CH390336A - Sende-Empfangs-Weiche für symmetrische und unsymmetrische Leitungen - Google Patents

Description

  
 



  Sende-Empfangs-Weiche für symmetrische und unsymmetrische Leitungen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sende Empfangs-Weiche für symmetrische und unsymmetrische Leitungen. Bei Sende-Empfangs-Anlagen mit einer gemeinsamen Antenne für den Sendebetrieb und den Empfangsbetrieb stellt sich immer wieder das Problem, einerseits die Sende energie vom Empfängereingang fernzuhalten, anderseits die gesamte Empfangs energie in den Empfänger zu leiten. Für Hohlleiter wird die Sende-Empfangs-Weiche vielfach mit einem sekundären Hohlleiter aufgebaut, der entweder über einen Richtungskoppler angeschlossen ist oder in Richtung des E-Feldes der gesendeten Wellen auf dem Senderhohlleiter steht. Diese letztere Lösung bedingt jedoch, dass die energiearme empfangene Welle um eine ungerade Anzahl rechter Winkel verdreht werden muss.



   Eine weitere bekannte Lösung verwendet die unter der Bezeichnung     TR-Schalter      bekannten Anordnungen, bei denen der Eingang in die Empfängerleitung bei Sendebetrieb durch Gasentladungslampen hochohmig geschaltet wird. Die verwendeten Gasentladungslampen sind derart vorgespannt, dass der Sendeimpuls genügt, um sie zu ionisieren. Mit einer Leitung, deren Länge einer ungeraden Anzahl Viertelwellen der Sendefrequenz entspricht, wird vom Eingang her gegen die Entladungslampen eine sehr hohe Impedanz gesehen, wodurch keine Energie in diese Leitung eintreten kann. Damit bei einer Radaranlage der Empfänger bei jedem Sendeimpuls geschützt wird, muss die Vorspannung nahe der Ionisationsspannung liegen. Diese hohe Vorspannung bringt jedoch den Nachteil mit sich, dass die Entionisierzeit länger wird und so die kürzeste messbare Distanz bestimmt.

   Mit zusätzlichen Hilfsmitteln ist es möglich, diese Entionisierzeit zu verkleinern. Bei hohen Trägerfrequenzen wurden damit Entionisierzeiten von etwa   50 los    erreicht. Für niedrigere Frequenzen wird diese Zeit grösser.



   Insbesondere für Radargeräte mit niedrigen Sendefrequenzen, wie sie etwa zu Sondenpeilungen verwendet werden, genügen diese Entionisierzeiten nicht, da Distanzen von 500 m an messbar sein müssen, was aber einer höchsten Entionisierzeit von 3,3   Fs    entspricht.



   Die erfindungsgemässe Sende-Empfangs-Weiche kann Erholungszeiten der Grössenordnung von einigen 10-9 s aufweisen, ohne dass Vorspannungen oder sonstige Mittel notwendig sind. Dies wird dadurch erreicht, dass sowohl in der Senderleitung als auch in der Empfängerleitung impedanztransformierende Netzwerke vorgesehen sind, die als Schalter wirkende Halbleiterelemente aufweisen, die bei Sendebetrieb niederohmig geschaltet werden.



   Anhand der beiliegenden Zeichnung wird im folgenden die Erfindung näher erläutert, wobei Fig. 1 eine Übersicht über die erfindungsgemässe Sende Empfangs-Weiche als   Ausführungsbeispiel    und Figuren 2A und 2B Beispiele für einfache Impedanztransformatoren darstellen.



   Die Anschlüsse an die Sende-Empfangs-Weiche sind in Fig. 1 mit S für den Sender, E für den Empfänger und A für die Antenne bezeichnet. Die Leitungen selbst sind nicht besonders hervorgehoben, da sie jeden beliebigen bekannten Aufbau zeigen können. An der Abzweigstelle 1 führen zwei Leiter 2 und 3 mit der Länge, die einer ungeraden Anzahl Viertelwellen   (X/4)    der Sendefrequenz entspricht, auf den Anschluss der Empfängerleitung 7.



   Die Enden der zwei Leiter 2 und 3 sind mit Dioden 5 und 6 verbunden, die parallel oder gegen  parallel geschaltet sein können. Die kapazitive Einwirkung dieser Dioden 5 und 6 wird mit der induktiven Abstimmanordnung 4 kompensiert. Die Leitung 8, die ebenfalls von der Abzweigstelle 1 wegführt, hat eine Länge, die einer ungeraden Anzahl   V4    entspricht. Diese Leitung 8 führt auf zwei weitere Leiter 9 und 10 sowie auf die   Senderleiter    13. Die Leiter 9 und 10 weisen wiederum eine Länge von einer ungeraden Anzahl   B/4    auf, und sind über die Dioden 11 und 12 zusammengeschlossen.



