DE1233513B - Frequency-selective transmission arrangement with a high-frequency double line and frequency separator - Google Patents
Frequency-selective transmission arrangement with a high-frequency double line and frequency separatorInfo
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Description
Frequenzselektive übertragungsanordnung mit einer Hochfrequenzdoppelleitung und Frequenzweiche Bei Anordnungen der Hochfrequenz-Nachrichtentechnik besteht häufig die Aufgabe, Schwingungsenergie einer bestimmten Arbeitsfrequenz oder eines Bereiches verschiedener Arbeitsfrequenzen optimal und im wesentlichen ohne Reflexion an Stoßstellen des Verbindungsweges zu übertragen und gleichzeitig die übertragung einer benachbarten Schwingungsfrequenz stark zu dämpfen. Für die Lösung des ersten Teiles der Aufg ,abe wird bekanntlich Widerstandsanpassung an den übergangsstellen hergestellt, beispielsweise zwischen dem Abschlußkreis eines Funkgerätes und einer weiterführenden Leitung, während für den zweiten Teil vielfach von in den übertragungsweg eingeschalteten, auf die zu dämpfende Frequenz abgestimmten Resonanzgliedern Gebrauch gemacht wird, welche den Scheinwiderstand des Verbindungsweges für diese Frequenz so weit von dem der Anpassung und optimalen Leistungsentnahme zugrundegelegten Kennwiderstand in Richtung auf den Fall des Kurzschlusses bzw. Leerlaufes (je nach der Art der Einschaltung) verlagern, daß irn Vergleich zum übertragungsmaß der Nutzschwingung hohe Sperrdämpfungen erzielt werden.Frequency-selective transmission arrangement with a high-frequency double line and crossover In high-frequency communications systems, the task is often to optimally transmit vibration energy of a certain working frequency or a range of different working frequencies and essentially without reflection at the junction points of the connection path and at the same time to strongly attenuate the transmission of an adjacent vibration frequency. For the solution of the first part of the task, as is well known, resistance adjustment is made at the transition points, for example between the terminating circuit of a radio device and a continuing line, while for the second part use is often made of resonance elements that are switched into the transmission path and tuned to the frequency to be attenuated which shift the impedance of the connection path for this frequency so far from the characteristic resistance on which the adaptation and optimal power take-off is based in the direction of the case of a short circuit or open circuit (depending on the type of activation) that high blocking attenuation is compared to the transmission rate of the useful oscillation be achieved.
A b b. 1 stellt eine einfache, nach diesen bekannten Grundsätzen aufgebaute übertragungsanlage dar. Zwischen dem rechts erkennbaren Generator mit dem Ausgangswiderstand Rc, und dem links befindlichen Verbraucher mit dem Widerstand Rv ist eine Hochfrequenzleitung des Wellenwiderstandes Z vorgesehen, wobei angenommen sei, daß RV = Rc, = Z ist und zur Erfüllung der Anpassungsbedingung keine Transformationsmittel an den Übergangsstellen erforderlich sind. über die Leitung wird Schwingungsenergie in einem breiten Frequenzbereich bei geringen Dämpfungswerten vom Generator auf den Verbraucher übertragen, wobei Anpassung auf höchsten Leistungsentzug und Rellexionsfreiheit an allen übergangsstellen bestehen. Um nun für eine vom Generator erzeugte Störschwingung der Wellenlänge A., eine hohe Sperrdämpfung zu erzielen, ist ün Abstand ,1,/4 vom generatorseitigen Leitungsende an die Leitung ein kurzgeschlossenes Blindleitungsstück der Länge 2,/2 angeschlossen. Am Anschlußpunkt des Blindleitungsstückes, welches für seine E igenfrequenz Serienresonanzcharakter aufweist, erscheint daher für die Störfrequenz ein sehr kleiner Widerstand, angenähert ein Kurzschluß, welcher zum generatorseitigen Leitungsende über das A,/4-Leitungsstück auf einen sehr großen Widerstand für die Störfrequenz transformiert wird. Der Schwingungsenergie der Störfrequenz f, wird also der Eintritt in die Leitung praktisch verwehrt. Die Höhe der erreichten Sperrdämpfung ist bei gegebenem gegenseitigem Abstand der Nutzfrequenz fG von der Störfrequenz f., abhängig von der Güte des durch die Blindleitung dargestellten Resonanzkreises und vom Verhältnis des Wellenwiderstandes Z der übertragungsleitung zum Wellenwiderstand Z' der Blindleitung, und zwar in dem Sinn, daß die Sperrdämpfung bei sonst ungeänderten Bedingungen dem Verhältnis der Wellenwiderstände direkt proportional ist. A b b. 1 shows a simple transmission system based on these known principles. Between the generator with the output resistance Rc, which can be seen on the right, and the consumer on the left with the resistance Rv, a high-frequency line of the characteristic impedance Z is provided, it being assumed that RV = Rc, = Z is and no transformation means are required at the transition points to meet the adaptation condition. Vibration energy is transmitted via the line from the generator to the consumer in a wide frequency range with low damping values, whereby there is an adaptation to maximum power extraction and freedom from reflection at all transition points. In order to achieve high blocking attenuation for an interfering oscillation of wavelength A. At the connection point of the stub piece which has for its E igenfrequenz series resonant character, therefore appears for the interference frequency, a very small resistance, approximated a short circuit, which is transformed to the generator-side end of the line via the A / 4 piece of line on a very large resistance for the disturbance frequency. The vibrational energy of the interference frequency f is practically denied entry into the line. With a given mutual distance between the useful frequency fG and the interference frequency f., The level of the blocking attenuation achieved is dependent on the quality of the resonance circuit represented by the stub line and on the ratio of the characteristic impedance Z of the transmission line to the characteristic impedance Z 'of the stub, in the sense that the blocking attenuation with otherwise unchanged conditions is directly proportional to the ratio of the wave resistances.
