SE427231B - Sendnings-mottagningsvexlare - Google Patents

Description

7812806-3 Uppfinningen är baserad på uppgiften att utveckla en sändnings-mottagningsväxlare av inledningsvis angiven art, som kräver färre ledningar för strömmatning av förstärkaren.

Enligt uppfinningen löses denna uppgift genom att med växlarens sändningskanal en energilagrare är förbunden för lag- ring av en del av energien i sändningssignalen och att denna energilagrare matar förstärkaren. e vid detta utförande av sändnings-mottagningsväxlaren bortfaller en extra strömmatningsledning för mottagningssignab förstärkaren. Någon egen strömmatningskälla för denna förstärka- re på platsen för sändnings-mottagningsomvandlaren och sändnings- -mottagningsväxlaren erfordras ej heller. Eftersom sändnings- och mottagningssignalerna normalt uppträder omväxlande inbördes, är den från den energirika sändningssignalen avledda och i energi- lagraren temporärt lagrade delen av sändningsenergien tillräcklig för att förstärka mottagningssignalen så mycket, att mottagninge- effekten vid ingången på sändar-mottagaranordningen är tillräck- lig för utvärdering. I Enligt en särskilt enkel utföringsform kan energilagraren omfatta en kondensator, som uppladdas medelst sändningssignalen.

Dessutom kan energilagraren omfatta ett med kondensatorn serie- _ kopplat likriktarelement. På detta sätt kan kondensatorn även upp- laddas medelst sändningssignaler, som växlar till sin riktning.

Dessutom förhindrar likriktarelementet urladdning av kondensatorn, sedan sändningssignalen försvunnit.

Med fördel är en transformator för upptransformering av sändningssignalen anordnad på sändningskanalens ingångssida, var- vid energilagraren är förbunden med transformatorn på dess mot sän- dar-mottagaranordningen vända sida. Transformatorn bidrar dels till ökning av amplituden hos den till cmvandlaren via sändningskanalen matade sändningssignalen för att åtminstone delvis kompensera en till följd av överföringsledningen uppkommen dämpning och säker- ställer dessutom, att endast en del av sändningssignalens energi tillföras energilagraren. Transformatorn möjliggör sålunda anpass- ning av omvandlarens och växlarens motstånd till vågmotståndet i överföringsledningen. Under mottagningsdrift medför transformatorn visserligen nedtransformering av mottagningssignalen, men den till överföringsledningen matade mottagningsenergien reduceras ej märk- bart. Däremot säkerställer denna nedtransformering, att energi- 7812806-3 lagraren ej åter uppladdas medelst mottagningssignalen.

När energilagraren omfattar ett laddningsmotstånd, säker- ställes även vid högre ingångsmotstånd hos transformatorn under sändning, att enbart en bestämd del av sändningsenergien tillfö- res energilagraren. Transformatorn är företrädesvis sparkopplad och får härigenom mycket låga egenförluster och kan framställas med mindre materialåtgång i jämförelse med en normal transforma- tor, eftersom underspänningslindningen redan bildar en del av överspänningslindningen.

Uppfinningen beskrivas närmare nedan i exempelform med ledning av åtföljande ritning, där fig 1 visar en sändar-mottagar- ianordning med en sändnings-mottagningeväxlare enligt uppfinningen, fig 2 ett utförligt kopplingsschema för sändnings-mottagningsväxla- - ren enligt fig l, fig 3 driftschemat för växlaren vid sändning och fig U ett driftsohema för växlaren vid mottagning.

Den i fig l visade sändar-mottagaranordningen bildar en elektroakustisk mätanordning för mätning av avståndefller andra fy- sikaliska storheter enligt ekolodsprincipen. För detta ändamål om- fattar den en piezoelektrísk sändnings-mottagningsomvandlare 1, som omvandlar elektriska signaler till ljudvågor, företrädesvis ultra- ljudvågor och omvänt, en sändnings-mottagningsväxlare 2, en koaxi l- överföringsledning 3, en sändar-mottagaranordning 4, i vilken sänd- ningssignalerna alstras och mottagningssignalerna utvärderas, och en spänningskälla 5 på platsen för anordningen 4. Växlaren 2 är å ena sidan via en anslutning 6 förbunden med omvandlaren 1 och å andra sidan via en anslutning 7 med överföringsledningen 3, som i sin andra ände via en anslutning 8 är förbunden med anordningen H.

