DE1230141B

DE1230141B - Adjustment method for dimensioning filter circuits using a model filter and circuit arrangement for its implementation

Info

Publication number: DE1230141B
Application number: DES64634A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Werner Poschenrieder; Hans Sontheim
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1959-08-28
Filing date: 1959-08-28
Publication date: 1966-12-08

Description

Abgleichverfahren zur Dimensionierung von Siebschaltungen unter Verwendung eines Modellfilters und Schaltungsanordnung zu seiner Durchführung Die Wellenparametertheolie der elektrischen Siebschaltungstechnik liefert bei Filterberechnungen zur Erzielung bestimmter vorgegebener Dämpfungseigenschaften Filtereinheiten, die einen verhältnismäßig großen Aufwand an Schaltelementen benötigen. Dieser Aufwand kann wesentlich verringert werden, wenn man bei der Filterberechnung nach der sogenannten Betriebsparametertheorie vorgeht. Diese letztere, bei der der Dämpfungsverlauf eines Filters durch die frequenzmäßige Lage der Betriebsdämpfungspole im Sperrbereich und der Betriebsdämpfungsnull stellen im Durchlaßbereich angegeben wird, erfordert jedoch einen erheblichen Zeit- und Rechenaufwand. Falls die ursprünglich gestellten Dämpfungsanforderungen bei derartigen Filterberechnungen nur geringfügig geändert werden, was in der Praxis häufig vorkommt, ist überdies die gesamte Berechnung mit den geänderten Angaben nochmals vollständig durchzuführen.Adjustment method for dimensioning filter circuits using of a model filter and circuit arrangement for its implementation The wave parameter theory the electrical filter circuit technology provides filter calculations to achieve certain predetermined attenuation properties filter units that have a relatively require a large amount of switching elements. This effort can be significantly reduced if one uses the so-called operating parameter theory when calculating the filter going on. The latter, in which the attenuation curve of a filter by the frequency Set the position of the operational damping poles in the blocked area and the operational damping zero is specified in the pass band, but requires a considerable amount of time and Computing effort. If the originally set damping requirements for such Filter calculations are only changed slightly, which often happens in practice, In addition, the entire calculation with the changed information is complete again perform.

Die Verwendung von Filterkatalogen mit tabellarischer Erfassung der zum Lösen einer bestimmten Filteraufgabe erforderlichen Kennwerte ist bei mehreren voneinander unabhängigen Pol- und Nullstellen infolge der Mehrzahl der unabhängigen Parameter praktisch nicht mehr möglich. The use of filter catalogs with tabular recording of the The characteristic values required to solve a specific filter task are several Poles and zeros that are independent of one another as a result of the majority of the independent ones Parameter practically no longer possible.

Bei Mikrowellenfiltem ist eine empirische Methode zum Abgleichen der Kennwerte unter Verwendung eines Modellfilters bekannt. Hierbei wird die gegenseitige Anordnung von kapazitiven Querableitungen an einer einen Teil eines Modellbandpasses bildenden Mikrowellenleitung so lange verändert, bis die Mittenfrequenz des Durchlaßbereiches auf eine gewünschte Frequenz eingestellt ist. Die insoweit ermittelte Anordnung der kapazitiven Querableitungen wird sodann bei den herzustellenden Bandpässen durch fotografische Methoden unter Anwendung einer gedruckten Schaltungstechnik reproduziert. Microwave filters are an empirical method of trimming the characteristic values are known using a model filter. This is the mutual Arrangement of capacitive cross conductors on one part of a model bandpass forming microwave line changed until the center frequency of the pass band is tuned to a desired frequency. The order determined in this respect the capacitive transverse leads is then through the bandpass filters to be produced reproduced photographic methods using a printed circuit technique.

