DE2425722A1 - Breitbandige abzweigeinrichtung fuer hochfrequenzsignale des vhf/uhf-bereichs - Google Patents

Description

• Breitbandige Abzweigeinrichtung für Hochfrequenzsignale des VHF/UHF-Bereichs Die Erfindung betrifft eine breitbandige Abzweigeinrichtung fUr Hochfrequenzsignale des VHF/UHF-Bereichs (40 bis 860 MHz) zur richtungsabhängigen Auskopplung eines Teils der Hochfrequenzenergie auf zwei Verbraucher, insbesondere für Gemeinschaftsantennenanlagen, unter Verwendung von zwei in Kette geschalteten gleichartig ausgebildeten tibertragern, deren Wicklungen auf ferromagnetischem Kernmaterial ange-.
• ordnet und aus jeweils drei in Serie liegenden, durch einen ersten und einen zweiten Anzapfpunkt voneinander getrennten Wicklungsteilen bestehen und deren jeweils erste Anzapfpunkte miteinander verbunden sind, so daß die jeweils ersten Wicklungsteile der beiden Übertrager zwischen dem den Eingang der Abzweiganordnung bildenden Wicklungsanfang des ersten Übertragers und dem den Ausgang bildenden Wicklungsanfang des zweiten Übertragers in Serie liegen, während die beiden Abzweiganschlüsse am Wicklungsende des ersten Übertragers bzw. am zweiten Anzapfpunkt des zweiten Übertragers vorgesehen sind und am zweiten Anzapfpunkt des ersten Übertragers bzw. am Wicklungsende des zweiten Übertragers je ein Abschlußwiderstand angeschaltet ist.
• Zweifachabzweiger werden beispielsweise in Gemeinschaftsantennen- und Kabelfernsehanlagen zur Signalauskopplung von einer durchgehenden Leitung auf zwei abzweigende Leitungen benötigt. Dabei soll gewährleistet sein, daß der Abzweiger allseitig an den Wellenwiderstand der Leitungen angepaßt ist und die Signale den beiden Abzweiganschlüssen unter einer bestimmten, im wesentlichen frequenzunabhängigen Koppeldämpfung zugeführt werden, wobei möglichst geringe zusätzliche Wirkverluste im durchgehenden Zweig angestrebt werden. Ferner soll eine möglichst große Koppeldämpfung zwischen allen Ausgängen erzielt werden. Ein Zweifachabzweiger, der diese Bedingungen innerhalb des VHF-Bereichs erfüllt, ist bereits bekannt.
• Vorliegender Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Bandbreite eines derart ausgebildeten Zweifachabzweigers unter Einhaltung der vorstehend erwähnten Bedingungen bis an die obere Grenze des UHF-Bereichs anzuheben. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Abzweigeinrichtung der eingangs genannten Art in der Weise erreicht, daß die, insbesondere rohrförmig ausgebildeten und bewickelten Ubertragerkerne im Bereich ihrer Mantelfläche mit einem hülsenartigen, mit Massepotential leitend verbundenen Abschirmung abgedeckt sind. Mit Hilfe dieser einfachen und billig realisierbaren Maßnahme ist es möglich, einerseits vorhandene Streuinduktivitäten der Übertrager durch eine Tiefpaßkompensation mit ausreichend hoher oberer Grenzfrequenz, d.h.
• oberhalb ca. 860 MHz, weitgehend zu neutralisieren und andererseits den Ubertragerwicklungen Leitungscharakter zu verleihen.
• Ein sowohl elektrisch als auch mechanisch vorteilhafter Aufbau läßt sich dadurch erzielen, daß beide Rohrkerne achsparallel dicht nebeneinanderliegend angeordnet und von einer gemeinsamen Abschirmung umgeben sind oder in einer kostenmäßig noch günstigeren Version, wenn für die beiden Ubertrager ein gemeinsamer Doppellochkern vorgesehen ist und die Windungen der jeweils einem der übertrager zugeordneten Wicklungsteile jeweils durch eine der beiden Kernbohrungen geführt sind.
• Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäß ausgebildeten Abzweigeinrichtung ergeben sich aus den Merkmalen der übrigen Unteransprüche.
• Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die Prinzipschaltung eines aus zwei Übertragern gebildeten Zweifachabzweigers gemäß der Erfindung, Fig. 2 den prinzipiellen Aufbau eines in der Schaltung gemäß Fig. 1 verwendeten Übertragers, Fig. 3 das Wickelschema für die beiden Übertrager des Zweifachabzweigers nach Fig. 1 unter Verwendung eines Doppellochkerns, Fig. 4 den Wicklungsaufbau eines Zweifachabzweigers nach Fig. 3 in perspektivischer Darstellung, Fig. 5 eine Schaltungsvariante für einen Zweifachabzweiger mit 14 dB-goppeldämpfung, Fig. 6 eine Schaltungsvariante für einen Zweifachabzweiger mit 16 dB Koppeldämpfung.
• Die in Fig. 1 dargestellte Schaltung für einen Zweifachabzweiger besteht im wesentlichen aus zwei gleichartig ausgebildeten- Übertragern Ü und ÜII, deren prinzipieller Aufbau am Beispiel des Übertragers ÜI auch in Fig. 2 gezeigt ist. Danach besteht der Ubertrager U aus drei in Serie liegenden Wicklungsteilen wl, w2, w3 mit zwei dazwischenliegenden Anzapfpunkten 2 und 4, wobei die beiden Wicklungsteile wl, w3 vorzugsweise nur aus einer Wicklung bestehen, während der mittlere Wicklungsteil w2 aus n,insbesondere drei oder vier Windungen gebildet wird. Wie die Fig. 1 zeigt, sind der Übertrager U und der dazu spiegelbildartig angeordnete Ubertrager Ü11 an ihren jeweiligen ersten Anzapfpunkten 2 bzw. 2' miteinander verbunden, so daß die jeweils ersten Wicklungsteile w1, w1' zwischen dem den Eingang E der Abzweigschaltung bildeten Wicklungsanfang 1 des ersten Übertragers ÜI und dem/Ausgang A bildenden Wicklungsanfang 3 des zweiten Ubertragers ÜII in Serie liegen. Durch die Kettenschaltung der beiden Übertrager wird erreicht, daß der im durchgehenden Zweig des ersten Übertragers ÜI herabtransformierte Eingangswiderstand durch den zweiten Übertrager wieder entsprechend angehoben wird. Die beiden Abzweiganschlüsse KAI und KA2 sind am Wicklungsende 6 des ersten tbertragers U1 bzw. am zweiten Ansatzpunkt 5 des Übertragers Ull vorgesehen, während am zweiten Ansatzpunkt 4 des ersten Ubertragers UI bzw. am Wicklungsende 7 des zweiten Übertragers ÜII je ein Abschlußwiderstand R bzw. Z0 angeschaltet ist.
• In Fig. 3 ist das Wickelschema für die beiden Ubertrager des Zweifachabzweiges gemäß Fig. 1 dargestellt. Sie zeigt in Schnittdarstellung einen Doppellochkern K, bei dem die Wicklungsteile w1, w2, w3 des ersten Übertragers ÜI durch die linke Bohrung und die Wicklungsteile w1', w2', w3' des zweiten Ubertragers UII durch die rechte Bohrung geführt sind. Die Ubertrager bzw. deren Wicklungen können auch auf getrennten Rohrkernen angeordnet werden.
• Als Beispiel für eine mechanische Ausführung für einen solchen Wicklungsaufbau zeigt die Fig. 4 einen perspektivisch dargestellten Doppellochkern K, bei dem die Wicklungsteile w1, w1' als dick ausgezogene Linie, die beiden Wicklungsteile w2 und w2t als dünne Doppelstriche und die Wicklungsanteile w3 und w3' als schraffierte Doppellinie dargestellt sind. An den Anzapfpunkten 2, 2' 4 und 5 sind die einzelnen Wicklungsteile miteinander verdrallt und und verzinnt. Zur Vermeidung von Streuinduktivitäten ist am Verbindungspunkt 2, 2' der beiden Ubertrager eine nach Masse führende Koppelkapazität 0K (siehe auch Fig. 1) vorgesehen, die aufgrund einer dadurch bedingten Tiefpaßkompensation im gesamten VHF-Bereich optimale Ubertragungseigenschaften garantiert. Da die dabei erzielbare obere Grenzfrequenz dieses Tiefpasses in der Regel nur den unteren Bereich des UHF-Bereichs mit erfaßt, ist es erforderlich, mittels zusätzlicher Maßnahmen eine Vergrößerung der Bandbreite bis einschl. IJHF, d.h. bis ca. 860 MHz, zu erzielen.
