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Hochfrequenz-Siebschaltung Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochfrequenz- Siebschaltung, welche eine zweikreisige Bandpasschal- tung zum Aussieben einer Frequenz aus einem Eingangssignal aufweist, insbesondere für Empfänger des Hochfrequenz-Telephonrundspruchs.
Die Siebmittel für Hochfrequenz-Telephonrund- spruchempfänger unterscheiden sich wesentlich von denen normaler Rundfunkempfänger. Für den Hochfre- quenz-Telephonrundspruch ist der Abstand der einzelnen Kanalfrequenzen sehr gross (33 kHz) verglichen mit 9 kHz bei Rundfunkempfängern. Dadurch steht eine viel grössere Bandbreite zur Verfügung, die eine bessere Wiedergabe der hohen Töne ermöglicht.
Die Erfindung bezweckt. eine verhältnismässig einfache Siebschaltung anzugeben, die eine grosse Bandbreite mit sicherer Unterdrückung der Nachbarfrequenzen verbindet und deren Durchlassbereich genügend flach ist.
Ausserdem müssen bei einem Empfänger für Hochfrequenz-Telephonrundspruch die Empfangsfrequenzen nicht stetig veränderlich sein. Es muss nur die 'Möglichkeit der Einstellung auf bestimmte Frequenzen (z. B. sechs Frequenzen von 175-340 kHz mit Abständen von je 33 kHz) bestehen, ohne dass eine Nachstimmung nach dem Gehör erforderlich ist. Diese Einstellung geschieht beim modernen Empfänger meist mit Drucktasten.
Bekannte Anordnungen zur Umschaltung der Emp- fangfrequenzen arbeiten im allgemeinen mit Umschaltung der Schwingkreiskondensatoren. Wenn eine Siebschaltung z. B. vier Schwingkreise hat, gibt dies bei sechs Frequenzeinstellungen 24 feste Kondensatoren und mindestens 5 x 4 = 20 Trimmer.
Im Gegensatz hierzu weist eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Schaltung Anzap- fungen für jede Spule und einen festen Kondensator für jeden Schwingkreis auf. Die Auswahl der zu empfangenden Frequenzen erfolgt dabei durch Umschaltung der Anschlüsse an die Anzapfungen. Für das Ab- ,leichen eines jeden dieser Schwingkreise bei der Her- Stellung ist nur ein einziger Einstellungsvorgang nötig, indem bei Abstimmung auf einen mittleren Kanal die Induktivität durch Verstellung des magnetischen Kernes richtig eingestellt wird.
Wenn, wie vorausgesetzt werden muss, die Windungszahlen genau richtig sind und ausserdem die Fabrikations-Toleranzen, die durch wechselnden Formfaktor der Spulen verursacht ver- den, klein genug gehalten werden, so ist damit auch die Abstimmung für alle übrigen Frequenzen automatisch richtig, ohne dass ein weiterer Abgleich nötig wäre.
Im folgenden wird anhand der Figuren die Erfindung beispielsweise beschrieb.
Es zeigen: Fig. 1 eine Hochfrequenz-Siebschaltung. ohne Umschalteinrichtung.
Fig. 2 Alternativen zur Ausbildung eines Teilers des Filters, Fig.3 verschiedene Filterkurven (Filterausgangs- spannung in Abhängigkeit von der Frequenz) Fig.4 und 5 zwei Hochfrequenz-Siebschaltungen mit Umschalteinrichtung.
In Fig. 1 ist mit E der Eingang, mit A der Ausgang der Siebschaltung bezeichnet. Der Eingang wird mit einer Uebertraeuneseinrichtuna verbunden. die der Siebschaltung ein Eingangssignal zuführt. Die übertra- gungseinrichtung besteht aus einem HF-Sender, einer Übertragungsleitung Und einer Ankoppelungsschaltung und hat einen bestimmten Innenwiderstand etwa z. B. 600 12. Sie kann als Hochfrequenzspannungsquelle mit dem Anschlusspunkt Q und einem Seriewiderstand R angesehen werden, die im Punkt E an die Siebschaltung angeschlossen ist.
Verstärker mit hoher Eingangsimpedanz angeschlossen.
In der Siebschaltung bildet die Induktivität L4 und die Kapazität C4 einen ersten Schwingkreis. die Induk- tivität L5 Und die Kapazität C5 einen zweiten Schwingkreis. Die beiden Schwingkreise sind durch den Kondensator C3 gekoppelt und bilden zusammen in
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bekannter Weise ein Bandfilter. Um die geforderte grosse Bandbreite von 20 kHz zu erhalten, muss die Kopplung der beiden Kreise durch den Kondensator C3 verhältnismässig fest sein. Deswegen hat die Charakteristik des Bandpasses eine tiefe Einsattlung bei der Resonanzfrequenz n oder, anders ausgedrückt, zwei sehr starke Spitzen (siehe Fig. 3a), also eine ungeeignete Durchlasskurve.