Es sei in diesem Zusammenhang erwähnt, daß es aus der Fachliteratur (Georg Schaffer, »Untersuchungen über abstinunbare Frequenzweichen zum gleichzeitigen Betrieb mehrerer UKW-Sender an einer Antenne«, Dissertationsarbeit, angenommen von der Technischen Hochschule München am 12. 2. 1953, und USA.-Patentschrift 2 532 993) bereits bekannt ist, wie bei derartigen, aus Leitungsstücken aufgebauten Filtern das Verhältnis der genannten Wellenwiderstände den Verlauf der übertragungsdämpfung in der Umgebung des bei der Resonanzfrequenz der Blindleitung vorhandenen Dämpfungsmaxiinums beeinflußt und wie dieses Verhältnis bei Zugrundelegung bestimmter Selektionsaufgaben bemessen werden kann.It should be mentioned in this context that it is from the specialist literature (Georg Schaffer, "Investigations into tunable frequency crossovers for the simultaneous operation of several VHF transmitters on one antenna", dissertation, accepted by the Technical University of Munich on February 12, 1953, and USA Patent Specification 2 532 993) it is already known how the ratio of the wave resistances in such filters made up of line sections influences the course of the transmission attenuation in the vicinity of the maximum attenuation present at the resonance frequency of the stub line and how this ratio is measured based on certain selection tasks can.
Anordnungen nach dem Prinzip der Ab b. 1 werden in Hochfrequenzanlagen vielfach verwendet, und zwar ganz besonders für den Aufbau sogenannter Frequenzweichen, durch welche eine Aufteilung zweier Energieströmungen verschiedener Frequenz auf verschiedene Wege erreicht werden kann, oder umgekehrt eine Zusammenfassung solcher Strömungen in einem gemeinsamen Kreis ohne Verkopplung der beiden Generatorzweige. Solche Weichen können bekanntlich aus der Zusammensetzung zweier Anordnungen nach Ab b. 1 bestehen, die beispielsweise von einem gemeinsamen, zwei Schwingungsfrequenzen erzeugenden Generator ausgehen und diese getrennt zwei verschiedenen Verbrauchern zuführen sollen.Arrangements according to the principle of Ab b. 1 are widely used in high-frequency systems, especially for the construction of so-called crossovers, through which two energy flows of different frequencies can be divided into different paths, or vice versa, a combination of such flows in a common circuit without coupling the two generator branches. Such switches can be known from the combination of two arrangements according to Ab b. 1 exist which, for example, start from a common generator that generates two oscillation frequencies and are intended to supply these separately to two different consumers.
Bei einer solchen Anwendung können bei großen zu dämpfenden Leistungen Schwierigkeiten entstehen, weil die in den der Übertragungsleitung parallelgeschalteten Resonanzgliedern auftretende Verlustleistung beträchtliche Werte annehmen kann. Bei geringem Frequenzabstand zwischen Nutzfrequenz fc, und Störfrequenz f, wird hierbei auch die Leistungsbilanz für die Nutzfrequenz fc, verschlechtert. Doch abgesehen hiervon führen bereits jene Temperaturerhöhungen, die mit der Dämpfung der Hochfrequenzenergie der Störfrequenz einhergehen, zu Verstimmungen und zu Störungen des Abgleichs der ganzen Anordnung. Bestimmend für die Größe der Verlustleistung in einem an den übertragungsweg als Querzweig angeschlossenen Resonanzglied mit Serienresonanzeharakter ist neben der Kreisgüte, die bekannlich nicht beliebig erhöht werden kann, die auf der angezapften Leitung stehende Spannung mit der Störfrequenz f, wobei die Verlustleistung in den Resonanzgliedern dem Quadrat dieser Spannung proportional ist.In such an application, difficulties can arise in the case of large powers to be attenuated, because the power loss occurring in the resonance elements connected in parallel to the transmission line can assume considerable values. With a small frequency difference between the useful frequency fc and the interference frequency f, the power balance for the useful frequency fc is also worsened. Apart from this, however, the temperature increases associated with the damping of the high-frequency energy of the interference frequency lead to detunings and to disturbances in the adjustment of the entire arrangement. Determining the size of the power loss in a resonance element with series resonance character connected to the transmission path as a shunt branch is, in addition to the circular quality, which, as is well known, cannot be increased at will, the voltage on the tapped line with the interference frequency f, with the power loss in the resonance elements being the square is proportional to this voltage.
