DE1516824C - Verteilerschaltung zum Aufteilen von Hochfrequenzenergie - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Verteilerschaltung zum Aufteilen von Hochfrequenzenergie, insbesondere Stammleiterverteiler für Gemeinschaftsantennenanlagen für den gesamten Rundfunk- und Fernsehbereich, unter Verwendung eines aus zwei Leitungspaaren aufgebauten, mit einem vorgeschalteten Tiefpaß versehenen Übertragers, bei dem jeweils eine Leitung des einen Leitungspaares mit jeweils einer Leitung des anderen Leitungspaares zu einer Zweidrahtleitung zusammengefaßt ist und die beiden Leitungen jeweils eines Leitungspaares eingangsseitig miteinander verbunden sind.

Es sind Verteilerschaltungen bekannt, in deren Verteilerzweige ohmsche Widerstände eingebaut sind. Derartige Verteiler haben eine zu hohe Durchgangsdämpfung, so daß sich ihre Verwendung, insbesondere bei Frequenzen des Fernsehbereiches IV, V, als sehr nachteilig erweist. .

Weiterhin ist aus der USA.-Patentschrift 2 776 408 ein Netzwerk zur gleichmäßigen Aufteilung von Hochfrequenzenergie des VHF-Bereiches auf zwei Verbraucher bekannt, das einen aus zwei Leitungspaaren aufgebauten Leitungsübertrager enthält, bei dem jeweils eine Leitung des einen Leitungspaares mit jeweils einer Leitung des anderen Leitungspaares gekoppelt ist und beide Leitungen eine Zweidrahtleitung bilden. Zusätzlich sind diesem Übertrager zur Widerstandsanpassung zwischen dem Eingang des Netzwerkes und dem Übertrager einerseits und dem Übertrager und den beiden Ausgängen andererseits jeweils mehrere Tiefpaßfilter zugeschaltet, deren obere Grenzfrequenz stets oberhalb der höchsten zu übertragenden Frequenz, in diesem Falle oberhalb des VHF-Fernsehbereiches, liegt. Dieser schaltungsmäßige Aufwand ist jedoch für einen Zweifachverteiler relativ groß, insbesondere wenn man berücksichtigt, daß dieser Verteiler, ähnlich wie andere bekannte Verteilerschaltungen mit einem Übertrager in. ihrem Frequenzverhalten so schmalbandig sind, daß ihre Verwendung über den gesamten Frequenzbereich von Rundfunk und Fernsehen nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verteilerschaltung mit Anschlüssen für eine ankommende und vier abgehende koaxiale. Leitungen zu schaffen, die für den Frequenzbereich von 150 kHz bis 860 MHz bei eingangsseitiger Anpassung an die ankommende Leitung im UKW- und Fernseh bereich möglichst geringe Dämpfungsverluste aufweist. Bei einer Verteilerschaltung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Tiefpaß zwischen den eingangsseitigen Verbindungspunkten der beiden Leitungspaare eingeschaltet ist und eine zwischen dem Mittel- und Kurzwcllenbercich liegende obere Grenzfrequenz aufweist und daß jede Leitung der beiden Leitungspaare ausgangsscitig mit je einem gleich großen ohmschen Verbraucherwiderstand abgeschlossen ist. Der schaltungsmäßige Aufwand für eine derart ausgebildete Vierfach-Vcrteileranordnung ist sehr gering, insbesondere im Vergleich zu der bekannten, ebenfalls einen Leitungsübertrager verwendenden Verteilerschaltung, die darüber hinaus nur als Zweifachvcrteiler ausgebildet ist. Hin weiterer Vorleil ergibt sich durch die große Breitbandigkeit über den gesamten Rundfunk- und i-'crnschhcrcich bei nahezu gleichbleibend niedriger Verlcilerdümpfung, die im Frequcnzhcrcich von 10 MIIZ bis 860 MII/ bei etwa 6db liegt.

Hei l'rcqiiL'ii/cn, die oberhalb der (ircn/freqticn/. des Tiefpasses liegen, ist die Verteileranordnung eingangsseitig an die ankömmende Hochfrequenzleitung angepaßt. Im Frequenzbereich des Tiefpasses besteht dagegen am Eingang keine Anpassung, so daß in diesem Bereich zur Verteilerdämpfung von etwa 6 db noch die Verluste durch Fehlanpassung von etwa 2 db dazukommen, die sich jedoch in Anbetracht des im allgemeinen hohen Signalpegels in diesem Frequenzbereich nicht störend bemerkbar machen.

