DE1159527C2 - Einrichtung zur Unterdrueckung gleichsinnig fliessender Stroeme in einer Doppelleiteranordnung - Google Patents
Einrichtung zur Unterdrueckung gleichsinnig fliessender Stroeme in einer DoppelleiteranordnungInfo
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- DE1159527C2 DE1159527C2 DE1959G0026704 DEG0026704A DE1159527C2 DE 1159527 C2 DE1159527 C2 DE 1159527C2 DE 1959G0026704 DE1959G0026704 DE 1959G0026704 DE G0026704 A DEG0026704 A DE G0026704A DE 1159527 C2 DE1159527 C2 DE 1159527C2
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- H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
- H03H7/42—Networks for transforming balanced signals into unbalanced signals and vice versa, e.g. baluns
- H03H7/425—Balance-balance networks
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Landscapes
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
Description
' abgeschwächt.
Bei bekannten Anordnungen zur Abschirmung von
... ,. . - Leitungsbündeln.werden mehrere Vierdrahtleitüngeii
_ Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Unter- 45 innerhalb eines. Schirmes aus magnetisierbarem Madrückung
gleichsinnig fließender Ströme in einer terial verlegt (deutsche Patentschrift 753 052). Eiiie
Doppelleiteranordnung bei gleichzeitigem Durch- Unterdrückung von gleichsinnig fließenden Strömen
jassen ungleichsinriig fließender Ströme, über weiche auf einem bestimmten Leiterpaar wird dabei jedoch
Poppelleiteranordnung Hochfrequenzenergie vom nicht gewährleistet, weil entsprechende Ausgleich-Lei
tungsanfang in Leitungsrichtung zum Leitüngseüde 5° ströme über die restliche Leiter des Bündels fließen
in Form von Symmetrischen Hochfreqüehzströmen können. ,
übertragen wird, wobei die Doppelleiteränordnung . Schließlich sind auch Übertragüügssystenie beaus
zwei parallel zueinander laufenden Leitern mit kaiiiit, bei denen ein mit den Eingängsklemmen vergleichem
Querschnitt besteht. .·.·■... bundeher erster Leiter und ein mit den ÄusgäiigS-
Bei bekannten Einrichtungen zur Unterdrückung 55 klemmen verbundener zweiter Leiter gemeinsam
gleichsinnig fließender Ströme in Hochfrequenz- durch einen Körper aus ferromaghetischem Material
leitungen kommen Doppeldrosseln zur Anwendung, geführt sind (britische Patentschrift 769 042). Die
welche aus zwei nebeneinandergewickerten Leitern unvermeidliche Kapazität zwischen den beiden Leibestehen.
Diese aufgewickelte, Lecherleitung verhält tern wirkt sich jedoch namentlich, bei höheren Fresich
gegenüber symmetrischen Leiterströmen wie eine 60 quenzeii störend aus, und solche Anordnungen wergestreckte
Lecherleitung, während bei gleichsinnig den unbrauchbar, sobald bei zunehmender Frequenz
fließenden Strömen die Induktivität der Drossel in die. Länge der Leitung gegenüber der Wellenlänge
Erscheinung tritt, so daß diese Ströme weitgehend nicht mehr vernächlässigbar klein ist.
unterdrückt werden (vgl. schweizerische Patentschrift Die Erfindung vermeidet diese Nachteile bekannter
unterdrückt werden (vgl. schweizerische Patentschrift Die Erfindung vermeidet diese Nachteile bekannter
050, sowie,die französische Zeitschrift »TSF et 65 Anordnungen '.und liefert eine besonders einfache,
TV«, Januar 1955, S. 20, Fig. 24b mit zügehöriger verläßliche,/ökonomische und technologisch fort-ErläuterUng).
Da diese. Doppeldrosseln sich soinit schrittliche Einrichtung, die der gestellten Aufgäbe
analog verhalten wie ideale Transformatoren mit bis zu sehr hohen Frequenzen gerecht wird. Die Er-
5 6
findung ist dadurch gekennzeichnet, daß bei einer geben werden. Die symmetrisch, d. h. in beiden Lei-Einrichtung
des anfangs beschriebenen Typs mit tern gegensinnig fließenden Ströme werden durch
einer HF-Doppelleitung die beiden Leiter in an sich einen idealen Transformator TR von den Eingangsbekannter
Weise gemeinsam durch einen elektrisch klemmen 1, 2 zu den Ausgangsklemmen 3, 4 übernichtleitenden
Hohlkörper geführt sind, dessen 5 tragen. Gegenüber den unsymmetrischen, d. h. in
Permeabilität bei den übertragenen Frequenzen be- beiden Leitern gleichsinnig fließenden Strömen, ist
trächtlich größer als Eins ist (vorzugsweise Ferrit- dagegen infolge des die Leiter umschließenden Ferrit-Hohlkörper),
wobei in jedem Öffnungsquerschnitt körpers eine große Induktivität wirksam, welche
ausschließlich zwei Leiterquerschnitte auftreten, durch die Drossel Di? angedeutet ist. Bei genügender
welche bezüglich einer Symmetrieebene dieses Quer- io Permeabilität und Länge des Ferritrohres ist diese
schnittes symmetrisch zueinander liegen, und daß die Induktivität so groß, daß man die Drossel DR im
Hochfrequenzdoppelleitung aus zwei bandförmigen Ersatzschaltbild weglassen kann. Die Anordnung
Leitern besteht, welche nach der Technik der ge- entspricht dann einem idealen Breitbandübertrager
druckten Schaltungen auf einem isolierenden Träger TR, der die unsymmetrischen Ströme praktisch vollangebracht
sind. 15 ständig unterdrückt. Die elektrische Laufzeit der
Weitere Ausgestaltungen und mögliche Ausfüh- Einrichtung ist durch die Leitung H1, H2 im Ersatz-
rungsbeispiele der Erfindung werden in der nach- bild nachgebildet.
