DE1214750B

DE1214750B - Input circuit for receiver for high-frequency electrical oscillations

Info

Publication number: DE1214750B
Application number: DET25792A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hermann Zierhut; Karl Schwarz
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1964-03-11
Filing date: 1964-03-11
Publication date: 1966-04-21
Also published as: GB1101648A

Description

Eingangsschaltung für Empfänger für hochfrequente elektrische Schwingungen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Eingangsschaltung für Empfänger für hochfrequente elektrische Schwingungen, bei der die Antenne über eine Ankoppelspule an den Innenleiter eines mit einem Drehkondensator abstimmbaren Topfkreises und ein nachfolgender Transistor über eine Auskoppelspule an den Innenleiter angekoppelt ist.Input circuit for receiver for high-frequency electrical oscillations The present invention relates to an input circuit for receivers for high-frequency electrical oscillations in which the antenna has a coupling coil to the inner conductor of a pot circle that can be tuned with a variable capacitor and a subsequent transistor is coupled to the inner conductor via a decoupling coil is.

Derartige Eingangsschaltungen werden beispielsweise verwendet bei UHF-Tunem für Fernsehgeräte. So ist beispielsweise eine Abstimmeinrichtungbekannt, bei der die Hochfrequenzenergie entsprechend dem verwendeten Antennenanschlußkabel von 60 Ohm Wellenwiderstand an einem Punkt am Innenleiter eines als Topfkreis ausgebildeten Eingangskreises eingespeist wird, der für eine Frequenz innerhalb des Empfangsbereiches ebenfalls 60 Ohm aufweist. Dieser Wert ändert sich aber gegen die Grenzen des Empfangsbereiches, z. B. zwischen 470 bis 860 MHz, zu stark, so daß bei den hohen bzw. tiefen Frequenzen eine erhebliche Fehlanpassung des Emitteranschlusses auftritt und der Schwingkreis zusätzlich bedämpft bzw. verstimmt wird. Das bringt insbesondere noch den Nachteil mit sich, daß die Verstärkung zu den Bereichsgrenzen hin zu stark abnimmt und das Rauschen entsprechend größer wird.Such input circuits are used, for example, in UHF tunem for televisions. For example, a voting device is known in which the high-frequency energy corresponds to the antenna connection cable used of 60 ohm wave impedance at a point on the inner conductor of one designed as a cup circle Input circuit is fed in for a frequency within the reception range also has 60 ohms. However, this value changes against the limits of the reception area, z. B. between 470 to 860 MHz, too strong, so that at the high and low frequencies a significant mismatching of the emitter connection occurs and the resonant circuit is additionally attenuated or detuned. That brings the particular disadvantage with it that the gain decreases too much towards the range limits and that Noise increases accordingly.

Die Auskopplung der Hochfrequenzenergie vom Eingangskreis auf den Eingang eines Vorstufentransistors geschieht bei dieser Abstimmeinrichtung über eine entlang dem Innenleiter geführte Koppelleitung. Derartigen Koppelleitungen haftet jedoch der Nachteil an, daß sie für die tiefen Frequenzen des Abstimmbereiches nicht fest genug an den entsprechenden Schwingkreis angekoppelt werden dürfen, da sonst der Eingangskreis zu sehr bedämpft wird und daher für die Spiegelfrequenz -nicht genügend selektiv wirkt. Dieser Umstand bringt mit sich, daß bei den tiefen Frequenzen nicht die volle am Eingangskreis vorhandene Hochfrequenzenergie zur weiteren Verstärkung ausgekoppelt werden kann.The decoupling of the high frequency energy from the input circuit to the Input of a pre-stage transistor happens in this tuning device over a coupling line routed along the inner conductor. Such coupling lines however, there is the disadvantage that they are used for the low frequencies of the tuning range may not be coupled tightly enough to the corresponding resonant circuit because otherwise the input circuit is attenuated too much and therefore for the image frequency - is not sufficiently selective. This fact means that with the deep Frequencies does not use the full high-frequency energy available at the input circuit for further Amplification can be decoupled.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, bei der eingangs erwähnten Abstimmeinrichtung den Eingangskreis zur Erzielung der optimalen Spiegelfrequenzunterdrückung so an das Antennenanschlußkabel und den Eingangswiderstand einer nachfolgenden Misch- und/oder Verstärkerstufe anzuschalten, daß sich die Anpassung am Antennenanschlußkabel und am Eingang der nachfolgenden Stufe sowie die Dämpfung bzw. Verstimmung des Eingangskreises über den gesamten Abstimmbereich nur um vernachlässigbare Werte ändert und außerdem die gesamte am Eingangskreis zur Verfügung stehende Hochfrequenzenergie der nachfolgenden Stufe zugeführt wird.The invention is now based on the object mentioned in the introduction Tuning device the input circuit to achieve the optimal image frequency suppression so to the antenna connection cable and the input resistance of a subsequent mixed and / or to switch on the amplifier stage that the adaptation to the antenna connection cable and at the input of the following stage as well as the attenuation or detuning of the input circuit changes only by negligible values over the entire tuning range and more the entire high-frequency energy available at the input circuit of the following Stage is fed.

