DE1069713B - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Resonanzkreis in Geräten zum Empfang von im UHF-Bereich liegenden elektrischen Wellen, insbesondere auf einen in Kanalwählern für Fernsehempfänger angeordneten Topfkreis mit Schaltungselementen in Form geometrischer Leiter. Dabei sind dann diese Leiter an einem Ende durch einen ortsfesten Schiebekondensator mit von außen her einstellbarer Kapazität abgeschlossen, der aus einem tauchkolbenartigen und mit dem Innenleiter des Kreises verbundenen Stempel als Innenbelag und einer diesen Stempel umgebenden und mit dem Außenleiter des Kreises verbundenen Rohrhiilse als Außenbelag besteht. Diese Rohrhülse ist in Richtung der Längsachse des Topfkreisgehäuses verschiebbar, während der Stempel ortsfest angeordnet ist.

Durch den übergang des Fernsehempfanges auf die Bänder IV und V wird es erforderlich, die Geräte auch zum Empfang von im LTHF-Bereich liegenden elektrischen Wellen einzurichten. Für Frequenzen von mehr als 300 MHz werden bekanntlich Resonanzkreise meistens nicht mehr aus normalen Spulen und Kondensatoren aufgebaut, sondern man benutzt geometrische Leiterformen, wobei dann die entlang eines solchen Leiters verteilte Kapazität und Induktivität frequenzbestimmend sind, üblicherweise verwendet man dabei einfache konzentrische Leitungen mit rundem oder rechteckigem Außenleiter und meistens rundem innenleiter. Zum Aufbau eines Resonanzkreises werden solche Leitungen meistens an einem Ende mit einem Blindwiderstand, vorzugsweise einer Kapazität, abgeschlossen. Eine Ausführungsform eines solchen Resonanzkreises ist bekanntlich der kapazitiv belastete Topfkreis. Dabei ist dann die Kapazität, die die geometrischen Leiter abschließt, zur Einstellung der Frequenz veränderbar ausgebildet.

Bei einer der bekannten Ausführungen ist am Ende des Inncnleiters eine kleine Platte angeordnet, der als Gegenbelag eine Platte gegenübersteht, deren Abstand mittels einer Schraube verstellt werden kann. Durch Abstandsänderung dieser zweiten Platte kann die Frequenz des Topfkreises geändert werden. Diese Ausführungsform hat jedoch im Hinblick auf die Forderung nach einer möglichst großen Frequenzvariation den Nachteil, daß die Größe des Abstandes zwischen den beiden Platten sehr klein gehalten werden muß, denn bei großem Abstand würden die Streukapazitäten zu den Wandungen des Außenleiters den Frequenzgang des Kreises maßgebend beeinflussen und nicht die durch die Platten gebildete Kapazität. Das hat aber, abgesehen von der mechanischen Seite der Ein-Stellgenauigkeit, zur Folge, daß der Resonanzwiderstand des betreffenden Kreises klein wird. Außerdem besteht bei dem sehr kleinen Abstand der beiden Platten die Gefahr, daß schon geringe Erschütterun-Resonanzkreis in Geräten
zum Empfang von im UHF-Bereich
liegenden elektrischen Wellen,
insbesondere in Kanalwählern
für Fernsehempfänger
angeordneter Topfkreis

Anmelder:
Norddeutsche Mende-Rundfunk K. G.
Bremen-Hemelingen,
Diedrich -Wilkens - Str. 39-45

Dipl.-Phys. Ingo Pritsching und Rudolf Trykowski, Bremen,

sind als Erfinder genannt worden

gen Frequenzänderungen auslösen können. Es treten also die unerwünschten Mikrophonieerscheinungen auf, die sich dann besonders störend bemerkbar machen, wenn der Kreis als Außenwiderstand eines Oszillators dient, dessen Frequenz er "bestimmt.

