Filteranordnung zum Trennen oder Zusammenführen von Hochfrequenz weehselspannungen, insbesondere in Drahtfunkanlagen und leitungsgerichteten Trägerfr equenz-Nehrfachtelephonie-Anlagen: Es ist bekannt, auf Leitungen eine Über mittlung von Nachrichten mittels hoch- frequenter Wechselströme,
dem sogenannten Drahtfunk durchzuführen. Hierbei werden mehrere modulierte Trägerfrequenzen über Filteranordnungen zu gleicher Zeit auf eine gemeinsame Leitung oder eine Anzahl solcher Leitungen aufgedrückt. Auch in der lei tungsgerichteten Trägerfrequenz-Mehrfach- telephonie wird eine Anzahl von Träger frequenzen - mit verschiedenen Nachrichten moduliert - über Filteranordnungen und zu gleicher Zeit auf eine Leitung aufgedrückt und auf der Empfangsseite durch Filteran ordnungen wieder in die einzelnen Nachrich tenkanäle getrennt.
Eine derartige bekannte Filteranordnung ist in Fig. 1 schematisch dargestellt.
In dieser bekannten Anordnung werden beispielsweise in drei Sendern S1,<B>82, 83</B> Trä gerfrequenzen erzeugt und nach Bedarf mo- duliert. Diese Träger werden über Filter F1., F2, F3 auf eine ihnen gemeinsame Leitung L aufgedrückt. Das Trennen der Träger auf der Empfangsseite erfolgt in gleicher Weise.
Die hierbei verwendeten Filter, z. B. F'1, F2, F'3, sind elektrische Siebmittel, deren Dämpfungskurven in Fig. 2 gezeigt sind. Die Dämpfung bist hier in Abhängigkeit von der Frequenz dargestellt. Es seien zum Bei spiel drei Trägerfrequenzen f 1,<B><I>f2,</I></B> f 3 nebst ihren Seitenbändern zu übertragen. Den drei Filtern sind die Dämpf ungskurven A, B,<I>C</I> eigen.
A ist zum Beispiel die Dämpfungs- kurve eines Tiefpasses, B die eines Filters, welches nur ein bestimmtes Frequenzband durchlässt, C die Kurve eines Hochpasses.
Schwierigkeiten bereitet hier das Einstellen des Bereiches des zu der Trägerfrequenz f 2 gehörenden Filters. Wenn zum Beispiel der Durchblattbereich eingestellt ist, kann die Trägerfrequenz nicht mehr geändert werden, ohne das Filter neu aufzubauen oder zu er setzen. Auch ist ein genaues Einstellen eines bestimmten, verhältnismässig schmalen Durch lassbereiches schwer durchzuführen und nur möglich mit Hilfe vieler Schaltteile.
Die Filter F1, F2, F3 der Anordnung nach Fig. 1 haben. die Aufgabe, das Fre quenzband je eines Senders durchzulassen, die Frequenzen, die in den übrigen Sendern er zeugt werden, aber abzusperren, z. B. die im Sender rS\1 erzeugten Frequenzen nur auf die Leitung L gelangen zu lassen, also zu verhin dern, dass diese Frequenzen über die Filter <I>F2, F3</I> in die Sender 82, 83 eindringen.
In den bekannten Anordnungen wird dies, wie aus den Kurven der Fig. 2 folgt, in der Weise erzielt, dass für das gesamte abzusperrende Frequenzgebiet die Dämpfung der Filter sehr gross gemacht wird. Hierbei müssen Filter schaltungen verwendet werden, bei denen der Wellenwiderstand Z im Sperrbereich hohe Werte annimmt und an den Grenzfrequenzen Minimumstellen hat. So zeigt zum Beispiel die Kurve B des Filters F2 sehr hohe Dämp- fungswerte für die im Sperrbereich liegen den Frequenzen<B><I>f l, f3.</I></B> Die Kurven D zeigen den Wellenwiderstand, der jeweils zu den Dämpfungskurven gehört.
Das Filter F2 be sitzt so einen verhältnismässig schmalen Durchlassbereich mit steil ansteigenden Flan ken der Dämpfungskurve. Dies hat zugleich den Nachteil, dass im Durchlassbereich eine verhältnismässig hohe Dämpfung herrscht.
Um diese Nachteile zu vermeiden, wird gemäss der Erfindung vorgeschlagen, Filter zu verwenden, deren Wellenwiderstandsver- lauf an den Grenzfrequenzen Unendlichkeits stellen besitzt.
Anhand der Fig. 3 bis 5 sei die erfin dungsgemässe Filteranordnung in Ausfüh rungsbeispielen erläutert.
Fig. 3 zeigt eine graphische Darstellung der Dämpfungs- und Wellenwiderstands kurven, Fig. 4 das Schema einer Filteranordnung, Fig. 5 das Schaltbild einer Filteranord nung, die gegenüber der in Fig. 4 dargestell ten vervollkommnet ist. In Vig. A zeigt die Kurve B' den Dämp- fungsverlauf des mittleren Filters in Ab hängigkeit von der Frequenz.
