Koppler sind Aufbauten in der Elektrotechnik mit
deren Hilfe ein spektrales Signal in Form von symmetrischen oder
unsymmetrischen Teilleistungen auf mindestens zwei Ausgänge aufgeteilt
oder Teilleistungen zu einer spektralen Summenleistung zusammengefasst
werden. Bekannte Ausführungsformen
werden aufgezeigt und funktionell beschrieben, beispielsweise in "Messsysteme der Hochfrequenztechnik" von B. Schiek, Hüthig-Verlag, 1984. Angeführt werden
Leitungskoppler, bei denen das Resonanzverhalten von Z-Leitungen,
beispielsweise bei TEM- oder Koaxialleitungen, genutzt wird. Nachteile
derartiger Anordnungen sind die frequenzmässige Schmalbandigkeit von
etwa nur einer Octave und der hierbei grosse Amplitudengang im Übertragungsverhalten.
Eine weitere bekannte Ausführungsform eines
Kopplers stellt der resistive oder Widerstandskoppler dar, der eine
grosse Breitbandigkeit, eine hohe Verteildämpfung und eine geringe Entkopplung der
Anschlüsse
untereinander besitzt. Bekannt sind weiterhin transformatorische
Koppler mit einem grossen Übertragungsbereich,
geringer Verteildämpfung und
guter Entkopplung der Ausgänge.
Nachteilig an derartigen Anordnungen ist, bedingt durch Kern- und sonstige
Verluste, der mit steigender Frequenz zunehmende Abfall des Amplitudenganges,
der sich besonders bei der Kaskadierung derartiger Anordnungen störend bemerkbar
macht.Couplers are structures in electrical engineering
whose help is a spectral signal in the form of symmetrical or
unbalanced partial power split over at least two outputs
or partial services combined into a spectral total power
become. Known embodiments
are shown and described functionally, for example in "Measuring systems of high frequency technology" by B. Schiek, Hüthig-Verlag, 1984. Be cited
Line couplers in which the resonance behavior of Z lines,
for example in TEM or coaxial lines. disadvantage
such arrangements are the frequency narrowband of
about only one octave and the large amplitude response in the transmission behavior.
Another known embodiment of a
The resistive coupler is the coupler, the one
great broadband capability, high distribution loss and low decoupling of the
connections
among themselves. Transformative ones are also known
Coupler with a large transmission range,
low distribution loss and
good decoupling of the outputs.
A disadvantage of such arrangements is due to core and other
Losses, the decrease in the amplitude response with increasing frequency,
which is particularly noticeable when such arrangements are cascaded
makes.
Aufgabe der erfinderischen Lösung eines Kopplers
mit verbesserten Übertragungseigenschaften
soll es demzufolge sein einen transformatorischen Koppler derart
zu realisieren, dass ein nahezu lineares Übertragungsverhalten im Arbeitsfrequenzbereich
erreicht wird.Task of the inventive solution of a coupler
with improved transmission properties
should it be a transformer coupler like this
to realize that an almost linear transmission behavior in the working frequency range
is achieved.
Die Schaltungsanordnung einer erfindungsgemässen Anordnung
eines Kopplers mit verbesserten Übertragungseigenschaften
ist beispielhaft in der 1 dargestellt.
Hierin ist der Eingang 1 mit einem Übertrager 2 verbunden,
dessen Wicklung aus der Reihenschaltung der Wicklungen 3 und 4 besteht. Dabei
ist der eine Anschluss der Wicklung 3 mir dem Eingang 1,
der zweite Anschluss der Wicklung 3 mit einem Anschluss
der Wicklung 4 sowie der zweite Anschluss der Wicklung 4 über einen
Widerstand 5 mit der Schaltungsmasse 6 verbunden.
Parallel zu dem Widerstand 5 sind frequenzabhängige Elemente,
beispielsweise in Form der Reihenschaltung einer Induktivität 7 und
einer Kapazität 8,
angeordnet. Der gemeinsame Anschluss der Wicklungen 3 und 4 ist weiterhin über eine
Kapazität 9 mit
der Schaltungsmasse 6 und mit dem gemeinsamen Anschluss
der Wicklungen 10 und 11 des Übertragers 12 verbunden.