Weiterhin ist ein empirischer Fein ab gleich von Filterkennwerten an gefertigten Filtern mit Resonanzkreisen aus konzentrierten Schaltelementen bekannt. Hierbei wird die Frequenz eines Meßsenders auf die gewünschte Resonanzfrequenz eines Filterresonanzkreises, der einen Dämpfungspol bewirkt, eingestellt und dessen Kapazität oder Induktivität so weit abgeglichen, bis am Filterausgang ein Maximum der Filterdämpfung gemessen wird. Dieses Verfahren ist jedoch bei mehrgliedrigen Filterketten relativ umständlich und erlaubt im übrigen auch keinen genauen Abgleich auf die Nullstellen der Betriebsdämpfung. Furthermore, there is an empirical fine-tuning of filter parameters known on manufactured filters with resonance circuits from concentrated switching elements. Here, the frequency of a measuring transmitter is set to the desired resonance frequency of a Filter resonance circuit, which causes a damping pole, set and its capacity or inductance adjusted until a maximum of the filter attenuation at the filter output is measured. However, this method is relative in the case of multi-link filter chains cumbersome and, moreover, does not allow an exact adjustment to the zeros the operational damping.

Zum Zweck der Bestimmung eines speziellen Filterkennwerts, und zwar der Welligkeit der Dämpfung im Durchlaßbereich, ist es außerdem bekannt, am Filtereingang eine Refiexionsfaktormessung bei einer im Durchlaßbereich liegenden Meßfrequenz vorzunehmen, da eine direkte Messung der Durchlaßdämpfung insbesondere in der Nähe der Grenzfrequenz zu ungenau wäre. Hier wird der maximale Reflexionsfaktor im Durchlaßbereich des Filters festgestellt, was einer Messung der minimalen Echodämpfung entspricht. Ein Abgleich der Filterkennwerte auf einzelne Pol- und Nullstellen der Betriebsdämpfungskurve kann damit jedoch nicht erfolgen. For the purpose of determining a specific filter characteristic, namely the ripple of the attenuation in the pass band, it is also known at the filter input a reflection factor measurement at a measuring frequency lying in the pass band as a direct measurement of the transmission loss, especially in the vicinity the cutoff frequency would be too imprecise. Here is the maximum reflection factor in the pass band of the filter, which corresponds to a measurement of the minimum return loss. A comparison of the filter parameters on individual poles and zero points of the operating damping curve however, this cannot be done.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Abgleichverfahren zur Dimensionierung von Siebschaltungen, deren Betriebsdämpfungsverlauf durch die Angabe einer oder mehrerer Pol- und Nullstellen bestimmt ist, unter Verwendung eines Modellfilters mit einstellbaren Kennwerten, welches aus einer mit einem ohmschen Widerstand abgeschlossenen Kettenschaltung von c-Gliedern mit jeweils einem Parallelschwingungskreis im Längszweig und Kapazitäten in den Querzweigen besteht und bei dem die Schwingungskreise auf die verschiedenen Polstellen der Betriebsdämpfung abgestimmt sind, und ist dadurch gekennzeichnet, daß den einzelnen Nullstellen frequenzmäßig zugeordnete Sendespannungen vorzugsweise gleicher Amplitude gleichzeitig an das Modellfilter gelegt werden und daß die in den Querzweigen befindlichen Kapazitäten sowie die einzelnen L/C-Werte der Schwingungskreise ohne Beeinflussung der Resonanzfrequenzen nacheinander, vorzugsweise in bestimmter Reihenfolge und in mehrmaligem Durchlauf, derart eingestellt werden, daß die an den Modellfiltereingang reflektierte Spannung ein Minimum erreicht. The invention relates to a calibration method for dimensioning of filter circuits, whose operational attenuation curve is indicated by an or multiple poles and zeros is determined using a model filter with adjustable parameters, which consists of a terminated with an ohmic resistor Chain connection of c-links, each with a parallel oscillation circuit in the series branch and capacities in the transverse branches and in which the oscillation circles exist the different poles of the operational damping are matched, and is thereby characterized in that the individual zero points are frequency-assigned transmission voltages preferably the same amplitude are applied to the model filter at the same time and that the capacities in the cross branches and the individual L / C values of the oscillating circuits one after the other, preferably without influencing the resonance frequencies be set in a certain order and repeated several times in such a way that that the voltage reflected at the model filter input reaches a minimum.