Sändnings-mottagningsväxlaren 2 består av en sändningskanal 9 och en mottagníngskanal 10, som överlappar varandra vid ändarna.

För båda kanalerna är en elektronisk omkopplingsanordning ll, som för tydlighetens skull visas omfatta en omkopplingskontakt, och en spartransformator 12 gemensamma, varvid omkoppling.anordningen ll befinner sig på sändningskanalens 9 utgångssida resp mottagninga- kanalens 10 ingångssida, medan transformatornïê befinner sig på sändningskanalens 9 ingångssida respektive mottagningskanalens 10 utgångssida. Vidare innehåller kanalen 10 en förstärkare 13 för att förstärka de svaga mottagningssignalerna så mycket, att de i beroende av ledningens 3 längd fortfarande kan utraderas i sändar- -mottagaranordningen H. Förstärkaren 15 strömmatas från en energi- lagrare lä, som är förbunden med kanalens 9 ingångssida. Energi- '7812806-3 lagraren lü innehåller en kondensator 15, ett resistivt laddnings- motstånd 16 och ett härmed seriekopplat likriktarelement 17 i form av en diod.

Omkopplingsanordningen ll antar vid höga signaler, som till- föres växlaren 2, dvs vid sändningssignaler, det visade tillståndet, i vilket den förbinder kanalen 9 med omvandlaren 1 och avskiljer ka- nalen l0. När växlaren 2 däremot tillföres låga signaler, dvs mot- tagningssignaler, antar omkopplingsanordningen ll det andra till- ståndet, i vilket den förbinder omvandlaren 1 med kanalen 10 och av- skiljer sändningskanalen.

Vid sändning tillföres sålunda omvandlaren 1 en från sändar- -mottagaranordníngen H utsänd elektrisk signal via ledningen 3, transformatorn 12, den härmed förbundna delen av sändningskanalen 9 och omkopplingsanordningen ll i det visade tillståndet, varvid om- vandlaren 1 omvandlar sändningssignalen till en ljudvåg och utsän- der densamma. Samtidigt uppladdas kondensatorn 15 via likriktarele- mentet 17 och motståndet 16 medelst en del av sändningssignalen.

Transformatorn 12 och motståndet 16 säkerställer, att den totala sändningsenergien ej flyter i energilagraren lä men att likväl till- räckligt hög spänning föreligger för omställning av omkopplingsanord- ningen ll och sändning av ljudvågorna. Motståndet 16 förhindrar vi- dare överbelastning av kondensatorn 15.

Vid mottagning, då omvandlaren 1 sålunda mottager ljudvå- gor , omställes omkopplingsanordningen 11, så att mottagningssig- nalen tillföres anordningen 4 i och för utvärdering via anord- ningens ll omkopplingskontakt, förstärkaren 13, som nu matas från kondensatorn 15, transformatorn 12 och överföringsledningen 3. Med hänsyn till de mottagna ljudvågorna kan det här gälla ekot av en utsånd ljudvåg eller ljudvågor, som sändes från en annan elektro- akustisk sändar-mottagaranläggning, som står i förbindelse med den visade anläggningen. Utspänningen från förstärkaren 13 nedtransfor- meras visserligen medelst transformatorn 12, men strömmen upptrans- formeras, så att härigenom säkerställes, att likriktarelementet 1? spärras vid mottagning, men trots uppträder, tillräcklig IHOÜÜaEIIiDSS' energi vid ingången 8 på anordningen Ä. Transformatorn 12 möjlig- gör dessutom anpassning av omvandlarens motstånd och växlarens mot- stånd till vågmotståndet i ledningen 3. För samtliga fall är det gynnsammare, om transformatorn 12 är inställbar.

Fig 2 visar närmare uppbyggnaden av sändnings-mottagnings- 2 växlaren 2. Enligt figuren innehåller omkopplingsanordningen ll ?à12au6-3 två antiparallellkopplade dioder 18 och 19, som dels är förbundna med anslutningen 6 och dels med transformatorns l2 ej jordade ände.

