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Die Erfindung betrifft ein Weichennetzwerk für elektrische Schwingungen, das als Weichenallpass ausgebildet ist und das aus zwei gleichen Frequenzweichen besteht, deren Teilfilter zueinander reziproke charakteristische Funktionen besitzen und zueinander spiegelbildlich in Kette geschaltet sind, und bei dem weiterhin zwischen je zwei gleichartige Teilfilter als Übertrager, Reaktanznetzwerke, Entzerrer oder Verstärker ausgebildete, unterschiedliche Übertragungsfrequenzbänder aufweisende Vierpole geschaltet sind, die derart bemessen sind, dass sich ihre Übertragungsfrequenzbänder im Überschneidungsbereich der Weichenteilfilter überlappen und dort nach Betrag und Phase gleiche Eigenschaften besitzen, und dass in den Frequenzbereichen,
in denen die Übertragungseigenschaften der zwischengeschalteten Vierpole unterschiedlich sind, die jeweils sperrenden Weichenteilfilter eine der geforderten Genauigkeit des Frequenzverhaltens der Gesamtschaltungentsprechend hohe Sperrdämpfung aufweisen.
In der Nachrichtenübertragungstechnik, beispielsweise bei breitbandigen Trägerfrequenzsystemen, ist es häufig erforderlich, verhältnismässig breite Frequenzbänder zu übertragen. Die zur Anwendung gelangenden Schaltungen, wie beispielsweise aktive Vierpole, Übertrager und sonstige passive Vierpole, haben jedoch realisierungsbedingt begrenzte Bandbreiten, so dass bei der Übertragung derart breiter Frequenzbänder unzulässig grosse Abweichungen vom Sollverhalten, wie beispielsweise unzulässige Dämpfungsverzerrungen, auftreten können. Zur Umgehung dieser Schwierigkeiten ist in der nicht vorveröffentlichten österr. Patentschrift Nr. 305370 bereits ein Weichennetzwerk vorgeschlagen, bei dem von einem durch die deutsche Patentschrift Nr. 1268289 bekannten Weichenallpass ausgegangen wird.
Beim Netzwerk nach dem älteren Vorschlag werden dabei dem bekannten Weichenallpass, für den es unter anderem wesentlich ist, dass sämtliche Weichenteilfilter als charakteristische Funktion eine gerade Funktion haben, in den einzelnen Weichenzweigen zusätzliche Vierpole zugeschaltet, die derart bemessen sind, dass die elektrischen Eigenschaften des gesamten Weichennetzwerkes bis auf eine Zusatzphase mit den in Teilfrequenzbereichen vorgegebenen elektrischen Eigenschaften der zwischengeschalteten Vierpole übereinstimmen.
Wie sich zeigt, ist man beim Schaltungsentwurf jedoch insofern noch eingeschränkt, als zum Aufbau der spiegelbildlich in Kette geschalteten Teilweichen nur Weichenteilfilter mit einer geraden charakteristischen Funktion verwendet werden können.
In der prioritätsgleichen osterr. Patentschrift Nr. 316649 sind nun Weichennetzwerke beschrieben, bei denen diese vorerwähnte Einschränkung beseitigt ist ; es sind dort nämlich Weichennetzwerke angegeben, bei denen die Weichenteilfilter auch eine ungerade charakteristische Funktion haben können, wodurch sich eine grössere Flexibilität bei der Auswahl der dem jeweiligen technischen Problem angemessenen Schaltung ergibt.
Schaltungen nach den vorgenannten österr. Patentschriften haben sich in der Praxis für die Aufspaltung eines breiten Frequenzbandes in zwei Übertragungswege gut bewährt, jedoch tritt, bedingt durch die steigenden Anforderungen an die zu übertragenden Frequenzbandbreiten, die Forderung zur Aufspaltung in mehr als zwei Übertragungswege auf, oder auch immer dann, wenn einzelne Teilfrequenzbänder eines breiten Frequenzbandes in ihrem Übertragungsverhalten voneinander getrennt in unterschiedlicher Weise verändert werden sollen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde. Weichennetzwerke anzugeben, mit denen sich ein breites Übertragungsfrequenzband in mehr als zwei Übertragungswege aufspalten lässt, die anschliessend lückenlos und störungsfrei wieder zum ursprünglich breiten Übertragungsfrequenzband zusammengefügt werden können.
