DE3338878C2 - - Google Patents
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- DE3338878C2 DE3338878C2 DE3338878A DE3338878A DE3338878C2 DE 3338878 C2 DE3338878 C2 DE 3338878C2 DE 3338878 A DE3338878 A DE 3338878A DE 3338878 A DE3338878 A DE 3338878A DE 3338878 C2 DE3338878 C2 DE 3338878C2
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
- H03H7/48—Networks for connecting several sources or loads, working on the same frequency or frequency band, to a common load or source
- H03H7/487—Networks for connecting several sources or loads, working on the same frequency or frequency band, to a common load or source particularly adapted as coupling circuit between transmitters and antennas
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- Amplifiers (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur 0°-
Leistungszusammenfassung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei HF-Leistungsverstärkeranordnungen, die in Halblei
tertechnik ausgeführt sind, müssen wegen der begrenzten
Verlustleistungen solcher Halbleiterelemente in der
Regel zwei und mehr solcher Anordnungen im Parallelbe
trieb vorgesehen werden, deren Ausgänge dann über eine
0°-Leistungszusammenfassung hinweg mit der gemeinsamen
Last verbunden werden. Wie beispielsweise die Literatur
stelle Applikationsbericht Motorola AN-749: "Broadband
Transformers and Power Combining Techniques for RF",
Seiten 2-62 bis 2-70, insbesondere Seite 2-66, Fig. 7
und zugehörige Beschreibung verdeutlicht, können sol
che 0°-Leistungszusammenfassungen durch Gabelschaltun
gen verwirklicht werden, die mit einem Gabelübertrager
oder mit zwei Leitungstransformatoren aufgebaut sind.
Der Nachbildungswiderstand stellt hierbei eine
kapazitive Belastung der Anschlüsse der Leistungsver
stärkeranordnung dar, was insbesondere dann störend
ist, wenn die HF-Leistungsverstärkeranordnungen breit
bandig ausgelegt werden müssen. Die erwähnte kapazitive
Belastung setzt nämlich die obere Grenzfrequenz der
HF-Leistungsverstärkeranordnungen in unerwünschter Weise
herab. Ein räumliches Absetzen des Nachbildungswider
standes von dem ihm zugeordneten Anschluß der Gabel
schaltung bringt ebenfalls keine Verbesserung, weil auch
die Verbindungsleitungen kapazitiv sind und daher
möglichst kurz gehalten werden müssen. Die durch den
Nachbildungswiderstand sich ergebende kapazitive
Belastung der Anschlüsse der HF-Leistungsverstärkeran
ordnungen wird auch dadurch noch erhöht, daß der Nach
bildungswiderstand, der zwar im normalen Betrieb der
Gabelschaltung keine Leistung verbraucht, bei Ausfall
einer der beiden HF-Leistungsverstärkeranordnungen die
halbe Leistung der noch intakten anderen HF-Leistungs
verstärkeranordnung aufnehmen und deshalb gekühlt werden
muß. Zur Kühlung dient hierbei ein Kühlkörper, an dem
der Nachbildungswiderstand gegen Masse isoliert gut
wärmeleitend befestigt ist. Hierdurch wird natürlich die
Kapazität des Nachbildungswiderstandes gegen Masse
zusätzlich erhöht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine
Schaltung der einleitend beschriebenen Art eine
möglichst einfache Lösung anzugeben, die eine wesent
liche Reduzierung der kapazitiven Belastung der An
schlüsse der HF-Leistungsverstärkeranordnungen durch den
Nachbildungswiderstand über die Gabelschaltung hinweg
gestattet.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im
Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale
gelöst.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich
ein Trennübertrager für einen solchen Nachbildungswi
derstand wegen der relativ kleinen Abmessungen, die
hierfür erforderlich sind, außerordentlich kapazitätsarm
aufbauen läßt und dadurch die Möglichkeit gegeben ist,
den über einen Kühlkörper zu kühlenden Nachbildungswi
derstand einseitig auf Bezugspotential zu legen. Auf
diese Weise läßt sich der größte Teil der ansonsten
zwischen den Kühlkörper und dem Nachbildungswiderstand
vorhandenen Kapazität kurzschließen.
Wie im Zusammenhang mit der Erfindung durchgeführte
Überlegungen gezeigt haben, bestehen grundsätzlich auch
noch andere Lösungen, die durch den Nachbildungswider
stand verursachte kapazitive Belastung der Anschlüsse
der HF-Leistungsverstärkeranordnungen zu vermindern. Eine
Lösung bestünde darin, den Nachbildungswiderstand durch
eine Anzahl von Einzelwiderständen, die kapazitätsarm
weit von Masseflächen entfernt, z. B. auf einer Platine,
in einem Kühlluftstrom angebracht sind, zu verwirkli
chen. Diese Lösung erfordert jedoch einen großen Raum
bedarf und setzt darüber hinaus voraus, daß sich die
Einzelwiderstände in unmittelbarer Nähe des zugehörigen
Anschlusses der Gabelschaltung befinden, weil ansonsten
wieder Leitungskapazitäten wirksam werden.
