HIGH FREQUENCY DISTRIBUTION NETWORK

Abstract: The invention starts from a device for dividing high-frequency energy between two mutually decoupled outputs (A1, A2) with matched impedances, with a matching transformer (Ü1) and a differential transformer (Ü2) as well as a decoupling impedance. To achieve a broadband high decoupling of the two outputs (A1, A2) with good matching of all terminals in as simple and inexpensive a manner as possible, two possible circuits are proposed: In the first embodiment the decoupling impedance is an ohmic resistor (R1) which is connected between the connection point of the matching transformer (Ü1) and one of the two outputs (A1, A2) in the case of symmetrical distribution, and the output with the higher resistance in the case of non-symmetrical distribution, its magnitude and the location of the tapping being selected in such a way that both the decoupling of the two outputs (A1, A2) and the return loss have an optimum value at the output with the higher resistance. In the second embodiment of the distribution network according to the invention, the series circuit of an ohmic resistor (R2) and a reactance (L) with a resonant frequency of approximately 50 MHz is connected between the two outputs (A1, A2). <IMAGE>

Description: NHochfrequenz-Verteileinrichtung" Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Aufteilen von Hochfrequenzenergie auf zwei voneinander entkoppelte, impedanzmäBig angepaBte Ausgang, mit einem AnpaB- und einem Differen tielübertrager, sowie einer Entkopplungsimpedanz. Eine derartige Verteileinrichtung ist z.B. aus der DE-AS 28 07 327 bekannt, wobei die Entkopplungsimpedanz ein zwischen den beiden Ausgängen eingeschalteter ohm'scher Widerstand ist, dessen GröBe bei symmetrischer Aufteilung dem doppelten Wellen- widerstand entspricht. Solche Verteileinrichtungen werden z.B. in Antennensteckdosen geringer Anschlussdämpfung ( < 10 dB) benutzt, weil diese in Richtkopplertechnik, insbesondere bei hohen Frequenzen, nicht sinnvoll realisierbar sind. Allerdings lässt sich damit bei symmetrischer Aufteilung im VHF-Bereich zwischen ihren Ausgängen lediglich eine Koppeldämpfung von max. etwa 22 dB -(entsprechend 25 dB zwischen gleichfrequenten Anschlüssen zweier Es über derartige Verteileinrichtungen zusammengeschalteter Antennensteckdosen) erreichen. Dieser Wert genügt zwar für viele Anwendungen in Einzel- und kleineren Gemeinschafts-Antennenan lagen, erfüllt jedoch-bei weitem nicht die bei Verwendung in Breitband-Kabelanlagen bestehende Forderung der Deutschen Bundespost (Richtlinie 1 R 8-15), gemäB der zwischen benachbarten Dosenanschlüssen der gleichen Frequenz eine Koppeldämpfung von 40 dB im Frequenzbereich 47 - 300 MHz gewährleistet sein muR. Die Einsatzmöglichkeiten der bekannten Verteileinrichtung sind somit wesentlich eingeschränkt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hochfre4uenzver- teileinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der auf möglichst einfache und kostengünstige Weise in einem möglichst groBen Frequenzbereich und bei guter Anpassung aller Anschlüsse die angefuhrte Entkopplungsforderung erfüllt ist. Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, dass die Entkopplungsimpedanz ein ohm'scher Widerstand ist, der zwischen einem Anschlusspunkt des Anpa13abertragers Ü 1 und bei symmetrischer Verteilung einem der beiden Ausgänge, bei unsymmetrischer Verteilung dem hochohmigeren Ausgang eingeschaltet ist, wobei seine GröBe und der Anschlusspunkt derart gewahlt sind, dass sowohl die Entkopplung der beiden Ausgänge als auch die Anpassung des hochohmigeren Ausgangs einen optimalen Wert aufweisen. Uit diesem erfindungsgemässen Aufbau ist ohne Bauteilemehraufwand gegenuber dem angeführten Stand