Ausgehend von einem Weichennetzwerk für elektrische Schwingungen, das als Weichenallpass ausgebildet ist und das aus zwei gleichen Frequenzweichen besteht, deren Teilfilter zueinander reziproke charakteristische Funktionen besitzen und zueinander spiegelbildlich in Kette geschaltet sind, und bei dem weiterhin zwischen je zwei gleichartige Teilfilter als Übertrager, Reaktanznetzwerke, Entzerrer oder Verstärker ausgebildete, unterschiedliche Übertragungsfrequenzbänder aufweisende Vierpole geschaltet sind, die derart bemessen sind, dass sich ihre Übertragungsfrequenzbänder im Überschneidungsbereich der Weichenteilfilter überlappen und dort nach Betrag und Phase gleiche Eigenschaften besitzen, und dass in den Frequenzbereichen, in denen die Übertragungseigenschaften der zwischengeschalteten Vierpole unterschiedlich sind,
die jeweils sperrenden Weichenteilfilter eine der geforderten Genauigkeit des Frequenzverhaltens der Gesamtschaltungentsprechend hohe Sperr- dämpfung aufweisen, wird diese Aufgabe erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zur Bildung eines Weichennetzwerkes mit mehr als zwei Übertragungswegen die zwischengeschalten Vierpole selbst als Weichennetzwerke ausgebildet sind, deren einzelne Teilfilter gerade oder ungerade charakteristische Funktionen haben, und dass im Falle ungerader charakteristischer Funktionen die in diesen Weichennetzwerken zwischengeschalteten Vierpole zueinander dual sind und in einem der beiden Weichenzweige ein 1800-Phasendrehglied vorgesehen ist.
Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen in der Zeichnung : Fig. l ein Weichennetzwerk nach dem nicht vorveröffentlichten österr. Patent Nr. 305370, dessen Weichenteilfilter gerade charakteristische Funktionen haben ; Fig. 2 ein Weichennetzwerk nach der nicht vorver- öffentlichten österr. Patentschrift Nr. 316649 dessen Weichenteilfilter ungerade charakteristische Funktionen ha- ben ; Fig. 3 eine Schaltung gemäss der Erfindung mit vier Übertragungswegen : Fig. 4 den Phasenverlauf und die Phasendifferenz der zwischengeschalteten Vierpole einer Schaltung nach Fig. 3 und Fig. 5 den Dämpfungs- und und Phasen verlauf einer Schaltung nach Fig. 3.
Wie in der deutschen Patentschrift Nr. 1268289 bereits gezeigt ist. liefert die Kettenschaltung zweier
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mit dem Betrag j S (p) j = 1 und der Phase b (p).
Man hat dadurch die Möglichkeit, Frequenzbänder zu teilen und wieder zusammenzufügen, u. zw. so, dass bei verlustloser Betrachtung keinerlei Dämpfungsverzerrungen auftreten, da die gesamte Anordnung einem Allpass äquivalent ist.
Es lässt sich nun zeigen, dass diese bekannten Schaltungen die Eigenschaft besitzen, das Übertragungsverhalten zweier gleicher, zwischen je zwei Weichenteilfilter geschalteter beliebiger Vierpole bis auf eine Zusatzphase nicht zu verändern. Dieses Prinzip ist mit grosser Genauigkeit auch dann noch gültig, wenn die zugeschalteten Vierpole in weiten Frequenzbereichen unterschiedliche Eigenschaften haben, wenn sich nur deren Übertragungsbänder im Überschneidungsbereich der Weichenteilfilter überlappen und dort gleiche Eigenschaften besitzen, und wenn in den Frequenzbereichen, in denen die Übertragungseigenschaften der zwischengeschalteten Vierpole --VP1 und VP2-- (vgl. Fig.
l) unterschiedlich sind, die jeweils sperrenden Weichenteilfilter eine der geforderten Genauigkeit entsprechend hohe Sperrdämpfung aufweisen. Mit andern Worten heisst das, wenn die Eigenschaften des Vierpols --VP1-- bestimmend sein sollen, müssen die Eigenschaften des Vierpols --VP2-durch eine entsprechend hohe Dämpfung der Weichenteilfilter --12 und 12'-unterdrückt werden und umgekehrt.