Eine weitere Lösung könnte darin gesehen werden, den
Kühlkörper, auf dem der Nachbildungswiderstand gut wär
meleitend montiert ist, elektrisch und aus Kapazitäts
gründen auch mechanisch gegen Masse isoliert anzuordnen.
Dies bedingt jedoch eine sehr aufwendige Konstruktion
und hat darüber hinaus den Nachteil, daß der Kühlkör
per Hochfrequenzpotential führt. Auch hier muß sich
die Anordnung des Nachbildungswiderstandes mit dem
Kühlkörper aus den bereits erwähnten Gründen in unmit
telbarer Nähe des dem Nachbildungswiderstand zugeord
neten Anschlusses der Gabelschaltung befinden.
Eine dritte Lösung könnte schließlich darin bestehen,
die Kapazität des Nachbildungswiderstandes in eine
Tiefpaß-LC-Entzerrung der Gabelschaltung einzubeziehen.
Hierdurch ergibt sich aber eine wesentliche Verminderung
der oberen Grenzfrequenz der Gabelschaltung, was zu
aufwendigen Abgleicharbeiten im Einzelfall führt.
Zweckmäßige Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes
sind in den Patentansprüchen 2 und 3 angegeben.
Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungs
beispielen soll die Erfindung im folgenden noch näher
erläutert werden.
In der Zeichnung bedeuten
Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung einer Gabelschal
tung für die 0°-Leistungszusammenfassung zweier
Senderendstufen,
Fig. 2 zwei Verstärker, die ein- und ausgangsseitig über
Gabelschaltungen zusammengefaßt sind,
Fig. 3 eine prinzipielle Darstellung der erfindungsge
mäßen Anschaltung des Nachbildungswiderstandes an
eine Gabelschaltung,
Fig. 4 eine spezielle Ausführungsform des Erfindungsgegen
standes nach Fig. 3,
Fig. 5 eine Variante der Ausführungsform nach Fig. 4,
Fig. 6 eine weitere Variante der Ausführungsform nach
Fig. 4.
In Fig. 1 ist die Gabelschaltung GS mit einem Gabelüber
trager ÜG verwirklicht, dessen Mittelabgriff gegen
Bezugspotential den Anschluß IV für den Lastwiderstand
RL bildet und dessen endseitige Anschlüsse gegen Bezugs
potential, die Anschlüsse I und II für die beiden Sen
derendstufen S 1 und S 2 abgeben. Der Nachbildungswider
stand RN, dem der Anschluß III der Gabelschaltung
zugeordnet ist, ist mit den beiden Endanschlüssen des
Gabelübertragers ÜG verbunden und liegt auf Hochfre
quenzpotential. Die von beiden Anschlüssen des
Widerstandes RN dargestellten Kapazitäten C 1 und C 2
gegen Bezugspotential sind aus den erwähnten Gründen
relativ groß und belasten in unerwünschter Weise die
Anschlüsse I und II der Senderendstufen S 1 und S 2 und
setzen in unerwünschter Weise die obere Grenzfrequenz
dieser Senderendstufen herab.
Gabelschaltungen kommen nicht nur zur Zusammenfassung
der Ausgänge von parallel arbeitenden Senderendstufen
zur Anwendung sondern können in gleicher Weise auch zur
ein- und ausgangsseitigen Zusammenfassung zweier Ver
stärker V 1 und V 2 nach Fig. 2 verwendet werden. Die Ga
belschaltung auf der Verstärkereingangsseite ist hier
mit GS 1 und die auf der Verstärkerausgangsseite mit GS 2
bezeichnet. Am Anschluß IV der Gabelschaltung GS 1 ist
hier eine Quelle Q angeschaltet, während der gemeinsame
Lastwiderstand RL entsprechend Fig. 1 den Abschluß der
Gabelschaltung GS 2 am Anschluß IV darstellt. Auch hier
bewirken der Nachbildungswiderstand RN 1 der Gabelschaltung
GS 1 und der Nachbildungswiderstand RN 2 der Gabel
schaltung GS 2 über ihre Kapazitäten C 1 und C 2 gegen Be
zugspotential eine kapazitive Belastung der Ein- und
Ausgangsseiten der beiden Verstärker V 1 und V 2.
Bei der schematischen Darstellung der Erfindung nach Fig.