Eine andere bekannte Methode zur Herstellung eines in seiner Frequenz veränderbaren UHF-Kreises ist die, zwischen Innenleiter und Außenleiter einen verschiebbaren Kolben anzuordnen, der mit beiden Leitern Kontakt hat und mit dem die Länge der Leitung oder des Topfes geändert werden kann. DieseAusfiihrungsform hat vor allem den besonderen Nachteil zweier Kontaktstellen, deren Lage frequenzbestimmend ist. Weiterhin verwendet man vielfach als veränderbare Kapazität einen kleinen Drehkondensator, dessen Nachteil aber die hohe Mikrophonieempfiudlichkeit seiner dünnen Platten ist. Außerdem ist bei dieser Aufbauart eine große Streukapazität zwischen den Statorplatten und dem Außenleiter vorhanden, die den Abstimmbereich erheblich einschränkt. Wenn auch durch die Wahl eines entsprechenden Plattenschnittes eine Frequenzlinearität erzielbar ist, so ist es, insbesondere bei den hohen Frequenzen, sehr schwierig, durch Justierung den Einfluß von mechanischen Streuungen zu beseitigen.

Alle genannten Anordnungen erweisen sich außerdem als unzureichend, wenn die geforderte Frequenzvariation sehr hoch, z. B. etwa 1 : 2, sein soll und auch

noch Lincaritiit zwischen den einstellbaren Frequenzen und einer mechanischen Größe, beispielsweise einem Drehwinkel, bestehen soll. Man kann zwar grundsätzlich diese Linearität durch mechanische Getriebe herstellen, jedoch ist dieses Verfalireii meistens kompliziert und teuer.

Mit anderen bekannten Au^tülirtingsformen können die Nachteile der bereits genannten Anordnungen zu einem gewissen Teil vermieden werden, und zwar geschieht dies dort durch Wahl eines Schiebekondensators als veränderbare Kapazität, der im wesentlichen aus einem tauchkolbenartigen Stempel als Innenbelag und einer diesen Stempel umgebenden rohrförmigen Hülse als Außenbelag besteht. Dabei ist eine Ausführungsform bekannt, bei der der mit dem Tnnenleiter fest verbundene Kondensatorstempel zur Änderung der Kapazität verschiebbar gemacht ist. Bei der Verstellung des Schiebekondensators wird dann zwangläufig auch der Tnnenleiter verschoben, d.h. seine wirksame Länge geändert. Damit wird also außer der Kapazität des Schicbckondeiisators auch noch die Induktivität des Tnnenleiters geändert. Durch die mitlaufende Induktivitätsänderung entsteht aber eine sehr große und insbesondere für Kanalwähler in Fernsehempfängern höchst unerwünschte Abstimmsteilheit. Schon sehr kleine Änderungen der Länge des Tnncnleiters rufen nämlich große Frequenzänderungen hervor, so daß eine genaue Abstimmung nur mit Hilfe von sehr präzise arbeitenden und damit komplizierten und teuren mechanischen Feinabstimmtrieben ermöglicht werden kann. Dazu kommen noch erhebliche Gleichlaufschwierigkciten bei Mehrfachkreisen, wie sie insbesondere für Kanalwähler in Fernsehempfängern verwendet werden.

Bei einer anderen bekannten Anordnung ging man deshalb dazu über, den mit dem Innenleiter fest verbundenen Kondensatorstempel ortsfest anzuordnen und die den Außenbelag desKondensators darstellende Kohrhülse verschiebbar zu machen. Man hat damit zwar die zu große Abstimmsteilheit beseitigt, aber einen besonders beim Bau von UHF-Kanalwählern unbedingt zu vermeidenden Mangel, nämlich die Mikrophonieempfindiichkeit, noch immer nicht beseitigt. Der Umfang des mit einem UHF-Kanalwähler erfaßbaren Frequenzbereiches ist nämlich in hohem Maße von der Alikrophonieempnndlichkeit der Abstimmorgane seiner Resonanzkreise abhängig. Am empfindlichsten sind in dieser Hinsicht bekanntlich Plattendrehkondensatorcn. Die meist nur dünnen Metallplatten reagieren sehr stark auf mechanische Erschütterungen, wodurch dann der erreichbare Frequenzbereich eines mit solchen Abstimmkondensatoren ausgerüsteten Kanalwählers stark eingeengt wird.

Stempel und Rohrhülse eines Schiebekondensators sind nun wohl gegen in ihrer Längsrichtung verlaufende Erschütterungskomponenten unempfindlich, aber nicht, wie Versuche gezeigt haben, gegen querlaufende Komponenten, die sich vorzugsweise auf das meistens relativ lose geführte verschiebbare Teil, aber auch auf den nur einseitig eingespannten fest angeordneten Stempel auswirken können. Außerdem kann es leicht vorkommen, daß sich das verschiebbare Abstimmorgan des Scbiebekondensators beim Abstimmvorgang etwas seitlich versetzt, wodurch der vorbestimmte Frequenzgang in störender Weise beeinflußt wird.