folgenden Beschreibung und den Patentansprüchen Wenn die elektrische Länge der Leitung mit einer
an Hand der Figuren näher erläutert werden. Viertelwellenlänge übereinstimmt, so kommen die
Zuvor sei jedoch bemerkt, daß es aus dem deut- ao bekannten Transformationseigenschaften einer λ/4-schen
Gebrauchsmuster 1715 380 an sich bekannt Leitung zustande, d. h., es wird eine Anpassung zwiist,
die beiden voneinander isolierten Heizfaden- sehen den an den Eingangs- bzw. Ausgangsklemmen
anschlüsse einer indirekt geheizten Röhre bifilar angeschlossenen Impedanzen Z1 bzw. Z2 ermöglicht,
durch eine Hülse aus Ferritmaterial hindurchzü- falls der Wellenwiderstand Z0 der Doppelleitung mit
führen. Doch dient diese Anordnung ausschließlich 25 dem geometrischen Mittel der anzupassenden Widerzur
Hochfrequenzverblockung, d. h. zu einer mög- stände Z1, Z2 übereinstimmt:
liehst weitgehenden Unterdrückung aller Hochfrequenzströme, und die Aufgabe einer Unter- Z0 2 = Z1-Z2.
drückung von gleichsinnig fließenden HF-Strömen
liehst weitgehenden Unterdrückung aller Hochfrequenzströme, und die Aufgabe einer Unter- Z0 2 = Z1-Z2.
drückung von gleichsinnig fließenden HF-Strömen
bei gleichzeitiger Erhaltung ungleichsinnig fließender 30 Bei den meisten praktischen Anwendungen kann
HF-Ströme stellt sich in diesem Fall nicht. jedoch auf die Wirkung der 2/4-Transformation ver-
Um das der erfindungsgemäß vorgeschlagenen ziehtet werden, und die Länge der Doppelleitung ist
Einrichtung zugrunde liegende Prinzip etwas genauer meist kleiner als λ/4. In diesem Falle sollte der
zu erläutern, sei zunächst auf F i g. 1 verwiesen, die Wellenwiderstand der Doppelleitung den an den
in schematischer Form und ohne Darstellung kon- 35 Enden der Leitung wirksamen Impedanzen entstruktiver
Einzelheiten einen zylindrischen Ferrit- sprechen. Bei genügend kurzer Leitung genügt es,
Hohlkörper R mit parallelen, symmetrisch durch den wenn der Mittelwert des Wellenwiderstandes Z0, der
Hohlkörper geführten Leitern H1, H2 zeigt. Bei aus Gesamt-Gegeninduktivität L und Gesamt-Gegengleichsinnig
fließenden Strömen von den Eingangs- kapazität C der innerhalb und außerhalb des Ferritklemmen
1, 2 zu den Ausgangsklemmen 3, 4 ist des- 40 körpers verlaufenden Leiterabschnitte hervorgeht,
halb eine wesentlich erhöhte Induktivität wirksam, mit den an den Enden wirksamen Impedanzen überso
daß diese Ströme weitgehend unterdrückt werden. einstimmt.