Mit der vorliegenden Erfindung soll also die Aufgabe gelöst werden, bei Anschaltung der Eingangssöhaltung an eine Antenne eine große Selektion und sehr gute Rauschanpassung zu erhalten.The present invention is therefore intended to solve the problem when the input control is connected to an antenna, a large selection and a lot to get good noise matching.

Es ist an sich bekannt, eine Anpassung eines Eingangsteils an eine Antenne durch eine Anzapfung einer Antennenspule oder durch einen Antennenübertrager zu erhalten. Weiterhin ist es bekannt, eine gewünschte Transformation eines Eingangswiderwiderstandes dadurch herzustellen, daß Blindwiderstände in bestimmter Schaltung entsprechend einem Kreisdiagramm vorgesehen w%den.It is known per se, an adaptation of an input part to a Antenna by tapping an antenna coil or by an antenna transmitter to obtain. It is also known a desired transformation of an input resistance by producing reactances accordingly in a certain circuit a pie chart.

Demgegenüber ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß zur günstigsten Rauschanpassung die Ankoppelspule mit dem Hochpunkt des Innenleiters verbunden ist, daß ihre Achse und ihre Zuleitungen derart parallel zum Innenleiter geführt sind, daß die Ankoppelspule etwa in der Mitte des Innenleiters liegt, daß die Auskoppelspule ebenfalls an den Hochpunkt des Innenleiters angeschlossen, etwa senkrecht von ihm weggeführt und derart eng gewickelt ist, daß zusätzlich eine kapazitive Kopplung bei hohen Frequenzen eintritt, und daß die Induktivitäten der Spulen nach Maßgabe der gewünschten Rausch- und Selektionseigenschaften gewählt sind.In contrast, the present invention is characterized in that that the coupling coil with the high point of the inner conductor for the best noise adaptation is connected that their axis and their leads so parallel to the inner conductor are performed that the coupling coil is approximately in the middle of the inner conductor that the decoupling coil also connected to the high point of the inner conductor, for example is led away perpendicularly from him and wound so tightly that in addition a capacitive Coupling occurs at high frequencies and that the inductances of the coils after According to the desired noise and selection properties are selected.

Bei geeigneter Bemessung der Ankoppelspule und der Auskoppelspule und deren Eigenkapazität ist es mit dieser Schaltung möglich, den Wellenwiderstand des Antennenanschlußkabels auf einen beliebigen anderen, z. B. auf den Eingangswiderstand eines nachfolgenden Elementes, zu transformieren. Dabei tritt noch in besonders vorteilhafter Weise am Verbindungspunkt der beiden Induktivitäten ein dem Resonanzwiderstand des Eingangskreises entsprechender reeller Widerstandswert auf, so daß sich am Eingangskreis die maximal erzielbare Selektivität ergibt. Damit wird aber auch die besonders störende Spiegelfrequenz sehr wirkungsvoll unterdrückt.With suitable dimensioning of the coupling coil and the decoupling coil and their own capacitance, it is possible with this circuit to reduce the characteristic impedance the antenna connection cable to any other, z. B. on the input resistance of a subsequent element to transform. It still occurs in particular advantageously at the connection point of the two inductors a real resistance value corresponding to the resonance resistance of the input circuit so that the maximum selectivity that can be achieved is obtained at the input circuit. In order to however, the particularly disturbing image frequency is also suppressed very effectively.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels beschrieben. Dabei zeigt F i g. 1 eine erfindungsgemäße Eingangsschaltung einer Abstimmeinrichtung und F i g. 2 den mechanischen Aufbau einer Abstimmeinrichtung, deren Schwingkreis als abstimmbare Topfkreise ausgebildet sind.Further advantageous details of the invention are set out below Hand described an embodiment illustrated in the drawing. F i g. 1 an inventive input circuit of a tuning device and F i g. 2 the mechanical structure of a tuning device, its oscillating circuit are designed as tunable pot circles.