der Technik (nur ein ohm'scher Widerstand) im gesamten uHF/LÄIF-Bereich (47 - 790 UHz) eine Koppeldämpfung zwischen den beiden Ausgängen der Verteileinrichtung von # 40 dB, sowie eine RückfluBdämpfung von aR # 20 dB an allen Anschlüssen erreichbar. Die Entkopplung zwischen zwei angeschlossenen Durchgangsdosen im gleichen Frequenzbereich beträgt damit bei symmetrischer Aufteilung # 43 dB, so daB sich die erfindungsgemässe Verteileinrichtung auch für den direkten AnschluB (ohne Verteiler) von Enddosen eignet. Der erfindungsgemässe Aufbau ist nicht nur für Schaltungen mit gewickelten, sondern vor allen Dingen auch solchen mit in Drucktechnik ausgeführten Übertragern geeignet, weil bei diesen die Fertigungstoleranzen minimal und keine besonderen Aufwendungen zur Schaffung von Anzapfpunkten nötig sind, so daB die angefuhr- ten Entkopplungs- und Anpassungswerte auch in der Serienfertigung sicher und ohne Abgleich gewährleistet sind. Eine weitere Möglichkeit zur Lösung der angeführten Aufgabe im VHF-Bereich ist in Anspruch 2 angegeben. Aus der DE-AS 24 46 031, Spalte 3, Zeilen 13 - 1?, ist es zwar bekannt, zur geringfügigen Verbesserung der Entkopplung im unteren VHF-Bereich eine zwischen die beiden Ausgangsanschlüsse eingeschaltete Serienschaltung aus einem ohm'schen Widerstand und einer Kapazität vorzusehen; für höhere Frequenzen des VHF-Bereiches ist diese Kapazität jedoch unwirksam. Die erfindungsgemässe Schaltung weist dem gegenOber breitbandig eine wesentlich höhere Koppeldämpfung von # 40 dB zwischen den beiden Ausgängen der Verteileinrichtung, sowie (bei symmetrischer Aufteilung) eine Rückflussdämpfung an allen Anschlüssen von # 20 dB auf. Sofern im Einzelfall lediglich der obere VHF-Bereich bis 450 MHz übertragen wird, genügt es, die entsprechend bemessens Serienschaltung eines ohmschen Widerstandes und einer Spule vorzu sehen. Die Figuren zeigen jeweils ein Prinzipschaltbild zweier für den Einsatz in Antennensteckdosen mit einer Anschlussdämpfung von 6 dB vorgesehemer Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Verteileinrichtungen nach Anspruch 1 (Fig. 1) bzw. Anspruch 2 (Fig. der Dabei ist der Übersichtlichkeit halber die jeweils an einem der Ausgänge angeschlossens Weiche zur Trennung der Rundfunkund Fernsehbereich nicht dargestellt. Die beiden Zweifach-Verteileinrichtungen weisen jeweils einen zwischen Eingang E und Masse liegenden Anpassübertrager Ü1 und einen die beiden Ausgänge zur A2 verbindenden Differentialüber trager Üz auf. Diese sind zur Vermeidung unnötiger Verluste in 2 bekannter Weise als Sparübertrager mit in Rohrkernen verlaufenden Wicklungen kleiner Windungszahl ausgeführt. Der Ausgang A1 ist zum Anschluss des Einganges der Verteileinrichtung einer weiteren Antennensteckdose vorgesehen, der Ausgang A2 zum Anschluss einer Weiche zur Auftrennung der Rundfunk- und Fernsehbereiche. Wagen der ungleichen Windungszahlen der Wicklungen des Anpassungs übertragers Ü1 sind auch die Ströme in seinen beiden Ausgangsleitungen nicht gleich und würden damit eine ungleichmässige Energieaufteilung bewirken. Zur Vermeidung dieses unerwünschten Effektes ist un bekannter Weise durch eine Ausgleichsleitung AL zwangs weise ein Potentialausgleich zwischen den beiden, die Teilwicklungen der beiden Übertrager 51 G2 verbindenden Leitungen herbeigeführt. Zur Verbesserung der Anpassungswerte bei tiefen Frequenzen ist zwischen den Eingang E und den Anpassübertrager Ü ein Kondense tor C1 eingeschaltet. Ein zwischen die Ausgleichsleitung AL und Masse eingeschalteter Kondensator C2 bewirkt in bekannter Weise eine Erhöhung der oberen Grenzfrequenz Bei der Ausführung der erfindungsgemässen Verteileinrichtung nach Fig. 1 teilt der Differentialübertrager Ü2 die Hochfrequenzleistung derart