DE1944960B2 - Filtereinrichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung mit zwei quer zueinander verlaufenden und gegeneinander isolierten Leitern und einem bei der Überkreuzung der beiden Leiter angeordneten Magnetmaterial, das gyromagnetische Effekte zeigt, sowie mit einer Anordnung zum Anlegen einer zu filternden Schwingung an einem der vier Enden der beiden Leiter und einer Anordnung zum Abnehmen der gefilterten Schwingung an einem anderen der vier Leiterenden.

Aus der US-PS 32 99 376 ist eine Filtereinrichtung dieser Gattung bekannt, bei der die zu filternden Schwingungen am ersten Ende des einen Leiters zugeführt und die gefilterten Schwingungen am ersten Ende des anderen Leiters abgenommen werden. Die zweiten Enden der beiden Leiter sind jeweils mit einem Kurzschluß abgeschlossen, der mit anderen leitenden Elementen einen Resonator bildet. Das gyromagnetische Magnetmaterial in Form eines kugelförmigen Körpers aus Yttrium-Eisen-Granat »st zwischen den beiden Leitern am Ort ihrer Überkreuzung angeordnet. Im Betrieb, d. h. wenn dem ersten Ende des einen Leiters Schwingungen angelegt werden und gleichzeitig das gyromagnetische Material einem Magnetfeld ausgesetzt wird, wirkt diese bekannte FiIteinrichtung als Bandfilter, indem es Schwingungen eines bestimmten Frequenzbereichs zum ersten Ende des anderen Leiters koppelt, während die Frequenzen oberhalb und unterhalb dieses Frequenzbereichs zurückgewiesen werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Filtereinrichtung der eingangs beschriebenen Gattung als scharf trennendes Sperr- oder Kerbfilter auszulegen, Die Erfindung und bestimmte vorteilhafte Ausgestaltungen werden im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 5 eine Draufsicht auf ein Sperrfilter gemäß der Erfindung, .

F i g. 2 einen Schnitt in einer Ebene 2—2 der F1 g. 1.

Das als Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellte Sperrfilter enthält einen Block 10 aus verlustarmen isoliermaterial, auf dessen unterer Seite (F i g. 2) eine leitende, unmagnetische Schicht 12 angeordnet ist, während die Mitte der entgegengesetzten Seite des Blockes 10 eine muldenförmige Vertiefung 14 aufweist. Ein Streifen 16 aus einem unmagnetischen Leitermaterial erstreckt sich quer über die Oberseite des Blockes 10. Ein mittlerer Teil 18 des Streifens 16 ist verschn.älert, wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, und nach oben gebogen, wie Fig.2 zeigt. Die Enden des Streifens 16 sind mit entsprechenden Mittelleitern 20 bzw. 22 von Koaxialanschlüssen 24 bzw. 26 verbunden. Die Außenleiter der Anschlüsse 24 und 26 sind über Leiter 28 bzw. 30 an die eine Grundplatte dienende Schicht 12 angeschlossen.

Auf der Oberseite des Blockes 10 ist noch ein zweiter unmagnetischer Leiter 32 angeordnet, der quer zur "Richtung des Streifens 16 verläuft. Ein mittlerer Teil 34 des leitenden Streifens 32 ist verschmälert und nach unten in die muldenförmige Vertiefung 14 des Blockes 10 gebogen, so daß der mittlere Teil 18 des leitenden Streifens 16 und der mittlere Teil 34 des leitenden Streifens 32 im Abstand voneinander laufen und dementsprechend gegeneinander isoliert sind. Die einander abgewandten Enden des Leiters 32 sind jeweils über einen energieabsorbierenden Abschluß, z. B. je einen Abschlußwiderstand 33, mit der als Grundplatte wirkenden Schicht 12 verbunden.