• Hierzu dient eine hülsenartig, in Fig. 4 lediglich durch strichpunktförmige Umrißlinien angedeutete Abschirmung S, die den bewickelten Doppellochkern E im Bereich seiner Mantelfläche vollständig umhüllt. Diese direkt an Massepotential liegende metallische, vorzugsweise aus Kupferblech bestehende Abschirmung S ermöglicht somit in einfacher Weise eine Tiefpaßkompensation mit einer über den UHF-Bereich hinausreichenden oberen Grenzfrequenz. Zwischen dem bewickelten Übertragerkern K und der Abschirmung S ist eine isolierende Kunststoffolie F, vorzugsweise eine Tetrafluoräthylenfolie, angeordnet. Diese Kunststoffolie ist vorzugsweise als Schrumpfschlauch ausgebildet und in ihrer Länge so gewählt, daß sie zu beiden Enden auf die beiden Stirnflächen des Ubertragerkerns übergreift.
• In Fig. 5 ist eine gegenüber Fig. 1 modifizierte Schaltungsvariante für einen Abzweiger mit 14 dB Koppeldämpfung dargestellt, die sich im wesentlichen dadurch unterscheidet, daß am Eingang E und am Ausgang A jeweils eine Querkapazität C1, C2 in der Größenordnung von 1 pF angeschaltet ist und daß dem Abzweiganschluß KA2 ein zur Anpassung an den Wellenwiderstand der Anordnung erforderlicher Anpassungswiderstand RA vorgeschaltet ist. Zwei weitere, ebenfalls nach Masse führende Kapazitäten C3, C4 sind am Anzapfpunkt 4 des ersten Übertragers U, bzw. am Anzapfpunkt des zweiten Ubertragers UII angeschaltet.
• Bei der in Fig. 6 dargestellten Schaltungsvariante für einen Abzweiger mit 16 dB Koppeldämpfung bestehen die Abänderungen von der Schaltung gemäß Fig. 1 im wesentlichen darin, daß am Eingang E ein Längskondensator C5 zur Verbesserung der Rückflußdämpfung bei tieferen Frequenzen, am Anzapfpunkt 4 des ersten Sbertragers Ü2 eine nach Masse führende Kapazität C6 und zwischen Wickelende 6 und Abzweiganschluß KAl eine Widerstandskombination, bestehend aus einem Querwiderstand R1 und einem Längswiderstand R2 vorgesehen sind.
• 11 Patentansprüche 6 Figuren

Claims (11)

1. Patentansprüche 1. Breitbandige Abzweigeinrichtung für Hochfrequenzsignale des VHF/UHF-Bereichs (40 bis 860 MHz) zur richtungsabhängigen Auskopplung eines Teils der Hochfrequenzenergie auf zwei Verbraucher, insbesondere für Gemeinschaftsantennenanlagen, unter Verwendung von zwei in Kette geschalteten gleichartig ausgebildeten Ubertragern, deren Wicklungen auf ferromagnetischem Kernmaterial angeordnet und aus jeweils drei in Serie liegenden, durch einen ersten und einen zweiten Anzapfpunkt voneinander getrennten Wicklungsteilen bestehen und deren jeweils erste Anzapfpunkte miteinander verbunden sind, so daß die jeweils ersten Wicklungsteile der beiden Übertrager zwischen dem den Eingang der Abzweiganordnung bildenden WicEungsanfang des ersten Ubertragers und dem den Ausgang bildenden Wicklungsanfang des zweiten Übertragers in Serie liegen, während die beiden Abzweiganschlüsse am Wicklungsende des ersten Übertragers bzw. am zweiten Anzapfpunkt des zweiten Ubertragers vorgesehen sind und am zweiten Anzapfpunkt des ersten Ubertragers bzw. am Wicklungsende des zweiten Übertragers je ein Abschlußwiderstand angeschaltet ist, d a d u r c h g e k e nWn z e i c h n e t daß die, insbesondere rohrförmig ausgebildeten und bewickelten Übertragerkerne im Bereich ihrer Mantelfläche mit einem hülsenartigen, mit Massepotential leitend verbundenen Abschirmung abgedeckt sind.
