DE2321462B2 - Bandpassfilter fuer den rundfunk- und fernsehbereich - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Bandpaßfilter für den Rundfunk- und Ftrnsehbereich, insbesondere mit der Bandbreite eines Kanals innerhalb des Fernsehfrequenzbereichs, mit wenigstens drei, unter gleichzeitiger Anwendung von kapazitiver Längs- und Fußpunktkopplung miteinander verkoppelten Parallelresonanzkreisen.

Der fortschreitende Ausbau des Fernsehsendernetzes Und der Funkdienste bringt zwar immer bessere Empfangsmöglichkeiten, aber für die Antennenverstärker und Frequenzumsetzer immer größere Anforderungen an die Selektionseigenschaften mit sich. Die Verwendung bisher üblicher Selektionsmittel reicht daher in vielen Fällen nicht aus, da wegen der in ihrer Größe oft sehr unterschiedlichen Ernpfangspegel und der dadurch verursachten Übersteuerung der Eingangs-Stufen in bekannter Weise Krcuzmodulations- und Moiree-Störungen entstehen können. Außerdem können nach dem Zusammenschalten mehrerer Verstärker durch ein an der Flanke eines Verstärkers mitverstärktes, aber einem zweiten Verstärker zugeordnetes Signal Phasenverzerrungen auftreten, wenn es dem Signal des zweiten Verstärkers zuaddiert wird.

In der Fernseh-Empfangstechnik sind als Selektionsmittel sogenannte Vorsatzbandfilter bekannt, die auf einen beliebigen Kanal des Fernsehbereichs abstimmbar und so bemessen sind, daß sie nur für diesen Kanal durchlässig sind, für die übrigen Empfangssignale dagegen eine Sperre darstellen. Diese für die Fernsehkanalbandbreite dimensionierten Vorsatzbandpaßfilter müssen darüber hinaus die Eigenschaft besitzen, daß die Bandbreite über den gesamten Abstimmbereich konstant bleibt. Dies kann durch einstellbare kapazitive oder induktive Koppelelemente erreicht werden, wobei die kapazitive Kopplung in bekannter Weise entweder als Hochpunkt- bzw. Spannungskoppiung oder als Fußpunkt- bzw. Stromkopplung ausführbar ist.

Bei der Hochpunktkopplung (siehe Fig. 1) ist zwischen den Hochpunkten der beiden Bandfilterkreise als Koppelelement eine Längskapazitiit Ck\ eingeschaltet. Diese Koppelart hat die Eigenschaft, daß sich bei unveränderlichem Koppelwert die Bandbreite mit steigender Abstimmfrequenz vergrößert. Der Grund hierfür liegt darin, daß der kapazitive Koppelwiderstand von C_K\ mit steigender Frequenz abnimmt, weshalb das Spannungsteilerverhältnis zwischen der Koppelkapazität C_K und der Kreiskapazität Cs kleiner wird. Zur Erzielung einer gleichbleibenden Bandbreite müssen deshalb Koppelelemente mit veränderbarer Kapazität verwendet werden, damit z. B. der Wert des Koppelkondensators Ck bei steigender Frequenz verkleinert werden kann.

Bei der kapazitiven Fußpunktkopplung, die in Fi g. 2 anhand eines dreikreisigen Bandfilters dargestellt ist, nimmt dagegen die Bandbreite mit steigender Frequenz ab, da hier der kapazitive Widerstand der Koppelkondensatoren Ck2 und CKi, obwohl er auch hier kleiner wird, am Fußpunkt ein größeres Spannungsteilerverhältnis bewirkt. Auch hier kann durch Verändern der Koppelkondensatoren eine gleichbleibende Bandbreite erzielt werden.

Aus der US-PS 20 02 193 ist auch bereits ein zweikreisiges Bandfilter mit gemischter kapazitiver Hochpunkt- und Fußpunkt-Kopplung; bekannt, bei dem die Kopplung im gesamten Abstimmbereich weitgehend konstant bleibt.

Ausgehend von diesem Stand der Technik wird nun die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe darin gesehen, die Schaltung eines Bandpaßfilters in der Weise zu verbessern, daß einfacher realisierbare Bauelemente verwendet werden können.

Diese Aufgabe wird bei einem Bandpaßfilter der eingangs genannten Art erfindungsgemäß in der Weise gelöst, daß bei einem dreikreisigen Filter die Fußpunktkapazität im mittleren Kreis vorgesehen ist und die Längskapazitäten jeweils zwischen dem massefernen Anschluß der Fußpunktkapazität und je einem Anzapfpunkt, der Kreisinduktivität des eisten bzw. letzten Filterkreises eingeschaltet ist.

Der Vorteil eines derart ausgebildeten Bandfilters besteht vor allem darin, daß durch die Ankopplung der Längskoppelkapazitäten an den A.nzapfpunkten der Schwingkreisinduktivitäten einfacher realisierbare und damit billigere Koppelkondensatoren mit relativ größeren Kapazitätswerten verwendet werden können.

Vorteilhafte Weiterbildungen des; Erfindungsgedankens sind den Merkmalen der Unteransprüche entnehmbar.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

F i g. 3 ein dreikreisiges Bandfilter, ζ. B. als Vorsatzkanalfilter im Fernsehbereich III,

F i g. 4 die Durchlaßkurve für ein Bandpaßfilter nach Fig. 3.

In F i g. 3 ist das Prinzipschaltbild eines Dreikreisbandpaßfilters mit kapazitiver Fußpunkt- und Hochpunkt-Kopplung dargestellt. Dieses aus drei Parallelschwingkreisen bestehende Bandpaßfilter ist mittels der variablen Schwingkreiskapazitäten Ct', Cr, C3' z. B. innerhalb des Fernsehbandes HI durchstimmbar, wobei

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die geforderte Bandbreite von 7 MHz stets konstant bleibt. Die Fußpunktkapazität Gc6 ist im mittleren, aus Induktivität Li und Kapazität Ci bestehenden Filterkreis angeordnet, während vom massefernen Anschlußpunkt dieser Fußpunktkapazität Cx₆ je eine Längskoppelkapazität Cki, Cks zu je einem Anzapfpunkt der beiden Schwingkreisinduktivitäten Li', Lz des ersten und letzten Filterkreises geführt ist. Letztere sind so dimensioniert, daß die mit zunehmender Abstimmfrequenz durch die Fußpunktkapazität C^e kleiner werdende Kopplung kompensiert wird. Grundsätzlich ist eine Ankopplung der beiden Koppelkondensatoren Cki, Ckb unmittelbar an den Hochpunkten des ersten bzw. letzten Filterkreises möglich (siehe die gestrichelt gezeichneten Kapazitäten). Doch ist die Ankopplung an den Anzapfpunkten der beiden Schwingkreisinduktivitäten Li', L3 insofern vorteilhafter, als dadurch die oft sehr kleinen und schwer herstellbaren Werte für die Koppelkondensatoren in größere und damit besser realisierbare Werte transformiert werden.

Beim dargestellten Bandpaßfilter sind Eingangsklemme E und Ausgangsklemme A jeweils mit einem Anzapfpunkt des die Schwingkreisinduktivität Li', L₃' darstellenden induktiven Spannungsteilers verbunden. Diese Schaltung ist vorwiegend für Frequenzen ab 100 MHz bestimmt, während für Frequenzen unterhalb 100 MHz eine kapazitive Ankopplung gewählt wird. Eingang und Ausgang weisen den für die Empfangsantennentechnik üblichen Wellenwiderstand von 75 Ohm auf und können ohne Veränderung der elektrischen Kennwerte beliebig vertauscht werden.

Die F i g. 4 zeigt eine typische Durchlaßkurve für ein z. B. auf den Fernsehkanal 8 abgestimmtes Bandfilter gemäß F i g. 3. Durch die besondere Schaltungsart der Kopplung zwischen den drei Filterkreisen wird eine konstante 1 dB-Bandbreite von 7 MHz über den gesamten Abstimmbereich eingehalten. Im Frequenzabstand ± 7 MHz, d.h. im übernächsten höheren oder tieferen Kanal, ist bereits eine Sperrdämpfung von 17 dB bzw. 2OdB erreicht, während die Durchgangsdämpfung maximal 1,5 dB beträgt.

Zur weiteren Erhöhung der Selektion lassen sich zwei Bandpaßfilter hintereinander schalten, wobei jedoch darauf geachtet werden muß, daß zwischen den beiden Filtereinheiten keine Leitungstransformationen auftreten können. Die gestrichelt gezeichnete Kurve in F i g. 4 zeigt den prinzipiellen Verlauf der Durchgangsdämpfung für zwei hintereinander geschaltete Filter, woraus ersichtlich ist, daß die Dämpfungswerte im Frequenzabstand von ± 7 MHz dann bereits mindestens 30 bzw. 40 dB betragen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Bandpaßfilter für den Rundfunk- und Fernsehbereich, insbesondere mit der Bandbreite eines Kanals innerhalb des Fernsehfrequenzbereichs, mit wenigstens drei, unter gleichzeitiger Anwendung von kapazitiver Längs- und Fußpunktkopplung miteinander verkoppelten Parallelresonanzkreisen, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem dreikreisigen Filter die Fußpiinktkapazitäi (CKt) im mittleren Kreis vorgesehen ist und die Längskapazitäten (Cio, Ckb) jeweils zwischen dem massefernen Anschluß der Fußpunktkapazität (Ck&) und je einem Anzapfpunkt der Kreisinduktivität des ersten bzw. letzten Filterkreises eingeschaltet ist.

2. Bandpaßfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußpunktkapazität (C/ct) in Serie zur Schwingkreisinduktivität (Lr) an deren Fußpunkt angeschaltet ist.

3. Bandpaßfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangs bzw. Ausgangsklemme (E bzw. A) mit dem Anzapfpunkt eines d<e Schwingkreisinduktivität (Ly, Ly) des Eingangsbzw. Ausgangs-Filterkreises darstellenden indukti- ven Spannungsteilers verbunden ist.

4. Bandpaßfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangs- bzw. Ausgangsklemme mit dem Anzapfpunkt eines die Schwingkreiskapazität des Eingangs- bzw. Ausgangs-Filterkreises darstellenden kapazitiven Spannungsteilers verbunden ist.