Die verbleibenden Anschlüsse
der Wicklungen 10 und 11 führen jeweils zu den Ausgängen 13 und 14,
zwischen den sich ein Symmetrierungswiderstand 15 befindet.The circuit arrangement of an inventive arrangement of a coupler with improved transmission properties is exemplified in the 1 shown. Here is the entrance 1 with a transformer 2 connected, its winding from the series connection of the windings 3 and 4 consists. Here is one connection of the winding 3 me the entrance 1 , the second connection of the winding 3 with a connection of the winding 4 as well as the second connection of the winding 4 about a resistance 5 with the circuit ground 6 connected. Parallel to the resistance 5 are frequency-dependent elements, for example in the form of a series connection of an inductor 7 and a capacity 8th , arranged. The common connection of the windings 3 and 4 is still over capacity 9 with the circuit ground 6 and with the common connection of the windings 10 and 11 of the transmitter 12 connected. The remaining connections of the windings 10 and 11 lead to the exits 13 and 14 , between which there is a resistance to symmetry 15 located.
Wird ein spektrales Signal an den
Eingang 1 der Anordnung, gemäss 1, angeschlossen, gelangt dieses an den Übertrager 2 und
wird, gemäss bekannter
Gesetzmässigkeiten,
impedanzmässig transformiert
und dem gemeinsamen Anschluss der Wicklungen 10 und 11 des Übertragers 12 zugeführt. Die
hier angeordnete Kapazität 9 kompensiert
vorhandene induktive Komponenten. Bedingt durch die gleiche Wickelrichtung
der Wicklungen 10 und 11 sind die an den Ausgängen 13 und 14 anliegenden Ausgangssignale
phasengleich und entsprechen in ihrer Grösse dem Windungszahlverhältniss der
Wicklungen 13 und 14 in bekannter Weise. Zur Linearisierung
des Gesamtübertragungsverhaltens
ist in die Verbindung des Übertragers 2 zur
Schaltungsmasse 6, hier speziell der Wicklung 4,
eine im Übertragungsverhalten
frequenzabhängige
Kombination, bestehend aus dem Widerstand 5, der Induktivität 7 und der
Kapazität 8 angeordnet.
Im Resonanzfalle, der in Reihe geschalteten Induktivität 7 und
der Kapazität 8, erfolgt
eine intensivere Masseverbindung der Anordnung als in den verbleibenden
anderen Bereichen. Demzufolge werden Signalanteile, die sich im
Einflussbereich des Resonanzverhaltens dieses Reihenkreises befinden,
bestehend aus der Induktivität 7 und
der Kapazität 8,
besser übertragen
als die in den verbleibenden Bereichen. Dämpfend auf das Resonanzverhalten
der genannten Bauelemente wirkt gleichzeitig der Widerstand 5,
wodurch der Einfluss der Anordnung, bestehend aus der Induktivität 7 und der
Kapazität 8,
auf das Gesamtübertragungsverhalten
der Anordnung ausgeweitet wird.Is a spectral signal at the input 1 according to the order 1 , connected, it gets to the transmitter 2 and is, according to known laws, transformed in terms of impedance and the common connection of the windings 10 and 11 of the transmitter 12 fed. The capacity arranged here 9 compensates for existing inductive components. Due to the same winding direction of the windings 10 and 11 are at the exits 13 and 14 Output signals present in phase and correspond in size to the number of turns of the windings 13 and 14 in a known manner. To linearize the overall transmission behavior is in the connection of the transformer 2 to circuit ground 6 , especially the winding 4 , a frequency-dependent combination in terms of transmission behavior, consisting of the resistor 5 , the inductance 7 and capacity 8th arranged. In the case of resonance, the inductance connected in series 7 and capacity 8th , there is a more intensive ground connection of the arrangement than in the remaining other areas. As a result, signal components that are in the range of influence of the resonance behavior of this series circuit consist of the inductance 7 and capacity 8th , better transmitted than that in the remaining areas. Resistance also has a dampening effect on the resonance behavior of the components mentioned 5 , causing the influence of the arrangement consisting of the inductance 7 and capacity 8th , is extended to the overall transmission behavior of the arrangement.
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11
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Eingangentrance
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22
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Übertragerexchangers
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33
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Wicklungwinding
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44
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Wicklungwinding
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55
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Widerstandresistance
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66
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Schaltungsmassecircuit ground
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77
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Induktivitätinductance
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88th
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Kapazitätcapacity
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99
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Kapazitätcapacity
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1010
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Wicklungwinding
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1111
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Wicklungwinding
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1212
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Übertragerexchangers
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1313
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Ausgangoutput
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1414
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Ausgangoutput
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1515
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Symmetrierwiderstandbalancing resistor