Förstärkaren 15 innehåller en npn-transistor 20, vars emitter är jordad och vars kollektor via ett resistivt arbetsmotstånd 21 är förbundet med utgången på energilagraren 14 mellan kondensatorn 15 och motståndet 16. Dessutom är en utgångskondensator 22 inkopp- lad mellan kollektorn i transistorn 20 och transformatorns 12 ojor- dade ände. Mellan kollehrn och basen i transistorn 20 är en pa- rallellkoppling av ett resistivt motstånd 23 och en diod Zü inkopp- lad, varvid anoden i denna diod ZÄ är förbunden med kollektorn.

Ytterligare en diod 25 är inkopplad mellan basen och emittern i transistorn 20 och med sin katod förbunden med basen. Basen är slut- ligen via en ingångskondensator 26 förbunden med anslutningen 6.

När anordningen H tillför anslutningen 7 så hög sändnings- signal, att diodernas 18, 19 och 2Ä knäspänning överskrides, bil- dar dessa dioder praktiskt taget en kortslutning, så att transis- torn 20 är ledande och samtidigt skyddas gentemot överspänníngar.

Härigenom uppkommer det i fig 3 visade schemat. Man finner, att sändníngssignalen dels tillföres energilagraren lä och dels inma- tas direkt till anslutningen 6 via transformatorn 12.

När däremot omvandlaren 1 tillför anslutningen 6 en mot- tagningssignal, är denna så svag, att diodernas 18, 19, 24 och 25 knäspänning ej överskrides. Dessa dioder är därför i huvud- sak spärrade. Vidare år dioden 17 spärrad, så att det i fig 4 vi- sade schemat uppkommer. Man finner, att mottagningssignalen från anslutningen 6 via kondensatorn 26, basen i den av kondensatorn 15 matade transistorn 20 och av dess kollektor förstärkt via konden- satorn 22 och transformatorn 12 överförs till anslutningen 7.

Detta utförande av sändnings-mottagningsväxlaren 2 medför fördelen, att någon extra strömmatningsledning ej erfordras mellan förstärkaren 13 och spännhgskällan 5 och ej heller någon egen spän- ningskålla för förstärkaren 13, medan omvandlaren 1 tillsammans med växlaren 2 trots detta kan anordnas på stort avstånd i beroen- de av ledningens 3 längd från den centrala sändar-mottagaranord- ningen H. Vid ett speciellt utförandehar motstånden och kondensa- torerna följande värden: motstånd 16 = Ä? ohm motstånd 2l 22 kohm motstånd 23 180 kohm .J "flïawzsoe-z kondensator 15 ~ 10 míkrofarad, 35 volt 1 nanofarad, 400 volt 1 nanofarad, H00 volt. kondensator 22 kondensator 26

Claims (6)

1. '7812806-3 Patentkrav l. Sändnings-mottagningsväxlare mellan en sändnings-mot- tagníngsomvandlare och en till en med spänningskälla utrustad sändar-mottagaranordning ledande överföringsledning, med en sänd- ningskanal, via vilken en sändningssignal är överförbar från led- ningen till omvandlaren, och med en mottagningskanal, i vilken en förstärkare ingår, via vilken en mottagningssignal är överförbar -från omvandlaren till överföringsledningen, k ä n n e t e c k - n a d av att med växlarens (2) sändningskanal (9) en energilag- rare (lä) är förbunden för lagring av en del av energien i sänd- ningssignalen och att denna energilagrare (lä) matar förstärkaren (13).

2. Växlare enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att energilagraren (lä) omfattar en kondensator (15). F

3. Växlare enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att energilagraren (lü) omfattar ett med kondensatorn (15) seriekopp- lat likriktarelement (17). Ä.

Växlare enligt krav 1, 2 eller 3, k ä n n e t e c k - n a d av att en transformator (12) för upptransformering av sänd- ningssignalen är anordnad på sändningskanalens (9) ingångssida och att energilagraren (lä) är förbunden med transformatorn (12) på dess 2 mot sändar-mottagaranordningen (H) vända sida.

5. Växlare enligt något av kraven l-4, k ä n n e t e c k - n a d av ett i energilagraren (lä) ingående laddningsmotstånd (16).

6. Växlare enligt krav H eller 5, k ä n n e t e c k n a d .av att transformatorn (12) är sparkopplad.