ungleichmässig auf, dass die AnschluBdämpfung am Ausgang A2 6 dB und die Durchgangsdämpfung am-Ausgang A1 2 dB beträgt. Zur breitbandigen Verbesserung der Koppeldämpfung zwischen den Ausgängen A1, A2 im Betriebsfrequenzbereich 47 - 790 Lz und Gewährleistung einer hohen Rückflussdämpfung an allen Anschlüssen der Verteileinrichtung ist ein ohmscher Widerstand von 270 Ohn zwischen einer Anzapfung des Anpassungsübertragers Ü1 nach dessen von der Masseseite her zweiten Windung und dem Ausgang A2 eingeschaltet. Der Anpassungsübertrager Ü1 ist so aufgebaut, daB unter Ber ück- sichtigung der Eingangsimpedanz des Differentialübertragers und des ohm'schen Widerstandes R der Eingangsanschluss E angepaBt - ist. Bei dieser Vergeileinrichtung ist mit geringstmöglichem Bauteileaufwand uber einen sehr grossen Frequenzbereich eine Koppeldämpfupg zwischen den beiden Ausgängen A1, A2 von 40 dB, sowie eine Rückflussdämpfung an allen Anschlüssen von ¯ 20 dB erzielt. Diese günstigen Werte werden ohne besondere AbgleichmaBnahmen auch in der Serienfertigung gehalten, insbesondere deshalb, weil die beiden Übertrager in Drucktechnik ausgeführt sind und dadurch äusserst geringe Fertigungstoleranzen aufweisen und keine besonderen Massnahmen zur Herstellung von Anzapfpunkten erfordern. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 transformiert der An passungsübertrager Ü bei einem Übersetzungsverhältnis 1 EMI4.1 die Eingangsimpedanz Z auf eine Impedanz von Z/2. Der Differential übertrager Ü2 weist in seinem Kern gegensinnig verlaufende Wick lungen gleichsr Windungszahl auf sodaB er nicht transformiert sondern lediglich die Hochfrequenzenergie gleichmässig auf die beiden Ausgänge A11 A2 verteilt, die somit wie der Eingang E exakt angepasst sind, Durch Einschaltung einer Serienschaltung aus einem ohm'schen Widerstand R2 von 220 Ohm und einer Spule mit der Induktivität L ca. 150 nH zwischen die beiden Ausgänge A11 A2 ist hier ebenfalls eine Koppeldämpfung von * 40 dB, sowie eine RückfluB - dämpfung von # 20 dB, allerdings nur im Frequenzbereich 47 - 300 MHz, erreicht. Diese Ausführung kann im Einzelfall wegen ihrer Bauteileanordnung für den mechanischen Aufbau vorteilhaft sein. Im Regelfall ist jedoch die Verteileinrichtung gemäss Fig. a wegen seines äusserst kostengunstigen Aufbaus und der höheren oberen Grenzfrequenz günstiger.

Claims: Patentansprüche 1. Einrichtung zum Aufteilen von Hochfrequenzenergie auf zwei voneinander entkoppelte, impedanzmaBig angepasste Ausgänge, mit einem AnpaB- und einem Differentialübertrager, sowie einer Entkopplungsimpedanz, dadurch gekennzeichnet, daB die Entkopplungsimpedanz ein ohm'scher Widerstand ist, der zwischen einem AnschluBpunkt des Anpassübertragets und und bei symmetrischer Verteilung einem der beiden Aus- gange (A1, A2), bei unsymmetrischer Verteilung dem hoch ohmigeren Ausgang [A23 eingeschaltet ist, wobei seine Grösse und der Ort des Anschlusspunktes derart gewählt sind, dass - sowohl die Entkopplung der beiden Ausgang (Ai, A2) als auch die Anpassung des hochohmigeren Ausgangs (A2) einen optimalen Wert aufweisen. 2. Einrichtung zum Aufteilen von Hochfrequenzenergie auf zwei voneinander entkoppelte, impedanzmässig angepasste Ausgänge, mit einem AnpaB- und einem Differentialübertrager, sowie einer Entkopplungsimpedanz, dadurch gekennzeichnet, daB die Entkopplungsimpedanz aus einer zwischen den beiden Ausgängen CA1, A2) liegenden Serienschaltung eines ohm'schen Wider- standes (R2) und eines Blindwiderstandes (L) besteht, der im Frequenzbereich unterhalb etwa 50 MHz kapazitiv und ober- halb dieser Frequenz induktiv ist.

Inventors: WENDEL, WOLFGANG, DIPL.-ING.
Applicants: RICHARD HIRSCHMANN GMBH & CO.
Application year: 1984
Main classification: H03H7
IPC codes: H03H7