 14 forbinder den tredje klemme 7 med to the second terminal 5 and a first winding 13 to the second terminal 8. Another piece of wire 14 connects the third terminal 7 with

den fjerde klemme 8 via en tilpasningsmotstand 15. Mellom den tredje og andre klemme 7 resp. 5, befinner seg den andre vikling 16 seg. the fourth terminal 8 via a matching resistor 15. Between the third and second terminal 7 resp. 5, the second winding 16 is located.

Ledningsstykkene 12 og 14 og viklingene 13 og 16 er mag-netisk koplet med hverandre idet det første ledningsstykke 12 med den andre vikling 16 og det andre ledningsstykke 14 med den første vikling 13 som antydet med de strekede linjer mellom ledningsstykkene og viklingene. The wire pieces 12 and 14 and the windings 13 and 16 are magnetically coupled to each other, the first wire piece 12 with the second winding 16 and the second wire piece 14 with the first winding 13 as indicated by the dashed lines between the wire pieces and the windings.

For at en signalspenning i lang-, mellom- og kortbølgeom-rådet som påtrykkes inngangen E i den retningsavhengige bredbåndtransformator 1 skal opptre med tilstrekkelig nivå i utgangen A og avgreningen S, må det bl.a. sørges for at den nevnte signalspenning, ikke ledes til jord via den første vikling 13 > fordi da ville det med strekprikket linje A på fig. 6 viste forløp av utgangsdempningen D dvs. dempningen mellom den første klemme 3 og den tredje klemme 7 opptre. Ved dette kurveforløp ville signalene i lang- og mellom-bølgeområdet dempes sterkt og deler av kortbølgeområdet dempes noe. In order for a signal voltage in the long-, medium- and short-wave range that is applied to the input E in the direction-dependent broadband transformer 1 to appear at a sufficient level in the output A and the branch S, it must, among other things, ensure that the aforementioned signal voltage is not led to earth via the first winding 13 > because then the dotted line A in fig. 6 showed the course of the output attenuation D, i.e. the attenuation between the first terminal 3 and the third terminal 7 occurs. With this course of the curve, the signals in the long- and medium-wave range would be strongly attenuated and parts of the short-wave range somewhat attenuated.

Et meget gunstigere kurveforløp får man hvis man som vist på fig. 2 mellom klemmen 8 av det for enkelthets skyld bare viste A much more favorable course of the curve is obtained if, as shown in fig. 2 between the clamp 8 of what was only shown for simplicity

blokksymbol 100 for den retningsavhengige bredbåndstransformator, og jord kopler en kondensator 17. Da får man et forløp som svarer til den strekede linje B på fig. 6. Kapasiteten av kondensatoren 17 bestemmer i dette tilfellet posisjonen av resonanspunktet R som block symbol 100 for the direction-dependent broadband transformer, and earth connects a capacitor 17. Then you get a course that corresponds to the dashed line B in fig. 6. The capacity of the capacitor 17 determines in this case the position of the resonance point R which

f.eks. kan ligge ved ca. 2 MHz. Kurveforløpet B viser tydelig at nivået for signalene i lang- og mellombølgeområdet som følge av kondensatoren med en bestemt kapasitet kan heves, men på den annen side blir dempningsforløpet meget uregelmessig. Et noe gradert kurveforløp oppnår man hvis man ifølge et første utførelseseksempel på oppfinnelsen parallelt med kondensatoren 17 kopler en induktivitet 18 som vist på fig. 3, slik at i forbindelse med induktiviteten i den retningsavhengige bredbåndtransformator 100 dannes en reso-nansdyktig nettverk hvis resonansfrekvens ligger innenfor lang-, mellom- og kortbølgeradioområdet. En i serie med induktiviteten 18 liggende ohmsk motstand 19 tjener til å gi induktiviteten en bestemt godhet som lineæriteten av kurveforløpet er avhengig av. e.g. can be located at approx. 2 MHz. The course of the curve B clearly shows that the level of the signals in the long and medium wave range can be raised as a result of the capacitor with a certain capacity, but on the other hand the attenuation course becomes very irregular. A somewhat graduated curve progression is obtained if, according to a first embodiment of the invention, an inductance 18 is connected in parallel with the capacitor 17 as shown in fig. 3, so that in connection with the inductance in the direction-dependent broadband transformer 100, a resonant network is formed whose resonant frequency lies within the long-, medium- and short-wave radio range. An ohmic resistance 19 lying in series with the inductance 18 serves to give the inductance a certain goodness on which the linearity of the curve depends.

En i praksis tilstrekkelig lineærisering av kurveforløpet kan oppnås med et andre utførelseseksempel ifølge oppfinnelsen som vist på fig. 4 hvor det mellom den fjerde klemme 8 og jord er koplet en kondensator 20 og mellom den tredje klemme 7 og jord er koplet en seriekopling av en induktivitet 21 og en ohmsk motstand 22. Kondensatoren 20, induktiviteten 21 og den ohmske motstand 22 A practically sufficient linearization of the course of the curve can be achieved with a second embodiment according to the invention as shown in fig. 4 where a capacitor 20 is connected between the fourth terminal 8 and earth and a series connection of an inductance 21 and an ohmic resistance 22 is connected between the third terminal 7 and earth. The capacitor 20, the inductance 21 and the ohmic resistance 22

har f.eks. de verdier som er vist på fig. 4. has e.g. the values shown in fig. 4.