Sind die zu dämpfenden Leistungen klein, so ist es nicht erforderlich, auf die in den Resonanzgliedern auftretenden Verluste Rücksicht zu nehmen. Es ist dann aber oft erwünscht, die mit dem Resonanzglied erzielbare Sperrdämpfung auf einen vorbestimmten bzw. optimalen Wert einzustellen. Auch in diesem Fall bilden die hinsichtlich der Kreisgüte des Resonanzgliedes gegebenen Grenzen auch die Grenzen für den Bereich erzielbarer Sperrdämpfungen. Eine Erweiterung dieses Bereiches kann jedoch durch eine Änderung der an der Anzapfstelle stehenden Leitungsspannung bewirkt werden.If the power to be attenuated is small, it is not necessary to to take into account the losses occurring in the resonance elements. It is but then often desired, the blocking attenuation that can be achieved with the resonance element to set a predetermined or optimal value. Form in this case too the limits given with regard to the circular quality of the resonance element are also the limits for the range of achievable blocking attenuations. An extension of this area can however, caused by a change in the line voltage at the tapping point will.
Die Erfindung macht von dieser Erkenntnis Gebrauch sowie von der bekannten Möglichkeit, in eine Hochfrequenzverbindungsleitung ein homogenes, nicht angepaßtes Leitungsstück von der Länge einer halben Wellenlänge der übertragenen Schwingung einzuschalten, ohne daß dadurch eine Veränderung der Übertragungseigenschaften eintritt. In einer frequenzselektiven Übertragungsanordnung mit einer Hochfrequenzdoppelleitung, vorzugsweise Koaxialleitung, und mit wenigstens einem der Leitung an einem Zwischenpunkt parallelgeschalteten Resonanzar ied mit Serienresonanzcharakter, in welcher ein den Zwischenpunkt enthaltendes Stück (Zwischenstück) der Leitung von der Länge eines ganzen Vielfachen der halben mittleren Betriebswellenlänge der zu übertragenden Schwingung einen von dem Wellenwiderstand einer wenigstens an einem Ende des Zwischenstückes die Fortsetzung des Doppelleitungszuges bildenden Leitung abweichenden Wellenwiderstand aufweist, ist erfindungsgemäß der Wellenwiderstand des Zwischenstückes bei einem Resonanzglied mit Serienresonanzeharakter, das Hochfrequenzenergie hoher Leistung zu dämpfen hat, in derartigem Maß kleiner gewählt als derjenige der sich anschließenden Leitung, daß entsprechend der verringerten Spannung auf demZwischenstück dieVerlustleistung in dem der Leitung parallelgeschalteten Resonanzglied auf den zulässigen Wert verringert wird oder bzw. und daß der Wellenwiderstand des Zwischenstückes bei einem Resonanzglied, das Hochfrequenzenergie geringer Leistung zu dämpfen hat, in derartigem Maße größer gewählt ist als derjenige der sich anschließenden Leitung, daß entsprechend der damit erzielten Erhöhung der Wirk- und Blindleistung im Resonanzglied die Sperrdämpfung auf den gewünschten Wert erhöht wird.The invention makes use of this knowledge and of the known one Possibility of a homogeneous, unmatched line in a high-frequency connection line Line piece of the length of half a wavelength of the transmitted vibration to be switched on without changing the transmission properties. In a frequency-selective transmission arrangement with a high-frequency double line, preferably coaxial line, and with at least one of the line at an intermediate point parallel resonance ar ied with series resonance character, in which a The length of the line containing the intermediate point (intermediate piece) of the length of one whole multiples of half the mean operating wavelength of the one to be transmitted Vibration one of the wave resistance of at least one at one end of the intermediate piece the continuation of the double line train forming line deviating wave resistance has, according to the invention, the wave resistance of the intermediate piece is at one Resonance element with series resonance character, the high frequency energy of high power has to attenuate, chosen to such an extent smaller than that of the subsequent ones Line that corresponding to the reduced voltage on the intermediate piece the power dissipation in the resonance element connected in parallel to the line is reduced to the permissible value is or or and that the wave resistance of the intermediate piece in the case of a resonance element, that has to attenuate low-power high-frequency energy, greater to such an extent is chosen as that of the subsequent line that according to the the increase in the active and reactive power in the resonance element thus achieved the blocking attenuation is increased to the desired value.