In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die beiden Leitungen jeweils eines Leitungspaares am Übertragerausgang über einen ohmschen Querwiderstand miteinander verbunden sind. Dadurch läßt sich mit geringem Aufwand eine wesentliche Verbesserung der ausgangsseitigen Anpassung und eine bessere gegenseitige Entkopplung der einzelnen Ausgänge erzielen. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand von zwei Figuren näher erläutert, und zwar zeigt
F i g. 1 das Schaltbild einer Verteilerschaltung,
F i g. 2 den Aufbau des Leitungsübertragers der Verteilerschaltung unter Verwendung eines Doppel- ,. loch-Magnetkerns. ^;<

. Die in der F i g. 1 dargestellte Verteilerschaltung besteht aus einem aus Leitungsteilen aufgebauten Übertrager, der vom Eingang gesehen aus zwei parallelgeschalteten Leitungspaaren Ll, L4 bzw. Ll, L3 gebildet ist, von denen jeweils eine Leitung Ll bzw. L 4 des einen Leitungspaares mit jeweils einer Leitung Ll bzw. L3 des anderen Leitungspaares gekoppelt ist. An den Ausgängen 1, 2, 3, 4 des Übertragers sind die Leitungen Ll, L2, L3, LA mit je einem gleich großen Verbraucher Z abgeschlossen. Die eingangsseitigen Verbindungspunkte 5, 6 der beiden je ein Leitungspaar bildenden Leitungen Ll, LA bzw. L2, L3 sind über einen Tiefpaß, bestehend aus der Induktivität L und der Kapazität C, miteinander verbunden. Die obere Grenzfrequenz des Tiefpasses ist so gewählt, daß der gesamte Lang- und Mittelwellenbereich des Rundfunks erfaßt wird. Oberhalb dieses Frequenzbereiches, in dem die Verteilerschaltung eingangsseitig an die ankommende Hochfrequenzleitung angepaßt und in dem der Tiefpaß hochohmig ist, gelangt die Hochfrequenzenergie nur über den Verbindungspunkt 5 in die Leitungen L1 und ν LA. Durch die zwischen den Leitungen Ll und L2 bzw. LA und L3 auftretende Gegeninduktivität wird nun ein Teil der Hochfrequenzenergie von Ll nach L 2 bzw. von LA nach L3 übergekoppelt, so daß die Hochfrequenzenergie auf alle vier Ausgänge 1, 2, 3, 4 verteilt wird. Bei Frequenzen, die unterhalb der Grenzfrequenz des Tiefpasses liegen, gelangt die Hochfrequenzenergie sowohl an den Verbindungspunkt 5 als auch über den Tiefpaß an den Verbindungspunkt 6, so daß die Leitungen Ll, L4 einerseits und die Leitungen L2, L3 des Übertragers andererseits gleichzeitig mit Hochfrequenzenergie gespeist werden. In diesem Falle heben sich die durch Ll und L2 bzw. L4 und L3 verursachten Magnetfelder praktisch auf, so daß der Übertrager für diesen Frequenzbereich unwirksam ist. Der Übertrager wird folglich nur für Signale des Kurzwellen-, UKW- und Fernsehbcrcichs verwendet, während die Signale des Lang- und Mittclwellenberciches über den Tiefpaß den vier Ausgängen zugeführt werden. Eine derartige mit einfachen Mitteln aufgebaute Vertcilerschaltung unter Verwendung eines Übertragers bietet den Vorteil einer möglichst dämpfimgsiirmcn Aufteilung für im Kurzwellen-, UKW- und IxTiisehbcreich liegenden llochfreciuenzsiguale, ohne

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dabei auf eine genügend große Bandbreite von 150 kHz bis 860 MHz verzichten zu müssen. Es ergibt sich zwar außerhalb des Frequenzbereiches des Übertragers eine etwas höhere Verteilerdämpfung, doch wirkt sich diese infolge des im allgemeinen wesentlich höheren Empfangspegels der im Lang- und Mittelwellenbereich liegenden Signale nicht nachteilig aus.