3 ist die Gabelschaltung GS an ihrem Anschluß III mit
der Primärseite des Trennübertragers ÜN verbunden, an
dem sekundärseitig nunmehr der Nachbildungswiderstand RN
angeschlossen ist. Dieser Trennübertrager ist möglichst
kapazitätsarm ausgeführt, d. h., daß die in unterbrochener
Linie dargestellte Kapazität C 3 zwischen der Primär- und
der Sekundärwicklung einen sehr kleinen Wert aufweist.
Die nähere Einzelheiten aufweisende Ausführungsform nach
Fig. 4 verwendet als Übertrager einen bifilar gewickel
ten Gabelübertrager ÜGb. Der Trennübertrager ÜN ist in
normaler Wickeltechnik ausgeführt. Die Kapazitäten C 1
und C 2 des Nachbildungswiderstandes RN gegen Bezugspo
tential können hier an den Anschlüssen I und II nur noch
über das durch die Kapazität C 3 gegebene Teilerverhält
nis wirksam werden. Da diese Kapazität sehr klein ist,
ist die wirksame kapazitive Belastung dieser Kapazitäten
an den Anschlüssen I und II entsprechend vermindert.
Die Ausführungsform in Fig. 5 unterscheidet sich von der
Ausführungsform nach Fig. 4 lediglich dadurch, daß hier
der Nachbildungswiderstand RN in vorteilhafter Weise
über ein Koaxialkabel KK räumlich von der Gabelschaltung
GS bzw. dem Trennübertrager ÜN abgesetzt sein kann. Dies
ist möglich, weil der Trennübertrager ÜN sekundär einsei
tig geerdet werden kann und somit keine kapazitive
Belastung über die Leitung auftritt. Durch die einsei
tige Erdung der Sekundärwicklung des Trennübertragers
wird gleichzeitig auch die Kapazität C 2 des Nachbil
dungswiderstandesRN gegen Bezugspotential kurzgeschlos
sen.
Bei der Variante nach Fig. 6 ist der Leitungsübertrager
ÜN′ ein Balunübertrager, der eine besonders kompakte
Ausführung für einen solchen Trennübertrager ermöglicht.
Auch hier läßt sich übertragerausgangsseitig ein An
schluß an Masse legen, und damit die Kapazität C 2 kurz
schließen.
Claims (3)
1. Schaltung zur 0°-Leistungszusammenfassung von
den Ausgängen wenigstens zweier breitbandiger HF-Leistungsver
stärkeranordnungen, insbesondere von zueinander paral
lelen Endverstärkerstufen eines breitbandigen Kurzwel
lensenders, bestehend aus einer mit wenigstens einem
Übertrager verwirklichten Gabelschaltung mit vier An
schlüssen für die Ausgänge der beiden Leistungsver
stärkeranordnungen, die den beiden Leistungsverstärker
anordnungen gemeinsame Last und den Nachbildungswider
stand, dadurch gekennzeichnet,
daß der Nachbildungswiderstand (RN) über einen
breitbandigen kapazitätsarmen Trennübertrager (ÜN, ÜN′)
hinweg mit dem ihm zugehörigen Anschluß (III) der
Gabelschaltung (GS) verbunden ist.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Trennübertrager
(ÜN′) ein Balunübertrager ist.
3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Nachbildungswider
stand (RN) an den Trennübertrager (ÜN, ÜN′) über ein
Koaxialkabel (KK) mit auf Masse gelegtem Außenleiter
angeschlossen ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833338878 DE3338878A1 (de) | 1983-10-26 | 1983-10-26 | Schaltung zur o(grad)-leistungszusammenfassung zweier hf-leistungsverstaerkeranordnungen |
ZA848321A ZA848321B (en) | 1983-10-26 | 1984-10-25 | A circuit arrangement for ograd-power combination of two hf-power amplifiers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833338878 DE3338878A1 (de) | 1983-10-26 | 1983-10-26 | Schaltung zur o(grad)-leistungszusammenfassung zweier hf-leistungsverstaerkeranordnungen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3338878A1 DE3338878A1 (de) | 1985-05-09 |
DE3338878C2 true DE3338878C2 (de) | 1989-02-02 |
Family
ID=6212788
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19833338878 Granted DE3338878A1 (de) | 1983-10-26 | 1983-10-26 | Schaltung zur o(grad)-leistungszusammenfassung zweier hf-leistungsverstaerkeranordnungen |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3338878A1 (de) |
ZA (1) | ZA848321B (de) |
-
1983
- 1983-10-26 DE DE19833338878 patent/DE3338878A1/de active Granted
-
1984
- 1984-10-25 ZA ZA848321A patent/ZA848321B/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ZA848321B (en) | 1985-06-26 |
DE3338878A1 (de) | 1985-05-09 |
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