Bei der Anwendung der Lehre nach der Erfindung auf eine übertragungsanordnung zwischen einem Sender und einer Antenne kann eine linear mit der Verringerung der Leitungsspannung mit der Störfrequenz f, auf dem Zwischenstück verknüpfte Herabsetzung des Wertes der Sperrdämpfung für die Störfrequenz f, in der Regel ohne Beeinträchtigung der Wirkungsweise hingenommen werden, wenn nicht ein Ausgleich durch die Bemessung des Wellenwiderstandes bzw. des LC-Verhältnisses des Resonanzgliedes möglich ist.When applying the teaching according to the invention to a transmission arrangement between a transmitter and an antenna can be linear with the decrease in Line voltage with the interference frequency f, reduction linked to the intermediate piece the value of the blocking attenuation for the interference frequency f, usually without impairment the mode of operation are accepted, if not a compensation through the dimensioning the characteristic impedance or the LC ratio of the resonance element is possible.
Es ist zu erwähnen, daß es bereits bekannt ist, bei einer Halterungsanordnung für den Innenleiter einer Koaxialleitung die als Halterungsteile dienenden AX-langen, am Ende kurzgeschlossenen Blindleitungsstücke, welche auf die Arbeitsfrequenz abgestimmte Sperrkreise darstellen, durch Ausbildung mit einem Innenleiter größeren Durchmessers für eine über einen gewissen Arbeitsfrequenzbereich ausgedehnten Sperrwirkung zu bemessen. Um Reflexionen zu vermeiden, wurde dabei auch der Innenleiter der durchgehenden Leitung auf einer Länge entsprechend einer halben Wellenlänge mit der gleichen Dicke ausgeführt, wie der angeschlossene Innenleiter des Blindleitungsstückes (»Prineiples of Radar«, 1946, McGraw-Hill Book Company, S. 8-103, 8-105). In dieser bekannten Anordnung müssen, dem zugrunde liegenden Zweck entsprechend, die über die Blindleitungsstücke fließenden Ströme sehr klein sein, was durch die Bemessung dieser Stücke als auf die Arbeitsfrequenz abgestimmte Sperrkreise erreicht wird. Daher spielen auf die Beeinflussung der Größe der Verlustleitung gerichtete Überlegungen, wie bei den Serienresonanzgliedern der Anordnung gemäß der Erfindung, sowie Überlegungen hinsichtlich der mit diesen Serienresonanzgliedem erzielbaren Sperrdämpfung dort keine Rolle. Das besondere Wirkleistungs- und Blindleistungsproblem, auf dessen Lösung die Erfindung beruht, wird in der genannten Veröffentlichuno, nicht berührt.It should be mentioned that it is already known, in a mounting arrangement for the inner conductor of a coaxial line, to use the AX-long stub line pieces short-circuited at the end, which are short-circuited at the end and which represent blocking circuits tuned to the operating frequency, by designing an inner conductor with a larger diameter for an over to dimension a certain operating frequency range extended blocking effect. In order to avoid reflections, the inner conductor of the continuous line was also designed over a length corresponding to half a wavelength with the same thickness as the connected inner conductor of the dummy line piece ("Prineiples of Radar", 1946, McGraw-Hill Book Company, p. 8 -103, 8-105). In this known arrangement, in accordance with the underlying purpose, the currents flowing via the stub line pieces must be very small, which is achieved by dimensioning these pieces as blocking circuits tuned to the operating frequency. Therefore, considerations aimed at influencing the size of the power loss, as in the case of the series resonance elements of the arrangement according to the invention, as well as considerations with regard to the blocking attenuation that can be achieved with these series resonance elements, play no role there. The particular real power and reactive power problem, on the solution of which the invention is based, is not touched upon in the cited publication.
Für eine Frequenzweiche zur Verwendung im Bereich der Mikrowellen wurde auch die Ausbildung der an die koaxiale Leitungsverzweigung angeschlossenen Resonanzglieder in Form von Hohlraumresonatoren beschrieben, deren Ankopplung über Schlitze im Außenleiter der Koaxialleitung erfolgt. Die durch die Inhomogenität an der Schlitzstelle verursachte Reflexion von Schwingungsenergie wird dabei durch Anwendung einer kompensierenden zusätzlichen Inhomogenität in Gestalt einer in der Nähe des Schlitzes angebrachten Verdickung des Innenleiters praktisch wieder bis auf ein nicht mehr störendes Maß ausgeglichen. Die Länge der Verdickung des Innenleiters kann dabei der Länge des Kopplungsschlitzes entsprechen und höchstens gleich einer Viertelwellenlänge sein (USA.-Patentschrift 2 484 798). For a crossover network for use in the field of microwaves, the design of the resonance elements connected to the coaxial line branching in the form of cavity resonators was described, the coupling of which takes place via slots in the outer conductor of the coaxial line. The reflection of vibrational energy caused by the inhomogeneity at the slot location is compensated for by using a compensating additional inhomogeneity in the form of a thickening of the inner conductor placed in the vicinity of the slot to a level that is no longer disruptive. The length of the thickening of the inner conductor can correspond to the length of the coupling slot and be at most equal to a quarter wavelength (US Pat. No. 2,484,798 ).