Vorliegende Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß der durch die Pol- und Nullstellen gegebene Betriebsdämpfungsverlauf einer Tiefpaßschaltung mit Hilfe eines Modelltiefpasses mit einstellbaren Schaltelementen in der Weise realisiert werden kann, daß seine Dämpfungspole bewirkenden Parallelschwingungskreise in an sich bekannter Weise auf die angegebenen Polstellen der Betriebsdämpfung abgestimmt werden und daß die übrigen einstellbaren Schaltelemente des Modelltiefpasses in der Weise abgeglichen werden, daß an den verlangten Nullstellen der Betriebsdämpfung die Echodämpfung jeweils Polstellen aufweist. Das kann durch ein entsprechendes, die Echodämpfung breitbandig anzeigendes, am Eingang des Modelltiefpasses angeordnetes Meßgerät nachgewiesen werden, falls sendeseitig lediglich Meßspannungen angelegt werden, die mit ihren Frequenzen den verlangten Nullstellen der Betriebsdämpfung entsprechen. Die dem gewünschten Betriebsdämpfungsverlauf entsprechende Tiefpaßschaltung kann dann direkt nach jenen Werten dimensioniert werden, die am Modelltiefpaß an den einstellbaren Schaltelementen nach erfolgtem Abgleich abgelesen werden. The present invention is based on the knowledge that the The operational attenuation curve of a low-pass circuit given by the pole and zero points with the help of a model low pass with adjustable switching elements in the way can be realized that its damping poles causing parallel oscillation circles matched in a manner known per se to the specified poles of the operational damping and that the remaining adjustable switching elements of the model low-pass filter in be adjusted in such a way that at the required zero points of the operational damping the echo attenuation each has poles. This can be done through a corresponding, the echo attenuation broadband indicating, arranged at the entrance of the model low pass Measuring device can be detected if only measuring voltages are applied on the transmitter side that with their frequencies the required zeros of the operational damping correspond. The low-pass circuit corresponding to the desired operational damping curve can then be dimensioned directly according to the values that apply to the model low pass can be read off the adjustable switching elements after the adjustment has been carried out.

In gleicher Weise dient das Abgleichverfahren nach der Erfindung auch dazu, andere Siebschaltungen zu dimensionieren, die durch eine Frequenztransformation aus Tiefpaßschaltungen abgeleitet werden können, d. h. also Hochpaßschaltungen und frequenzsymmetrische Bandpässe und Bandsperren. The adjustment method according to the invention is used in the same way also to the dimensioning of other filter circuits by means of a frequency transformation can be derived from low-pass circuits, d. H. so high-pass circuits and frequency-symmetrical bandpass filters and bandstop filters.

Bei den letztgenannten Siebschaltungen wird zunächst die gestellte -Filteraufgabe durch eine Frequenztransformation auf ein Problem für Tiefpaßschaltungen zurückgeführt und die Dimensionierung dieses Tiefpasses mit Hilfe des Abgleichverfahrens nach der Erfindung vorgenommen. Wenn die Ergebnisse dann der gleichen Frequenztransformation unterworfen werden, erhält man die gesuchten Dimensionierungen für die zuletzt angeführten Siebschaltungen.In the case of the last-mentioned filter circuits, the first one is set -Filter task by a frequency transformation on a problem for low-pass circuits and the dimensioning of this low pass with the help of the adjustment process made according to the invention. If the results then the same frequency transformation are subjected to, one obtains the dimensions sought for the last ones listed Filter circuits.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend an Hand einer in der Zeichnung schematisch dargestellten, zur Durchführung des Abgleichverfahrens geeigneten Schaltungsanordnung näher beschrieben. Further features and advantages of the invention are set out below Hand of one shown schematically in the drawing to carry out the adjustment process suitable circuit arrangement described in more detail.

In Fig. 1 ist der gewünschte Betriebsdämpfungsverlauf einer Tiefpaßschaltung mit aB bezeichnet. In Fig. 1 is the desired operational damping curve of a low-pass circuit denoted by aB.

Vorgegeben seien hierbei im Durchlaßbereich des Tiefpasses die Nullstellen Pl und P2 und im Sperrbereich die Polstellen-P3 und P4. Wie sich aus der Betriebsparametertheorie der Siebschaltungen weiter ergibt, ist zusätzlich eine weitere Nullstelle bei der Frequenz 0 und eine weitere Polstelle bei der Frequenz oo vorhanden.The zeros are specified here in the pass band of the low-pass filter Pl and P2 and in the restricted area the pole positions P3 and P4. As can be seen from the operating parameter theory the filter circuits further results, there is an additional zero at the Frequency 0 and another pole at frequency oo available.

