DE3709169A1

DE3709169A1 - Antennenkoppler

Info

Publication number: DE3709169A1
Application number: DE19873709169
Authority: DE
Inventors: Paul Bamberg; Harald Dipl Ing Schneider; Horst Dipl Ing Ahlfaenger
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1987-03-20
Filing date: 1987-03-20
Publication date: 1988-09-29

Description

Die Erfindung betrifft einen Antennenkoppler wie im Hauptanspruch beansprucht.

Aus der DE-OS 27 11 476 ist ein Funksende/Empfangsgerät mit einem Antennenkoppler, dort Richtungsgabel genannt, bekannt, der die Antenne mit dem Sender und dem Empfänger des Funkgeräts verbindet. Angaben zur Realisierung dieser Richtungsgabel werden nicht gemacht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Realisierung für einen Antennenkoppler zum Verbinden eines Senders und mindestens eines Empfängers mit einer Antenne anzugeben.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt mit den im Hauptanspruch genannten Mitteln. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild des neuen Antennenkopplers.

Fig. 2 ein Schaltbild eines im Antennenkoppler verwendbaren Sperrfilters.

Der Antennenkoppler enthält gemäß Fig. 1 zwei 90°/3dB-Hybridkoppler 1, 2, zwei Sperrfilter 3, 4 und zwei Phasendrehglieder 5, 6. Für die Hybridkoppler 1, 2 ist beispielsweise der Typ QHF2-.053 GC der Firma Merrimac geeignet. An den zweiten Anschluß des Hybridkopplers 1 ist das Sperrfilter 3 und an den dritten Anschluß des Hybridkopplers 1 ist das Sperrfilter 4 angeschlossen. Den Sperrfiltern 3, 4 ist je ein Phasendrehglied 5, 6 nachgeschaltet, wobei das dem Sperrfilter 3 nachgeschaltete Phasendrehglied 5 eine um 180° größere Phasenverschiebung bewirkt, als das andere Phasendrehglied 6. Das Phasendrehglied 5 ist an den zweiten Anschluß des Hybridkopplers 2 und das Phasendrehglied 6 an den dritten Anschluß des Hybridkopplers 2 angeschlossen. Der vierte Anschluß des Hybridkopplers 2 ist durch eine Impedanz 7 abgeschlossen, am ersten Anschluß des Hybridkopplers 2 sind, gegebenenfalls über einen Breitbandverstärker und einen Leistungsteiler, ein oder mehrere Empfänger anschließbar. An den ersten Anschluß des Hybridkopplers 1 ist eine Antenne 8, und an den vierten Anschluß des Hybridkopplers 1 ein Sender anschließbar.

Beim Senden wird das am vierten Anschluß des Hybridkopplers 1 zugeführte Sendesignal in zwei gleichgroße Teilsignale aufgeteilt, wobei die Phase des ersten Teilsignals um -90° und die des zweiten Teilsignals nicht verschoben wird. Die Teilsignale gelangen dann zu den Sperrfiltern 3, 4 und werden, da diese auf die jeweilige Sendefrequenz abgestimmt sind, in den Hybridkoppler 1 zurückreflektiert, der beide Teilsignale seinem ersten Anschluß und somit der Antenne 8 zuführt, wobei das erste Teilsignal keine und das zweite Teilsignal eine Phasenverschiebung von -90° erfährt.

Da Filterschaltungen nie ideal sind, gelangten Bruchteile des Sendesignals, beispielsweise -45 dB, durch die Sperrfilter 3, 4 und die Phasendrehglieder 5, 6 hindurch zum Hybridkoppler 2. Dabei erfährt die Phase des ersten Signals eine Verschiebung von +180°, die Phase des zweiten Signals erfährt keine Veränderung. Der Hybridkoppler 2 führt das erste Signal mit einer Phasenverschiebung von -90° und das zweite Signal ohne Phasenverschiebung einer an seinem vierten Anschluß angeschlossenen Impedanz 7, beispielsweise einem 50 Ohm-Widerstand zu, sodaß in der Impedanz 7 die Reste des Sendesignals vernichtet werden. An den ersten Anschluß des Hybridkopplers 2 und zurück in den vierten Anschluß des Hybridkopplers 1 kann im Idealfall aufgrund der Phasenbeziehungen kein Sendesignal gelangen.