Es ist auch eine Ausführungsforin koaxialer Hochfrequenzleitungen bekannt, bei welcher der Innenleiter, wie bei der schon erwähnten bekannten Anordnung, mit Hilfe kurzer, an den Leitungszuc - , rechtwinklig angesetzter kurzgeschlossener Blindleitungsstücke gehaltert ist und besonders das Problem der durch diese hervorgerufenen unerwünschten Frequenzabhängigkeit der Übertragung behandelt ist (USA.-Patentschrift 2 446 982). Zu diesem Zweck wird angegeben, den Einfluß eines jeden Blindleitungsstückes in der Umgebung seiner Resonanzstelle durch zwei A/4-Transformatoren innerhalb des Hauptleitungszuges zu kompensieren. Da es sich um eine reine Kompensationswirkung durch Einschalten zweier 2.!4-Transformatoren abweichenden Wellenwiderstandes im Zuge der Hauptleitung handelt, brauchen diese beiden 2/4-Transformatoren keineswegs unmittelbar an den Abzweigpunkt des Blindleitungstückes anschließend angeordnet zu sein. Sie können auch von diesem Abzweigpunkt örtlich getrennt beiderseits dieses Punktes angeordnet sein. Im Gegensatz zu der mit der bekannten Anordnung angestrebten Frequenzunabhängigkeit der übertragung unter Vermeidung einer Störung durch die Blindleitungsstücke besteht die der Erfindung zugrunde liegende Absicht gerade darin, die Selektionseigenschaften der entsprechenden Resonanzglieder in der Gesamtanordnung in einer dem Verwendungszweck besonders vorteilhaft angepaßten Weise nutzbar zu machen. Demgemäß stellt die Verwendung eines Zwischenstückes mit abweichendem Wellenwiderstand am Ort des Abzweigpunktes eines solchen Resonanzgliedes bzw. Blindleitungsstückes hier auch keine Korapensationsmaßnahme dar. Es kommt vielmehr darauf an, die an der Stelle des Abzweigpunktes auf der Leitung stehende Spannung mit der Störfrequenz f, gegenüber der Spannung auf der sich anschließenden Leitung mit zwei Zielrichtungen zu verändern. Bei der Verbindung zwischen einem Sender und einer Antenne soll die Spannung mit der Störfrequenz f, emiedrigt werden, um die Verlustleistung in einem der Leitung parallelgeschalteten Resonanzglied mit Serienresonanzcharakter auf den zulässigen Wert zu verringern. Bei einer Verbindung zwischen einer Antenne und einem Empfänger soll jedoch die Spannung in solchem Maße vergrößert werden, daß durch die damit erzielte Erhöhung der Wirk- und Blindleistung im Resonanzglied die Sperrdämpfung auf den gewünschten Wert erhöht wird. In den beiden betrachteten Fällen der Erhöhung und der Erniedrigung der Leitungsspannung auf dem Zwischenstück ist das der Leitung an einem Zwischenpunkt parallelgeschaltete Serienresonanzglied - wie in A b b. 1 dargestellt - als am Ende kurzgeschlossenes Blindleitungsstück der Länge A,/2 oder eines ganzzahligen Vielfachen dieser Länge ausgebildet, wobei #, wenigstens ungefähr der Wellenlänge einer zu dämpfenden, der zu übertragenden Schwingung frequenzbenachbarten Schwingung entspricht.There is also known a Ausführungsforin coaxial high-frequency lines, in which the inner conductor, as in the already mentioned known arrangement, a short with the aid, on the Leitungszuc -, perpendicular being set shorted stub pieces is retained, and particularly the problem of undesirable by this induced frequency dependence of the transmission treated (U.S. Patent 2,446,982). For this purpose, it is stated that the influence of each stub line section in the vicinity of its resonance point should be compensated for by two A / 4 transformers within the main line run. Since it is purely a compensation effect by switching on two 2.! 4 transformers with a different characteristic impedance in the course of the main line, these two 2/4 transformers do not need to be arranged directly next to the branch point of the stub line section. They can also be arranged locally separated from this branch point on both sides of this point. In contrast to the frequency independence of the transmission sought with the known arrangement while avoiding interference from the stub line pieces, the intention on which the invention is based is precisely to make the selection properties of the corresponding resonance elements in the overall arrangement usable in a manner that is particularly advantageously adapted to the intended use. Accordingly, the use of an intermediate piece with a different characteristic impedance at the branch point of such a resonance element or stub line piece does not represent a correction measure. It is rather a matter of determining the voltage at the point of the branch point on the line with the interference frequency f, compared to the voltage to change on the adjoining line with two objectives. In the connection between a transmitter and an antenna, the voltage with the interference frequency f i should be lowered in order to reduce the power loss in a resonance element with series resonance character connected in parallel to the line to the permissible value. In the case of a connection between an antenna and a receiver, however, the voltage should be increased to such an extent that the blocking attenuation is increased to the desired value by the increase in active and reactive power in the resonance element. In the two cases under consideration, the increase and decrease in the line voltage on the intermediate piece, the series resonance element connected in parallel to the line at an intermediate point - as in A b b. 1 - designed as a stub line piece short-circuited at the end of length A, / 2 or an integer multiple of this length, where # corresponds at least approximately to the wavelength of an oscillation to be damped that is frequency-adjacent to the oscillation to be transmitted.
