AT214979B - Filteranordnung für sehr kurze elektromagnetische Wellen - Google Patents

Filteranordnung für sehr kurze elektromagnetische Wellen

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AT214979B
AT214979B AT650159A AT650159A AT214979B AT 214979 B AT214979 B AT 214979B AT 650159 A AT650159 A AT 650159A AT 650159 A AT650159 A AT 650159A AT 214979 B AT214979 B AT 214979B
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  Filteranordnung für sehr kurze elektromagnetische Wellen 
Die Erfindung bezieht sich auf eine Filteranordnung für sehr kurze elektromagnetische Wellen, bestehendaus wenigstens einem Resonanzkreis mit Leitungscharakter, dem weitere Filtermittel zur Beseitigung störender Durchlassbereiche zugeordnet sind. 



   Beispielsweise werden in Richtfunkanlagen zur Übertragung von Nachrichten im Gebiet der Dezimeterwellen in den Sendern und Empfängern Filter benötigt, welche die Aufgabe haben, nur in bestimmten Frequenzbereichen die ihrem Eingang zugeführten Wellen zu übertragen. Im Bereich der sehr kurzen elektromagnetischenWellen geschieht dies durch Filter, die aus Leitungsresonanzkreisen aufgebaut sind. Ein derartiger Leitungsresonanzkreis besteht beispielsweise aus einer Koaxialleitung der elektrischen Länge von einem Viertel der Betriebswellenlänge, bei der an einem Leitungsende der Innenleiter und der Aussenleiter kurzgeschlossen und am andern Leitungsende offen sind. Derartige Leitungsresonatoren haben jedoch den Nachteil, dass sie (frequenzmässig betrachtet) periodisch sich wiederholende Durchlassbereiche besitzen.

   So lässt ein Bandpassfilter, das beispielsweise aus Leitungsresonatoren aufgebaut ist, die bei einer Frequenz von 500 MHz ein Viertel der Betriebswellenlänge lang sind, auch Frequenzen durch, deren entsprechende Wellenlängen ein ungerades Vielfaches eines Viertels der Wellenlänge von 500 MHz sind. Um diesem Nachteil abzuhelfen, wird in der Praxis in den Fällen, in denen diese weiteren Durchlassbereiche sich störend auswirken können, dem Leitungsfilter ein weiteres Filterglied aus Leitungsresonatoren zugeordnet, das eine andere Periodizität für die einzelnen Durchlassbereiche hat. Beide Filter werden dann so bemessen, dass sie in einem gewünschten Durchlassbereich übereinstimmen, sich jedoch hinsichtlich der weiteren Durchlassbereiche unterscheiden. Diese Ausbildung erfordert jedoch einen unerwünscht hohen Aufwand und ist auch hinsichtlich der Bemessung schwierig.

   Vor allem wenn es auf eine Durchstimmbarkeit des Bandpassfilters innerhalb eines grösseren Frequenzbereiches ankommt, wird die bekannte Lösung in der Realisierung äusserst kompliziert. 



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu weisen, auf dem es möglich ist, diesen Schwierigkeiten zu begegnen.
Diese Aufgabe wird bei einer Filteranordnung für sehr kurze elektromagnetische Wellen, bestehend aus wenigstens einem Resonanzkreis mit Leitungscharakter, dem weitere Filtermittel zur Beseitigung störender Durchlassbereiche zugeordnet sind, gemäss der Erfindung in der Weise gelöst, dass die weiteren Filtermittel aus einem Tiefpassfilter mit konzentrierten Schaltelementen bestehen, das hinsichtlich seiner Schaltelemente derart bemessen ist, dass die Grenzfrequenz des Tiefpassfilters zwischen der oberen Grenzfrequenz des Durchlassbereichs im Leitungsfilter und dem frequenzmässig nächsthöheren störenden Durchlassbereich des Leitungsfilters liegt. 



