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Verteiler mit Transformator für Ströme hoher Frequenz Die Erfindung
hat eine Einrichtung zum Gegenstand, durch welche ein von Signalströmen hoher Frequenz
durchflossener Stromkreis mit einer bestimmten Anzahl von Nutzstromkreisen verbunden
werden kann, welche voneinander unabhängig sein sollen. Bei einem gegenwärtig benutzten
Verfahren wird der Erzeugerkreis mit einem Transformator mit hohem Übersetzungsverhältnis
verbunden, der Verteilerschienen mit niedriger Impedanz speist, und an diese Schienen
werden die Nutzstromkreise parallel angeschlossen. Wenn die scheinbare Impedanz
des Erzeugerkreises von der anderen Seite des Transformators aus betrachtet klein
ist gegen die individuelle Impedanz der Nutzstromkreise, sind diese untereinander
sehr schwach gekoppelt und können praktisch als unabhängig angesehen werden. Insbesondere
ist die einem von ihnen zugeführte Signalspannung unabhängig von der Zahl der angeschlossenen
Kreise, sofern diese Zahl nicht übermäßig groß ist.
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Die Durchführung dieses Verfahrens stößt bei Signalströmen von hoher
Frequenz auf Schwierigkeiten, da es nicht möglich ist, Verteilerschienen mit sehr
geringer Impedanz ohne Anwendung von Mitteln herzustellen, welche die eigene Induktanz
der Leiter äußerst vermindern. Eine kreisförmige Schleife aus einem Draht von i
mm und einem Durchmesser von i cm hat nämlich eine Selbstinduktion von annähernd
15 tausendstel Mikrohenry, was bei einer Frequenz von 25 MHz einer Reaktanz von
2,4 Ohm entspricht. Dieser Wert ist unannehmbar, wenn die Impedanz der Verteilerschienen
z. B. i Ohm beträgt, ein Wert, der zweckmäßig ist, um eine gewisse Anzahl von Kreisen
zu speisen, die aus koaxialen Paaren mit einer Impedanz in der Größenordnung von
ioo Ohm bestehen.
Die Einrichtung gemäß der Erfindung besteht im
wesentlichen aus einem Transformator, bei .dem die Sekundärwicklung nur eine einzige
Windung besitzt, welche die Außenfläche des Transformators bedeckt und deren Enden
mit zwei leitenden, durch einen dielektrischen Zwischenraum von geringer Stärke
getrennten Armaturen verbunden sind, an welchen die Anschlüsse der Nutzstromkreise
regelmäßig verteilt sind.
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Durch eine solche Anordnung vermindert man zugleich die scheinbare
Impedanz des gemeinsamen Generators und die wechselseitige Impedanz zwischen den
Nutzstromkreisen.
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Die erwähnte Wicklung kann durch mehrere leitende Bänder gebildet
werden, die regelmäßig auf der ganzen Fläche des Kernes des Transformators verteilt
sind.
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Diese Wicklung kann aber auch durch eine leitende Schale gebildet
werden, die den Kern umgibt und nach einer oder mehreren ihrer äußeren Erzeugenden
geschlitzt ist.
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Zuweilen wird man Anpassungswiderstände am Eingang jedes Einzelkreises
einschalten, um die Ausbildung stehender Wellen zu unterbinden. In diesem Fall wird
man vorzugsweise an dem Umfang einer Armatur des Verteilers leitende Elemente anbringen,
die als Schirm für die Anpassungswiderstände dienen, z. B. in Form von Rinnen.
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Die Einrichtung gemäß der Erfindung kann beispielsweise verwendet
werden, um die von einer Antenne aufgenommenen Ströme an mehrere Radioempfänger
zu verteilen, wobei für jeden Empfänger ein Empfang gewährleistet wird, der unabhängig
von den an den anderen Empfängern vorgenommenen Bedienungsmaßnahmen ist.
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Zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Einrichtung werden
im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben.
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Abb. i ist eine zur Hälfte geschnittene Draufsicht eines Verteilers
gemäß der Erfindung; Abb. 2 ist eine ähnliche Ansicht einer Variante. Bei den dargestellten
Einrichtungen ist der Verteilerkreis asymmetrisch, und einer seiner Pole befindet
sich auf Erdpotential. Diese Anordnung ist vorteilhaft 'bei Verwendung von koaxialen
Kabeln zum Verbinden der verschiedenen Teile einer Anlage gemäß einer üblichen und
zweckmäßigen Praxis.