Diese Spitzen könnten in bekannter Weise durch Dämpfung der Schwingkreise verkleinert werden, indem man den Kondensatoren C4 und C5 Widerstände parallel schaltet. Jedoch würde in diesem Falle die Selektivität sehr stark vermindert werden, es würde sich etwa eine Kurve wie Fig. 3b ergeben, bei der die Dämpfung für die beiden Nachbarkanäle n-1 und n-1 nicht mehr ausreichend ist.
Um die geschilderten Nachteile zu beheben, sind parallel zu den Eingangsklemmen zwei Saugkreise Cl, Ll und C2. L2 Beschaltet. Davon ist der erste Saugkreis C1, L1 auf die untere Nachbarfrequenz n-1 der zu empfangenden Frequenz n abgestimmt. Bei diesen Frequenzen bilden die Saugkreise annähernd einen Kurzschluss und dämpfen dadurch die betreffende Frequenz in Zusammenwirkung mit dem Widerstand.
Für die Empfangsfrequenz n bildet der Saugkreis C1, L1 eine induktive, der Saugkreis C2, L2 eine kapazitive Impedanz. Die Parallelschaltung der Kreise C1, L1 und C2, L2 bildet einen Parallelschwingkreis, dessen Frequnez etwas niedriger als die Frequenz des Kanals n ist. Durch die den beiden Sau=kreisen parallel geschaltete Induktivität L3 wird die Resonanzfrequenz der Parallelschaltung auf die Frequenz des Kanals n verschoben.
FiQ.3c zeigt die Durchlasscharakteristik des aus der Parallelschaltung der beiden Saugkreise Ll, Cl und L2, C2 Lind der Induktivität L3 zusammen mit dem Widerstand R gebildeten Vierpols.
Ausser zur Verschiebung der Resonanzspitze der genannten Parallelschaltung dient die Spule L3 auch als Autotransformator zur Anpassung der Eingangsimpedanz der Bandpasschaltung an den inneren Widerstand (600 L der Hochfrequenzquelle. Zu diesem Zweck ist an der Induktiv itiit L3 eine Anzapfung angebracht.
Durch die NN'ahl des Anzapfungspunktes kann der Einfluss der Benannten Parallelschaltung auf die Filtercharakteristik so eingestellt werden. dass eine dreihöckerige Kurve nach Fie. 3d entsteht. bei welcher der Sattel der Fie. 3a ausgefüllt ist und der mittlere Höcker die deiche Höhe wie die beiden äusseren Hök- ker erhält. Je höher der Abgriff an der Induktivität L3 angebracht wird. d. h. je grösser die Induktivität zwischen diesem Ab@_riff Lind der Masse ist, desto grösser wird die Höhe des mittleren Höckers sein.
Die Einspeisung der Spannung in den ersten Schwin@_krei: des gandpassfilters geschieht durch induktive Fussptrnktkopplung derart. dass der Teil der Induktivit;it L -i zwischen Anzapfune Lind Masse auch einen Teil des ersten Scliwinekreises bildet Und in Serie tnit der Indultivität dieses Schwingkreises liegt.
In Fi@_. ? werden weitere. bekannte Möglichkeiten der Kopplung der bt'.rderl Bandpasskreise miteinander Bezeigt. Lind die Verbindung mit der Induktivität L3 dafür.
Es zeiL:en: Fh:. '_' : e@nc KopplunL? über die Kapazität C6, Fig. lb girre Kopplung über die Gegeninduktivität der Neiden Srhwin@l;reisindu!;tivitüten I.4 und L5. Fig. 2c eine induktive Fusspunktkopplung über die durch die Anzapfung bestimmte Teilinduktivität von L3, Fig.4 und 5 zeigen zwei Hochfrequenz-Siebschal- tungen mit Umschaltvorrichtung.
Die kleinen Rechtecke bezeichnen Kop.taktstücke, welche jeweils zwei mit runden Kreisen bezeichnete Kontakte miteinander verbinden. Die Kanäle sind mit römischen Ziffern I-VI gekennzeichnet. zu denen jeweils auf gleicher Höhe nebeneinander liegende Kontaktstücke gehören. Durch Betätigen einer Drucktaste werden die zu einem Kanal gehörigen Kontaktstücke miteinander verschoben, während die zu einem anderen Kanal gehörigen in ihre Ruhelage zurückspringen.
