DE2738613B2

DE2738613B2 - Aus konzentrierten Schaltelementen bestehende Filterschaltung für den Bereich der Meter- und Dezimeterwellen

Info

Publication number: DE2738613B2
Application number: DE19772738613
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 8000 Muenchen Pfitzenmaier
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-08-26
Filing date: 1977-08-26
Publication date: 1980-03-06
Also published as: DE2738613A1

Description

Die Erfindung betrifft eine aus konzentrierten Schaltelementen bestehende Filterschaltung für den Bereich der Meter- und Dezimeterwellen, insbesondere Bandfilter mit kleiner relativer Bandbreite, deren Schwingkreise zusammen mit den reaktiven Koppelelementen in einem metallischen Gehäuse angeordnet und bei der Kopplungen zwischen den in ihrer elektrischen Wirkungsweise nicht unmittelbar aufeinanderfolgenden Schwingkreisen vorgesehen sind.

Bekanntlich haben Bandpaßschallungen mit Dämpfungspolen bei endlichen Frequenzen im Durchlaßbereich eine wesentlich kleinere Gruppenlaufzeit und damit auch eine entsprechend geringere Verlustdämpfung als unversteuerte Bandpässe mit vergleichbaren Entwurfsmerkmalen im Durchlaßbereich. Da die Durchlaßdämpfung umgekehrt proportional zur Güte der Schwingkreise und zur relativen Bandbreite ist, treten bei Bandpässen mit kleinen relativen Bandbreiten oft unerwünscht hohe Durchlaßdämpfungen auf. Insbesondere ist dies dann der Fall, wenn zur Realisierung solcher Filter konzentrierte Schaltelemente, vor allem konzentrierte Induktivitäten verwendet werden sollen, und diese Induktivitäten nur mit verhältnismäßig niedrigen Gütewerten herstellbar sind, wie dies im Frequenzbereich von mehr als 20 MHz häufig der Fall ist. Beim Entwurf von Filtern mit geringer relativer Bandbreite und Dämpfungspolen zeigt sich häufig, daß deren Realisierung mit bekannten Schaltungsstrukturen im genannten Frequenzbereich an ungünstigen Elementewerten scheitert, insbesondere an den sich ergebenden Induktivitätswerten. Im Bereich der Mikrowellen, bei Filtern mit Leitungscbarakter also, ist es bereits bekanntgeworden, zusätzliche Kopplungen zwischen solchen Resonatoren zu verwenden, die einander in ihrer Wirkungsweise nicht unmittelbar aufeinanderfolgen. Es ergeben sich dadurch Überkopplungen zwischen einander nicht uii.Mittelbar benachbarten Resonatoren, wodurch sich wiederum Dämpfungspole bei reellen oder komplexen Frequenzen erzeugen lassen, was gleichbedeutend damit ist, daß entweder die Erzeugung von Dämpfungspolen im Sperrdämpfungsverhalten oder die Beeinflussung der Laufzeit im Durchlaßverhalten gezielt vorgenommen werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Filterschaltungen anzugeben, bei denen einerseits die aus der Mikrowellentechnik bekannten Vorteile erhalten bleiben und andererseits ein Aufbau mit konzentrierten Schaltelementen mit technisch herstellbaren Werten ermöglicht wird, so daß solche Filter auch im Frequenzbereich der Meter- und Dezimeterwellen

ίο einsetzbar werden.

Ausgehend von den eingangs genannten Filterschaltungen wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spulen der zu koppelnden, nicht unmittelbar aufeinanderfolgenden Schwingkreise zu beiden Seiten einer das Gehäuse unterteilenden metallischen Trennwand im Bereich einer dort vorgesehenen öffnung angeordnet sind und die Wicklungsrichtung benachbarter Spulen gleich- oder gegensinnig ist
Hierbei läßt sich vorteilhaft die Kopplung benachbarter Spulen durch ein Einstellelement steuern, das beispielsweise als einstellbare Schraube ausgebildet ist, die in der Symmetrielinie zwischen den zu koppelnden Spulen in der Öffnung der Trennwände wirksam wird. Durch diese Maßnahme wird hauptsächlich die Frequenzlage der Dämpfungspole verändert.