Man kann daher in das aufgeteilte Frequenzband Verstärker oder Übertrager oder andere passive Netzwerke einschalten, welche nur für dieTeilbänder und gegebenenfalls den Überschneidungsbereichdimensioniert werden müssen. Die Besonderheit dieser Schaltung ist darin zu sehen, dass die Teilfrequenzbänder amplituden- und phasenrichtig wieder zusammengefügt werden, da die gesamte Anordnung der Kettenschaltung eines Allpasses und eines fiktiven Verstärkers bzw. andern Vierpols entspricht, dessen Übertragungsband sich lückenlos aus den Übertragungsbändern der eingefügten Vierpole zusammensetzt.
Die für die Schaltung nach Fig. 1 wesentlichen theoretischen Zusammenhänge sind im einzelnen bereits in der nicht vorveröffentlichten österr. Patentschrift Nr. 305370 beschrieben und es werden entsprechend derFig. l zwischen je zwei gleichartige Teilfilter als Übertrager, Reaktanznetzwerke, Entzerrer oder Verstärker ausgebildete Vierpole geschaltet, d. h. also, dass zwischen den Teilfiltern --11 und 11'--der Vierpol --VPl-- und zwischen den Teilfiltern--12 und 121--der Vierpol-VP2--liegt.
Die Bemessung dieser Vierpole ist dabei so gewählt, dass die elektrischen Eigenschaften des gesamten Weichennetzwerkes, also die elektrischen Eigenschaften zwischen den Eingangs- und Ausgangsklemmen 1 und 10, bis auf eine Zusatzphase b mit den in den jeweiligen Teilfrequenzbereichen vorgegebenen elektrischen Eigenschaften der zwischen geschalteten Vierpole-VP1 bzw. VP2-- übereinstimmen.
Zum besseren Verständnis istweiterhin in Fig. 2 im Blockschaltbild eine Weichenschaltung nach der prioritätsgleichen österr. Patentschrift Nr. 316649 gezeigt, die in der Art einer Parallelweiche ausgebildet ist. Die einzelnen Weichenteilfilter sind mit --11 und 11'-bzw. mit-12 und 12'-bezeichnet. Die sogenannten Scheitel, d. h. der Eingang bzw. Ausgang des Weichenallpasses sind mit den Bezugsziffern --1 und 10-- kenntlich gemacht. Zur Bildung eines Weichenallpasses werden zwei untereinander gleichartigausgebildete Teilweichen spiegelbildlich in Kette geschaltet, wobei die charakteristischen Funktionen der einzelnen Weichenteilfilter zueinander reziprok sind.
Bei dieser Schaltung haben demnach die Teilfilter --11 und 111 -- die charakteristische Funktion cp und die Teilfilter --12 und 12'-- die charakteristische Funktion 1/#, d.h. der Durchlassbereich der Weichenteilfilter --11 und 111 -- fällt mit dem Sperrbereich der Teilfilter --12 und 121-- frequenzmässig zusammen und umgekehrt deckt sich derDurchlassbereich derTeilfilter-12 und 121 -- mit dem
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Sperrbereich der Weichenteilfilter --11 und 111--. Wesentlich dabei ist, dass die einzelnen Weichenteilfilter als charakteristische Funktion eine ungerade Funktion haben. Eine derartige Schaltung lässt sich dann zu einem
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ist.
Verwendet man dabei für die einzelnen Teilweichen, d. h. also für die aus den Weichenteilfiltern-11 und 12-bzw. für die aus den Weichenteilfiltern-111 und 12'-gebildeten Weichen sogenannte strenge Weichen, dann ergibt sich zwischen den Anschlussklemmen-l und 10-- das Verhalten eines strengen Allasses. Unter strengen Teilweichen sind dabei solche zu verstehen, bei denen die charakteristischen Funktionen der zusammengehörigen Weichenteilfilter exakt reziprok zueinander sind.
Eine Reihe von Schaltungsproblemen lässt sich jedoch bereits mit Hilfe sogenannter nicht strenger Weichen lösen, d. h. also unter Verwendung von Weichen, bei denen die Weichenteilfilter zumindest in ihrem Überschneidungsbereich nur näherungsweise zueinander reziproke charakteristische Funktionen haben.