In den Figuren ist der Kanal 1 eing=eschaltet, dem die niedrigste der Kanalfrequenzen zugeordnet ist. Demzufolge ist bei allen Spulen die grösste Windungs- zahl eingeschaltet. Für die anderen Kanäle wird jeweils eine andere Reihe Kontaktstücke verschoben und damit nur Teile der einzelnen Spulen eingeschaltet. Die Spule L3 enthält zwei Gruppen von Anzapfungen. Die erste Gruppe ist in Fig.4 nach links herausgeführt. Ihre Auswahl bestimmt die Grösse der zu den beiden Saugkreisen L1. Cl; L2, C2 parallel geschalteten Induktivi- tät L3.
Die zweite Gruppe der Anzapfungen ist rechts herausgeführt und ihre Auswahl zusammen mit der links eingeschalteten Anzapfung bestimmt die der Induktivität L3 und dem ersten Schwingkreis L-1. C4 der Bandpasschaltung gemeinsame Fusspunkt-Induktivität, die für die Ankopplung des ersten Sch ingkreises massgebend ist.
Fig. 5 zeigt eine etwas vereinfachte Ausführung der Umschaltvorrichtung, welche mit vier Kontaktstücken für jeden Kanal auskommt. Die Schalter für die Anzapfungen von L 4 und L5 sind als Umschalter ausgebildet. Die Zahl der Anzapfungen von L3 ist auf drei reduziert, von denen die untere den linken, die beiden oberen den rechten Anzapfungen der Fig. I entsprechen.
Die mit L4 zusammen arbeitenden Umschalter schalten gleichzeitig die Anzapfungen der zweiten Gruppe. die mit L5 zusammen arbeitenden Schalter die Anzapfungen der ersten Gruppe um. Bei beiden Gruppen werden die Anzapfungen von L 3 mehrfach verwendet. sodass die beschriebene Reduktion der Zahl der Anzapfungen von L3 möglich ist.
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High-frequency filter circuit The invention relates to a high-frequency filter circuit which has a two-circuit bandpass circuit for filtering out a frequency from an input signal, in particular for receivers of high-frequency telephone broadcasts.
The filter means for high-frequency telephone broadcast receivers differ significantly from those of normal radio receivers. For high-frequency telephone broadcasts, the distance between the individual channel frequencies is very large (33 kHz) compared to 9 kHz for radio receivers. This means that a much larger bandwidth is available, which enables better reproduction of the high tones.
The invention aims. specify a relatively simple filter circuit that combines a large bandwidth with reliable suppression of neighboring frequencies and whose passband is sufficiently flat.
In addition, in the case of a receiver for radio frequency telephone broadcasts, the reception frequencies do not have to be continuously variable. It only needs to be possible to set certain frequencies (e.g. six frequencies from 175-340 kHz with intervals of 33 kHz each) without the need for tuning by ear. In modern receivers, this setting is usually done with pushbuttons.
Known arrangements for switching over the receiving frequencies generally work with switching over of the resonant circuit capacitors. If a filter circuit z. B. has four resonant circuits, there are 24 fixed capacitors and at least 5 x 4 = 20 trimmers with six frequency settings.
In contrast to this, a preferred embodiment of the circuit according to the invention has taps for each coil and a fixed capacitor for each resonant circuit. The frequencies to be received are selected by switching the connections to the taps. To calibrate each of these oscillating circuits during manufacture, only a single setting process is necessary, in that the inductance is correctly set by adjusting the magnetic core when tuned to a central channel.
If, as must be assumed, the number of turns is exactly correct and, in addition, the manufacturing tolerances caused by the changing form factor of the coils are kept small enough, then the tuning for all other frequencies is automatically correct without this a further adjustment would be necessary.
In the following, the invention is described by way of example with reference to the figures.
1 shows a high-frequency filter circuit. without changeover device.
2 alternatives for forming a divider of the filter, FIG. 3 different filter curves (filter output voltage as a function of the frequency), FIGS. 4 and 5 two high-frequency filter circuits with switching device.
In Fig. 1, E denotes the input and A denotes the output of the filter circuit. The entrance is connected to a transfer facility. which supplies the filter circuit with an input signal. The transmission device consists of an RF transmitter, a transmission line and a coupling circuit and has a certain internal resistance, e.g. B. 600 12. It can be viewed as a high-frequency voltage source with the connection point Q and a series resistor R, which is connected at point E to the filter circuit.
High input impedance amplifier connected.