Et vidtgående lineært kurveforløp oppnås hvis det ifølge A largely linear curve progression is achieved if according to

et tredje utførelseseksempel ifølge oppfinnelsen mellom den fjerde klemme 8 for den retningsavhengige bredbåndtransformator 100 og jord er koplet en parallelkopling av en kondensator 23 og en seriekopling av en induktivitet 24 og en ohmsk motstand 25, og mellom den tredje klemme 7 og jord er koplet en seriekopling av en induktivitet 26 og en ohmsk motstand 27. a third embodiment according to the invention between the fourth terminal 8 of the direction-dependent broadband transformer 100 and earth is connected a parallel connection of a capacitor 23 and a series connection of an inductance 24 and an ohmic resistance 25, and between the third terminal 7 and earth is connected a series connection of an inductance 26 and an ohmic resistance 27.

En forgrener ifølge utførelseseksemplet på fig. 5 har det kurveforløp som er vist med C på fig. 6, hvor kapasitetsverdien for kondensatoren 23 påvirker posisjonen av resonanspunktet R, induktivitetene 24 og 26 påvirker utgangsdempningen D og motstandene 25 A brancher according to the design example in fig. 5 has the course of the curve shown by C in fig. 6, where the capacitance value of the capacitor 23 affects the position of the resonance point R, the inductances 24 and 26 affect the output attenuation D and the resistors 25

og 27 påvirker steilheten av kurveforløpet i lang- og mellombølge-området som vist med den prikkede linje D på fig. 6. and 27 affects the steepness of the curve in the long- and medium-wave range as shown by the dotted line D in fig. 6.

For oppbygning av en forgrener ifølge fig. 3,4 og 5 har For the construction of a branch according to fig. 3,4 and 5 have

det vist eeg formålstjenelig å vikle induktivitetene 18,21,24 og 26 med en slik tråd at induktiviteten har en ohmsk motstandsverdi som tilsvarer motstandsverdiene for de ohmske motstander 19,22,25 og 27. Derved kan de viste motstander falle bort. it is also expedient to wind the inductances 18,21,24 and 26 with such a wire that the inductance has an ohmic resistance value that corresponds to the resistance values of the ohmic resistors 19,22,25 and 27. Thereby the resistors shown can be omitted.

Det er videre fordelaktig som retningsavhengig bredbåndtransformator å anvende en transformator i gaffelkopling med en ferromagnetisk kjerne med to akseparallelle vikleåpninger. Kjernen har fire viklinger av hvilke den første og den tredje vikling svarer til ledningsstykkene 12 og 14 på fig. 1 og den andre og den fjerde vikling svarer til de to andre viklinger 13 og 16. Viklingene er viklet på kjernen på følgende måte. Fra den første klemme er den første vikling viklet gjennom den første åpning og forbundet med den andre klemme. Den tredje vikling er viklet gjennom den andre åpning og i motsatt viklingsretning og forbinder den tredje klemme via en tilpasningsmotstand med jord. Gjennom den andre åpning er videre viklet den andre vikling som forbinder den første klemme med jord. It is also advantageous as a direction-dependent broadband transformer to use a transformer in fork connection with a ferromagnetic core with two axis-parallel winding openings. The core has four windings of which the first and the third winding correspond to the wire pieces 12 and 14 in fig. 1 and the second and fourth windings correspond to the other two windings 13 and 16. The windings are wound on the core in the following way. From the first clamp, the first winding is wound through the first opening and connected to the second clamp. The third winding is wound through the second opening and in the opposite winding direction and connects the third terminal via a matching resistor to earth. Through the second opening, the second winding connecting the first clamp to earth is further wound.

Den fjerde vikling er viklet gjennom den første åpning og ligger mellom den tredje klemme og jord. Den første og tredje vikling skal ha et mindre vindingstall enn den andre og fjerde vikling. Anvendelsen av en slik bredbåndtransformator gir samtidig en forholdsvis stor utgangsdemping mellom den tredje og andre klemme og dette er nødvendig for forstyrrelsesfri signaloverføring. The fourth winding is wound through the first opening and lies between the third clamp and ground. The first and third winding must have a smaller number of turns than the second and fourth winding. The use of such a broadband transformer also provides a relatively large output damping between the third and second terminals and this is necessary for interference-free signal transmission.

Claims

1. Distributor or brancher for high-frequency signals, especially television and radio signals, in a common antenna system, with a directional broadband transformer with four terminals, preferably a fork connection, the first terminal of which is connected to a wire supplying the high-frequency signals, the second terminal of which is connected to a wire which transmits the high-frequency signals, the third terminal of which is connected to a wire that transmits a certain energy proportion of the high-frequency signals, and the fourth terminal of which is connected to ground, characterized in that for the most even possible raising of the level of the transmitted high-frequency signals in long-, between - and the shortwave range, there is a capacitor (17,20) connected between the fourth terminal (8) and ground which has a large impedance for the frequencies in the said range, and that between the third and/or fourth terminal (7 resp. 8) and ground, at least one inductance (18,21,24,26) is connected without this being in series with the capacitor.

2. Distributor or branch according to claim 1, characterized in that an inductance (18) is connected parallel to the capacitor (17) between the fourth terminal (8) and ground.

3. Distributor or branch according to claim 2, characterized in that a series connection of an inductance (18) and an ohmic resistance (19) is connected in parallel with the capacitor (17)••

4. Distributes or branches according to one of claims 1-3, characterized in that a series connection of an inductance (21) and an ohmic resistance (22) is connected between the third terminal (7) and ground.

5. Distributor or branch according to claim 3 or 4, characterized in that the ohmic resistance of the inductance (21,24,26) is so great that it replaces the series resistance (22,25,27).