Um nun die beschriebenen Mängel der bekannten Anordnungen zu beheben, sind erfindungsgemäß zwischen dem den Innenbelag des Schiebckondensators darstellenden ortsfesten Stempel und der den Außenbelag darstellenden verschiebbaren Rohrhülse Mittel

zur unveränderbaren Abstandshaltung vorgesehen, die aus einem isolierenden und nur geringfügig elastischen Werkstoff, vorzugsweise einem Dielektrikum, z. B. TOlyäthylen od. dgl., bestehen. Zweckmäßig sind die Mittel zur Abstandshaltung dann entweder als ein am freien Ende des Kondensatorstempels angeordnetes Gleitstück ausgebildet oder als den Stempel fest umschließende Isolierstoffhülle, auf deren als Gleitfläche dienenden Mantelfläche verteilt Mittel zur Reibungsminderung, vorzugsweise in Gleitrichtung verlaufende scharfe Kanten, angeordnet sind. Die erfindungsgemäßen AbstandshaltemitteI ermöglichen eine bedeutende Ausweitung des erreichbaren Frequenzbereiches sowie eine zuverlässige Sicherung des vorbestimmten Frequenzganges . für einen mit solchen Abstimmorganen ausgerüsteten UHF-Kanahvähler.

In den Fig. 4 bis 5 a sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Tn Fig. I und 3 sind schematisch bekannte Aus-

ao führungsformen von kapazitiv belasteten Topfkreisen dargestellt, bei denen die Kapazität veränderbar ist. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 läuft der Innenleiter 1 in eine runde Platte 2 aus. Ihr gegenüber ist an dem Außenleiter 3 eine in ihrem Abstand verstcllbare Platte 4 angeordnet, mit deren Hilfe die kapazitive Belastung des Kreises geändert werden kann. Abgesehen davon, daß mit dieser Anordnung die Frequenz des Kreises nur in engen Grenzen variiert werden kann, muß, um überhaupt eine brauchbare Variation zu erreichen, der Abstand zwischen beiden Platten sehr klein gehalten werden, damit nicht die Streukapazitäten zu den Wandungen des Außenleiters 3 die Frequenz entscheidend beeinflussen. Durch den geringen Plattenabstand ist jedoch diese Anordnung sehr empfindlich gegen Erschütterungen, die schon bei geringer Stärke Mikrophoiiieerscheiuungen auslösen können.

Tn Fig. 2 ist eine bekannte Anordnung dargestellt, bei der mittels eines plattenförmigen Schiebers 5, eines sogenannten Kurzschlußschiebers, der mit dem Tnnenleiter 6 und dem Außenleiter 7 Kontakt hat, die Länge der Leitung oder des Topfes geändert wird. Der besondere Nachteil dieser Anordnung sind die beiden Kontaktstellen am Innen- und Außenleiter, deren Lage frequenzbestimmend ist.

Fig. 3 zeigt die Anordnung eines Drehkondensators 8 am Ende des Innenleiters 9. Der besondere Nachteil dieser Bauart eines Topfkreises ist die hohe Mikrophonieempfindiichkeit der Kondensatorplatten. Weiterhin ist bei dieser Aufbauart eine große Streukapazität zwischen den Statorplatten des Kondensators 8 und dem Außenleiter 10 verbunden, die den Abstimmbereich erheblich einschränkt.

Der Aufbau eines Topfkreises mit einem an sich bekannten Schiebekondeusator und den erfiudungsgemäßen, abstandhaltenden Alitteln zur Vermeidung von Mikrophonieerscheinungen ist in den Fig. 4, 5 und 5a dargestellt. Er besteht gemäß Fig. 4 im wesentlichen aus dem Innenleiter 11, dem Außenleiter 12, dem konisch ausgebildeten, tauchkolbenartigen Stempel 13 und der diesen Stempel umgebenden Rohrhülse 14, die mit Hilfe von Kontaktferlern 15 mit dem Außenleiter 12 verbunden ist. Mit Hilfe einer an ihrem Ende angebrachten Verzahnung 14a, in die ein Zahnrad 16 eingreift, ist die Rohrhülse 14 in Pfeilrichtung verschiebbar. Der Stempel 13 und die Rohrhülse 14 bilden zusammen einen Schiebekondensator, dessen Außenbelegung die Rohrhülse ist und dessen. Tniienlxdegung der Stempel bildet, wobei der zwischen diesen Teilen befindliche Luftspalt das Dielektrikum