Bei entgegengesetzter Stromrichtung in beiden Lei- Mit Rücksicht auf die Unterdrückung unsymmetern
heben sich jedoch die im Ring .R auftretenden trischer Ströme ist z. B. Erdung einer Ausgangs-Magnetfelder
auf, so daß die Wirkung dieses Ringes 45 klemme gemäß F i g. 6 ohne Rückwirkung auf die
nicht mehr in Erscheinung tritt. Eingangsklemme zulässig. (In den F i g. 6 bis 23 ist
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäß vorge- die erfindungsgemäß vorgeschlagene konstruktive
schlagenen Einrichtung sind in den Fig. 2 bis 4 dar- Ausführung mit der isolierenden Trägerplatte und
gestellt. Dabei sind die beiden HF-Leiter nach der den darauf »gedruckten« Leitern der Einfachheit
Technik der gedruckten Schaltungen auf einer isolie- 50 halber nicht dargestellt, doch versteht es sich nach
renden Platte Γ angeordnet, die z.B. nach Fig. 2 Obigem, daß diese Beispiele, die lediglich zur Erläute-
gleichzeitig als Träger eines zweiteiligen Ferritkörpers rung der Verwendungsmöglichkeiten dienen, mit den
dient. Zur Verminderung des magnetischen Wider- in den Fig. 2 bis 4 detailliert dargestellten Einrich-
standes können in der Isolierplatte T gemäß F i g. 3 tungen gemäß der Erfindung eine besonders einfache
auch Längsschlitze vorgesehen werden, welche dem 55 und bequeme Verwirklichung erlauben.) Aus dem-
Ferritkörper K1 entsprechen, so daß der magnetische selben Grunde wie bei F i g. 6 kann auch gleichzeitig
Kreis über eine zusätzliche Ferritplatte K2 fugenlos der eine Leiter auf der Eingangsseite und der andere
geschlossen ist. Leiter auf der Ausgangsseite an Erde oder an ein
An Stelle der gezeigten, auf einem Isolierkörper bestimmtes gemeinsames Potential gelegt werden
parallel nebeneinander verlaufenden bandförmigen 60 entsprechend Fig. 7. Schließlich ist nach Fig. 8
Leiter kommen auch Anordnungen in Betracht, bei auch Übergang von den einseitig geerdeten Eingangsdenen
die beiden Leiter H1, H2 auf beiden Seiten des klemmen 1, 2 auf die gegenüber Erdpotential symme-Isolierträgers
verlaufen, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. irisch liegenden Ausgangsklemmen 5, 4 möglich, da
Auch hier sind im Träger T Längsschlitze N vorge- die Spannung zwischen 5 und 3 wie auch die Spansehen
zur Verminderung bzw. Vermeidung des Ab- 65 nung zwischen 3 und 4 gleich ist wie die Spannung
Standes zwischen den Ferritkörpern K1, K2. zwischen den Eingangsklemmen 1 und 2.
Für die durch den Ferritkörper geführte Doppel- In Fig. 9 ist eine Anwendung einer erfindungs-
leitung kann ein Ersatzschaltbild nach Fig. 5 ange- gemäßen Einrichtung zum Übergang von einer
7 8
symmetrischen Leitung bei 1, 2 angeschlossen auf Impedanztransformation im Verhältnis n2:1 bzw.
eine Koaxialleitung (bei 3, 4 angeschlossen) gezeigt. 1: «2 möglich.
Die beiden Leiter H1, H2, die man sich wieder auf Auch bei solchen Zusammenschaltungen von
einer (nicht dargestellten) isolierenden Trägerplatte mehreren Doppelleiteranordnungen kann der Ferrit-
»aufgedruckt« zu denken hat, werden dabei wieder 5 kern einer einzelnen Doppelleitung weggelassen
durch einen Ferritkörper geführt, der zweckmäßig werden, wenn die Enden dieser Leitung auf gleichem
innerhalb des Mantels P der Koaxialleitung ange- Potential liegen. Bei der Schaltung nach Fig. 12
bracht ist. Die beiden Leiter sind dabei direkt mit kann deshalb z. B. der Ferritkörper K2 der mittleren
dem Mittelleiter Q bzw. dem Mantel P der Koaxial- Doppelleitung wegfallen, wenn sowohl die Eingangsleitung verbunden. io klemmen 1, 2 als auch die Ausgangsklemmen 7, 8
Durch Zusammenschaltung von zwei oder mehre- gegenüber einem bestimmten Bezugspotential symme-
ren Doppelleitungsanordnungen der beschriebenen irisch liegen. Der Ferritkörper K2 ist deshalb ge-
Art können nun auch Transformationssysteme ge- strichelt gezeichnet.
bildet werden, deren Übersetzungsverhältnis von Eins Wenn die elektrische Laufzeit der einzelnen Dopabweicht.