Der Anschlußpunkt des Resonanzgliedes auf dem n - A/2 langen Leitungszwischenstück kann dabei so gewählt sein, daß die auf beiden Seiten des Zwischenpunktes vorhandenen Teillängen des Zwischenstükkes ungerade ganzzahlige Vielfache von 2.14 betragen. Da die zu unterdrückende und die zu übertragende Frequenz einander benachbart sind, ist A in diesem Fall angenähert auch gleich A, so daß vom Anschlußpunkt aus nach den Enden des Leitungszwischenstückes hin die überbrückung durch einen sehr kleinen Widerstand in einen sehr großen Reihenwiderstand transformiert wird. Weil dabei die Teillängen nicht genau A.,74 entsprechen, kann ein geringer Ausgleich durch Nachstimmen des Serienresonanzgliedes vorteilhaft sein.The connection point of the resonance element on the n - A / 2 long intermediate line piece can be chosen so that the partial lengths of the intermediate piece present on both sides of the intermediate point are odd, integer multiples of 2.14. Since the frequency to be suppressed and the frequency to be transmitted are adjacent to each other, A in this case is also approximately equal to A, so that from the connection point to the ends of the intermediate line piece, the bridging is transformed by a very small resistance into a very large series resistance. Because the partial lengths do not exactly correspond to A., 74, a slight compensation by retuning the series resonance element can be advantageous.
In A b b. 2 ist eine nach den Lehren der Erfindung ausgeführte Frequenzweiche zur Verbindung zweier Sender mit einer gemeinsamen Antenne dargestellt-Der auf der mittleren Frequenz f, arbeitende Sender 1 und der auf der mittleren Frequenz f. arbeitende Sender 2 sind über diese Weiche mit einer gemeinsamen Antenne verbunden. Die von den Sendern kommenden Leitungen und die zur Antenne führenden Leitungen können, wie angedeutet, Wellenwiderstände von 60 Q haben. Es können aber auch ebensogut Leitungen mit einem anderen Wert des Wellenwiderstandes verwendet werden; auch können die Sender 1 und 2 mit einem an einen Ausgangswiderstand von 60 9 oder einen beliebigen anderen, der Bemessung der durchgehenden Verbindungen zugrunde gelegten Kennwiderstand angepaßten Ausgangskreis direkt an die seitlichen Endstücke der Weiche angeschlossen sein.In A b b. 2 an executed according to the teachings of the invention crossover for connecting two stations is equipped with a common antenna shown-Der f to the center frequency, operating the transmitter 1 and the average on the frequency f. Working station 2 are connected via these crossover with a common antenna . The data coming from the transmitters and the lines leading to the antenna leads may, as indicated, have characteristic impedances of 60 Q. However, lines with a different characteristic impedance value can just as well be used; The transmitters 1 and 2 can also be connected directly to the lateral end pieces of the switch with an output circuit adapted to an output resistance of 60 9 or any other characteristic resistance on which the dimensioning of the continuous connections is based.