In the filter circuit, the inductance L4 and the capacitance C4 form a first resonant circuit. the inductance L5 and the capacitance C5 a second resonant circuit. The two resonant circuits are coupled by the capacitor C3 and together form in
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known way a band filter. In order to obtain the required large bandwidth of 20 kHz, the coupling of the two circuits through the capacitor C3 must be relatively tight. Therefore, the characteristic of the band pass has a deep dip at the resonance frequency n or, in other words, two very strong peaks (see FIG. 3a), that is, an unsuitable transmission curve.
These peaks could be reduced in a known manner by damping the resonant circuits by connecting the capacitors C4 and C5 resistors in parallel. In this case, however, the selectivity would be greatly reduced; a curve such as FIG. 3b would result, in which the attenuation for the two adjacent channels n-1 and n-1 is no longer sufficient.
In order to remedy the disadvantages outlined, two suction circuits Cl, Ll and C2 are parallel to the input terminals. L2 wired. Of these, the first suction circuit C1, L1 is tuned to the lower neighboring frequency n-1 of the frequency n to be received. At these frequencies the suction circuits almost form a short circuit and thereby dampen the relevant frequency in cooperation with the resistance.
For the reception frequency n, the suction circuit C1, L1 forms an inductive, the suction circuit C2, L2 a capacitive impedance. The parallel connection of the circuits C1, L1 and C2, L2 forms a parallel resonant circuit, the frequency of which is slightly lower than the frequency of channel n. The resonance frequency of the parallel circuit is shifted to the frequency of channel n by the inductance L3 connected in parallel to the two Sau circles.
FiQ.3c shows the transmission characteristic of the quadrupole formed from the parallel connection of the two suction circuits Ll, Cl and L2, C2 and the inductance L3 together with the resistor R.
In addition to shifting the resonance peak of the parallel circuit mentioned, the coil L3 also serves as an autotransformer to adapt the input impedance of the bandpass circuit to the internal resistance (600 L of the high-frequency source. For this purpose, a tap is attached to the inductor L3.
The influence of the named parallel connection on the filter characteristic can be adjusted by the number of tapping points. that a three-humped curve according to Fie. 3d is created. in which the saddle of the Fie. 3a is filled in and the middle hump has the same height as the two outer humps. The higher the tap is attached to inductance L3. d. H. the greater the inductance between this abutment and the mass, the greater the height of the central hump will be.
The voltage is fed into the first Schwin @ _krei: of the gandpass filter by means of inductive foot-point coupling. that the part of the inductivity; it L-i between the tap and the ground also forms part of the first oscillation circle and is in series with the indulgence of this oscillation circle.
In Fi @ _. ? will be more. Known possibilities of coupling the bt'.rderl band-pass circuits with one another. And the connection with inductance L3 for it.
It zeiL: en: Fh :. '_': e @ nc Coupling? Via the capacitance C6, Fig. 1b girre coupling via the mutual inductance of the envy Srhwin @ l; reisindu!; tivitüten I.4 and L5. 2c shows an inductive base point coupling via the partial inductance of L3 determined by the tap, FIGS. 4 and 5 show two high-frequency filter circuits with a switching device.
The small rectangles denote Kop.taktstücke, which connect two contacts marked with round circles with each other. The canals are marked with Roman numerals I-VI. each of which includes contact pieces lying next to one another at the same height. By pressing a push button, the contact pieces belonging to one channel are shifted with one another, while those belonging to another channel jump back into their rest position.
In the figures, channel 1 is switched on, to which the lowest of the channel frequencies is assigned. As a result, the greatest number of turns is switched on in all coils. For the other channels, a different row of contact pieces is shifted and only parts of the individual coils are switched on. The coil L3 contains two groups of taps. The first group is led out to the left in Figure 4. Your selection determines the size of the two suction circuits L1. Cl; L2, C2 inductance L3 connected in parallel.
The second group of taps is led out on the right and their selection together with the tap switched on on the left determines that of the inductance L3 and the first resonant circuit L-1. C4 of the bandpass circuit common base point inductance, which is decisive for the coupling of the first loop circuit.
Fig. 5 shows a somewhat simplified embodiment of the switching device, which manages with four contact pieces for each channel. The switches for the taps of L 4 and L5 are designed as changeover switches. The number of taps of L3 is reduced to three, of which the lower one corresponds to the left and the upper two correspond to the right taps in FIG.
The changeover switches working together with L4 switch the taps of the second group at the same time. the switches working together with L5 change the taps of the first group. The taps of L 3 are used several times in both groups. so that the described reduction in the number of taps from L3 is possible.