Claims (3)

darstellt. Zur Sicherung des Stempels 13 gegen bei Erschütterungen möglicherweise auftretende seitliche Bewegungen ist an seinem freien Ende ein Gleitstück 17 aus isolierendem und nur geringfügig elastischem Kunststoff angeordnet, das ohne Spiel in die Bohrung der Rohrhülse 14 eingepaßt ist. Ein solcher Schiebekondensator bietet weitgehende Sicherheit gegen Mikrophonic, d. h. gegen unbeabsichtigte Änderungen durch Erschütterungen. Außerdem bietet er die Möglichkeit, daß durch eine entsprechende Formung des Stempels 13 schon auf elektrischem Wege eine beliebige Frequenzfunktiou in Abhängigkeit vom Yerstellwegi der Rohrhülse vorgegeben werden kanu. Man kann nun den Stempel 13 auf den TnnenIeiter 11 aufschraubbar ausbilden und hat somit die Möglichkeit, verschieden geformte Stempel auf den Tnnenleiter aufzusetzen. Damit ist jeder gewünschte Frequenzgang erreichbar. Man kann beispielsweise einen Stempel 18 auf den Tnnenleiter 11 aufschrauben, der gemäß Fig. 5 eine parabclformige Hüllkurve aufweist. Gegen die Rohrhülse 14 ist dieser Stempel durch ein besonders geformtes Gleitstück 19 aus Isolierstoff abgestützt, das in diesem Falle den Stempel manteliörmig fest umgibt und zur Herabsetzung der Reibung die Tnnenwandung der Rohrhülse nur mit auf seinem Umfang verteilt angeordneten scharfen Kanten 19ο berührt, so wie es aus Fig. 5a ersichtlich ist, die den Schnitt .-I-B (Fig. 5) darstellt. Man gibt dem Gleitstück diesen oder einen ähnlichen Querschnitt mit reibungsvermindernden Kanten, wenn man nicht die Dielektrizitätskonstante des als Tsoliermaterial benutzten Kunststoffes, die meistens größer ist als 1, wie z. B. bei Teflon, Polyäthylen u. ä., zur Kapazitätserhöhuiig ausnutzen will. Pati-.nt λ ν si· κ ('cn κ :

1. Resonanzkreis in Geräten zum Empfang von im UHF-Bereich liegenden elektrischen Wellen,

insbesondere in Kanalwählern für Fernsehempfänger angeordneter Topfkreis, mit Schaltungselementen in Form geometrischer Leiter, die an einem Ende durch einen ortsfesten Schiebekondensator mit von außen her einstellbarer Kapazität abgeschlossen sind, der aus einem tauchkolbenartigen und mit dem Innenleiter des Kreises \'crhundenen Stempel als Innenbelag und einer diesen Stempel umgebenden und mit dem Außenleiter des Kreises verbundenen Rohrhülse als Außenbelag besteht, wobei die Rohrhülse in Richtung der Längsachse des Topfkreisgehäuses verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem den Innenbelag darstellenden ortsfesten Stempel (13) und der den Außenbelag darstellenden verschiebbaren Rohrhülsc (14; Mittel zur unveränderbaren Abstandshaltung vorgesehen sind, die aus einem isolierenden und nur geringfügig elastischen Werkstoff, vorzugsweise einem Dielektrikum, z. B. Polyäthylen od. dgl., bestehen.

2. Resonanzkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abstandshaltung ein das verschiebbare Kondensatorclement spielfrei haltendes Führungsorgan, vorzugsweise ein am freien Ende des Kondensatorstempels (13) angeordnetes Gleitstück (17), vorgesehen ist.

3. Resonanzkreis nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß das abstandhaltende Führungsorgan aus einer vorzugsweise den Kondensatorstempel (18) fest umschließenden Isolierstoffhülle (19) besteht, die, auf ihrer als Gleitfläche dienenden Mantelfläche verteilt, Mittel zur Reibungsminderung aufweist, vorzugsweise in Gleitrichtung verlaufende scharfe Kanten (19 a).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Xr. 907 068;
schweizerische Patentschrift N>. 325 684;
»Elektrotechnik«, Bd. 2, November 1948. S. 308.

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