Die Kurven A', <B>C</B> zeigen den Dämpfungsverlauf der zu den übrigen Frequenzen gehörenden Filter. Der Durchlassbereich des Filters F2 zum Beispiel, welches zur Frequenz<B>f2,</B> also zum Sender 82 gehört, wird nun nicht so schmal bemessen, wie Kurve B der Fig. 2 zeigt, sondern so er weitert, dass die Grenzfrequenzen des Filters mit den Frequenzen<B><I>f l,</I></B> f 3 zusammenfallen und das Filter in einem sehr weiten Fre quenzbereich, z. B. zwischen den Punkten a, b, eine sehr geringe Dämpfung hat. Erst an diesen Punkten steigt die Dämpfung an.
Die Filter werden ferner so bemessen, dass der Wellenwiderstand, dessen Verlauf als Kurve D' aufgezeichnet ist, für die abzusperrenden Frequenzen der übrigen Sender Unendlich keitsstellen besitzt. Wenn nun zum Beispiel die Frequenz f 3 mit ihren Seitenbändern von dem Sender<B>83</B> über das Filter F3 zu der Lei tung L geführt wird und diese Leitung zum Beispiel einen Wellenwiderstand von 150 Ohm hat, dann ist der Wellenwiderstand des Fil ters F2, zu dem die Wellenwiderstandskurve D' gehört, für diese Frequenz sehr hoch, z. B. einige Tausend Ohm.
Das Gleiche gilt für das Filter F1, dessen Dämpfungsverlauf durch Kurve A' dargestellt ist. Der grösste Teil der Energie wird also der Leitung L zu geführt, ohne dass ein Eindringen in die übri gen Filter- und Senderteile erfolgt. Der Dämpfungsverlauf im Sperrbereich spielt bei dieser Anordnung nur eine untergeordnete Rolle. Die gleichen Überlegungen, die hier für drei Frequenzen angestellt sind, gelten ebenso für eine grössere Anzahl von Frequen zen, nur dass dann die Dämpfungs- und Wel- lenwiderstandskurven komplizierter werden.
Die Grenzfrequenzen der Filter werden in diesem Falle so gewählt, dass sie mit den ab zusperrenden Nachbarfrequenzen zusammen fallen, und dass ihre Durchlassbereiche nicht wie in den bekannten Anordnungen die zu übertragenden Frequenzbänder eng umschlie ssen, sondern breiter sind. Hierdurch wird die Dämpfung, die im Durchlassbereich herrscht, verringert und vor allem ein be quemes Ändern der zu den Filtern gehören den Trägerfrequenzen ermöglicht.
Um auch in der Betriebsschaltung den Eingangs- oder Ausgangsscheinwiderstand der Filteranordnung in seiner Frequenzab- hängigkeit in Übereinstimmung zu bringen mit dem Wellenwiderstandverlauf der Filter, welcher für die Sperrwirkung ausgenutzt wird, werden zufolge Fig. 4 vor oder hinter die Filter F1, F2, F3 Endnetzwerke N1, N2, N3 geschaltet,
die den im Sperrbereich der Filter erfolgenden Scheinwiderstandsverlauf beeinflussen, im Gegensatz zu der bekannten Anwendung solcher Endnetzwerke, mit welcher eine Scheinwiderstandsebnung im Durchlassbereich bezweckt wird, ohne dass hierfür die Durchlassdämpfung der Filter ge ändert wird.
Als Filter werden zweckmässig die bekannten n-, T-, Brücken oder Differen tialschaltungen verwendet, bei denen bezüg lich der Grenzfrequenzen der Wellenwider stand der Grundglieder Unendlichkeitsstellen besitzt.
Dabei werden die Grenzfrequenzen nicht an die Grenzen des zu übertragenden Frequenzbandes gelegt, wie es bisher der Fall ist, sondern in Übereinstimmung gebracht mit den abzusperrenden Frequenzen der be nachbarten Sender:
Auf diese Art wird der Durchlassbereich wesentlich verbreitert und so im praktisch verwendeten Bereich eine Dämp- fungsverminderung erzielt, wie zum Beispiel in der Kurve B der Dämpfungswert für die Frequenz f 2 grösser als in der Kurve B' ist.
Die eigentliche Sperrwirkung für die Nachbarfrequenzen von der Leitungsseite aus wird, wie schon geschildert; durch Maximal stellen des Eingangsscheinwiderstandes der Filter erreicht. Der Eingangsscheinwider- stand im Sperrbereich wird dabei durch Zu schalten von Endnetzwerken oder Korrek- tionsgliedern zu den eigentlichen Filtern in der gewünschten Weise beeinflusst.
So enthält die in Fig. 5 gezeigte Schal tung des Ausführungsbeispiels der erfin dungsgemässen- Filteranordnung Glieder- FL. F2, F3 des Grundfilters und Endnetzwerke <I>N1, N2,</I> N3 sowie Korrektionsglieder I±1, Durch die so angeordneten 1_nduk- tivitäten und Kapazitäten werden zum Bei spiel Scheinwiderstands- und Dämpfungs- kurven erzielt, wie sie zum Zusammenführen der in den Sendern S1,
82,<B>83,</B> erzeugten Trägerwechselströme dienen sollen, um diese Ströme in die Leitung L zu bringen.
Für den Fall der Frequenztrennung in Trägerfrequenz -Mehrfachtelephonie-Anlagen sind an die Stelle der Sender S1, S2, S3 die Empfänger zu denken. Die Form der End- netzwerke und Korrektionsglieder kann sich ändern, nämlich komplizierter oder einfacher werden je nach dem Frequenzabstand der Sender.