Das Abgleichverfahren nach vorliegender Erfindung zur Dimensionierung einer Siebschaltung, die den in Fig.l angegebenen Betriebsdämpfungsverlauf aB aufweist, wird z. B. mit Hilfe der in F i g. 2 schematisch dargestellten Schaltungsanordnung durchgeführt. Ein Mehrfrequenz-Meßsender 1 erzeugt hierbei mehrere Sendespannungen unterschiedlicher Frequenz mit vorzugsweise gleich großer Amplitude, die gegeneinander entkoppelt auf eine gemeinsame Ausgangsschaltung 2 geschaltet werden. Dabei ist es notwendig, jeder Nullstelle der Betriebsdämpfung eine eigene Sendespannung zuzuordnen. Zur Einstellung des Betriebsdämpfungsverlaufs nach F i g. 1 mit den zwei Nullstellen P1 und P2 sind zwei Meß- sender 3 und 4 an die Ausgangsleitung 2 angescblossen, von denen der Meßsender 3 in seiner Frequenz auf die Nullstelle P1, der Meßsender 4 auf die Nullsteller2 abgestimmt ist. Die weiteren in F i g. 2 dargestellten Meßsender sind zur Einstellung einer Betriebsdämpfungskurve aB nach Fig. 1 nicht angeschaltet, sondern werden nur in jenen Fällen benötigt, wo mehr als zweiNullstellen vorgegeben sind. The adjustment method according to the present invention for dimensioning a filter circuit which has the operational damping curve aB indicated in FIG. is z. B. with the help of the in F i g. 2 schematically illustrated circuit arrangement carried out. A multi-frequency measuring transmitter 1 generates several transmission voltages different frequency with preferably the same amplitude, which are against each other be switched decoupled to a common output circuit 2. It is it is necessary to assign a separate transmit voltage to each zero point of the operational damping. To set the operational damping curve according to FIG. 1 with the two zeros P1 and P2 are two measuring transmitter 3 and 4 connected to output line 2, from those of the measuring transmitter 3 in its frequency to the zero point P1, the measuring transmitter 4 is matched to the zero adjuster2. The others in FIG. 2 measuring transmitter shown are not switched on for setting an operating damping curve aB according to FIG. 1, but are only required in those cases where more than two zeros are specified are.

Über die Ausgangsleitung 2 wird mittels eines Differentialübertragers eine Meßbrücke gespeist, in deren einem Vergleichszweig der Vierpoleingang eines Modelltiefpasses 5 liegt, der aus einer Kettenschaltung von mehreren Tiefpaß-z-Gliedern besteht, die mit einem ohmschen Widerstand R abgeschlossen sind. Via the output line 2, a differential transformer a measuring bridge is fed, in whose one comparison branch the four-pole input of a Model low-pass 5 lies, which consists of a chain circuit of several low-pass z-elements exists, which are terminated with an ohmic resistor R.