Da bei zweckmäßiger Dimensionierung die 15 pelleitungsanordnungen nicht vernachlässigbar klein
Induktivität von DR im Ersatzschaltbild vernach- ist, so ist auch im Ersatzschaltbild F i g. 5 eine entlässigbar
groß ist, dürfen die Eingänge von z. B. zwei sprechende Laufzeit zu berücksichtigen, wie dies
Zweileiteranordnungen in Serie und die Ausgänge durch die Leitungen H1, H2 entsprechender Länge
gleichzeitig parallel geschaltet werden, wie dies in angedeutet ist. Zur Vermeidung unerwünschter Pha-F
i g. 10 gezeigt ist. Die eingangsseitige Verbindungs- 20 senf ehler bei der Serien-Parallelschaltung muß dann
leitung zwischen beiden Anordnungen liegt dabei dafür gesorgt werden, daß die elektrischen Laufzeiten
naturgemäß auf einem Mittelpotential zwischen den der einzelnen Zweileiteranordnungen einander gleich
Potentialen der Eingangsklemmen 1, 2. Sie kann sind. Dies ist auf einfache Weise durch gleiche geonötigenfalls
auf eine weitere Klemme 0 herausgeführt metrische Ausführung dieser Anordnungen zu erwerden,
wie dies in Fig. 10 gestrichelt dargestellt 25 reichen. Auch bei Weglassung einzelner Ferritkörper,
ist. Die Zusammenschaltung der beiden Zweileiter- wie dies in Fig. 11 und andeutungsweise in Fig. 12
anordnungen nach F i g. 10 ergibt eine Spannungs- gezeigt ist, soll natürlich die elektrische Länge der
transformation mit dem Übersetzungsverhältnis 2:1 vom Ferritkörper befreiten Doppelleitung mit der
bzw. eine Impedanztransformation im Verhältnis elektrischen Länge der übrigen Doppelleitungen ge-4
:1. In analoger Weise ist aber auch Parallelschal- 3° nau übereinstimmen. · ,
tung auf der Eingangsseite und Serienschaltung auf Bei höheren Frequenzen, d. h., wenn Gegenindukder Ausgangsseite der beiden Zweileiteranordnungen tivität und Kapzität wie auch die elektrische Länge möglich. der Doppelleitungen nicht mehr vernachlässigbar
tung auf der Eingangsseite und Serienschaltung auf Bei höheren Frequenzen, d. h., wenn Gegenindukder Ausgangsseite der beiden Zweileiteranordnungen tivität und Kapzität wie auch die elektrische Länge möglich. der Doppelleitungen nicht mehr vernachlässigbar
Auch bei diesen Zusammenschaltungen ist durch klein sind, muß bei Zusammenschaltung derselben
die Längsinduktivität der Zweileiteranordnungen eine 35 berücksichtigt werden, daß jede Doppelleitung einen
weitgehende Trennung zwischen Eingangs- und bestimmten Wellenwiderstand Z0 aufweist. Zur Ge-Ausgangspotential
der einzelnen Klemmen gewähr- währleistung einer einwandfreien elektrischen Anleistet,
d.h., es kann z.B. eine beliebige Eingangs- passung soll dieser Wellenwiderstand möglichst folklemme
und gleichzeitig auch eine beliebige Aus- genden Bedingungen genügen:
gangsklemme geerdet werden. Statt dessen ist aber 40
gangsklemme geerdet werden. Statt dessen ist aber 40
auch direkte leitende Verbindung zwischen je einer ■ Z1 = η-Z0,
Eingangs- und Ausgangsklemme zulässig. So kann Z2 = ZJn.
z. B. zwischen den Klemmen 2 und 8 in F i g. 10 eine
z. B. zwischen den Klemmen 2 und 8 in F i g. 10 eine
direkte Verbindung vorgesehen werden. In diesem Dabei ist durch Z1 die Impedanz des bei den serie-
Falle darf nur der symmetrierende Kern K2 der 45 geschalteten Klemmen angeschlossenen äußeren Sy-
unteren Zweileiteranordnung weggelassen werden, stems bezeichnet, durch Z2 die Impedanz des bei
weil ja die Enden der unteren Leitung nun auf glei- den parallelgeschalteten Klemmen angeschlossenen
chem Potential liegen und weil zudem auch die äußeren Systems dargestellt. Es gilt also die Bedin-
Summe der Ströme in dieser Leitung gleich Null gung
bleiben muß, da die Ströme der oberen Doppel- 50 Z0 2 = Z1-Z2.
leitung wegen der Wirkung des Ferritkörpers K1
leitung wegen der Wirkung des Ferritkörpers K1
entgegengesetzt gleich sind. Man kommt so zu einer Andererseits gilt bekanntlich für den Wellenwidervereinfachten
Anordnung mit nur einer durch Ferrit- stand
rohrK1 geleiteten Doppelleitung nach Fig. 11. Da- Z0 2 = L/C,
bei bestehen die gleichen Transformationsverhältnisse 55
zwischen den Eingangsklemmen 1, 2 und den Aus- wobei mit L die Gegeninduktivität und mit C die
gangsklemmen7, 8 wie bei Fig. 10, wobei aber die Kapazität zwischen den Leitern einer Doppelleiter-Klemmen
2 und 8 auf gleichem Potential liegen. anordnung bezeichnet ist. Bei sehr hohen Frequenzen
Durch Serien-Parallelschaltung von drei Doppel- soll diese letztere Bedingung sowohl für die frei
leiteranordnungen mit den Ferritkernen K1, K2, Kz 60 liegenden Teile der Doppelleitung (durch Index 1 geerhält
man eine Einrichtung nach Fig. 12. Dabei kennzeichnet) als auch'für den innerhalb des Ferritsind
z. B. die Leitungsanfänge parallel und die körpers verlaufenden Teil (durch Index 2 gekenn-Leitungsenden
in Serie geschaltet, so daß eine Span-. zeichnet) erfüllt sein:
nungstransformation im Verhältnis 1:3 zustande
nungstransformation im Verhältnis 1:3 zustande
kommt. Durch Serien-Parallelschaltung von η Dop- 65 Z0 2 = L1[C1 — L2IC2 .