Eine Schwingkreisinduktivität 1, die vorzugsweise als Innenleiter eines Topfschwingkreises ausgebildet ist, und ein veränderbarer Kondensator 2 bilden zusammen einen Eingangskreis einer Abstimmeinrichtung. Vom Hochpunkt des Eingangskreises 1, 2 führt einerseits eine Ankoppelspule 3 zu einem als Antennenanschlußkabel 4 ausgebildeten Widerstand, der auch komplex sein kann, und andererseits über eine Auskoppelstufe 6 auf einen beliebigen anderen reellen oder komplexen Widerstand, wie er als Eingangswiderstand eines Elementes 7, z. B. eines Transistors, einer Röhre, einer Diode oder eines anderen Bauelementes, in Erscheinung tritt. Erfindungsgemäß ist die Ankoppelspule 3 etwa in der Mitte des Innenleiters 1 und zusammen mit ihren Zuleitungen parallel zu diesen angeordnet. Hierdurch erhält man für tiefe Frequenzen über die Spule eine starke Ankopplung und bei hohen Frequenzen über die zwischen Innenleiter 1 und der Ankoppelspule 3 und ihren Zuleitungen bestehende Kapazität 10. Die Auskoppelspule 6 ist erfindungsgemäß derart eng gewickelt, daß eine bei hohen Frequenzen wirksame Kapazität 11 zur zusätzlichen Kopplung auftritt. Die Koppelspule ist so angeordnet, daß ihre Achse senkrecht zum Innenleiter steht. An eine Ausgangselektrode des als Transistor dargestellten Elementes 7, der in der gezeichneten Schaltung als Vorverstärker für die Eingangsfrequenz dient, ist der Primärkreis 8 eines auf die jeweils gewünschte Eingangsfrequenz abstimmbaren, unvollständig dargestellten Bandfilters 9 angeschaltet. Von diesem wird die Eingangsfrequenz beispielsweise, auf eine Mischstufe gekoppelt, von der nach der Mischung mit einer Oszillatorrequenz die entstandene Zwischenfrequenz ausgekoppelt werden kann.A resonant circuit inductance 1, which is preferably designed as an inner conductor of a pot resonant circuit, and a variable capacitor 2 together form an input circuit of a tuning device. From the high point of the input circuit 1, 2, a coupling coil 3 leads on the one hand to a resistor designed as an antenna connection cable 4, which can also be complex, and on the other hand via a decoupling stage 6 to any other real or complex resistor, such as the input resistance of an element 7, e.g. . B. a transistor, a tube, a diode or another component, appears. According to the invention, the coupling coil 3 is arranged approximately in the middle of the inner conductor 1 and, together with its supply lines, parallel to the latter. This gives a strong coupling for low frequencies via the coil and at high frequencies via the capacitance 10 existing between the inner conductor 1 and the coupling coil 3 and its leads additional coupling occurs. The coupling coil is arranged so that its axis is perpendicular to the inner conductor. The primary circuit 8 of an incompletely illustrated band filter 9, which can be tuned to the desired input frequency, is connected to an output electrode of the element 7 shown as a transistor, which serves as a preamplifier for the input frequency in the circuit shown. From this, the input frequency is coupled, for example, to a mixer stage, from which the resulting intermediate frequency can be coupled out after mixing with an oscillator frequency.