Das 1800-Phasendrehglied, das durch die Bezugsziffer --15-- kenntlich gemacht ist, lässt sich bei Verwendung erdunsymmetrischer Schaltungen durch einen Übertrager mit dem Übersetzungsverhältnis 1 :-l realisieren. Verwendet man erdsymmetrische Schaltungen, dann kann das 1800-Phasendrehglied als eine einfache Leitungskreuzung ausgebildet werden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Fig. 2 wieder eine Schaltung zeigt, bei der in den einzelnen Weichenzweigen Vierpole zwischengeschaltet sind. Im einen Weichenzweig zwischen den Teilfiltern --11 und lit--liegt dabei der Vierpol-VP-und im andern Weichenzweig liegt der dazu duale Vierpol-DVP-. In dem den Vierpol-DVP-enthaltenden Weichenzweig muss dabei das 1800-Phasendrehglied-15-- vorgesehen sein und es sind die Vierpole --VP-- und --DVP-- derart bemessen, dass die elektrischen Eigenschaften des gesamten Weichennetzwerkes zwischen den Anschlussklemmen-l und 10-- bis auf eine Zusatzphase mit den in Teilfrequenzbereichen vorgegebenen elektrischen Eigenschaften der zwischengeschalteten Vierpole-VP und DVP--übereinstimmen. Es lässt sich dadurch erreichen,
dass mit Hilfe des Weichennetzwerkes ein breites Frequenzband in zwei Teilbänder aufgespalten werden kann, so dass die einzelnen Teilbänder zunächst getrennt verarbeitet und anschliessend lückenlos wieder zusammengefügt werden können. Als Vierpole --VP und DVPkommen dabei Übertrager, Reaktanznetzwerke, wie beispielsweise Quarzbandsperren, Entzerrer oder Verstärker, in Frage. Der Übertragungsfaktor--S--der Schaltung nach Fig. 2 genügt dabei unter der vereinfachenden Voraus-
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wobei b die Phase des Weichennetzwerks ohne die zugeschalteten Vierpole (Zusatzphase), bb die Phase und ab die Betriebsdämpfung der zugeschalteten Vierpole --VP und DVP-ist.
Eine erfindungsgemässe Schaltung ist in Fig. 3 als Abänderung eines Weichennetzwerks nach Fig. 2 gezeigt.
Dabei sind zur Bildung eines Weichennetzwerks mit mehr als zwei Teilwegen die zwischengeschalteten Vierpole --VP und DVP-- selbst als Weichennetzwerke gemäss der Fig. 2 ausgebildet.
Das beispielsweise von einer Antenne für den Seenot-Funkdienstempfangene Kurzwellen-Frequenzband von 1-30 MHz soll durch das in Fig. 3 dargestellte Weichenfeld in vier geometrisch gestufte Frequenzbehälter unterteilt werden. Der Pegel dieser vier Bänder muss dabei unabhängig voneinander durch die vier, im Ausführungsbeispiel gleichen, zwischen die Weichen geschalteten geradlinigen Verstärker um einen bestimmten Wert, z. B. 20 dB, geregelt werden können. Dadurch ist es möglich, starke Sender oder andere Störer, die in einem dieser Bänder auftreten, selektiv zu bedämpfen, wodurch eine Übersteuerung der nachfolgenden Empfänger vermieden wird. Die andern Bänder können also ungestört und mit voller Empfindlichkeit empfangen werden.
Die wesentliche Forderung an das Weichenfeld besteht nun darin, dass Dämpfung und Phase unabhängig von der Einstellung
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Das ist eine typische Aufgabe für Weichenallpässe. Das in Fig. 3 gezeigte Weichenfeld ist beispielsweise folgendermassen dimensioniert. Die beiden inneren Netzwerke --VP und DVP-- sind strenge Weichenallpässe mit zwischengeschalteten gleichen Vierpolen, nämlich den Verstärkern --A und B-- bzw. --C und D--. Wären diese beiden inneren Netzwerke gleich, so wäre das gesamte Netzwerk - abgesehen von den Verstärkern - ein strenger Allpass, weil Allpässe und reflexionsfreie Verstärker zu sich selbst dual sind. Da die beiden inneren Netzwerke jedoch unterschiedliche Übertragungsbänder besitzen, sind natürlich auch ihre Phasen unterschiedlich. Für die Praxis ist es aber völlig ausreichend, wenn die beiden Phasen nur im Überschneidungsbereich der
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sind, wenn n eine ganze Zahl ist.