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Die Anordnung umfaßt einen herabsetzenden Impedanzübertrager, bestehend
aus einem Toroidkern i aus gewalztem Blech von geringer Stärke und hoher Permeabilität
oder aus Eisenpulver, das mit einem Dielektrikum agglomeriert ist. Die Primärwicklung
besitzt eine bestimmte Anzahl von Windungen aus feinem Draht, der regelmäßig um
den Kern i gewickelt und mit der erforderlichen Isolation versehen ist. Die Windungszahl
dieser Wicklung ist dabei in bekannter Weise in Abhängigkeit von der Impedanz des
Erzeugerkreises bestimmt. Die Sekundärwicklung besitzt eine einzige Windung 2, bestehend
aus mehreren leitenden Streifen in Bandform, die auf der ganzen Oberfläche des Kernes
i regelmäßig verteilt sind. Die Enden der Windung 2 sind mit einem Verteiler verbunden.
Der letztere umfaßt eine Hauptarmatur 3 aus leitendem Material in Topfform, die
an Erde gelegt "werden kann. Der Boden dieser Armatur besitzt eine kreisförmige
Öffnung .4, in welche der Transformator eingesetzt ist, und die zvlindrische Wandung
dieser Armatur ist von Löchern 5 durchbrochen, die regelmäßig kranzförmig verteilt
sind. Der Verteiler umfaßt eine zweite Armatur 6 in Form einer Scheibe, deren Mitte
kreisförmig ausgespart ist, wie die vorhergehende. Die Armatur 6 ist an ihrem Umfang
mit Anschlußbolzen 7 versehen, welche senkrecht zur Ebene der Scheibe 6 abgebogen
sind. Die beiden Armaturen 3 und 6 werden durch dielektrische Teile 8 in geringem
Abstand von einander gehalten. Die beiden Enden der Windung des Transformators sind
bei 9 mit den Armaturen auf ihrer ganzen Breite verlötet, wodurch die elektrische
Stetigkeit des Kreises gewährleistet wird.
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Die Nutzstromkreise sind an den Verteiler durch Vermittlung von Paaren
von biegsamen konzentrischen Leitern io angeschlossen. Diese Paare sind zu einem
Bündel vereinigt, welches sich im Innern der Hauptarmatur 3 des Verteilers verzweigt.
Der Außenleiter i i jedes Paares ist abgeschnitten und bei 12 an diese Armatur festgelötet,
während der bei 14 isolierte Innenleiter 13 eine der Öffnungen 5 durchsetzt und
an einen gegenüber diesem Loch 5 angeordneten Anschlußbolzen i_3 angelötet ist.
Dieser Bolzen 15 ist an der Artnatur 3 so befestigt. daß er gegen sie isoliert ist
und sein Ende in Kontakt mit der Armatur 7 steht.
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Bei der in Abb. 2 gezeigter[ `'ariante sind :\npassungswiderstände
16 am Eingang jedes Einzelkreises eingeschaltet. Derartige Widerstände. deren Wert
der Differenz zwischen dem Wellenwiderstand der koaxialen Leitungen und demjenigen
des gemeinsamen Erzeugerkreises gleich sein soll, haben den Vorteil, daß sie die
Aus,bildun,g eines Zustandes von stehenden Wellen auf deii `'erbindungskabeln unterbinden,
-,renn deren Länge gegen die Wellenlänge, welche den verwendeten Signalfrequenzen
entspricht, nicht klein ist.
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Die am Umfang der Hauptarmatur 3 angebrachten kleinen leitenden Rinnen
17 bilden einzelne Schirme für die Anpassungswiderstände 16 und die Verbindungen.
Diese letzteren würden, so ,kurz sie auch wären, ohne Vorhandensein eines Schirmes
eine kapazitive Kopplung zwischen den Nutzstromkreisen hervorrufen, und diese Kopplung
wäre bei sehr hohen Frequenzen nicht vernachlässigbar.