Betrachtet man zunächst die fechte Hälfte der Weichenanordnun- für sich allein, so entspricht ihre Wirkungsweise hinsichtlich ihrer übertragungseigenschaften für die Durchlaßfrequenz f2 des Senders 2 und der Sperrung für die Frequenz fl dem Verhalten der Anordnung nach Ab b. 1 für die Frequenzen fG bzw. f.". Die Schwingungsenergie des Senders 2 wird daher im wesentlichen ungeschwächt über die Durchgangsleitung auf die Antenne übertragen, während jedoch die im linken Zweig der Weiche vorhandene Schwingung der Frequenz fl nicht in den rechten Zweig eindringen kann, weil der im Abstand A1174 vom Verzweigungspunkt durch das A,/2 lange Blindleitungsstück für fl der Leitung parallelgeschaltete sehr kleine Widerstand am Verzweigungspunkt als ein sehr großer Reihenwiderstand für fl in Erscheinung tritt. - Die entsprechende Wirkung unter Vertauschung der Frequenzen f, und f2 tritt auch im linken Teil der Weichenanordnung auf, so daß dort die Schwingung der Frequenz fl durchgelassen und die Schwingung der Frequenz f, gesperrt wird.If one first considers the fencing half of the turnout arrangement by itself, its mode of operation corresponds to the behavior of the arrangement according to Ab b with regard to its transmission properties for the pass frequency f2 of the transmitter 2 and the blocking for the frequency f1. 1 for the frequencies fG and f. ". The oscillation energy of the transmitter 2 is therefore transmitted essentially unattenuated via the through line to the antenna, while the oscillation of the frequency fl present in the left branch of the switch cannot penetrate into the right branch. because of the long spaced A1174 from the branching point through the a / 2 stub piece for fl of the line parallel very small resistance at the branch point as a very large series resistance for fl in phenomenon occurs -. f the corresponding effect under exchanging frequencies, and f2 also occurs in the left part of the switch arrangement, so that there the oscillation of the frequency fl is allowed to pass and the oscillation of the frequency f i is blocked.
Bei bekannten Anordnungen dieser Art werden, wenn zwischen den einzelnen Abschnitten keine Widerstandstransformation bewirkt werden soll, die von den beiden seitlichen Weichenanschlüssen zum mittleren Anschluß durchgehenden Verbindungen im allgemeinen mit einheitlichem Wellenwiderstand ausgeführt, welcher dem Wellenwiderstand der sich anschließenden Verbindungsleitungen zu den Funkgeräten bzw. der Antenne oder im Fall des unmittelbaren Anschlusses der Geräte an die Weichenenden dem der Anpassung zugrunde gelegten Kennwiderstand der Geräte entspricht. Nach der Erfindung ist jedoch beiderseits des Verzweigungspunktes in die zu den seitlichen Anschlüssen führenden Verbindungen je ein Leitungszwischenstück 7 bzw. 8 von der Länge eines ganzzahligen Vielfachen einer halben Wellenlänge der in dem zugehörigen Zweige durchzulassenden Schwingung eingeschaltet, welches einen von den beiden Seiten der Zwischenstücke, also sowohl für die seitlichen Anschlüsse als auch für den gemeinsamen mittleren, zur Antenne führenden Anschluß zugrunde gelegten Kennwiderstand abweichenden, im vorliegenden Beispiel kleineren Wellenwiderstand aufweist und an dessen Zwischenpunkt jeweils ein auf die Arbeitsfrequenz des an den anderen Weichenzweig angeschlossenen Funkgerätes abgestimmtes Serienresonanzglied 3, 4 in Parallelschaltung zur Durchgangsleitung angeschlossen ist. In dem dargestellten Beispiel sind die erwähnten Leitungszwischenstücke 7 und 8 dementsprechend nicht mit dem für die durchgehende Verbindung zugrunde gelegten Wellenwiderstand von 60 KQ, sondern mit 30 Q ausgeführt. Infolgedessen ist an den Anschlußpunkten für die Blindleitungsstücke 3 und 4 die Leitungsspannung verringert, so daß die in diesen Blindleitungen auftretende Verlustleistung in wesentlichem Ausmaß herabgesetzt wird. Eine Änderung der übertragungseigenschaften der Weiche tritt nicht ein, da die Abwärtstransformation vom einen seitlichen Anschluß bis zum Anzapfungspunkt durch die entgegengesetzte Transformation vom Anzapfungspunkt bis zum Verzweigungspunkt wieder aufgehoben wird. Das eingeschaltete, nicht angepaßte Zwischenstück von einer Länge A/2, bezogen auf die Durchlaßfrequenz, tritt nach außen nicht in Erscheinung; es bewirkt lediglich die Verminderung der Leitungsspannung auf den für die Ausnutzung der Blindleitungs-Stücke geeigneten Wert.In known arrangements of this type, if no resistance transformation is to be effected between the individual sections, the connections going through from the two lateral switch connections to the central connection are generally carried out with a uniform characteristic impedance, which corresponds to the characteristic impedance of the connecting lines to the radio devices or the antenna or in the case of the direct connection of the devices to the turnout ends, corresponds to the characteristic resistance of the devices on which the adaptation is based. According to the invention, however, on both sides of the branch point in each of the connections leading to the lateral connections a line adapter 7 or 8 of the length of an integral multiple of half a wavelength of the oscillation to be allowed through in the associated branches is switched on, which one of the two sides of the adapter, That is, for the lateral connections as well as for the common central connection leading to the antenna, it has a different characteristic resistance, which is smaller in the present example, and at its intermediate point a series resonance element 3, 4 in Connected in parallel to the through line. In the illustrated example, the above-mentioned line intermediate pieces are not designed with the data used for the continuous connection impedance of 60 KQ, but with 30 Q accordingly. 7 and 8 As a result, the line voltage is reduced at the connection points for the dummy line pieces 3 and 4, so that the power loss occurring in these dummy lines is reduced to a considerable extent. A change in the transfer properties of the switch does not occur, since the downward transformation from a lateral connection to the tapping point is canceled again by the opposite transformation from the tapping point to the branching point. The switched-on, unmatched intermediate piece of a length A / 2, based on the pass frequency, does not appear to the outside; it only has the effect of reducing the line voltage to the value suitable for utilizing the stub lines.