   Es ist an sich durch die deutsche Patentschrift Nr. 913333 bekannt, ein Bandfilter aus konzentrierten Schaltelementen einem Tiefpassfilter aus ebensolchen Schaltelementen nachzuschalten. Bei dieser bekannten Anordnung ist aber nicht die dem Erfindungsgegenstand zugrunde liegende Problemstellung gegeben. Bei einem Bandfilter aus konzentrierten Schaltelementen treten nämlich nicht die für Leitungsresonatoren charakteristischen, periodisch sich wiederholenden Durchlassbereiche auf. Weiterhin ist auch die Lösung, die in dieser Patentschrift für Schaltungen mit konzentrierten Schaltelementen angegeben wird, wesentlich verschieden von der nach der Lehre der Erfindung. Beim Erfindunggegenstand besteht nämlich das Bandfilter aus Leitungsresonanzkreisen, während das Tiefpassfilter aus konzentrierten Schaltelementen bestehen soll. 



   Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen, die in den Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert. 



   Die Fig. 1 zeigt die Anwendung der Lehre nach der Erfindung bei der Antennenweiche einer Sende-Empfangsanlage, die mit einer für den Sender und den Empfänger gemeinsamen Antenne arbeitet. Der Sender, der Empfänger und die Antenne sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nur schematisch mit den Bezugszeichen S (Sender), E (Empfänger), A (gemeinsame An- 

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 tenne) angedeutet. Der Sender S ist über ein dreikreisiges Bandpassfilter SF mit der Entkopplungsschaltung ES verbunden, an die über ein weiteres dreikreisiges Bandpassfilter EF und einen Tiefpass ET der Empfänger E angeschaltet ist. 



  Von der Entkopplungsschaltung ES aus führt über einen weiteren Tiefpass AT die gemeinsame Antennenzuleitung zur Antenne A. 



   Die beiden Bandpassfilter SF und EF bestehen jeweils aus drei mittels Schleifen 1 (Einkopplung und Auskopplung) und Schleifen 2 (Zwischenkopplung) gekoppelten Koaxialleitungsresonatoren, die für eine Mittenfrequenz des gewünschten Durchlassbereiches elektrisch eine Viertel Wellenlänge lang sind. Die Durchstimmung jedes Bandpassfilters erfolgt durch eine Verschiebung der Innenleiter mittels der schematisch dargestellten Betätigungsorgane B. Sendefilter SF und Empfangsfilter EF sind voneinander unabhängig einstellbar. 



   Die erfindungsgemäss vorgesehenen Tiefpässe ET (im Empfangszweig der Weiche) und AT (in der Antennenzuleitung) bestehen aus konzentrierten Schaltelementen, nämlich Querkapazitäten und Längsinduktivitäten. Die konzentrierten Schaltelemente der Tiefpassfilter sind derart bemessen, dass die Grenzfrequenz der beiden Tiefpässe jeweils zwischen der höchsten Frequenz des Durchstimmbereichs beider Filter und dem nächsthöheren störenden Durchlassbereich der Leitungsfilter liegt. Die Wirkungsweise dieser Anordnung kann so verstanden werden, dass das Leitungsfilter mit seinen günstigen Übertragungseigenschaften für den gewünschten Durchlassbereich der Filterschaltung massgebend ist, während das Tiefpassfilter alle weiteren störenden Durchlassbereiche wirksam unterdrückt, da es wegen seiner konzentrierten Schaltelemente für diese Bereiche praktisch undurchlässig ist. 



   Zur Erzielung eines gleichmässigen Verhaltens der Gesamtanordnung in einem weiten Frequenzgebiet, beispielsweise zwischen 600 und 1000 MHz, empfiehlt es sich, die Tiefpassfilter AT bzw. ET derart auszubilden, dass sie   Tschebyscheff-Ver-   halten zeigen. Ein Eingehen auf diese Dimensionierungsvorschrift dürfte sich erübrigen, weil diese für sich allgemein bekannt ist. 



