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Forum: HF, Funk und Felder HF-Verteiler / Ringweiche


Autor: K. F. (packet)
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Hallo HF-Forum!

ich habe mir mal die Arbeit gemacht eine Antennen-Ringweiche mit einem 
Frequenzbereich von 40-860 MHz vom Hersteller Polytron zu zerlegen und 
die Schaltung abzuzeichnen.

Kann mir nun einer von euch die Funktion der Schaltung der im 
Datei-Anhang dargestellten Ringweiche erklären?

Wie wird eine Anpassung auf die 75 Ohm über die Ferritkerne erreicht?

Was ist der Vorteil oder der Unterschied zu einem "normalen" 
Widerstandsverteiler? usw...

Autor: sechsminuszwei (Gast)
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Weshalb muessen die Leute immer neue Namen fuer alte Dinge erfinden? Der 
Name laesst vermute, dass es sich bei einer Ringweiche um einem 
Zirkulator handelt. Falls dem so waere, so geht das signal im Kreis rum. 
Links rum wuere die Kopplung ein paar dB betrage, rechts rum mehr als 
20dB. Wozu man das im Fersehgeschaeft brauchen wuerde entzieht sich 
meiner Kenntnis.

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Ein Zirkulator ist ein nicht-reziprokes Bauteil und kann nicht mit 
einfachen Bauteilen aufgebaut werden.
Es handelt sich um einen gewöhnlichen 3dB-Verteiler, 1 dB Verlust ist in 
der Angabe 4dB berücksichtigt.
In Leitungstechnik ist der Name Wilkinson-Koppler üblich. Der 1nF C 
wundert mich etwas, normalerweise sitzt da ein Widerstand der 
Unsymmetrien auffängt.
http://en.wikipedia.org/wiki/Wilkinson_power_divider
http://en.wikipedia.org/wiki/Power_dividers_and_di...
http://www.mini-circuits.com/products/splitters_main.html

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Hier sind Power-splitter erklärt, auf Seite 3 das Prinzipschaltbild 
Fig.4 entspricht ungefähr der Polytron-Schaltung
http://www.mini-circuits.com/pages/pdfs/an10006.pdf

Autor: K. F. (packet)
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...ja das ist ein "normaler" 4 dB Antennenverteiler aber eben mit 
Ferritperlen mit den angegebenen Abmessungen und Kupferlackdraht 
aufgebaut.
Was mir eben nicht ganz klar ist wie das ganze HF-Technisch 
funktioniert...
Die Anschlüsse der beiden Eingänge gehen ja praktisch nur durch die 
Ferritperlen durch und gehen über eine weitere Perle zum Ausgang. Also 
NF-Technisch gesehen mit Gleichspannungsdurchgang von beiden Eingängen 
zum Ausgang. Was wird durch die "komische" Umschlingung und über den C 
(1nF) gegen Masse veranstaltet??? Schaut wie ein HF-Transformator aus 
Verhältniss
 1 : 2 oder so...

Ich benutze solche Ringweichen zum Zusammenschalten von Antennen.
Vorgeschaltene Kanalfilter sorgten bei analog TV für die gegenseitige 
Selektion der zusammengeschaltenen Kanäle um Laufzeitverzögerungen 
zwischen den angeschlossenen Antennen zu vermeiden. (Geisterbilder)

Jetzt bei DVB-T komm ich eigentlich ohne Filter aus und die Antennen 
können direkt über diese "Ringweiche" zusammengeschaltet werden weil 
Laufzeitverzögerungen bis zu gewissen Grenzen keine Rolle spielen und 
sogar den Gesamtpegel erhöhen.

Jetzt möchte ich eben diese Schaltung direkt in einen umgerüsteteten 
Kanalselektiven Verstärker einbauen den ich für DVB-T Empfang nutzen 
möchte.

Die ganzen Kanalselektiven Eingangskreise des Verstärkers habe ich 
bereits entfernt.

Vorher war z.B. ein Eingang K 21-47 ein weiterer K 49 + K 55 und diese 
beiden wären dann nach dem Umbau 2 x K 21-69 mit einer Eingangsdämpfung 
von 4 dB und gegenseitig 20 dB entkoppelt.

Deshalb möchte ich gerne wissen wie HF-Technisch eine solche Ringweiche 
funktioniert.

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Google mal nach "Guanella-Transformator,z.B.:
http://edocs.tu-berlin.de/diss/2005/horn_johannes.pdf
ab Seite 82

Autor: Wolfgang Horn (Gast)
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Hi,  K.-h. F.,

Du: "Was mir eben nicht ganz klar ist wie das ganze HF-Technisch
funktioniert...
Die Anschlüsse der beiden Eingänge gehen ja praktisch nur durch die
Ferritperlen durch und gehen über eine weitere Perle zum Ausgang. Also
NF-Technisch gesehen mit Gleichspannungsdurchgang von beiden Eingängen
zum Ausgang. Was wird durch die "komische" Umschlingung und über den C
(1nF) gegen Masse veranstaltet??? Schaut wie ein HF-Transformator aus
Verhältniss... 1 : 2 oder so..."