Während dem Senden ist gleichzeitig auch der Empfang von Signalen möglich, sofern deren Frequenz nicht mit der jeweiligen Sendefrequenz identisch ist. Wegen der nichtidealen Filterschaltungen muß in der Praxis zwischen einem Sende- und einem Empfangssignal allerdings ein Frequenzunterschied von ca. 10% vorhanden sein. Die Empfangssignale werden von der Antenne 8 dem ersten Anschluß des Hybridkopplers 1 zugeführt, und durch diesen in zwei gleich starke Signale aufgeteilt, wobei die Phase des ersten Signals nicht und die der des zweiten Signals um -90° verschoben wird. Die Empfangssignale passieren die Sperrfilter 3, 4 und die Phasendrehglieder 5, 6, wobei die Phase des ersten Signals um +180° verschoben wird, und gelangen zum Hybridkoppler 2, der das erste Signal mit einer Phasenverschiebung von -90° und das zweite Signal ohne Phasenverschiebung dem 4. Anschluß zuführt, sodaß am ersten Anschluß praktisch das ganze, lediglich um die unvermeidlichen Dämpfungsverluste verminderte Empfangssignal auftritt. Zum vierten Anschluß des Hybridkopplers 2 kann im Idealfall aufgrund der Phasenbeziehungen kein Empfangssignal gelangen.

Zur Verwendung des Antennenkopplers in einem Funk-Sende/Empfangsgerät, das eine automatische Kanalwahleinrichtung enthält und/oder das nach dem Frequenzsprungverfahren arbeitet, muß die Sperrfrequenz der Sperrfilter 3, 4 innerhalb von Mikrosekunden umschaltbar sein.

Fig. 2 zeigt ein Schaltbild der abstimmbaren Sperrfilter 3, 4 in PI-Schaltung. Es enthält zwei Parallelkreise, die aus einer Parallelschaltung eines Kondensators C ₃ mit einer Reihenschaltung aus einer Spule L ₁ und einer Parallelschaltung einer Spule a L ₁ mit einer Serienschaltung aus einer abstimmbaren Kapazität C ₁ und einem Widerstand r bestehen, und einen Serienkreis aus einem Kondensator C ₄ und einer Spule L ₂, die induktiv mit einem Resonanzkreis gekoppelt ist, der aus einer abstimmbaren Kapazität C ₂ und drei parallelgeschalteten Spulen L ₂I, L ₂II und L ₂III besteht. Die Spulen L ₂II und L ₂III sind über je einen Schalter zu- oder wegschaltbar, und dienen zur Erweiterung des Bereichs der möglichen Sperrfrequenzen auf beispielsweise 30-80 MHz. Die abstimmbaren Kapazitäten C ₁, C ₂ bestehen aus je zwölf binär gestuften Kondensatoren, die über PIN-Dioden zu- oder wegschaltbar sind.

Claims

1. Antennenkoppler zum Verbinden eines Senders und mindestens eines Empfängers mit einer Antenne (8) bestehend aus zwei Hybridkopplern (1, 2), zwei Sperrfiltern (3, 4) und zwei Phasendrehgliedern (5, 6) wobei die Antenne (8) und der Sender mit dem ersten Hybridkoppler (1) und der oder die Empfänger mit dem zweiten Hybridkoppler (2) verbunden sind, und je ein Sperrfilter (3; 4) und ein Phasendrehglied (5; 6) hintereinander zwischen die Hybridkoppler (1, 2) geschaltet sind.

2. Antennenkoppler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrfilter (3, 4) abstimmbar sind, und daß die Antenne (8) die Hybridkoppler (1, 2) und die Phasendrehglieder (5, 6) dem Abstimmbereich der Sperrfilter (3, 4) entsprechend breitbandig sind.

3. Antennenkoppler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstimmung der Sperrfilter (3, 4) durch Zu- und/oder Wegschalten von binärgestuften Kondensatoren erfolgt.

4. Antennenkoppler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zu- und/oder Wegschalten der Kondensatoren mittels schneller PIN-Dioden-Schalter erfolgt.