pelleiteranordnungen mit Ferritrohr können allgemein Spannungsübersetzungen im Verhältnis η: 1 Zur Erzielung größerer Übersetzungsverhältnisse bzw. 1: η realisiert werden. Damit wird gleichzeitig kann die beschriebene Serien-Parallelschaltung auch
pelleiteranordnungen mit Ferritrohr können allgemein Spannungsübersetzungen im Verhältnis η: 1 Zur Erzielung größerer Übersetzungsverhältnisse bzw. 1: η realisiert werden. Damit wird gleichzeitig kann die beschriebene Serien-Parallelschaltung auch
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9 . 10
mehrfach zur Anwendung kommen, wie dies in den Ausgangsklemmen 3, 4 ein mittleres Potential
F i g. 13 in einem Beispiel gezeigt ist. Die beiden aufweisen, so daß einfache Symmetrierung des Ein-Zweileiteranordnungen
mit den Kernen K1, K2 er- gangs bzw. des Ausgangs gegenüber der herausgeben dabei zunächst eine Spannungstransformation geführten Mittelleitung möglich ist.
von 1:2. Die beiden weiteren Anordnungen mit den 5 Falls galvanische Trennung zwischen den EinKernen Ks, UT4 ergeben nochmalige Spannungstrans- gangsklemmen und den Ausgangsklemmen verlangt formation im Verhältnis 1:2, so daß ein Gesamt- ist, so empfiehlt sich eine Anordnung nach Fig. 17. Übersetzungsverhältnis der Spannungen von 1:4 er- Auch hier können die Doppelleiteranordnungen im zielt wird. Eine erste Gruppe von W1 Doppelleiter- Ersatzschaltbild durch normale Transformatoren eranordnungen in Serien-Parallelschaltung ergibt bei io setzt werden, und man erkennt dann leicht, daß die Verbindung mit einer zweiten Gruppe von n2 Doppel- zu den Klemmen 0 bzw. 10 herausgeführten Verbinleitungen in Serien-Parallelschaltung ein Gesamt- dungensleitungen wieder eine einfache Symmetrie-Spannungs-Ubersetzungsverhältnis von 1: (nt · n2). rung ergeben.
von 1:2. Die beiden weiteren Anordnungen mit den 5 Falls galvanische Trennung zwischen den EinKernen Ks, UT4 ergeben nochmalige Spannungstrans- gangsklemmen und den Ausgangsklemmen verlangt formation im Verhältnis 1:2, so daß ein Gesamt- ist, so empfiehlt sich eine Anordnung nach Fig. 17. Übersetzungsverhältnis der Spannungen von 1:4 er- Auch hier können die Doppelleiteranordnungen im zielt wird. Eine erste Gruppe von W1 Doppelleiter- Ersatzschaltbild durch normale Transformatoren eranordnungen in Serien-Parallelschaltung ergibt bei io setzt werden, und man erkennt dann leicht, daß die Verbindung mit einer zweiten Gruppe von n2 Doppel- zu den Klemmen 0 bzw. 10 herausgeführten Verbinleitungen in Serien-Parallelschaltung ein Gesamt- dungensleitungen wieder eine einfache Symmetrie-Spannungs-Ubersetzungsverhältnis von 1: (nt · n2). rung ergeben.