   Gibt nun der Sender S einen Impuls ab, so werden die Dioden 5, 6, 11 und 12 leitend und weisen dadurch einen sehr kleinen Widerstand auf, der am Anfang der   B/4-Transformatorleitung,    Leiter 9, 10 und Leiter 2, 3, eine hohe Impedanz darstellt. Somit fliesst wenig Energie in die beiden Abzweigungen.



  Beim Empfang eines Impulses an der Antenne sind die Dioden 5, 6, 11 und 12 nichtleitend und stellen somit einen hohen Widerstand dar. Die Transformation durch die Leiter 2 und 3 auf die Abzweigstelle 1 ergibt die Nennimpedanz in Richtung gegen den Empfänger. Die Dioden 11 und 12 wirken über die Leiter 9 und 10 sowie über den Leiter 8 als hohe Impedanz gegen den Sender, so dass die gesamte Empfangsenergie in den Empfänger fliesst.



   Es dürfte selbstverständlich sein, dass die Parallelschaltung mehrerer Dioden einen besseren Kurzschluss der Leiter im Sendebetrieb bewirkt. Durch Gegenparallelschalten von Dioden fliesst in beiden Halbwellen der Sendeschwingung Strom, wodurch auch bei relativ niedriger Sendefrequenz ein genügender Schutz gewährleistet wird.



   Durch Vorspannen der Dioden in der Sperrichtung kann eine höhere Signalspannung empfangen werden, ohne dass die Dioden leitend werden. Bei Sendebetrieb können die Dioden aber   audh    zusätz  lic'n    noch in ihrer   Durchlassrichtung    vorgespannt werden, um in diesem Fall die Sperrwirkung der Empfängerleitung noch zu verbessern.



   Die Fig. 2A und 2B stellen impedanztransformierende Netzwerke in kompakter Bauweise dar. Die Anordnung gemäss Fig. 2A kann beispielsweise für die Ankopplung der Empfängerleitung dienen. Bei hoher Energie am Anschluss A werden die Dioden 21 leitend. Bei kleiner Energie am Eingang A sind die Dioden 21 hochohmig. Die Induktivität 22 und der Kondensator 23 bilden zusammen einen Schwingkreis, der für Schwingungen mit der Resonanzfrequenz keine Impedanz aufweist.



   Die in Fig. 2B dargestellte Anordnung kann für die Ankopplung des Senders an die Antennenleitung verwendet werden. Bei hoher Energie am Eingang S sind die Dioden 25 und 28 leitend, der Schwingkreis der durch die Induktivität 24 bzw. 27 sowie durch den Kondensator 26 bzw. 29 gebildet wird, bildet wiederum für Schwingungen der Resonanzfrequenz keinen Widerstand. Hingegen sind die Dioden 25 und 28 bei kleinen Energiemengen gesperrt.



   Die Anordnung lässt selbstverständlich in bezug auf die impedanztransformierenden Netzwerke Modifikationen zu. Beispielsweise können für die   B/4-    Leiter auch Leiter mit höherer Leitungsimpedanz als die Leitungsimpedanz der übrigen Anordnung gewählt werden. Für eine korrekte Anpassung müssten jedoch derartige Leiter vor und nach den Dioden 5 und 6 (Fig. 1) angebracht werden, um die Empfängerleitung 7 mit der richtigen Impedanz anzuschliessen. Die Dioden 11 und 12 können auch direkt nach der Leitung 8 in jedem Leiter angebracht werden, nur müsste in diesem Falle die Leitung 8 eine Länge aufweisen, die einer geraden   Anzahl}./4    entspricht.



   Die in der Versuchsausführung verwendeten Dioden sind Silizium-Dioden mit einer relativ hohen Schwellenspannung, so dass sie für Empfangssignale unter dieser Schwellspannung als nichtleitend angesehen werden können.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Sende-Empfangs-Weiche für symmetrische und unsymmetrische Leitungen, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl in der Senderleitung als auch in der Empfängerleitung impedanztransformierende Netzwerke vorgesehen sind, die als Schalter wirkende Halbleiterelemente aufweisen, die bei Sendebetrieb niederohmig geschaltet werden.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Sende-Empfangs-Weiche nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterelemente in jedem der beiden Netzwerke für sich entweder parallel oder gegenparallel geschaltet sind.

   2. Sende-Empfangs-Weiche nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass alle Halbleiterelemente in der Sperrichtung vorgespannt sind.

   3. Sende-Empfangs-Weiche nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterelemente während der Dauer des Sendeimpules in der Durchlassrichtung vorgespannt sind.