Alles Leitungsübertrager, also so gewickelt, daß die kapazitive Kopplung 
die magnetische unterstützt.

Besipielsweise der Summierzweig, wo zwei Drähte gegensinnig gefädelt 
sind. Da erzwingt der Ferrit einen Gesamtstrom gleich Null, deshalb wird 
der Strom aufgeteilt und die kapazitive Kopplung unterstützt.
Dabei aber kann die Impedanz nicht erhalten bleiben, deshalb 
funktionieren die beiden anderen Ferrite mit Beschaltung als 
Impedanztransformatoren. Auch als Leitungsübertgrager, deshalb 
breitbandig und verlustarm.

Ciao
Wolfgang Horn

Autor: K. F. (packet)
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Wolfgang Horn wrote:
> Hi,  K.-h. F.,
>
> Du: "Was mir eben nicht ganz klar ist wie das ganze HF-Technisch
> funktioniert...
> Die Anschlüsse der beiden Eingänge gehen ja praktisch nur durch die
> Ferritperlen durch und gehen über eine weitere Perle zum Ausgang. Also
> NF-Technisch gesehen mit Gleichspannungsdurchgang von beiden Eingängen
> zum Ausgang. Was wird durch die "komische" Umschlingung und über den C
> (1nF) gegen Masse veranstaltet??? Schaut wie ein HF-Transformator aus
> Verhältniss... 1 : 2 oder so..."
>
> Alles Leitungsübertrager, also so gewickelt, daß die kapazitive Kopplung
> die magnetische unterstützt.
>
> Besipielsweise der Summierzweig, wo zwei Drähte gegensinnig gefädelt
> sind. Da erzwingt der Ferrit einen Gesamtstrom gleich Null, deshalb wird
> der Strom aufgeteilt und die kapazitive Kopplung unterstützt.
> Dabei aber kann die Impedanz nicht erhalten bleiben, deshalb
> funktionieren die beiden anderen Ferrite mit Beschaltung als
> Impedanztransformatoren. Auch als Leitungsübertgrager, deshalb
> breitbandig und verlustarm.
>
> Ciao
> Wolfgang Horn

...ich habe jetzt die Einzelteile bekommen: Ferrit-Perlen,
Kupferlackdraht 0,35 mm und auch den 1 nF Kerko.

Jetzt habe das ganze mal nachgebaut und in den Verstärker eingebaut.
Funktioniert top... Habe zwar noch ein Problemchen das die Verstärkung
 >K60 stark abfällt, (der ursprüngliche Bereich ging auch nur bis K60)
aber von K 21-55 ist alles bestens.
Muss ich mal schauen ob am Eingangskreis von der Verstärkerstufe
noch ein Bandpass vorhanden ist.

Wo durch wird dann die relativ hohe Entkopplung von > 20dB bei dieser
Schaltung erreicht?

Gruss K.-H.

Autor: Wolfgang Horn (Gast)
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Hi, K.-H.,

Du: "Wo durch wird dann die relativ hohe Entkopplung von > 20dB bei 
dieser
Schaltung erreicht?"

Einen einzelnen Faktor, ähnlich "Doping!" beim Sport kann ich nicht 
nennen.

Aber die Zusammenhänge sind erkennbar:
1. Mängel in der Entkopplung entstehen überall, wo Wellen ungewünscht 
koppeln oder ungewünscht reflektiert werden. (Ähnlich den mehrlinsigen 
Fotoobjektiven vor der Erfindung der Entspiegelung.) Hier: Eine 
Abschirmung kann unerwünschte kapazitive Kopplung mindern - wirkt auf 
die Leitung aber aich als unerwünschter kapazitiver Belag und stört 
damit den Verlauf der Impedanz.
2. Leitungsübertrager können durch ihre konstruktive Kopplung 
magnetisch+kapazitiv hervorragend ausgelegt werden für minimale 
Reflektionen.
3. Symmetrie im Aufbau.

Schau Dir ältere Meßbrücken von Rohde&Schwarz an, solche, die man noch 
auseinander schrauben - und wieder zusammen setzen kann.
Die mechanische Präzision, auch erkauft durch "Fräsen aus dem Vollen" 
und damit Gewicht, ist die Voraussetzung für Präzision in der HF.