Die Anzahl der verwendeten Tiefpaß-7r-Glieder, die in den Längszweigen jeweils einen Parallelschwingungskreis und in den Querzweigen jeweils eine Kapazität aufweisen, richtet sich dabei nach der Anzahl der vorgegebenen Polstellen der Betriebsdämpfung aB. Entsprechend den in F i g. 1 angegebenen zwei Polstellen P 3 und P 4 ist die Kettenschaltung des Modelltiefpasses 5 aus zwei Tiefpaßa-Gliedem aufgebaut, von denen das eine mit seinem aus der Induktivität 6 und der Kapazität 7 bestehenden Parallelschwingungskreis auf die Polstelle P 3 und das andere mit seinem aus der Induktivität 8 und der Kapazität 9 bestehenden Parallelschwingungskreis auf die Polstelle 4 abgestimmt wird. Zu diesem Zweck sind die Kapazitäten 7 bzw. 9 veränderbar und wertmäßig einstellbar ausgebildet, so daß sie mit Hilfe einer skalenmäßigen Einstellvorichtung durch geeignete Bedienungsorgane auf die erforderliche Größe gebracht werden können. Durch Veränderung der Kapazitäten 7 bzw. 9 werden somit die Resonanzfrequenzen der Parallelschwingungskreise bzw. die L/C-Werte in beliebiger Weise und vorzugsweise kontinuierlich eingestellt. Davon abhängig kann durch Veränderung der Abgriffe 10 bzw. 11 an den Induktivitäten 6 bzw. 8 eine Veränderung der L/C-Werte der Parallelschwingungskreise erfolgen. The number of low-pass 7r elements used in the series branches each has a parallel oscillation circuit and a capacitance in each of the shunt branches have, depends on the number of specified poles of the operational damping away. According to the in F i g. 1 indicated two poles P 3 and P 4 is the Chain circuit of the model low-pass 5 constructed from two low-pass elements, from which one with its consisting of the inductance 6 and the capacitance 7 Parallel oscillation circuit to the pole point P 3 and the other with his from the Inductance 8 and the capacitance 9 existing parallel resonant circuit on the Pole 4 is matched. For this purpose, the capacities 7 and 9 can be changed and designed to be adjustable in terms of value, so that they can be scaled with the help of a Adjustment device to the required size by suitable operating elements can be brought. By changing the capacities 7 and 9 are thus the resonance frequencies of the parallel oscillation circuits or the L / C values in any Wise and preferably adjusted continuously. Can depend on it through change of the taps 10 and 11 at the inductances 6 and 8, a change in the L / C values of the parallel oscillation circles.

Diese LiG-Werte können genauso wie die in den Querzweigen befindlichen Kapazitäten 12 a, 13 und 14 durch entsprechende Bedienungsorgane, die zweckmäßigerweise an der Frontplatte ~ des Modelltiefpasses 5 angeordnet sind, verändert und wertmäßig eingestellt werden. Es ist hierbei eine kontinuierliche oder eine stufenweise Veränderung vorgesehen.These LiG values can be exactly the same as those in the cross branches Capacities 12 a, 13 and 14 through appropriate control elements, which are expedient are arranged on the front panel ~ of the model low pass 5, changed and in terms of value can be set. It is a continuous or a gradual change intended.

In den anderen Vergleichszweig der Brückenschaltung ist ein weiterer ohmscher Widerstand R eingeschaltet, der größenmäßig dem Abschlußwiderstand R des Modelltiefpasses 5 entspricht. In the other comparison branch of the bridge circuit there is another ohmic resistor R switched on, the size of the terminating resistor R des Model low pass 5 corresponds.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Schaltungsanordnung ist in die Meßdiagonale der von den Pegelsendern 3 und 4 gespeisten Brückenschaltung ein an sich bekannter, breitbandiger. Pegelmesser 15 geschaltet, der mittels eines Zeigerinstruments 16 eine Anzeige der Summe der vom Modelltiefpaß 5 refiektierten Spannungen verschiedener Frequenzen liefert: Das Abgleichverfahre4 selbst besteht nun nach der Abstimmung der Parallelschwingungskreise 6, 7 und 8, 9 auf die vorgegebenen Polstellen der Betriebsdämpfung aß, d. h. auf P3 und P4, darin, daß die an den Abgriffen lO und 11 einstellbaren L/C-Werte sowie die Kapazitäten 12, 13 und 14 nacheinander? vorzugsweise in bestimmter Reihenfolge und unter mehrmaliger Wiederholung, in der Weise verändert werden, daß die am Eingang des Modelltiefpasses 5 gemessene Summe der von ihm reflektierten Spannungen verschiedener Frequenzen bei sendeseitiger Anschaltung der Pegelsender 4 und 3 einen minimalen Wert erreicht. In the circuit arrangement shown in Fig. 2 is in the measurement diagonal the bridge circuit fed by the level transmitters 3 and 4 is a known, broadband. Level meter 15 switched, which by means of a pointer instrument 16 a display of the sum of the different voltages reflected by the model low-pass filter 5 Frequencies supplies: The adjustment procedure4 itself now exists after the vote of the parallel oscillation circles 6, 7 and 8, 9 on the predetermined poles of the Operating damping ate, d. H. on P3 and P4, in that the taps lO and 11 adjustable L / C values as well as the capacities 12, 13 and 14 one after the other? preferably in a certain order and with repeated repetition, changed in the way that the at the entrance of the model low pass 5 measured sum of the voltages of different frequencies reflected by it at the transmitting end Connection of level transmitters 4 and 3 reached a minimum value.