   In Fig. 2 ist eine vorteilhafte konstruktive Ausbildung für die Tiefpässe wiedergegeben. In einem rohrförmigen Aussenleiter 3 ist ein Keramik- stab 4 ähnlich dem Innenleiter einer Koaxialleitung zwischen zwei Stützscheiben 5,   J'und   Anschlussinnenleitern 6 bzw. 6'zentrisch gehalten. 



  Auf dem Keramikstab 4 sind aus Metallscheiben bestehende Querkapazitäten 7,   8,   9 und 10 derart angeordnet, dass zwischen ihnen Raum für die Anordnung der als Spulen ausgebildeten Längsinduktivitäten verbleiben. Die mit gleichen Bezugsziffern bezeichneten Querkapazitäten sind beim Ausführungsbeispiel als gleichartig bemessen und ausgebildet angenommen. Die Quer- kapazitäten 7, 8, 9 und 10 sind mittels der Kapazitätsschrauben 11 von aussen her einstellbar. 



  Hiedurch ist eine einfache Ausgleichsmöglichkeit für Fertigungstoleranzen geschaffen. 



   In der Praxis hat es sich als vorteilhaft erwiesen, zumindest einen Teil der Querkapazitäten mit ringnutartigen Aussparungen 12 zu versehen, da hiedurch eine weitere Erhöhung der Sperrdämpfung im Sperrbereich erzielt werden kann, u. zw. vor allem im Bereich der Zentimeterwellen. 



  Durch die unterschiedliche Grösse der Eindrehungen 12 zwischen aufeinanderfolgenden Metallscheiben   8,   9 und 10 usw. lässt sich auch eine unterschiedliche Abstimmung dieser zusätzlichen Resonanzsperren erreichen. Die Spulen   13, 14   und   15,   welche die Längsinduktivitäten des Tiefpasses bilden, haben ebenfalls unterschiedliche Induktivitätswerte, u. zw. aus Gründen der Tschebyscheff-Bemessung. 



   Für einen Durchlassbereich der Bandpassfilter EF bzw. SF zwischen 600 und 1000 MHz hat sich bei Verwendung des in Fig. 2 gezeigten Tiefpasses als vorteilhaft herausgestellt, nach dem Umfangswinkel betrachtet, der Spule 13 einem Umfangswinkel von 4050 entsprechende Windungszahl zu geben, der Spule 14 einen Umfangswinkel von   620   und   der Spule 15 einen Umfangswinkel von 665 . Bei dem entsprechend ausgebildeten nur dreigliedrigen Tiefpass AT hat sich ein Umfangswinkel von   300'für   die beiden äusseren Spulen und   3900 four   die mittlere Spule als zweckmässig erwiesen. Die Kapazitäten der einzelnen Tiefpässe waren in an sich bekannter Weise entsprechend bemessen.

   Diese Kapazitäten werden durch die benachbarten Flächen der Metallscheiben 7,   8,     9, 10   und des   Aussenleiters   3 bestimmt. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Filteranordnung für sehr kurze elektromagnetische Wellen, bestehend aus wenigstens einem Resonanzkreis mit Leitungscharakter, dem weitere Filtermittel zur Beseitigung störender Durchlassbereiche zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Filtermittel aus einem Tiefpassfilter (ET bzw. AT) mit konzentrierten Schaltelementen bestehen, das hinsichtlich seiner Schaltelemente derart bemessen ist, dass die Grenzfrequenz des Tiefpassfilters zwischen der oberen Grenzfrequenz des Durchlassbereiches im Leitungsfilter und dem frequenzmässig nächsthöheren störenden Durchlassbereich des Leistungsfilters liegt.

Claims (1)

  1. 2. Filteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausbildung des Leitungsfilters als Weichenschaltung zur Verbindung eines Senders (S) und eines Empfängers (E) mit einer gemeinsamen Antennenzuleitung (A) ein erstes Tiefpassfilter (AT) in die Zuleitung zur Antenne und ein zweites Tiefpassfilter (ET) in die Zuleitung zum Empfänger eingeschaltet ist.
AT650159A 1959-09-26 1959-09-07 Filteranordnung für sehr kurze elektromagnetische Wellen AT214979B (de)

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