In Fig. 4 ist der Verlauf der beiden Phasen bn und bm der beiden inneren Netzwerke --VP und DVPsowie deren Phasendifferenz Ab in Abhängigkeit von der Frequenz f dargestellt. Im Überschneidungsbereich ist
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die verbleibende wirksame Phasendifferenz Ab = bjl- (bjjj + 4 ir) 210. Dieser kleine Phasenfehlerbewirkt bei etwa 6 MHz eine Dämpfungsverzerrung abo vonetwa 17 mNp, deren Verlauf in Fig. 5 zur besseren Übersicht
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entnehmen ist, verlaufen Dämpfung und Phase stetig und monoton und die Phase bb = bbo ist praktisch unabhängig von der Verstärkereinstellung.
Analog zu der bereits angegebenen Bemessung für die Schaltung nach Fig. 1 lassen sich beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 als Weichenteilfilter auch solche Filter verwenden, die eine gerade charakteristische Funktion haben. In diesem Fall müssen die 1800-Netzwerke entfernt werden und alle zwischengeschalteten Vierpole müssen zumindest in den Überschneidungsbereichen gleiches Scheinwiderstandsverhalten zeigen.
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The invention relates to a switch network for electrical oscillations, which is designed as a switch all-pass filter and which consists of two identical crossovers, the sub-filters of which have mutually reciprocal characteristic functions and are connected in a chain in mirror image to one another, and in which there are also two similar sub-filters as transmitters, reactance networks , Equalizers or amplifiers designed, different transmission frequency bands having four-pole connections are connected, which are dimensioned such that their transmission frequency bands overlap in the overlap area of the switch part filters and have the same properties there in terms of magnitude and phase, and that in the frequency ranges,
in which the transmission properties of the interconnected four-pole terminals are different, the respective blocking switch section filters have a high blocking attenuation corresponding to the required accuracy of the frequency behavior of the overall circuit.
In communications technology, for example in broadband carrier frequency systems, it is often necessary to transmit relatively wide frequency bands. The circuits used, such as active quadrupole, transformers and other passive quadrupoles, however, have limited bandwidths due to the implementation, so that inadmissibly large deviations from the target behavior, such as inadmissible attenuation distortions, can occur when transmitting such wide frequency bands. In order to circumvent these difficulties, a switch network has already been proposed in the unpublished Austrian patent specification No. 305370, which is based on a switch all-pass known from German patent specification No. 1268289.
In the case of the network according to the older proposal, the well-known crossover all-pass filter, for which it is essential, among other things, that all crossover filters have an even function as a characteristic function, additional four-pole connections are added in the individual crossover branches, which are dimensioned in such a way that the electrical properties of the whole Switch network, except for one additional phase, match the electrical properties of the interconnected four-pole terminals, which are specified in partial frequency ranges.
As it turns out, the circuit design is still limited insofar as only turnout filters with a straight characteristic function can be used to construct the partial switches connected in a chain.
In the same priority osterr. In U.S. Patent No. 316649, switch networks are now described in which this aforementioned limitation is eliminated; namely, there are specified switch networks in which the switch section filters can also have an odd characteristic function, which results in greater flexibility in the selection of the circuit appropriate to the respective technical problem.
Circuits according to the aforementioned Austrian patents have proven themselves well in practice for splitting a wide frequency band into two transmission paths, but due to the increasing demands on the frequency bandwidths to be transmitted, there is a requirement for splitting into more than two transmission paths, or also whenever individual sub-frequency bands of a broad frequency band are to be changed in their transmission behavior separately from one another in different ways.
The invention is therefore based on the object. Specify switch networks with which a broad transmission frequency band can be split into more than two transmission paths, which can then be merged again seamlessly and without interference to form the originally broad transmission frequency band.