Es sei darauf hingewiesen, daß diesem Minimum der vom Modelltiefpaß 5 reflektierten Spannungen verschiedener Frequenzen ein Maximum der Summe der zu den einzelnen sendeseitig angelegten Frequenzen gehörigen Echodämpfungen aE entspricht. Die Echodämpfung ist durch die Beziehung W + R aE = ln W - R definiert, wobei W den Eingangswiderstand des betrachteten Vierpols, in diesem Fall des Modelltiefpasses 5, und R den Innenwiderstand des Senders bedeuten. In der Anordnung nach F i g. 2 kann das Maximum der Summe der einzelnen Echodämpfungen dadurch erreicht werden, daß der im einen Vergleichszweig der Brückenschaltung liegende Eingangsscheinwiderstand W des Modelltiefpasses 5 durch einen entsprechenden Abgleichvorgang auf den Wert des Innenwiderstandes R des Senders gebracht wird, welcher durch einen entsprechenden Widerstand im anderen Vergleichszweig der Brükkenschaltung sowie einem gleich großen Abschlußwiderstand des Modelltiefpasses 5 berücksichtigt ist. It should be noted that this minimum is that of the model low pass 5 reflected voltages of different frequencies a maximum of the sum of to corresponds to the echo attenuations aE associated with the individual frequencies applied on the transmission side. The echo attenuation is defined by the relationship W + R aE = In W - R, where W the input resistance of the quadrupole in question, in this case the model low pass 5, and R mean the internal resistance of the transmitter. In the arrangement according to FIG. 2, the maximum of the sum of the individual echo attenuations can be achieved by that the input impedance lying in a comparison branch of the bridge circuit W of the model low pass 5 by a corresponding adjustment process to the value of the internal resistance R of the transmitter is brought, which by a corresponding Resistance in the other comparison branch of the bridge circuit and an equally large one Terminating resistance of the model low pass 5 is taken into account.

Dieser das Maximum der Echodämpfungen markierende abgeglichene Zustand, für den - wie auch aus der Definition der Echodämpfung aE hervorgeht - die Beziehung W=R gilt, wird dabei durch eine minimale Anzeige am Zeigerinstrument 16 des breitbandigen Pegelmeßgerätes 15 kenntlich gemacht, da ja hierbei die an der Meßdiagonale liegende Spannung wenigstens annähernd zu Null wird. Aus der Betriebsparametertheorie der Siebschaltungstechnik ist es bekannt, daß die Betriebsdämpfung aB mit der Echodämpfung aE in einem bestimmten Zusammenhang steht, wonach eine Nullstelle der Betriebsdämpfung einer Polstelle der Echodämpfung entspricht und die Welligkeit der Betriebsdämpfung im Durchlaßbereich von der in diesem Bereich auftretenden minimalen Echodämpfung aE min abhängig ist.This balanced state, which marks the maximum echo attenuation, for which - as also emerges from the definition of the echo attenuation aE - the relationship W = R applies, is indicated by a minimal display on the pointer instrument 16 of the broadband Level measuring device 15 identified, since this is the one on the measuring diagonal Voltage is at least approximately zero. From the operating parameter theory of the Filter circuit technology, it is known that the operational attenuation aB with the echo attenuation aE has a certain connection, according to which a zero point of the operational damping corresponds to a pole of the echo attenuation and the ripple corresponds to the operational attenuation in the pass band from the minimum echo attenuation occurring in this area aE min is dependent.

Wenn also der Modelltiefpaß 5 so abgeglichen wird, daß bei den Sendepegeln Pl und P2 die am Pegelmesser 15 gemessene Echodämpfung ein Maximum wird, so weist die Betriebsdämpfung aB an den Stellen P1 und P2 die verlangten Nullstellen auf.So if the model low-pass filter 5 is adjusted so that the transmission levels P1 and P2, the echo attenuation measured at the level meter 15 becomes a maximum, so shows the operational damping aB at the points P1 and P2 on the required zero points.

