<Desc/Clms Page number 1>
rbertragunssnetzwerk.
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
Die Zeichnung zeigt schematisch die Anwendung der Erfindung auf ein unsymmetrisch zusammengesetztes Wellenfilter, das aus Teilen der in den amerikanischen Patenten von George A. Campbell, Nr. 1227113 und Nr. 1493600, und von William H. Martin, Nr. 1559638. beschriebenen Art besteht. Das Filter ist von der Seriennebenschlusstype mit punktförmig verteilten Zweigimpedanzen in Reihe mit der Richtung der Wellenausbreitung und abwechselnd damit Impedanzen im Nebenschluss zur Leitung.
Das Netz besitzt ein Paar Eingangsklemmen 11, 12 und ein Paar Ausgangsklemmen 13, 14, mittels deren es zwischen zwei Abschnitte einer Übertragungsleitung oder eines andern Apparates angeschlossen werden kann. Eine Seite des Filters, der Weg zwischen den Klemmen 12 und 14, kann geerdet oder auf andere Weise auf gleichem Potential gehalten werden, wie in G dargestellt. Die näheren Angaben über ein derartiges Filter sind in den angefiihrten Patentschriften enthalten.
Wird für die einzelnen Elemente keine Abschirmung verwendet, so werden gewisse elektromagnetische und elektrostatische Kopplungen auftreten, wenn die einzelnen Elemente in den Aufbau eingebaut werden, wodurch die Übertragungscharakteristik des Filters beeinträchtigt wird. Diese unerwünschten Wirkungen sind in Netzwerken, die bei hohen Frequenzen arbeiten sollen, sehr häufig und können eine Verschiebung des Frequenzbandes, Erhöhung der Dämpfung in dem Band, eine Verminderung der Dämpfung in den Dämpfungsbereichen oder eine Änderung der charakteristischen Impedanz bewirken. Gemäss der Erfindung werden die Streufelder begrenzt und die kapazitiven Kopplungen lokalisiert und abgegrenzt, dadurch dass jeder Impedanzzweig des Filters mit einer besonderen leitenden Abschirmung umgeben wird.
So werden, wie in der Figur gezeigt, die Reihenimpedanzen Zl'Z3, Zs,
EMI2.1
leitungsfähigem Material, z. B. Kupfer, und sind in geeignetem Abstand von den darin eingeschlossenen Elementen. Jede Abschirmung ist mit einem Ende des Impedanzzweiges, den sie umgibt, elektriseh verbunden, wie bei 24, 25 und 26 ersichtlich. Die Induktivitäten und Kapazitäten sind einstellbar, wie dies schematisch durch die Pfeile in der Figur angedeutet ist, so dass die Zweigimpedanzen innerhalb ihrer einzelnen Abschirmungen auf die geeignete Grösse und die gewünschten Resonanz-und Antiresonanzfrequenzen eingestellt werden können.
Die wirksame Impedanz zwischen den Enden irgendeines der abgeschirmten Zweige wird nun festgesetzt und begrenzt werden ohne Rücksicht darauf, wie sie physikalisch mit den andern Teilelementen in dem zusammengebauten Filter verbunden ist. Es werden jedoch zwischen jeder ersten und jeder zweiten Abschirmung Kapazitäten bestehen, ebenso zwischen jeder Abschirmung und Erde. Für die Nebensehlussimpedanzabzweigungen können diese Streuimpe- danzen kurzgeschlossen und dadurch ausgeschaltet werden, dass man jede Abschirmung an die geerdete Seite der eingeschlossenen Impedanz anschliesst, wie die Zeichnung bei 26 zeigt.
Gemäss der Erfindung werden die mit den Serienzweigen auftretenden Kapazitanzen durch Umgeben jeder Serienimpedanz mit einer äusseren oder Sekundärabsehirmung lokalisiert und begrenzt, in der Zeichnung als 27, 28, 29, 30 und. 31 dargestellt. Diese äusseren Abschirmungen sind mit der geerdeten Seite des Filters elektrisch verbunden, wie bei 82, 33 ersichtlich. Die Grösse der Kapazitanz zwischen jeder inneren Abschirmung und der mit ihr verbundenen äusseren Abschirmung wird nun bestimmt und kann durch die gestrichelten Kapazitanzen Cn, CI"C"C"und C, in der Zeichnung dargestellt werden.