Zwischen den mittleren Teilen 18 und 34 der Leiter 16 und 32 ist ein z. B. kugelförmiger Körper 36 aus einem isolierenden Magnetmaterial, das gyromagnetische Effekte zeigt, z. B. ein ferri- oder ferromagnetisches Material, angeordnet. Der Abstand zwischen den Leiterteilen 18 und 34 sowie die Größe des kugelförmigen Körpers 36 können, müssen jedoch nicht, so bemessen sein, daß der Körper 36 keines der Leiterteile 18 und 34 berührt. Der Körper 36 wird in diesem Falle irgendwie, z. B. durch eine Isolation, zwischen den Leiterteilen 18 und 34 so gehalten, daß er diese Leiterteile oder gegebenenfalls nur eines dieser Leiterteile nicht berührt.

Der kugelförmige Körper 36 liegt im Feld eines Magneten 38. Die von dem als Elektromagnet ausgebildeten Magneten 38 erzeugte Feldstärke kann

mittels eines veränderlichen Widerstandes 40 eingestellt werden, welcher zwischen den Magneten 38 und eine nicht dargestellte Stromquelle für diesen Magneten geschaltet ist Gewünschtenfalls kann selbstverständlich auch ein Permanentmagnet anstelle des Elektrom-agneten 38 verwendet werden.

Wenn der Körper 36 nicht vorhanden ist, sind die Leiterteile 18 und 34 nicht miteinander gekoppelt und ■?«ne über den Anschluß 24 oder 26 zugeführte Schwingung erreicht den anderen Anschluß 26 bzw. 24 praktisch unbeeinflußt. Wenn jedoch der Körper 36 vorhanden und das durch den Magneten 38 erzeugte Magnetfeld geeignet eingestellt ist, werden Schwingungen einer bestimmten Frequenz vom Leiterteil 18 auf den Leiterteil 34 gekoppelt und in den Abschlußwiderständen 33 vernichtet, so daß dann die dem Anschluß 24 oder 26 zugeführten Schwingungen der betreffenden Frequenz nicht mehr am anaeren Anschluß 26 bzw. 24 ankommt. Vermutlich rotiert das Magnetfeld im kugelförmigen Körper 36 und beschreibt dabei eine oder mehrere Kegelflächen, wobei die Rotationsfrequenz von der Stärke des Magnetfeldes abhängt. Die beiden Leiterteile 18 und 34 sind mit diesem rotierenden Magnetfeld im Körper 36 gekoppelt und die Frequenz der gesperrten oder absorbierten Schwingung hängt von der Rotationsfrequenz ab.

Der Körper 36 kann aus einem bekannten ferromagnetischen Material bestehen, wie es z. B. als YlG (Yttrium-Eisen-Granat) bekannt ist, man kann jedoch auch irgendein ferrimagnetisches Material verwenden, das gyromagnetische Effekte zeigt. Es gibt auch noch andere feeromagnetische Materialien, die sich für den Körper 36 eignen. Der Durchmesser des kugelförmigen Körpers ist nicht sehr wesentlich, bewährt haben sich Werte zwischen etwa 0,13 und 2,6 mm (1/200 bis 1/10 Zoll). Innerhalb gewisser Grenzen gilt, daß die Breite des Sperrbereiches um so größer ist, je größer der Durchmesser des kugelförmigen Körpers 36 gewählt wird. Die Streifen 16 und 32 können etwa 0,025 mm dick sein und die Breite ihrer verjüngten Teile 18 und 34 kann etwas kleiner sein als der Durchmesser des kugelförmiger. Körpers 36. Die Streifen 16 und 32 sind in den mittleren Teilen 18 und 34 verjüngt, um die Stärke des Hochfrequenzfeldes im Bereich der verjüngten Teile möglichst groß zu machen. Die verjüngten Teile 18 und 34 können aus einem Draht bestehen, der mit den übrigen Teilen der leitenden Streifen 16 und 32 leitend verbunden ist Die Breite der breiteren Teile der Streifen 16 und 32 ist nicht sehr wesendich, sie kann z. B. etwa 5 mm betragen. Wieder innerhalb bestimmter Grenzen gilt, daß der Sperrbereich des beschriebenen Filters um so schmaler wird, je schmaler die verjüngten Teile 18 und 34 der Streifen 16 und 32 sind und je weiter diese Teile voneinander entfernt sind. Die Breite des Sperrbereiches des Filters kann also durch Wahl der Größe des kugelförmigen Körpers 36 und der Breite der streifenförmigen Teile 18 und 34 bestimmt werden.