Starting from a switch network for electrical oscillations, which is designed as a switch all-pass filter and which consists of two identical crossovers, the sub-filters of which have reciprocal characteristic functions and are connected in a chain in mirror image to one another, and in which two similar sub-filters are used as transmitters, reactance networks, Equalizer or amplifier designed, different transmission frequency bands having four-poles are connected, which are dimensioned in such a way that their transmission frequency bands overlap in the overlap area of the switch sub-filters and have the same properties there in terms of amount and phase, and that in the frequency ranges in which the transmission properties of the interconnected four-poles are different are,
the respective blocking switch sub-filters have a high blocking attenuation corresponding to the required accuracy of the frequency behavior of the overall circuit, this object is achieved according to the invention in that the interconnected four-pole networks themselves are designed as switch networks, the individual sub-filters of which are even or odd, in order to form a switch network with more than two transmission paths have characteristic functions, and that in the case of odd characteristic functions, the four-poles interposed in these switch networks are dual to one another and an 1800-phase rotating element is provided in one of the two switch branches.
The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments. In the drawing: FIG. 1 shows a switch network according to the unpublished Austrian patent no. 305370, the switch section filters of which have characteristic functions; 2 shows a switch network according to the unpublished Austrian patent specification No. 316649, the switch section filters of which have odd characteristic functions; 3 shows a circuit according to the invention with four transmission paths: FIG. 4 shows the phase curve and the phase difference of the interconnected four-pole connections of a circuit according to FIG. 3 and FIG. 5 shows the attenuation and phase curve of a circuit according to FIG. 3.
As already shown in German Patent No. 1268289. provides the chain connection of two
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with the amount j S (p) j = 1 and the phase b (p).
This gives you the option of dividing frequency bands and putting them back together again. in such a way that, when viewed without loss, no attenuation distortions occur, since the entire arrangement is equivalent to an all-pass filter.
It can now be shown that these known circuits have the property of not changing the transmission behavior of two identical quadrupole filters, each connected between two switch section filters, apart from one additional phase. This principle is also still valid with great accuracy if the connected four-pole networks have different properties in wide frequency ranges, if only their transmission bands overlap in the overlapping area of the switch section filters and have the same properties there, and if in the frequency ranges in which the transmission properties of the intermediate filters Four-pole --VP1 and VP2-- (see Fig.
l) are different, the respective blocking switch section filters have a blocking attenuation corresponding to the required accuracy. In other words, if the properties of the quadrupole --VP1-- are to be decisive, the properties of the quadrupole --VP2 - must be suppressed by a correspondingly high attenuation of the switch section filters --12 and 12'-and vice versa.
It is therefore possible to switch on amplifiers or transmitters or other passive networks in the divided frequency band, which only have to be dimensioned for the subbands and, if necessary, the overlapping area. The peculiarity of this circuit is to be seen in the fact that the sub-frequency bands are reassembled with the correct amplitude and phase, since the entire arrangement of the chain circuit corresponds to an all-pass filter and a fictitious amplifier or other quadrupole whose transmission band is made up of the transmission bands of the inserted quadrupole without gaps.
The theoretical relationships that are essential for the circuit according to FIG. 1 have already been described in detail in the unpublished Austrian patent specification no. 305370 and according to FIG. l four-pole configured as transformers, reactance networks, equalizers or amplifiers connected between two similar sub-filters, d. H. So that between the sub-filters --11 and 11 '- the four-pole --VPl-- and between the sub-filters - 12 and 121 - the four-pole VP2 - lies.
The dimensioning of these four-poles is chosen so that the electrical properties of the entire switch network, i.e. the electrical properties between the input and output terminals 1 and 10, with the exception of an additional phase b with the electrical properties of the four-pole connected between them in the respective partial frequency ranges. VP1 or VP2-- match.
For a better understanding, a switch circuit according to the same priority Austrian patent specification No. 316649, which is designed in the manner of a parallel switch, is also shown in the block diagram in FIG. The individual switch section filters are marked with --11 and 11 'or. labeled -12 and 12'-. The so-called vertices, d. H. the entrance and exit of the switch all-pass pass are marked with the reference numbers --1 and 10--. To form a crossover pass, two similarly designed partial crossovers are connected in a chain as a mirror image, with the characteristic functions of the individual crossover partial filters being reciprocal.
In this circuit, the sub-filters --11 and 111 - have the characteristic function cp and the sub-filters --12 and 12 '- the characteristic function 1 / #, i.e. the pass band of the crossover sub-filters - 11 and 111 - coincides in terms of frequency with the stop band of the sub-filters - 12 and 121 - and conversely the pass band of the sub-filters - 12 and 121 - coincides with the
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Blocking area of the switch section filters --11 and 111--. It is essential that the individual switch section filters have an odd function as a characteristic function. Such a circuit can then become a
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is.