Nach der Erfindung werden diese Kapazitanzen berücksichtigt, und es wird ihnen Rechnung getragen durch Einstellung der Werte gewisser punktförmig verteilter Kapazitanzen, die beim Aufbau des Filters notwendig sind. Wenn z. B. die inneren Abschirmungen 75, 76 der Reihenimpedanzen Zl, Z2 mit den dem gebräuchlichen Nebensehlusszweig Z2 benachbarten Enden verbunden werden, wie bei 24, 25 ersichtlich, werden die Kapazitanzen Ca, Cb wirksam parallel zu den Kapazitanzen Cl des Zweiges Z2 angeordnet werden und können durch Einstellung des Wertes von Cl berücksichtigt werden. Ist der Wert der erforderlichen Kapazitanz im Neben-
EMI2.2
C* und C* !, von C/. In Gleichungsform ist dies C1 = C'1-(Ca + Cb).
(1) Ebenso wird, wenn die innere Abschirmung 17 des Serienimpedanzzweiges Z5 mit dem Ende 34 verbunden ist, wie in der Zeichnung dargestellt, die Impedanz Ce wirksam parallel zur Kapazitanz C2 der Neben- schlussimpedanz Z4 gelegt. Wenn C ;/ die für das Filter erforderliche Kapazitanz für die Nebenschluss- impedanz Z4 ist, wird der Wert von C2 gegeben durch : C. = Q,-C".
Wenn schliesslich die inneren Abschirmungen 18 bzw. 19 mit den Enden 35 bzw. 36 verbunden werden, werden die Kapazitanzen C" und Ce wirksam im Nebenschluss mit der Kapazitanz C3 verbunden, deren Wert durch
EMI2.3
wiedergegeben wird, wobei C3'die gewünschte Kapazitanz des Gebildes ist.
Die Nebenschlussteilimpedanzen des Filters sind miteinander durch abgeschirmte Leiter verbunden, so z. B. durch das konzentrische Leitungskabel, das in der Zeichnung bie 37, 38 schematisch dargestellt
<Desc/Clms Page number 3>
ist, und die Abschirmung jedes Verbindungsdrahtes ist, wie bei. 39, 40 ersichtlich, mit Erde verbunden. Oder es kann die verbindende Abschirmung gemeinsam mit den andern Abschirmungen hergestellt
EMI3.1
Verbindungsleiter weggelassen und an ihrer Stelle nicht abgeschirmte Drähte verwendet werden.
Werden die Abschirmungen in der beschriebenen Weise angeordnet und die Kapazitäten in den Nebenschlussimpedanzzweigen wie beschrieben eingestellt, dann wird das fertige Filter in jeder Umgebung zufriedenstellend arbeiten. Derart abgeschirmte Netzwerke können hergestellt werden, um gewünschte Übertragungscharakteristiken herzustellen, die ohne Verwendung soleher Abschirmungen nicht ausgeführt werden könnten.
Die Erfindung wurde für ein unsymmetrisches Filter beschrieben, es ist jedoch klar, dass die gleichen Massnahmen auch auf eine symmetrische Anordnung angewendet werden können. Ferner ist die Erfindung
EMI3.2
und Kunstleitung anwendbar.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Übertragungsnetzwerk, insbesondere für Hochfrequenz, mit mehreren Impedanzelementen. dadurch gekennzeichnet, dass jedes Element oder jede Gruppe von Elementen in den einzelnen Zweigen des Netzwerkes mit einer Abschirmung aus elektrisch leitendem Material umgeben ist, wodurch die gegenseitigen Kopplungen zwischen den Elementen des Netzwerkes wirksam unterdrückt werden.
<Desc / Clms Page number 1>
transmission network.
EMI1.1
<Desc / Clms Page number 2>
The drawing shows schematically the application of the invention to an asymmetrically composed wave filter consisting of parts of the type described in the American patents by George A. Campbell, No. 1227113 and No. 1493600, and by William H. Martin, No. 1559638 . The filter is of the series shunt type with point-like distributed branch impedances in series with the direction of wave propagation and alternating with impedances in the shunt to the line.