Bei solchen Anordnungen erhält man für die Wellen- Besondere Vereinfachungen und zum Teil auch
widerstände Z01 bzw. Z02 dieser Doppelleiteranord- 15 weitere Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich,
nungen die Beziehungen wenn die elektrische Länge der Doppelleitungen
-7 _ „ 7 _ 2 7 _ „2 „ 7i _ „2 „2 τ- gegenüber einer Viertelwellenlänge klein gehalten ist,
A - «1 · ^01 - «1 · t* - «1 · «2 · Aa - «! · «2 · A ■ so daß die Laufzeit bzw die Phasendrehung vernach-
Dabei ist durch Zx der Anpassungswiderstand an lässigt werden darf. Fig. 18 zeigt zunächst im Erder
Verbindungsstelle zwischen beiden Serien-Paral- 20 satzschaltbild eine Schaltung zur Spannungstransforlelschaltungen
bezeichnet. Auch bei mehrfacher An- mation im Verhältnis 2:1 mit dem Transformator
Wendung der Serien-Parallelschaltung können ein- TR. Ersatz dieses Transformators durch die Doppelzelne
Kerne weggelassen werden, wenn die betreffen- leiteranordnung mit dem Ferritkörper K ergibt die
den Leiter an Klemmen gleichen Potentials endigen. verhältnismäßig einfache Einrichtung nach F i g. 19,
So kann z.B. bei einer Anordnung nach Fig. 13 25 welche ebenfalls eine Spannungstransformation im
auf die Kerne K2, K^ verzichtet werden, wenn die Verhältnis 2:1 zwischen den Eingangsklemmen 1, 2
Klemmen 2 und 8 auf gleichem Potential liegen. und den Ausgangsklemmen 3,4 ergibt. Durch Zusam-
Um nun zu zeigen, wie die der Erfindung zugrunde menschaltung von zwei Übertragersystemen nach
liegende Idee der Verwendung der bei gedruckten F i g. 18 bzw. 19 in symmetrischer Anordnung erhält
Schaltungen üblichen Technik bei den vorstehend 30 man gemäß dem Ersatzschaltbild nach Fig. 20 die
allgemein betrachteten zusammengeschalteten An- Übertragerschaltung nach Fig. 21. Die Mittelleitung
Ordnungen verwirklicht werden kann, sei auf F i g. 14 kann nötigenfalls wieder auf die Klemmen 0 bzw. 10
verwiesen. Darin ist ein System mit drei serien-par- herausgeführt werden, welche gegenüber den Ein-
allelgeschalteten Zweileiteranordnungen ' gangsklemmen und den Ausgangsklemmen auf mitt-
Jj π η π h fr ir 35 lerem Potential liegen.
^21, n22, nSi, n&2 uzw. rz41, ni2 Durch Kaskadenschaltung mehrerer Transforma-
im Querschnitt gezeigt, welche auf einem gemein- toren TR1, TR2, TRS und zusätzliche Verbindungssamen Isolierträger T angeordnet sind. Der Ferrit- leitungen V1, V2, F3 kann gemäß Ersatzschaltbild
körper besteht dabei aus den beiden Hälften K1, K2, F i g. 22 eine Arihebung des an Klemme 1 gegenüber
welche die Doppelleitungen gemeinsam umschließen. 40 Klemme 2 auftretenden Eingangspotentials auf das
Zur Verminderung des magnetischen Widerstandes η-fache erfolgen (n = Zahl der Transformatoren),
wird (wie schon in Fig. 3 und 4 dargestellt) eine so daß zwischen den Ausgangsklemmen 12-13 die
direkte' Berührung zwischen den beiden Hälften des η-fache Eingangsspannung auftritt. Bei dieser Kas-Ferritkörpers
durch entsprechende Längsschlitze des kadenschaltung treten innerhalb jedes Einzelübertra-Trägers
T gewährleistet. 45 gers nur Spannungen in der Größe der Eingangsspan-. Die zur Serien-Parallelschaltung erforderliche Ver- nung auf. Die entsprechende Einrichtung mit z. B.
bindung zwischen den einzelnen bandförmigen Lei- drei Doppelleitersystemen ist in Fig. 23 gezeigt,
tern ist in Fig. 15 gezeigt, wobei die über den wobei wieder zwischen den Ausgangsklemmen 12
Träger T verlaufenden Leiter jeweils ausgezogen und und 13 die η-fache Eingangsspannung auftritt. Es
die darunter verlaufenden Leiter gestrichelt gezeich- 50 kann aber auch an den Ausgangsklemmen 12-11,
net sind. deren Potential gegenüber den Eingangsklemmen
Weitere Anwendungen der Doppelleiteranordnun- entsprechend der Stufenzähl erhöht ist, eine der Eingen
zur Symmetrierung sind (wiederum im verein- gangsspannung entsprechende Ausgangsspannung
fachten Prinzipschaltbild) nun noch in Fig. 16 und entnommen werden. Durch Zusammenschaltung von
17 gezeigt. 55 zwei derartigen Anordnungen mit einem gemeinsamen
Bei der Anordnung nach F i g. 16 sind zwei Dop- Mittelleiter 2-13 erhält man wieder symmetrische
pelleitungen eingangsseitig und ausgangsseitig in Übertragersysteme analog zu der in Fig. 21 gezeig-Serie
geschaltet. Die beiden durch die Ferritkörper ten Anordnung, womit eine Transformation sym-
K1 bzw. K2 geführten Doppelleitungen können im metrischer Spannungen im Verhältnis 1: η zustande
Ersatzschaltbild durch normale Transformatoren er- 60 kommt (n = Zahl der Stufen mit je zwei Doppelsetzt
werden. Daraus ist leicht zu erkennen, daß die leitersystemen). Die auf Mittelpotential liegenden