Anhand eines Ausführungsbeispiels, das schematisch in der Zeichnung dargestellt ist, wird nachstehend die Erfindung noch näher erläutert.
Aus der Zeichnung ist der räumliche Aufbau zu

JO erkennen, wobei das mit 5 bezeichnete Gehäuse geöffnet ist. Der Eingang des Filters ist mit 4, der Ausgang mit 4' bezeichnet, und es sind Ein- und Ausgang im Ausführungsbeispiel kapazitiv an die Filterschaltung angekoppelt. Im Gehäuse 5 ist eine metallische Trennwand 6 vorgesehen, die zumindest teilweise das gesamte Gehäuse in zwei Abschnitte unterteilt. In die Trennwand 6 sind Öffnungen 7 eingebracht, und es sind zu beiden Seiten dieser Öffnungen aus konzentrierten Schaltelementen beste-

·*(· hende Parallelschwingkreise angeordnet, und zwar in der Weise, daß auf der einen Seite die Parallelschwingkreise I bis r und auf der anderen Seite die Parallelschwingkreise r+ 1 bis 2r liegen, wobei r eine laufende Zählvariable ist. Die Kopplung der einzelnen Schwingkreise erfolgt über die Reaktanzelemente JX₁, JXi bis jX_2r~'- |e nach dem Filterentwurf können dabei die Kopplungen kapazitiv oder induktiv sein. Die zusätzlich zu koppelnden Schwingkreisspulen sind räumlich so angeordnet, daß sie zu beiden Seiten der

öffnungen 7 liegen, wodurch sich beispielsweise für die Schwingkreise 1 und 2r bzw. 2 und 2r— 1 usw. zusätzliche Kopplungen, also sogenannte Überkopplungen, erzeugen lassen. Diese Zusatzkopplungen sind magnetische Kopplungen, und es läßt sich ihr Wert

^ΓΛ durch den Abstand der Spulen sowie auch durch die Größe der öffnungen 7 einstellen. Das Vorzeichen der Überkoppliing hängt davon ab, ob der Wicklungssinn der Spulen bzw. deren Polung gleich oder gegensinnig ist. Da bei der praktischen Realisierung für diese

ho Zusatzkopplungen meist nur sehr kleine Werte erforderlich sind, kann man deren Einstellung durch ein zusätzliches Einstellelement, wie beispielsweise eine Schraube erreichen, die in die Gehäusewand drehbar eingebracht ist und die zwischen die Spulen eintaucht.

(>5 Das dargestellte Filter kann mit einer beliebigen Anzahl von Schwingkreisen aufgebaut werden, wie dies in der Zeichnung durch die gestrichelten Linien kenntlich gemacht ist. Auch ist es nicht erforderlich, alle

möglichen Zusatzkopplungen zu benutzen, jedoch wird man bestrebt sein, vorgegebene Anforderungen an das Filterverhalten mit einer möglichst geringen Anzahl von Schwingkreisen zu erfüllen. Abgesehen von den eingangs bereits erwähnten Vorteilen, läßt sich mit der beschriebenen Schaltung darüber hinaus erreichen, daß alle Schwingkreisspulen untereinander etv.a den gleichen, im Betriebsfrequenzbereich gut realisierbaren Induktivitätswert haDen, also beispielsweise einen Induktivitätsweri von etwa 100 nH bei einer Durchlaümittenfrequenz von etwa 100 MMz.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Aus konzentrierten Schaltelementen bestehende Filterschaltung für den Bereich der Meter- und Dezimeterwellen, insbesondere Bandfilter mit kleiner relativer Bandbreite, deren Schwingkreise zusammen mit den reaktiven Koppelelementen in einem metallischen Gehäuse angeordnet, und bei der Kopplungen zwischen den in ihrer elektrischen Wirkungsweise nicht unmittelbar aufeinanderfolgenden Schwingkreisen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen der zu koppelnden, nicht unmittelbar aufeinanderfolgenden Schwingkreise (z. B. 2, 2r— 1) zu beiden Seiten einer das Gehäuse (5) unterteilenden metallischen Trennwand (6) im Bereich einer dort vorgesehenen Öffnung (7) angeordnet sind unrt die Wicklungsrichtung benachbarter Spulen gleich- oder gegensinnig ist.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die zu koppelnden Spulen ein Einstellelement eintauchbar ist.