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Frequenzabhängiger Dämpfungszweipol zur Unterdrückung hochfrequenter Schwingungen, die von Zündanlagen von Ottomotoren ausgehen
Die Erfindung bezieht sich auf einen frequenzabhängigen Dämpfungszweipol zur Unterdrückung hochfrequenter Schwingungen, die von Funkenstrecken in Zündanlagen zum Betrieb von Ottomotoren aus- gehen und Störungen in Geräten der drahtlosen Nachrichtenübermittlung und Bildübertragung verursachen nach Patent Nr. 219663..
Nach dem Stammpatent ergibt sich eine gute Entstörwirkung der genannten Geräte auch im Bereich ultrakurzer Störwellen, wenn in die Hochspannungsleitungen der Zündanlagen eine auf einen Isolierstoffträger aus Widerstandsdraht aufgewickelte Hochfrequenzdrossel eingeschaltet wird, deren Induktivität mit ihrer Eigenkapazität auf eine kurzwellige, im Bereich der zu entstörenden Empfangsfrequenz liegende Resonanzfrequenz abgestimmt ist und deren ohmscher Widerstand von etwa 1 000 Ohm die Unterdrückung langwelliger Störfrequenzen bewirkt. Wie aus dem Stammpatent hervorgeht, wird mit derartigen Dämpfungsgliedern eine gute selektive Wirkung der Entstörung durch beträchtliche Dämpfungen in einem bestimmten Frequenzbereich erzielt. Dies befriedigt aber nicht, wenn die Wirkung scharf auf engbegrenzte Bereiche beschränkt ist.
Nach dem Stammpatent wirkt sich zwar auch schon eine Unterteilung der Wicklung in zwei Abschnitte in dieser Hinsicht günstig aus, eine weitere Verbesserung kann jedoch dadurch erzielt werden, dass der Widerstandsdraht, aus welchem die Entstördrosseln gewickelt sind, gemäss der Erfindung mit sich stetig andernder Steigung auf den Isolierstoffträger aufgewickelt ist.
Für die Entstörung einer Zündanlage ist aber nicht nur der Entstörwiderstand, sein Widerstandswert und die Art seiner Wicklung massgebend, sondern auch andere Faktoren, welche sich aus den in den Zündstromkreisen vorhandenen Kapazitäten und Induktivitäten ergeben und von Fall zu Fall stark voneinander abweichen. Aus diesem Grunde kann je nach den räumlichen und elektrischen Verhältnissen in einer Zündanlage für die Entstörung in demselben Frequenzbereich im einen Fall eine Wicklung mit Windungen zweckmässig sein, deren Steigung sich nach einer arithmetischen Funktion ändert. in einem andern Fall aber eine Wicklung mit Windungen, deren Steigung sich nach einer logarithmischen Funktion ändert.
Eine Festlegung der Steigung für bestimmte Frequenzbereiche wäre nur dann möglich, wenn in allen Zündanlagen die gleichen Einbauverhältnisse herrschen würden, durch welche bewirkt würde, dass auch die Kapazitäten und Induktivitäten immer die gleichen wären. Da dies aber nicht der Fall ist, kann es zweckmässig oder sogar notwendig sein, für die gleichen Frequenzbereiche in verschiedenen Zündanlagen verschiedene Wicklungsarten vorzusehen.
Die Wirkung der neuen Widerstände beruht auf der stetigen Änderung der Induktivität und Kapazität, welche auch eine Änderung der Werte des maximalen Widerstandes verursacht. Dadurch wird eine grössere Breitbandigkeit der neuen Dämpfungsglieder erreicht, deren Dämpfung erheblich über derjenigen mit gleichbleibender Steigung gewickelter Drahtspulen liegt.
Zu erwähnen ist schliesslich noch, dass auch mit abgesetzten Wicklungen und mit Kombinationen von Teilwicklungen, deren Steigung sich nach verschiedenen Funktionen ändert, günstige Ergebnisse zu erzielen sind.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht, u. zw. zeigt
Fig. 1 eine Drosselspule mit stetig nach einer arithmetischen Funktion zunehmenden Steigung der Drahtwindungen und Fig. 2 die Resonanzkurven von zwei Entstördrosseln, deren eine mit gleichbleibender und deren andere mit sich ändernder Steigung der einzelnen Windungen gewickelt wurde, Fig. 3 die Resonanzkurven von Entstördrosseln mit nach verschiedenen Funktionen sich ändernden Steigungen.
Die Drosselspule nach Fig. l hat eine Wicklung aus rund 120 Windungen eines auf einen Keramikträger 10 mit Anschlusskappen 11 aufgewickelten 0,035 mm dicken Widerstandsdrahtes mit einem Gesamtwiderstand von rund 800 Ohm. Die Steigung der Windungen nimmt von Windung zu Windung zu.
Die Resonanzkurve einer derartigen Entstördrossel ist als Kurve I in Fig. 2 eingezeichnet, während die ebenfalls eingezeichnete Kurve II dem Stammpatent entnommen ist und die Resonanzkurve einer Drosselspule aus zwei gegeneinander abgesetzten, mit gleichbleibender Steigung aufgewickelten Wicklungsteilen wiedergibt.
Wie aus dem Vergleich der beiden Resonanzkurven deutlich zu entnehmen ist, zeigt die Kurve I im Bereich zwischen 100 und 200 MHz einen geringeren Abfall der Dämpfung als die Kurve l1i die Drosselspule, mit der die Kurve I gemessen wurde, hat daher insbesondere in dem angegebenen Bereich eine bessere Entstörwirkung als die bei der Messung der Kurve II verwendete Entstördrossel.
Aus den in Fig. 3 eingezeichneten Kurven ist zu entnehmen, dass von einer Drosselspule, deren Windungen mit nach einer arithmetischen Funktion sich ändernder Steigung gewickelt sind (gestrichelte Kurve), im Bereich der Bänder 11 (87 - 100 MHz) und III (174 - 216 MHz) die günstigste Entstörwirkung zuerwarten ist. Genügt die erzielte Wirkung jedoch z. B. im Band II noch nicht, so kann in diesem Bereich eine Verbesserung erzielt werden durch eine Drossel, deren Windungen mit nach einer logarithmischen Funktion sich ändernder Steigung aufgewickelt sind (strichpunktierte Kurve).
Weitere Resonanzkurven von Drosselspulen, deren Windungen mit nach einer geometrischen (punktierte Kurve) und nach einer linearen Funktion (ausgezogene Kurve) sich ändernder Steigung gewickelt sind, sind in Fig. 3ebenfallseingezeich- net.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Frequenzabhängiger Dämpfungszweipol mit einem Gleichstrom-Widerstand von etwa 1 000 Ohm zur Unterdrückung hochfrequenter Schwingungen, die von Funkenstrecken in Zündanlagen zum Betrieb von Ottomotoren ausgehen und Störungen in Geräten der drahtlosen Nachrichtenübermittlung und Bildübertragung verursachen, aus einer auf einenIsolierstoff-Träger aufgewickelten Hochfrequenzdrossel, deren In- duktivität mit ihrer Eigenkapazität auf eine kurzwellige, im Bereich der zu entstörenden Empfangsfrequenz liegende Resonanzfrequenz abgestimmt ist und deren ohmscher Widerstand die Unterdrückung lang- welliger Störfrequenzen bewirkt, gemäss Patent Nr. 219663, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstandsdraht mit sich stetig ändernder Steigung auf dem Isolierstoff-Träger aufgewickelt ist.