auf die Klemmen 0 bzw. 10 herausgeführten Verbin- Klemmen 2-13 können dabei gegebenenfalls wegdungsleitungen
gegenüber den Eingangsklemmen 1,2 . gelassen werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- ί 159Patentansprüche:1. Einrichtung zur Unterdrückung gleichsinnig fließender Ströme in einer Doppelleiteranordnung bei gleichzeitigem Durchlassen ungleichsinnig fließender Ströme, über welche Doppelleiteranordnung Hochfrequenzenergie vom Leitungsanfang in Leitungsrichtung zum Leitungsende in Form von symmetrischen Hochfrequenzströmen übertragen wird, wobei die Doppelleiteranbrdnürig aus zwei parallel zueinander laufenden Leitern mit gleichem Querschnitt besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter gemeinsam durch einen elektrisch nichtleitenden Hohlkörper geführt sind, dessen Permeabilität bei den übertragenen Frequenzen beträchtlich größer als Eins ist (vorzugsweise Ferrit-Hohlkörper), wobei in jedem Öffnungsquerschnitt ausschließlich zwei Leiterquerschnitte auftreten, welche bezüglich einer Symmetrieebene dieses Querschnittes symmetrisch zueinander liegen, und daß die Hochfrequenzdoppelleitung aus zwei bandförmigen Leitern besteht, welche nach der Technik der gedruckten Schaltungen auf einem isolierenden Träger angebracht sind.2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Nebeneinander-Anordnung der beiden durch einen Zwischenraum getrennten bandförmigen Leiter auf der einen Seite des isolierenden Trägers.3. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Anordnung des einen bzw. des anderen bandförmigen Leiters auf je einer Seite des isolierenden Trägers.4. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der isolierende Träger in Gestalt einer Platte (T) ausgeführt ist, die gleichzeitig als Träger des zweiteilig (K1, K2) ausgeführten und beiderseits der Trägerplatte (T) montierten Hohlkörpers höherer Permeabilität dient.5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende Trägerplatte Schlitze aufweist, durch welche eine direkte Berührung der beiden Hohlkörperteile ermöglicht und somit der magnetische Widerstand des Hohlkörpers verringert wird.6. Einrichtung nach eineih der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenzdoppelleitung mit dem Mittelleiter bzw. dem Mantel einer konzentrischen Leitung, verbunden ist, deren Mantel den Körper höherer Permeabilität wenigstens teilweise umschließt.7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch mindestens zwei Hochfrequenzdoppelleitungen, welche auf der einen Seite in Serie und auf der anderen Seite parallel zusammengeschaltet sind und von denen mindestens eine durch einen Körper höherer Permeabilität geführt ist.8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Hochfrequenzdoppelleitungen durch mindestens einen Körper höherer Permeabilität geführt ist.9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenzdoppelleitungen mit Ausnähme von einer derselben durch Körper höherer Penüeabilität geführt sind.10. Einrichtung rjäch Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß diejenige Hochfrequenzdoppelleitung, deren Anfang und Ende auf gleichem Potential liegt, nicht durch einen Körper höherer Permeabilität geführt ist.11. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Hochfrequenzdoppelleitungen durch getrennte Körper höherer Permeabilität geführt sind.12. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Hochfrequenzdoppelleitungen durch getrennte Öffnungen eines gemeinsamen Körpers höherer Permeabilität geführt sind.13. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenwiderstand der einzelnen Hochfrequenzdoppelleitungen dem geometrischen Mittel aus den beiden äußeren angeschlossenen Impedanzen entspricht.14. Einrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch h züsärhmenges'chaltete Hochfrequenzdoppelleitungen, wobei die angeschlossenen äußeren Impedanzen Z1 und Z2 der Bedingung n2 = Z1IZ2 genügen.15. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Längen der einzelnen zusammengeschalteten Hochfrequenzdoppelleitungen gleich groß sind.16. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Gruppe von serienparallelgeschalteten Hochfrequenzdoppelleitungen mit einer zweiten Gruppe von serienpärallelgeschalteten Doppelleitungen in Kaskade geschaltet ist (Fig. 13).17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß bei Kaskadenschaltuiig von zwei Gruppen mit H1 bzw. n2 serienparallelgeschalteten Hochfreq'uerizdoppelleitungen für die Wellenwiderstände Z01 bzw. Z02 der zur ersten bzw. zweiten Gruppe gehörenden Hochfrequenzdoppelleitungen die Beziehungen erfüllt sind:Z,öl =•^02 ~ il/ ^02 ='2'wobei durch Z1 bzw. Z2 die am Eingang bzw. Ausgang des Übertragers auftretenden äußeren Impedanzen bezeichnet sind.18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch zwei Hochfrequenzdoppelleitungen, welche derart zusammengeschaltet sind, daß je ein Leiter der beiden Doppelleitungen am einen Ende mit einer Eingangsklemme und am anderen Ende mit einer Ausgangsklemme verbunden ist, während die beiden übrigen Leiter je am Anfang und am Ende miteinander verbunden sind (Fig. 16).19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch zwei Hochfrequenzdoppelleitungen, welche derart zusammengeschaltet sind, daß die Anfänge von je einem Leiter der beiden Doppelleitungen mit je einer Eingangsklemme verbunden sind, während die Enden dieser Leiter miteinander verbunden sind, und daß die Anfänge der beiden übrigen Leiter mit-einander verbanden sind, während ihre Enden dem Übersetzungsverhältnis i : 1, so kann auch durch mit den Ausgangsklemmen verbunden sind Zusammenschaltung Von zwei öder mehreren Spülen (Fig. 17): ... , . ein Transformatorsystem gebildet vitrden, dessen20. Einrichtung nach einem der.Ansprüche 1 Übersetzungsverhältnis von Eins abweicht. Bei bis 5, ,gekennzeichnet durch eine Hochfrequenz- 5 Serienschältüng der-Eingänge von z.B. zwei Spülen doppelleitung, wobei der, Anfang des ersten Lei: und . gleichzeitiger Parallelschaltung der Ausgänge ters mit einer Eingangsklemme und das Ende erhält man z. B: eine SpaflnüngsträrisförmätiÖn von dieses Leiters mit einer Ausgangsklemme und 2:1 bzw. eine- Impedanzanpassung von 4:1 (vgl. gleichzeitig mit dem Anfang des zweiten Leiters schweizerische Patentschrift 257 887). ..verbunden ist, und daß das Ende des zweiten Lei- io .Die Herstellung solcher. Spülensystenie verlängt ters gleichzeitig mit der zweiten Eingängsklemme allerdings besondere Sorgfalt, und der Atifvvand μηα der zweiten Ausgangsklemme verbunden ist dieser Anordnungen ist verhältnismäßig groß: Züdern (Fig. 19). . . , . . ■·.·.· wird die symmetrierende Wirkung durch zusätzliche, 21. Einrichtung nach einem der. Ansprüche 1 Kopplungen zwischen den nicht unmittelbar überbis 5, gekennzeichnet durch zwei Hochfrequenz- 15 einanderliegenden Leiterabschnitten beider Spulen doppelleitungen, von deneii je der Anfang je bei höheren Frequenzen gestört, weil die Ströme in eines ersten Leiters mit je einer Eirigangsklemme solchen Abschnitten im Fälle der angestrebten und die Enden dieser Leiter mit je. einer Aus- Symmetrierung nicht mehr gegenphäsigsind:
gangskiemme und gleichzeitig mit· dem Anfang Zur Unterdrückung von gleichsinnig fließendendes zugehörigen zweiten Leiters verbunden sind; 20 Hochfrequenzströmeri auf einer Doppelleitung würde während die Enden des zweiten Leiters von bei: auch die Verwendung von abgestimmten Resonätd1 den Doppelleitungen miteinander verbunden sind ren vorgeschlagen, welche die Leitung ringförmig (Fig. 21). , . umschließen (französische Patentschrift 871444)..22; Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 Die Wirkung dieser Gebilde ist jedoch auf einen der bis 5, gekennzeichnet durch Kaskadenschaltung as Abstimmung entsprechenden sehr schfiialen Frevon zwei oder mehreren Hochfrequenzdoppel- quenzbereich beschränkt. In Anwendung eiiier beleitungen, welche zusammen eine durchgehende kannten Anordnung zur Unterdrückung der Mantel-Leitung bilden,^ wobei der Anfang des ersten wellen bei konzentrischen Leitungen könnten diese Leiters jeder Doppelleitung durch eine zusatz- Resonatoren auch durch kurze Zylinder aus einem liehe Verbindung mit dem Ende, des zweiten 30 Werkstoff mit höheren elektrischen Verlusten ersetzt zugehörigen Leiters verbunden ist (F Lg. 23). werden (deutsche Patentschrift 718 695). Bei dieser23. Einrichtung nach Anspruch 22, gekenn- Anordnung werden jedoch nicht üür die uherwürischzeichnet durch zwei,Reihen von Hochfrequenz- ten gleichsinnig fließenden Ströme, sondern auch die doppelleitungen in Kaskadenschaltung,, wobei je zu übertragenden symmetrischen Ströme abgeder Anfang des ersten Leiters der beiden ersten 35 schwächt. Eine praktische Anwendung kommt wegen Doppelleitungen mit je einer Eirigangsklemme der unvermeidlichen Übertragungsverlüste riörmälerverburiden ist, während die Anfänge der beiden weise nicht in Betracht, .Die beiden Leiter können weiteren Leiter dieser Doppelleitungen mitein- auch durch getrennte Öffnungen eines ferrofnagfieander verbunden sind. tischen Materials geführt werden (USA.-Pätentschrift40 2 286 428). Dabei werden aber die symmetrisch fließenden Ströme ebenfalls in unerwünschter Weise
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