Unter der Voraussetzung, daß bei am Eingang eingespeister Hochfrequenzenergie an den Ausgängen 1 und 4 bzw. 2 und 3 eine amplituden- und phasengleiche Spannung anliegt, daß also zwischen den Ausgängen 1 und 4 bzw. 2 und 3 keine Potentialdifferenz bei gleicher Phasenlage vorhanden ist, können die Ausgänge 1 und 4 bzw. 2 und 3, ohne daß Ausgleichsströme fließen, miteinander verbunden werden. In der in F i g. 1 dargestellten Schaltung sind diese Ausgänge über je einen ohmschen Querwiderstand χ · Z miteinander verbunden. Dadurch kann bei geringem Aufwand eine wesentliche Verbesserung der ausgangsseitigen Anpassung und eine bessere gegenseitige Entkopplung der Ausgänge erzielt werden. Die Eingangsanpassung und die Durchgangsdämpfung werden dadurch nicht beeinflußt.

Für den Fall, daß die in einen der Ausgänge 1,2,3,4 gemessene Anpassung S₂ = 1 sein soll und daß die zwischen den Ausgängen 1 und 2 bzw. 3 und 4 gestrichelt eingezeichneten Querwiderstände 2 · Z betragen, was als Mittelwert und nur bei einer bestimmten Frequenz gilt, ergibt sich für jeden der beiden ohmschen Querwiderstände χ · Z eine Größe, die etwa 80°/₀ des Verbraucherwiderstandswertes beträgt.

Den mechanischen Aufbau eines in einer erfindungsgemäßen Verteileranordnung verwendeten Übertragers zeigt die F i g. 2. Auf einem Doppelloch-Magnetkern 7 sind die einzelnen Leitungen Ll, L2, Li, LA spulenartig angeordnet. Dabei sind die Leitungen L1 und Ll bzw. L3 und LA zu je einer Zweidrahtleitung 8, 9 zusammengefaßt, deren Wellenwiderstand dem doppelten Wert des Verbraucherwiderstandes Z entspricht. Die Verwendung einer Zweidrahtleitung bietet den Vorteil, daß durch die stets im gleichen gegenseitigen Abstand verlaufenden Leitungen Ll und L2 bzw. L3 und L4 eine gleichmäßige Kopplung über die ganze Leitungslänge möglich ist. Berücksichtigt, man, daß die Länge der Zweidrahtleitung je nach Frequenz A/₄ oder A/₂ bzw. ein Vielfaches davon betragen kann,

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45 dann können die in Fig. 1 gestrichelt gezeichneten Querwiderstände 2 · Z bei Verwendung einer Zweidrahtleitung mit einem Wellenwiderstand von z. B. 2Z = 120Ω zwischen 40 Ohm bei λ/₂ und 360 0hm bei λ/₄ schwanken. Die Anpassung bleibt dabei zwischen 40 und 860 MHz ^ 1,5. >

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verteilerschaltung zum Aufteilen von Hochfrequenzenergie, insbesondere Stammleiterverteiler für Gemeinschaftsantennenanlagen für den gesamten Rundfunk- und Fernsehbereich, unter Verwendung eines aus zwei Leitungspaaren aufgebauten, mit einem vorgeschalteten Tiefpaß versehenen Übertragers, bei dem jeweils eine Leitung des einen Leitungspaares mit jeweils einer Leitung des anderen Leitungspaares zu einer Zweidrahtleitung zusammengefaßt ist und die beiden Leitungen jeweils eines Leitungspaares eingangsseitig miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Tiefpaß (LC) zwischen den eingangsseitigen Verbindungspunkten (5, 6) der beiden Leitungspaare (Ll, L4 bzw. L2, L3) eingeschaltet ist und eine zwischen dem Mittel- und Kurzwellenbereich liegende obere Grenzfrequenz aufweist und daß jede Leitung der beiden Leitungspaare ausgangsseitig mit je einem gleich großen ohmschen Verbraucherwiderstand abgesch lossen ist.

2. Verteilerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zweidrahtleitungen (8, 9) auf einen Doppelloch-Magnetkern (7) spulenartig angeordnet sind.

3. Verteilerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerschaltung bei Frequenzen, die oberhalb der Grenzfrequenz des Tiefpasses (L, C) liegen, eingangsseitig an die ankommende Hochfrequenzleitung angepaßt ist.

4. Verteilerschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Leitungen jeweils eines Leitungspaares am Ubertragerausgang über je einen ohmschen Querwiderstand (x· Z) miteinander verbunden sind.

5. Verteilerschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des ohmschen Querwiderstandes (x · Z) etwa 80 % des Verbraucherwiderstandswertes beträgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen