DK162673B - Filterkobling med flere resonanskredse - Google Patents

Description

DK 162673 B

- 1 -

Den foreliggende opfindelse angår en filterkobling med flere resonanskredse og af den i krav l's indledning angivne art.

Ved sådanne filtre er der i praksis ofte behov for en 5 stor spærredæmpning med så stejle filterflanker som muligt, ringe gennemgangsdæmpning og stor returdæmpning. Dette er eksempelvis tilfældet når signalniveauet et sted i et fællesantenneanlæg er så lavt, at en tilfredsstillende signalforsyning til den pågældende abonnent kun kan opnås ved hjælp af en for-10 stærker eller en antennestikdåse med lav tilslutningsdæmning, eksempelvis 5 dB.

Ved sådanne antennestikdåser, som opdeler HF-energien, eksempelvis via en tilpasnings- og en differentialtransformer mellem stamledningsudgang og filterindgang, er det mellem disse 15 tilslutninger kun muligt at opnå en koblingsdæmpning på omkring 2o dB. På den anden side stiller tyske myndigheder krav om en afkobling mellem radio- og TV-tilslutningerne i antennestikdåser på mindst 5o dB for at sikre abonnenterne en støjfri modtagelse. Filterets herfor nødvendige spærredæmpning er således, eksempel-20 vis ved en tilslutningsdæmpning på 5 dB, mindst 25 dB, hvilket kun er opnåeligt ved filterkoblinger med mindst to indbyrdes uafhængige resonanskredse for hvert delfrekvensområde, hvilke filterkoblingers elektriske egenskaber derved opfylder de anførte betingelser. Sådanne filtre kræver imidlertid et stort 25 antal komponenter og kommer derfor ikke i betragtning, når der er tale om de fleste praktiske anvendelser, eksempelvis i antennestikdåser, såvel på grund af fremstillingsprisen soin også på grund af de store pladskrav.

Formålet med opfindelsen er at anvise en filterkobling af 30 den indledningsvis nævnte art, som omfatter færrest muligt antal komponenter og har bedst mulige dæmpningsværdier, især en høj spærredæmpning.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved den i krav 1 anviste udformning.

35 Det er ganske vist ved af enkeltkredse opbyggede filterkob linger kendt (se eksempelvis Meinke/Gundlack,Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, Springer-Verlag, 1962, side 188-189) at - 2 -

DK 162673 B

udnytte enkelte blindmodstande som delreaktanser i to enkeltresonanskredse for hver sit delfrekvensområde. En konsekvent anvendelse af dette princip i filtre med flere kredse for hvert delfrekvensområde synes imidlertid ikke at være nærliggende for fag-5 manden i flere årtier, selv om princippet er særdeles virkningsfuldt i forbindelse med eksempelvis antennestikdåser, hvor det for konstruktøren er en basal opgave at spare komponenter.Ved denne dobbelte udnyttelse af alle komponenter opnås med færrest tænkelige komponenter, svarende omtrent til det, der anvendes i de XO kendte enkeltkredsfiltre, en filterkobling, hvor der for hvert delfrekvensområde findes et særligt tokredsfilter. Spærredæmpningen i denne filterkobling er så stor, at eksempelvis den forlangte afkobling på mindst 5o dB mellem radio- og TV-tilslutningerne i to naboantennestikdåser sikres i alle nyttefrekvensområder selv X5 i ekstreme tilfælde, hvor den ene stikdåse (gennemgangsdåse) har en tilslutningsdæmpning på 3 dB og den anden (endedåse uden fordeler) en tilslutningsdæmpning på 1 dB. Desuden er ved den an-. viste filterkobling opnået en gennemgangsdæmpning på højst 1 dB, en høj returdæmpning, samt en meget regelmæssig frekvensgang for 20 overføringsfunktionen i alle delfrekvensområder. Filterkoblingen er således velegnet til brug i eksempelvis efter hinanden koblede antennestikdåser med ringe tilslutningsdæmpning.

Ved den anviste filterkobling er endvidere de anvendte spolers induktans af en sådan størrelse, at spolerne kan udlægges som 25 trykte kredsløb selv på en så lille kredsløbsplade, at denne kan placeres i en sædvanlig 55 mm vægdåse.

På denne måde er muliggjort en meget simpel, billig og nøjagtig opbygning af filterkoblingen med ringe pladskrav. Koblingen er således særdeles egnet for seriefabrikation.

20 Denne fordel forstærkes yderligere ved den i krav 2 anviste udformning, som uden meromkostninger giver en yderligere nedsættelse af pladskravet.

Ved at udlægge flere spoler som en sammenhængende spole, kan den herved forøgede induktans og den trange plads medføre, at 22 spolens egenresonans falder i et nyttefrekvensområde. Dette kan ifølge opfindelsen imødegås på enkel måde ved den i krav 3 anviste udformning.

- 3 -

DK 162673 B

Krav 4 anviser en særlig hensigtsmæssig konfiguration af filterkoblingen til adskilt udkobling af radio- og fjernsynsområder.

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere i forbindelse med tegningen, hvor 5 fig.l viser en kendt filterkobling, fig.2 en filterkobling ifølge opfindelsen, fig.3 en trykt kredsløbsplade for det i fig.2 viste filter set fra den ene side, og fig.4 de på kredsløbspladens anden side monterede diskrete komponenter.

HF-energi fra en indgangstilslutning E opdeles i fig.2 mellem en stamledningsudgang A og indgangen III til en filterkobling F ved hjælp af en i princippet, eksempelvis fra DE-B 28 o7 327, kendt fordeler, som af hensyn til den bedre mulighed 15 for kaskadekobling af antennestikdåser er asymmetriske. Fordeleren består af en tilpasningstransformer U^, en differentialtrans-former t^, en afkoblingsmodstand , en forbindelse AL i form af en udligningsledning til tvangsmæssig ligelig opdeling af energien, en kondensator C^, til forbedring af tilpasningsværdien ved 20 lave frekvenser, og en kondensator C^, anbragt mellem udligningsledningen AL og stel til forøgelse af den øvre grænsefrekvens og i form af kamlignende ind i hinanden gribende lederplader(fig.3) på den trykte kredsløbsplade, som bærer fordeler og filterkobling. Den asymmetriske udformning af differentialtransformeren er 25 således valgt, at fordelerens gennemgangsdæmpning i hele frekvensområdet udgør omkring 2 dB, medens tilslutningsdæmpningen mellem antennestikdåsens indgang E og filterkoblingens F indgang III udgør ca.5 dB. Under hensyntagen til eksempelvis af skrueklemmer ved tilslutningerne frembragte støjkapaciteter udgør den opnåede 30 koblingsdæmpning mellem udgangen A og filterkoblingens indgang III herved omkring 2o dB i UHF-området. I LM-området fremtræder fordeleren derimod som en 3 dB-fordeler uden afkobling.

Filterkoblingen F består af to grene for henholdsvis radio og fjernsyn med-tilhørende tilslutninger RF og TV. I fjernsyns-35 grenen udgør spoler Lg og en spærring (i praksis kortslutning) for LMK-området, to LC-kredse L^, Cg og Lg, C^q en båndspærre for FM-området, to LC-kredse L,., Cg og L^, et båndfilter for TV- - 4 -

DK 162673 B

bånd I, medens kondensatorerne C„ og CQ sammen med spolerne L, O 7 0 og udgør et højpasfilter for TV-bånd I.

I radiogrenen udgør spoler Lg, Lg og kondensatorer C12, et lavpasfilter for LMK-området, LC-kredse LQ, C.. og L.n/ C,0 y li iu 12 5 en båndspærre for TV-bånd I, og LC-kredse Lg, og L^Q, C^g et båndfilter for FM-området.

Ved denne eksempelvise udførelsesform for en filterkobling ifølge opfindelsen tjener således alle komponenter i enhver for et delfrekvensområde dimensioneret resonanskreds også som kompo-10 nent i en anden resonanskreds for et andet delfrekvensområde. Spolerne Lg og Ly indgår endda i tre resonanskredse for tre delfrekvensområder .

Ved denne flerfoldige anvendelse af komponenter er, ved en ringe gennemgangsdæmpning på højst 1 dB og en tilsvarende høj 15 returdæmpning, opnået en spærredæmpning på mindst 29 dB i alle delfrekvensområder, der skal spærres, under anvendelse af få komponenter, hvormed de tidligere nævnte tyske myndighedskrav tilfredsstilles også ved de højeste driftsfrekvenser og ved den ringe tilslutningsdæmpning på her 5 dB. Ved lavere frekvenser 20 mere end tilfredsstilles disse krav (eksempelvis3 70 dB i LM-området).

De i filterkoblinhgen ifølge opfindelsen indgående spoler har alle induktanser, som er mindre end o,25i|H og kan derfor fremstilles som trykte kredse på selv en forholdsvis lille kreds-25 løbsplade (fig. 3), der kan indbygges i en sædvanlig 55 mm vægdåse for en antennestikdåse. Herved er de tre spoler L^, Lg og Ly udlagt som en enkelt spole med to udtag V og VI og udgør derved en rumligt meget lille enhed. Spolerne Lg og Lg er derimod ved den viste udførelsesform adskilt. Herved opnås, at den trykte 30 kredsløbsplade også kan anvendes til antennestikdåser med høj tilslutningsdæmpning, hvor de to spoler ikke er forbundne direkte galvanisk, men via en RC-kreds til forøgelse af tilslutningsdæmpningen i LMK-området. Desuden opnås, ved at spolerne Lg og Lg er adskilt, muligheden for på fordelagtig måde af indføje en på 35 pladen trykt spole L^ til forbedring af afkoblingen ved høje frekvenser mellem de på hver side af kredsløbspladens symmetri- « - 5 -

DK 162673 B

plan liggende stelflader. Naturligvis kan spolerne Lg, L^, og L^q også udlægges som en sammenhængende spole, hvorved en symmetrisk opbygning af hele koblingen opnås. Filterkoblingens antal af blindmodstande er da endog mindre end i den i fig.l viste kendte 5 kobling.

Ved den beskrevne antennestikdåse er således anvist en filterkobling, som med et minimum af elektriske komponenter har optimale højfrekvensegenskaber, som er egnet for kaskadekobling, som også ved lille tilslutningsdæmpning har høj spærredæmpning, 10 og som har en simpel, for seriefremstilling ved trykt kredsløbsteknik særdeles egnet konstruktion, der ydermere kræver meget lille plads og er billig.

15 20 25 30 1

Claims (4)

1. Filterkobling til spærring henholdsvis gennemgang af delfrekvensområder og med mindst to resonanskredse for hvert delfrekvensområde kendetegnet ved, at resonanskredsene er således opbygget og dimensioneret, at alle komponenter i hver 5 resonanskreds samtidig indgår som komponent i mindst en anden resonanskreds for et andet delfrekvensområde.

2. Filterkobling ifølge krav lkendetegnet ved, at alle spoler (l^, Lg, L^) i mindst et overføringsområde (radio og/eller TV) er udformet som en sammenhængende spole med tilsva- ,0 rende udtag (V,VI).

3. Filterkobling ifølge krav 2kendetegnet ved, at den yderste vinding (L^) af den sammenhængende spole (L^, Lg ) i en til vindingsafstanden svarende afstand i det mindste langs en del af sin længde følges af en stelflade, hvis ender ikke er .5 ledende forbundet med hinanden.

4. Filterkobling ifølge· krav 1-3 med frekvensdelere for separat tilslutning af radio- og TV-områder, kendetegnet ved, at frekvensdeleren for tilslutning af TV-områder har en langsgående gren bestående af en kondensator Cg i serie med en >0 parallelresonanskreds L,-, Cg, hvis udgang er forbundet dels til TV-stikket og dels til en tværgående, jordforbundet gren bestående af en spole Lg i serie med en parallelresonanskreds L^, C-^o hvorhos spolerne Lg, L^ danner en spærring for LMK-området, L^, Cg med Lg, C^o danner et båndstopfilter for UHF, L^, Cg, med L^, C^Q danner 25 et båndpasfilter for TV-område I, og Cg, Cg med Lg, L7 danner et højpasfilter for TV-områdernelV/V, og' ved at frekvensdeleren for tilslutning af radio-området på tilsvarende måde har en langsgående gren bestående af spole Lg i serie med en parallelresonanskreds Lg, hvis udgang er forbundet dels til radiostikket og dels til 30 en tværgående, jordforbundet gren bestående af en kondensator C^ med en serieresonanskreds C^Q, C^/ hvorhos spolerne Lg, Lg med ^12' ^13 ^anner et lavpasfilter for CMK-området, Lg, C^ med L^q, C^2 danner et båndstopfilter for TV-område I, og Lg, C^ med L^q, C^g danner et båndpasfilter for VHF-området. 35 '