Bei der Herstellung eines Sperrfilters des beschriebenen Typs kann man von zwei Isolierblöcken ausgehen, von denen der eine ein durchgehendes Loch aufweist. An der einen Seite des nicht durchbrochenen Blockes wird eine Grundplatte entsprechend der Schicht 12 in F i g. 2 angebracht und ein Leiter, entsprechend dem Leiter 32—34—32 (Fig. 1) wird an der anderen Seite des nicht durchbrochenen Blockes befestigt Der andere Block wird dann so auf den nicht durchbrochenen Block gelegt, daß der Streifen 34 quer über das Loch im anderen Block verläuft. In das Loch wird dann der kugelförmige Körper 36 gebracht und der andere Leiterstreifen entsprechend der Leiteranordnung 16—18—16 wird so auf der freiliegenden Seite des durchbrochenen Blockes angeordnet, daß er sich quer zum erstgenannten Leiterstreifen über das Loch erstreckt. Ein Filter dieser Bauart arbeitet auf dem gleichen Prinzip wie das Sperrfilter gemäß F i g. 1 und 2.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Filtereinrichtung mit zwei quer zueinander verlaufenden und gegeneinander isolierten Leitern und einem bei der Überkreuzung der beiden Leiter angeordneten Magnetmaterial, das gyromagnetische Effekte zeigt, sowie mit einer Anordnung zum Anlegen einer zu filternden Schwingung an einem der vier Enden der beiden Leiter und einer ι ο Anordnung zum Abnehmen der gefilterten Schwingung an einem anderen der vier Leiterenden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung eines Sperrfilters einer (34) der beiden Leiter (18,34) mit einem energieabsorbierenden Abschluß (33) versehen ist und daß sich die Anordnungen (24, 26) zum Anlegen und Abnehmen der Schwingungen an den beiden Enden des anderen Leiters (18) befinden.

2. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der energieabsorbierende Ab-Schluß aus einem Widerstand besteht.

3. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Abstand zu den beiden Leitern (18,34) ein Basisleiter (12) erstreckt und daß der energieabsorbierende Abschluß (33) durch Widerstände gebildet ist, die jedes Ende des besagten eines Leiters (34) mit dem Basisleiter verbinden.

4. Filtereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Basisleiter (12) auf einer Seite eines Isolators (10) angeordnet ist und daß mindestens ein Teil jedes der beiden Leiter (18, 24) an der anderen Seite des Isolators angebracht ist.

insbesondere für den Megahertz- oder Gigahertz-Bereich Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß einer der beiden Leiter mit einem energieabsorbierenden Abschluß versehen ist und daß sich die Anordnungen zum Anlegen und Abnehmen der Schwingungen an den beiden Enden des anderen Leiters befinden. Da der eine Leiter mit dem anderen nur bei einer bestimmten Frequenz gekoppelt ist, die von der Stärke eines auf das isolierende Magnetmaterial einwirkenden magnetischen Feldes abhängt, werden die Schwingungen dieser Frequenz im Abschluß vernichtet, so daß sie an der zur Abnahme der Schwingungen dienenden Anordnung nicht erscheinen. Hierdurch wird ein Sperr- oder Kerbfilter erhalten, welches unerwünschte Schwingungen von Nutzsignalschwingungen trennen kann, beispielsweise in Entstörungseinnchtun-