Ergänzend sei dazu noch bemerkt, daß die vorstehend in ihrer Wirkungsweise beschriebene Brükkenschaltung, die zur Messung der Echodämpfungen des von den Meßsendern 3 und 4 gespeisten Modelltiefpasses 5 dient, im Sinne vorliegender Erfindung auch durch andere Schaltungen ersetzt werden kann, die gleichfalls eine Messung der Echo dämpfungen ermöglichen. Wird beispielsweise zur Messung ein normales Trägerfrequenz-Pegelmeßgerät verwendet und in üblicher Weise durch Einstellung eines Bedienungsknopfes für eine Echodämpfungsmessung durchgeschaltet, so wird dadurch automatisch im Eingangskreis des Gerätes eine der Fig. 2 entsprechende Brückenschaltung oder eine gleichartig wirkende Schaltung in den Meßkreis eingefügt, so daß in diesem Fall die Ausgangsleitung 2 des Mehrfrequenz-Meßsenders 1, der Modelltiefpaß 5 und der zu Vergleichszwecken dienende Widerstand R lediglich mit den herausgeführten Klemmenpaaren 17, 18 und 19 des Gerätes verbunden zu werden brauchen. Ein derartiges Trägerfrequenz-Pegelmeßgerät ist in Fig.2 durch die strichlierte Umrahmung schematisch angedeutet. In addition, it should be noted that the above in their mode of action Bridge circuit described, which is used to measure the echo attenuation of the measuring transmitters 3 and 4 fed model low pass 5 is also used in the context of the present invention can be replaced by other circuits that also measure the echo enable attenuation. For example, a normal carrier frequency level meter is used for measurements used and in the usual way by setting a control knob for a Echo attenuation measurement is switched through, so it is automatically in the input circuit of the device a bridge circuit corresponding to FIG. 2 or a similar one active circuit inserted into the measuring circuit, so that in this case the output line 2 of the multi-frequency measuring transmitter 1, the model low-pass filter 5 and the for comparison purposes serving resistor R only with the lead out terminal pairs 17, 18 and 19th need to be connected to the device. Such a carrier frequency level meter is indicated schematically in Figure 2 by the dashed frame.

Zweckmäßigerweise ist der Modelltiefpaß 5 bezüglich der veränderbaren Schaltelemente nach normierten Werten geeicht, d. h., er arbeitet mit einer festen Bezugsfrequenz, die vorzugsweise mit der Grenzfrequenz übereinstimmt. Für diesen Fall geht der Abgleichvorgang für die veränderbaren Schaltelemente im einzelnen derart vor sich, daß die L/C-Werte der Parallelschwingungskreise 6,7 und 8,9 sowie die Kapazitäten 12, 13 und 14 auf den Ausgangsnäherungswert 1,0 eingestellt werden. In diesem Zustand hat dann der Modelltiefpaß 5 überhaupt keine Betriebsdämpfungsnullstelle bzw. keinen Echodämpfungspol, wenn man von der FrequenzO absieht. Verändert man nun den Wert eines Schaltelementes, so kann an diesem eine Einstellung erreicht werden, bei welcher die Summe der gemessenen, vom Modelltiefpaß reflektierten Spannungen verschiedener Frequenz einen minimalen Wert einnimmt bzw. der Pegelmesser 15 einen minimalen Ausschlag am Anzeigeinstrument 16 anzeigt. Man stellt jetzt nacheinander an jedem veränderbaren Schaltelement auf das Minimum des Ausschlags am Zeigerinstrument 16 ein. Wird nun dieser Abgleichzyklus mehrere Male durchlaufen, so reduziert sich der Ausschlag am Anzeigeinstrument 16 immer mehr, bis er schließlich auf einen konstanten, sehr kleinen Endwert konvergiert. Ist dieser abgeglichene Zustand erreicht, so hat der Modelltiefpaß 5 die gewünschten Echodämpfungspole bzw. die gewünschten B etriebsdämpfungsnullstellen. The model low-pass filter 5 is expediently variable with respect to the Switching elements calibrated according to standardized values, d. i.e., he works with a firm Reference frequency, which preferably corresponds to the cutoff frequency. For this In this case, the adjustment process for the changeable switching elements goes in detail in such a way that the L / C values of the parallel oscillation circles are 6.7 and 8.9 as well as the capacitances 12, 13 and 14 are set to the initial approximate value of 1.0. In this state, the model low-pass filter 5 has no operating damping zero at all or no echo attenuation pole, if one disregards the frequency 0. One changes now the value of a switching element, a setting can be achieved on this at which the sum of the measured voltages reflected by the model low-pass filter different frequency assumes a minimum value or the level meter 15 one shows the minimum deflection on the display instrument 16. One now poses one after the other on each changeable switching element to the minimum of the deflection on the pointer instrument 16 a. If this adjustment cycle is run through several times, it is reduced the deflection on the display instrument 16 more and more until it finally reaches a constant, very small final value converges. If this balanced state is reached, then the model low pass 5 the desired echo attenuation poles or the desired operating attenuation zeros.