Der Eingangskreis 1, 2 ist für sich betrachtet verstimmt, und zwar durch die zwei gestrichelt dargestellten Kondensatoren 10 und 11. Die verstimmende Wirkung dieser zusätzlichen Kapazität wird jedoch bei geeigneter Bemessung der Induktivitäten unter Berücksichtigung der gegebenen reellen oder komplexen Abschlußwiderstände, hier dem Antennenanschlußkabel und dem Eingangswiderstand des Transistors, über einen weiten Frequenzbereich zumindest annähernd kompensiert, und gleichzeitig wird die Anpassung an die Abschlußwiderstände konstant gehalten. Insbesondere herrscht durch die transformierende Wirkung dieser Schaltung auch am Eingangsschwingkreis Anpassung an seinen Resonanzwiderstand, so daß optimale Selektion erzielt wird.The input circuit 1, 2 is considered out of tune, namely by the two capacitors 10 and 11 shown in dashed lines. The detuning However, this additional capacitance will have an effect if the inductances are suitably dimensioned taking into account the given real or complex terminating resistances, here the antenna connection cable and the input resistance of the transistor a wide frequency range is at least approximately compensated, and at the same time the adaptation to the terminating resistors kept constant. In particular, there is due to the transforming effect of this circuit also on the input resonant circuit Adaptation to its resonance resistance so that optimal selection is achieved.