The network has a pair of input terminals 11, 12 and a pair of output terminals 13, 14 by means of which it can be connected between two sections of a transmission line or other apparatus. One side of the filter, the path between terminals 12 and 14, may be grounded or otherwise maintained at the same potential as shown in G. The details of such a filter are contained in the patent specifications cited.
If no shielding is used for the individual elements, certain electromagnetic and electrostatic couplings will occur when the individual elements are built into the structure, as a result of which the transmission characteristics of the filter are impaired. These undesirable effects are very common in networks that are supposed to operate at high frequencies and can cause a shift in the frequency band, an increase in the attenuation in the band, a decrease in the attenuation in the attenuation regions or a change in the characteristic impedance. According to the invention, the stray fields are limited and the capacitive couplings are localized and delimited, in that each impedance branch of the filter is surrounded by a special conductive shield.
Thus, as shown in the figure, the series impedances Zl'Z3, Zs,
EMI2.1
conductive material, e.g. Copper, and are suitably spaced from the elements enclosed therein. Each shield is electrically connected to one end of the impedance leg that it surrounds, as shown at 24, 25 and 26. The inductances and capacitances are adjustable, as indicated schematically by the arrows in the figure, so that the branch impedances within their individual shields can be adjusted to the appropriate size and the desired resonance and anti-resonance frequencies.
The effective impedance between the ends of any of the shielded branches will now be established and limited regardless of how it is physically connected to the other sub-elements in the assembled filter. However, there will be capacitance between every first and every second shield, as well as between each shield and ground. For the shunt impedance branches, these leakage impedances can be short-circuited and switched off by connecting each shield to the earthed side of the enclosed impedance, as the drawing at 26 shows.
According to the invention, the capacitances occurring with the series branches are localized and limited by surrounding each series impedance with an external or secondary shielding, in the drawing as 27, 28, 29, 30 and. 31 shown. These outer shields are electrically connected to the grounded side of the filter, as can be seen at 82,33. The size of the capacitance between each inner shield and the outer shield connected to it is now determined and can be represented in the drawing by the dashed capacitances Cn, CI "C" C "and C.
According to the invention, these capacitances are taken into account, and they are taken into account by setting the values of certain point-like distributed capacitances which are necessary in the construction of the filter. If z. B. the inner shields 75, 76 of the series impedances Zl, Z2 are connected to the adjacent ends of the customary bypass branch Z2, as can be seen at 24, 25, the capacitances Ca, Cb are effectively arranged parallel to the capacitances Cl of the branch Z2 and can can be taken into account by adjusting the value of Cl. Is the value of the required capacitance in the secondary
EMI2.2
C * and C *!, From C /. In equation form, this is C1 = C'1- (Ca + Cb).
(1) Likewise, if the inner shield 17 of the series impedance branch Z5 is connected to the end 34, as shown in the drawing, the impedance Ce is effectively placed in parallel with the capacitance C2 of the shunt impedance Z4. If C; / is the capacitance required for the filter for the shunt impedance Z4, the value of C2 is given by: C. = Q, -C ".
When the inner shields 18 and 19 are finally connected to the ends 35 and 36, respectively, the capacitances C ″ and Ce are effectively shunted to the capacitance C3, the value of which is through
EMI2.3
is reproduced, where C3 'is the desired capacitance of the structure.
The shunt component impedances of the filter are connected to one another by shielded conductors, e.g. B. by the concentric line cable shown in the drawing bie 37, 38 schematically
<Desc / Clms Page number 3>
and the shielding of each connecting wire is as at. 39, 40 can be seen, connected to earth. Or the connecting shield can be produced together with the other shields
EMI3.1
Connecting conductors are omitted and unshielded wires are used in their place.
If the shields are arranged in the manner described and the capacitances in the shunt impedance branches are adjusted as described, then the finished filter will work satisfactorily in any environment. Such shielded networks can be made to produce desired transmission characteristics which could not be achieved without the use of such shields.
The invention has been described for an asymmetrical filter, but it is clear that the same measures can also be applied to a symmetrical arrangement. Further the invention
EMI3.2
and art direction applicable.
PATENT CLAIMS:
1. Transmission network, especially for high frequency, with several impedance elements. characterized in that each element or each group of elements in the individual branches of the network is surrounded by a shield of electrically conductive material, whereby the mutual couplings between the elements of the network are effectively suppressed.