In Ab b. 2 ist an jedem Anschlußpunkt eines auf die Sperrfrequenz abgestimmten Blindleitungsstükkes 3 bzw. 4 noch ein zweites Blindleitungsstück 5 bzw. 6 angeschlossen, welches in an sich bekannter Weise derart abgestimmt ist, daß der an den Anschlußpunkten von dem ersten Blindleitungsstück für die Durchlaßfrequenz dargestellte Blindwiderstand kompensiert wird. Der durch die Anwendung der Erfindung erzielte Vorteil der Herabsetzung der Verlustleistung kommt dabei auch den kompensierenden Blindleitungsstücken zugute.In Ab b. 2, at each connection point of a dummy line piece 3 or 4 matched to the blocking frequency, a second dummy line piece 5 or 6 is connected, which is coordinated in a manner known per se in such a way that the reactance shown at the connection points of the first dummy line piece compensates for the passage frequency will. The advantage of reducing the power loss achieved by the application of the invention also benefits the compensating stub line pieces.
Soll eine ähnliche Weiche für den Anschluß einer gemeinsamen Antenne an einen Sender und einen Empfänger dienen, so ist gemäß den Lehren der Erfindung der Wellenwiderstand des Zwischenstückes im Senderzweig höher als derjenige der weiterführenden Leitungen zu wählen, während der Wellenwiderstand für das Zwischenstück im Empfängerzweig niedriger als derjenige der weiterführenden Leitungen zu bemessen ist, damit die Resonanzglieder je nach den Arbeitsbedingungen im einen Fall optimal hohe Sperrdämpfungen ergeben und im anderen Fall die zulässige Verlustleistung nicht überschritten wird.If a similar switch is to be used for connecting a common antenna to a transmitter and a receiver, according to the teachings of the invention, the wave impedance of the intermediate piece in the transmitter branch is to be selected to be higher than that of the continuing lines, while the wave impedance for the intermediate piece in the receiver branch is lower than that of the continuing lines is to be dimensioned so that the resonance elements, depending on the working conditions, result in an optimally high blocking attenuation in one case and in the other case the permissible power loss is not exceeded.
Es ist für den Fachmann ohne weiteres klar, daß an Stelle der in Ab b. 2 dargestellten kurzgeschlossenen. Blindleitungsstücke auch offene Leitungsstücke von entsprechender Länge als Resonanzglieder verwendet werden können.It is immediately clear to the person skilled in the art that instead of the in Ab b. 2 shown short-circuited. Dummy line pieces also open line pieces of appropriate length can be used as resonance elements.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1954T0008947 DE1233513B (en) | 1954-01-25 | 1954-01-25 | Frequency-selective transmission arrangement with a high-frequency double line and frequency separator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1954T0008947 DE1233513B (en) | 1954-01-25 | 1954-01-25 | Frequency-selective transmission arrangement with a high-frequency double line and frequency separator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1233513B true DE1233513B (en) | 1967-02-02 |
Family
ID=7545996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1954T0008947 Pending DE1233513B (en) | 1954-01-25 | 1954-01-25 | Frequency-selective transmission arrangement with a high-frequency double line and frequency separator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1233513B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3004817A1 (en) * | 1980-02-09 | 1981-08-20 | Deutsche Bundespost vertreten durch den Präsidenten des Fernmeldetechnischen Zentralamtes, 6100 Darmstadt | Circuit which connects decoupled transmitters to antenna - uses two directional couplers and two phase shifters cross-coupled between third and fourth ports |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2446982A (en) * | 1943-02-08 | 1948-08-10 | Us Navy | Apparatus for broad-band radio transmission |
| US2484798A (en) * | 1945-12-29 | 1949-10-11 | Philco Corp | Signal transmission system |
| GB631505A (en) * | 1946-09-14 | 1949-11-03 | Western Electric Co | Coupling devices or filters for electrical wave transmission systems |
| US2532993A (en) * | 1945-06-21 | 1950-12-05 | Rca Corp | Band-pass filter |
-
1954
- 1954-01-25 DE DE1954T0008947 patent/DE1233513B/en active Pending
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