2. 2. Abzweigeinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß beide Rohrkerne achsparallel dicht nebeneinanderliegend angeordnet und von einer gemeinsamen Abschirmung umgeben sind.
3. 3. Breitbandige Abzweigeinrichtung für Hochfrequenzsignale des VHF/UHF-Bereichs (40 bis 860 MKz) zur richtungsabhängigen Auskopplung eines Teils der Hochfrequenzenergie auf zwei Verbraucher, insbesondere für Gemeinschaftsantennenanlagen, unter Verwendung von zwei in Kette geschalteten gleichartig ausgebildeten Ubertragern, deren Wicklungen auf ferromagnetischem Kernmaterial angeordnet und aus jeweils drei in Serie liegenden, durch einen ersten und einen zweiten Anzapfpunkt voneinander getrennten Wicklungsteilen bestehen und deren jeweils erste Anzapfpunkte miteinander verbunden sind, so daß die jeweils ersten Wicklungsteile der beiden Übertrager zwischen dem den Eingang der Abzweiganordnung bildenden Wicklungsanfang des ersten Übertragers und dem den Ausgang bildenden Wicklungsanfang des zweiten Übertragers in Serie liegen, während die beiden Abzweiganschlüsse am Wicklungsende des ersten Ubertragers bzw. am zweiten Anzapfpunkt des zweiten Übertragers vorgesehen sind und am zweiten Anzapfpunkt des ersten Ubertragers bzw. am Wicklungsende des zweiten übertragers je ein Abschlußwiderstand angeschaltet sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß für die beiden Übertrager (ÜI, ÜII) ein gemeinsamer Doppellochkern (K) vorgesehen ist und die Windungen der jeweils einem der Ubertrager zugeordneten Wicklungsteile (W1, W2, W3, W1,, W2', W3') jeweils durch eine der beiden Kernbohrungen geführt sind und daß der bewickelte Ubertrager-Doppellochkern (K) mit einer dessen Mantelfläche hülsenartig umschließenden und mit Masse verbundenen Abschirmung (S) versehen ist.
4. 4. Abzweigeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c g e k e n n z ei c h ne t daß die aus leitendem Material bestehende Abschirmung (S) aus Blech, vorzugsweise Kupferblech, besteht.
5. 5. Abzweigeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß zwischen Abschirmung (S) und dem bewickelten Ubertragerkern (K) ein Isoliermaterial vorgesehen ist.
6. 6. Abzweigeinrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Isoliermaterial aus einer Kunststoffolie (F), insbesondere Tetrafluoräthylenfolie, besteht.
7. 7. Abzweigeinrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Isoliermaterial als Schrumpfschlauchfolie ausgebildet ist.
8. 8. Abzweigeinrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Länge der Schrumpfschlauchfolie so groß gewählt ist, daß die Schrumpfschlauchfolie geringfügig auf die beiden Stirnflächen des Übertragerkerns übergreift.
9. 9. Abzweigeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , t daß am gemeinsamen Verbindungspunkt (2, 2') der beiden Ubertragerwicklungen ein nach Masse führender Koppelkondensator (CK) vorgesehen ist.
10. 10. Abzweigeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ne t daß am Abzweigpunkt des ersten Übertragers und/oder am Abzweigpunkt des zweiten Übertragers jeweils ein Anpassungswiderstand (R1, R2, RA) R ) vorgesehen ist.
11. 11. Abzweigeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß der Übertragerkern auf einer einseitig metallisierten Isolierstoffplatte angeordnet ist.