Der mechanische Aufbau einer mit der Erfindung ausgerüsteten Abstimmeinrichtung für den Empfang von Frequenzen. im UHF-Bereich ist in vorteilhafter Weise so ausgeführt, daß ein Gehäuse 12 durch Zwischenwände 13 in Kammern 14, 15, 16, 17 unterteilt ist. Diese Kammern bilden die Außenleiter von Topfkreisen, deren als gestanzte Flachleiter, als Draht oder nach Art der gedruckten Schaltungen ausgebildete Innenleiter 1,18 je an eine veränderliche Kapazität angeschlossen sind, wobei beispielsweise bei Verwendung von Drehkondensatoren die Rotoren auf einer gemeinsamen, alle Kammern durchstoßende Welle 20 angeordnet sind. Dabei stellt der durch die Kammer 14 gebildete Topfkreis einen Eingangskreis dar. An das dem entsprechenden Abstimmkondensator 2 zugewandte Ende des zugehörigen Innenleiters 1, d. h. an dem Hochpunkt, ist ein Anschluß der Ankoppelspule 3 angeschaltet, deren anderer Anschluß zu einem Anschlußpunkt 21 für ein Antennenanschlußkabel4 führt. Die Koppelspule 3 mit beispielsweise drei Windungen liegt vorzugsweise . mit ihrer Wicklungsachse parallel zum Innenleiter 1 und ist so gewickelt und in der Kammer 14 angeordnet, daß sowohl die Wicklungskapazität als auch die Kapazität gegen angrenzende Teile bestimmte Werte annimmt. An den Innenleiter 1 in Kammer 14 ist weiterhin ein Belag eines als Scheibchen ausgebildeten Abblockkondensators 5 angelötet, mit dessen anderem Belag ein Anschluß der Auskoppelspule 6 verbunden ist; der andere Anschluß ist auf kürzestem Weg an eine Eingangselektrode eines Vorstufentransistors 7 angeschlossen. Die Auskoppelspule 6 ist vorzugsweise als Zylinderspule mit beispielsweise drei enggewickelten Windungen ausgebildet und steht mit ihrer Achse etwa senkrecht zur Achse des entsprechenden Innenleiters 1. Eine Ausgangselektrode des Transistors 7 ist an einen ersten Schwingkreis eines durch die Topfkreise in den Kammern 15,16 gebildeten abstimmbaren Bandfilters angeschlossen. Vom zweiten Bandfilterkreis in Kammer 16 wird die Hochfrequenz mittels einer Koppelschleife 21 zu einer Eingangselektrode eines in selbstschwingender Schaltung betriebenen Mischstufentransistors 22 geleitet. Wenigstens eines der Enden der Koppelschleife 21 ist dabei in vorteilhafter Weise spiralig aufgewickelt, vorzugsweise ist je eine Windung gebildet. In der Kammer 17 befindet sich ein Oszillatorkreis und eine Spule 24 zur Zwischenfrequenzauskopplung. Von Vorteil ist es bei einer derartigen Abstimmeinrichtung noch, einen als Scheibchen ausgebildeten Basisabblockkondensator 23 so anzuordnen, daß seine Achse mit der Achse des zugehörigen in einer Aussparung der entsprechenden Zwischenwand 13 angeordneten Transistors 7, 22 wenigstens annähernd in einer Linie liegt. Mit 25 sind Trimmerkondensatoren bezeichnet, die mit den Statoren der Abstimmkondensatoren 2, 19 verbunden sind. Außerdem sind noch elektrische Bauelemente zur Arbeitspunkteinstellung für das Verstärkerelement 7 vorgesehen. Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel sind die Innenleiter 1,18 und gegebenenfalls auch Koppelschleifen und Induktivitäten sowie eine Schaltung für weitere elektrische Bauelemente nach Art der gedruckten Schaltungen auf einer gemeinsamen Isolierstoffplatte aufgebracht.The mechanical structure of a tuning device equipped with the invention for receiving frequencies. in the UHF range is advantageously designed in such a way that that a housing 12 is divided into chambers 14, 15, 16, 17 by partition walls 13. These chambers form the outer conductors of pot circles, whose punched flat conductors, Inner conductors 1.18 designed as a wire or in the manner of printed circuits are each connected to a variable capacitance, for example at Using variable capacitors the rotors on a common, all chambers piercing shaft 20 are arranged. The formed by the chamber 14 represents Pot circle represents an input circle. To the corresponding tuning capacitor 2 facing end of the associated inner conductor 1, d. H. at the high point, is a Connection of the coupling coil 3 connected, the other connection to a connection point 21 for an antenna connection cable 4 leads. The coupling coil 3 with, for example, three Turns is preferably. with their winding axis parallel to the inner conductor 1 and is so wound and arranged in the chamber 14 that both the winding capacitance as well as the capacity against adjacent parts assumes certain values. To the inner conductor 1 in chamber 14 is also a covering of a blocking capacitor designed as a disk 5 soldered on, with the other surface of which a connection of the decoupling coil 6 is connected is; the other connection is on the shortest path to an input electrode of a pre-stage transistor 7 connected. The decoupling coil 6 is preferably a cylinder coil with, for example formed three tightly wound turns and its axis is approximately perpendicular to the axis of the corresponding inner conductor 1. An output electrode of the transistor 7 is connected to a first resonant circuit through the pot circles in the chambers 15, 16 formed tunable band filter connected. From the second band filter circuit in Chamber 16 is the high frequency by means of a coupling loop 21 to an input electrode a mixer transistor 22 operated in a self-oscillating circuit. At least one of the ends of the coupling loop 21 is advantageous here wound spirally, preferably one turn is formed in each case. In the chamber 17 there is an oscillator circuit and a coil 24 for coupling out the intermediate frequency. With such a tuning device, it is also advantageous to use one as a washer trained Basisabblockkondensator 23 to be arranged so that its axis with the Axis of the associated arranged in a recess of the corresponding intermediate wall 13 Transistor 7, 22 is at least approximately in line. At 25 are trimmer capacitors which are connected to the stators of the tuning capacitors 2, 19. In addition, there are electrical components for setting the operating point for the amplifier element 7 provided. In an advantageous embodiment, the inner conductors are 1.18 and possibly also coupling loops and inductances as well as a circuit for other electrical components like printed circuits on one common insulating plate applied.

Claims

Claims: 1. Input circuit for receivers for high frequency electrical oscillations in which the antenna is connected to the inner conductor via a coupling coil one with a variable capacitor tunable pot circle and a subsequent transistor is coupled to the inner conductor via a decoupling coil, d a d u r c h g e k e n n - shows that the coupling coil (3) with the High point of the inner conductor (1) is connected, that their axis and their leads are guided parallel to the inner conductor (1) in such a way that the coupling coil (3) is approximately in the middle of the inner conductor (1) is that the decoupling coil (6) is also on connected to the high point of the inner conductor (1), led away from it approximately perpendicularly and is so tightly wound that in addition a capacitive coupling at high Frequencies occurs, and that the inductances of the coils (3 and 6) according to the measure the desired noise and selection properties are selected.

2. Input circuit according to claim 1, characterized in that when the inner conductor is printed, the output and input coils are also made using printing technology in a manner known per se. Documents considered: German Patent No. 705 582; British Patent No. 494,319; French patents nos. 835 011, 1170 409, 1211793.