If you use it for the individual partial switches, d. H. So for those from the switch part filters-11 and 12-or. for the so-called strict switches formed from the switch section filters -111 and 12'-then the behavior of a strict allass results between the connection terminals -l and 10--. Strict partial switches are to be understood as those in which the characteristic functions of the associated switch partial filters are exactly reciprocal to one another.
However, a number of circuit problems can already be solved with the help of so-called non-strict switches, i.e. H. that is, using switches in which the switch sub-filters only have approximately mutually reciprocal characteristic functions, at least in their overlapping area.
The 1800-phase rotating element, which is identified by the reference number --15--, can be implemented using a transformer with a transformation ratio of 1: -l when using unbalanced circuits. If circuits balanced to ground are used, the 1800 phase shift element can be designed as a simple line crossing.
In summary, it can be said that FIG. 2 again shows a circuit in which four-pole connections are interposed in the individual switch branches. The four-pole VP is located in one switch branch between the partial filters --11 and lit - and the dual four-pole DVP- is located in the other switch branch. In the switch branch containing the four-pole DVP, the 1800-phase rotating element -15- must be provided and the four-pole --VP-- and --DVP-- are dimensioned in such a way that the electrical properties of the entire switch network between the connection terminals -l and 10-- with the exception of an additional phase with the electrical properties of the interconnected four-pole VP and DVP specified in partial frequency ranges. It can be achieved by
that with the help of the switch network, a wide frequency band can be split into two sub-bands, so that the individual sub-bands can first be processed separately and then put back together again without gaps. As four-pole VP and DVP, transformers, reactance networks, such as quartz band locks, equalizers or amplifiers, are possible. The transfer factor - S - of the circuit according to Fig. 2 is sufficient under the simplifying assumption
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where b is the phase of the switch network without the connected four-pole (additional phase), bb the phase and ab the operational damping of the connected four-pole --VP and DVP-.
A circuit according to the invention is shown in FIG. 3 as a modification of a switch network according to FIG.
To form a switch network with more than two partial routes, the interconnected four-pole --VP and DVP-- are themselves designed as switch networks according to FIG.
The shortwave frequency band of 1-30 MHz received, for example, by an antenna for the distress radio service is to be divided into four geometrically graduated frequency containers by the switch field shown in FIG. 3. The level of these four bands must be independently of one another by the four straight amplifiers connected between the switches, which are the same in the exemplary embodiment, by a certain value, e.g. B. 20 dB, can be regulated. This makes it possible to selectively attenuate strong transmitters or other interferers that occur in one of these bands, thereby avoiding overloading of the following receivers. The other bands can therefore be received undisturbed and with full sensitivity.
The main requirement for the switch field is that damping and phase are independent of the setting
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This is a typical task for a turnout pass. The switch field shown in FIG. 3 is dimensioned as follows, for example. The two inner networks - VP and DVP - are strict crossover passes with the same four-pole connections between them, namely the amplifiers - A and B - or - C and D -. If these two inner networks were the same, the entire network - apart from the amplifiers - would be a strict all-pass, because all-passes and anechoic amplifiers are dual to themselves. However, since the two inner networks have different transmission bands, their phases are of course also different. In practice, however, it is completely sufficient if the two phases only overlap in the
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when n is an integer.
4 shows the course of the two phases bn and bm of the two inner networks --VP and DVP, as well as their phase difference Ab as a function of the frequency f. In the overlap area is
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the remaining effective phase difference Ab = bjl- (bjjj + 4 ir) 210. This small phase error causes an attenuation distortion abo of about 17 mNp at about 6 MHz, the course of which is shown in FIG. 5 for a better overview
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can be seen, attenuation and phase are continuous and monotonous and the phase bb = bbo is practically independent of the amplifier setting.
Analogously to the dimensioning already given for the circuit according to FIG. 1, filters that have a characteristic function can also be used in the exemplary embodiment according to FIG. In this case, the 1800 networks must be removed and all interconnected quadrupoles must show the same impedance behavior at least in the overlapping areas.