Ciao
Wolfgang Horn

Autor: K. F. (packet)
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Hallo again,

hat noch jemand einen Schaltungsvorschlag für das HF-Technisch richtige 
zusammenschalten von 3 Eingängen ???

Autor: Wolfgang Horn (Gast)
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Hi,  K. F.,

Du: "F-Technisch richtige zusammenschalten von 3 Eingängen?"

Grundsätzlich kannst Du HF auch so aufteilen wie NF - im Trafo. Unter 
Verzicht auf die Vorteile des Leitungsübertragers.

Vergleiche handelsübliche Power Splitter.
Ungeradzahlige gibt es  - ihre Daten (Dämpfung, Kopplung, Bandbreite) 
sind generell schlechter.

Suche mal in den Patentschriften. Ich vermute, eine Schaltung für einen 
dreiarmigen Leitungsübertrager ist schon gefunden, aber die Herstellung 
zu aufwändig,

Ciao
Wolfgang Horn

Autor: K. F. (packet)
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...ich habe bevor ich dieses Forum gefunden habe, einige Zeit
"Gegoogelt" und nichts gescheites gefunden Schaltplan oder 
vergeleichbares.
Dann habe ich die Ringweiche zerlegt und auch einen 4-Fach Verteiler 
angeschaut und die Schaltung aufgezeichnet... Leider habe ich keinen 
3-Fach Splitter zum Zerlegen da :-)

Kann man diese 4-Fach Schaltung nicht auf 3-Fach optimieren oder event. 
die 2-Fach Schaltung?

Autor: Wolfgang Horn (Gast)
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Ja,  K. F.,

ich habe mal beruflich Empfangsantennenanlagen konstruiert. Breitbandig, 
mit Arrays aus Empfangsantennen.
Power Combiner (Power Splitter in Gegenrichtung) sind leicht erhältlich 
als Kaskaden von 2, 4, 8, 16. So, wie Du gerade eine zu 4 beschrieben 
hast.

In derjenigen Elektronik, die präzise sein soll, sind die Power Combiner 
etwas anders ausgeführt, nämlich nicht invertierend, und dafür als 
Brücke.
Die Brücke hat einen Verlustwiderstand im Differenzzweig. Bei richtigem 
Abschluß aller Zweige der Brücke ist er stromlos. Er nimmt aber dann 
Leistung auf, wenn die Brücke an einem der drei Zweige fehlangepaßt ist.

Ein Power Combiner / Power Splitter mit drei Armen bräuchte eine 
kompliziertere Balancierung, bei einer fünffachen wird das Balancieren 
krampfig.

Ich habe mal kurz spekuluiert, was wohl wäre, wenn wir für einen 
Leitungsübertrager nicht, wie üblich, zwei Drähte verdrillen, sondern 
drei.
Dann bleibt das Problem der Balancierung.
Mein erfahrener Kollege hatte mich da kurz ausgelacht und auf den Stapel 
unerledigter Arbeit verwiesen.

So auch jezt, Weihnachtsbastelei muß noch fertig werden.

Ciao
Wolfgang Horn

Autor: K. F. (packet)
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Hallo Wolfgang Horn,

ich möchte mich auf jeden Fall mal bedanken für die äusserst kompetenten 
Antworten die Sie mir trotz Weihnachtsstress gegeben haben !!!

Und das all die "anderen" basteleien gelingen! :-)


Vorweihnachtliche grüsse aus dem Allgäu...


K.-H. F.

Autor: Wolfgang Horn (Gast)
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Hi,  K. F.,

Sie: "---möchte mich auf jeden Fall mal bedanken für die äusserst 
kompetenten
Antworten..."

Danke.

Die Mühe habe ich mir gedacht, weil ich erst mal vermute, Sie, der 
Frager sind im Prinzip genauso gestrickt wic ich.

Was würde ich selbst als Antwort erwarten?
Nur ein "Ja" oder "nein" - Nein, das taugt nur für 
Nachplappergewinnshows.
Eine Checkliste zum Abhaken? Taugt nur für Manager mit mehr Ambitionen 
als Zeit.


Sondern:
„Wer guten Rat von schlechtem zu unterscheiden weiß, braucht keinen“ 
(Unbekannt)

Ich selbst bin mit einer Antwort nur zufrieden, wenn sie meine Frage 
"Wie funktioniert das?" beantwortet. Wenn ich mir Variationen meiner 
Frage ausdenken - und die passenden Antworten selber ermitteln oder gar 
berechnen kann.

Im Prinjzip eine Umkehrung der Goldenen Regel:
„Was Du nicht willst, das man Dir tu, das füg auch keinem anderen zu!“ 
(„Quod tibi fieri non vis, alteri ne feceris!“, „Goldene Regel“, 
römisches Sprichwort)

Ciao
Wolfgang Horn

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