Wie praktische Versuche ergeben haben, treten bei Modelltiefpässen mit mehr als 7 bis 8 Gliedern Schwierigkeiten beim Abgleichvorgang auf, da sich hierbei infolge der nicht zu umgehenden Toleranzen der Schaltelemente kein eindeutiges Konvergenzverhalten mehr feststellen läßt. As practical tests have shown, model low passes occur with more than 7 to 8 links difficulties in the adjustment process because this is not a clear one due to the inevitable tolerances of the switching elements Convergence behavior can be determined more.

Das beschriebene Verfahren liefert einen Minimalwert dei Echodämpfung aE min, der von der an den einzelnen Schaltelementen eingestellten Ausgangsnäherung abhängig ist. Damit ist auch eine bestimmte Welligkeit der Betriebsdämpfung aB im Durchlaßbereich gegeben. Nach einer Weiterbildung des Abgleichverfahrens nach der Erfindung kann nun nach einer gleichmäßigen Vergrößerung oder Verkleinerung der Kapazitäten 12, 13 und 14 und einer anschließenden Wiederholung des beschriebenen Abgleichvorganges die Welligkeit der Betriebsdämpfung im Durchlaßbereich auf jeden gewünschten Wert gebracht werden. The method described provides a minimum value for the return loss aE min, the initial approximation set on the individual switching elements is dependent. This means that there is also a certain ripple in the operational damping aB im Pass band given. After a further development of the comparison procedure according to the Invention can now after a uniform enlargement or reduction of the Capacities 12, 13 and 14 and a subsequent repetition of what has been described Adjustment process the ripple of the operational attenuation in the passband on each desired value.

Nach einer zweckmäßigen Ausbildung des Modelltiefpasses 5 sind die Kapazitäten 12, 13 und 14 sowie die L/C-Werte der Parallelschwingungskreise 6, 7 und 8, 9 in engen Stufen (z. B. lelo) einstellbar ausgebildet. Die Veränderung der L/C-Werte der Parallelschwingungskreise durch Anderung der Abgriffe an den Induktivitäten ermöglicht dabei eine derartige Einstellung, ohne die Resonanzfrequenz zu beeinflussen. Dabei ist es an sich bekannt, daß die Anordnung derartiger Abgriffe an den Induktivitäten der Parallelschwingungskreise die Flankensteilheit der Dämpfungskurve an den Polstellen erhöht. After an appropriate design of the model low pass 5 are the Capacities 12, 13 and 14 as well as the L / C values of the parallel oscillation circuits 6, 7 and 8, 9 designed to be adjustable in narrow steps (e.g. lelo). The change in L / C values of the parallel oscillation circuits by changing the taps on the inductances enables such a setting without affecting the resonance frequency. It is known per se that the arrangement of such taps on the inductances of the parallel oscillation circles the slope of the damping curve at the poles elevated.

In weiterer Ausbildung der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 wird von dem Mehrfrequenz-Meßsenderl lediglich ein einzelner, in seiner Frequenz gewobbelter Meßsender an die Ausgangsleitung 2 angeschaltet und der Pegelmesser 15 durch ein Pegelbildgerät ergänzt. An diesem kann dann in an sich bekannter Weise der Frequenzverlauf der Betriebsdämpfung aB und der Echodämpfung a, des Modelltiefpasses 5 bildlich dargestellt werden. In a further embodiment of the circuit arrangement according to FIG. 2, from the multi-frequency measuring transmitter only a single one in its frequency wobbled Measuring transmitter connected to the output line 2 and the level meter 15 through a Level monitor added. The frequency profile can then be used on this in a manner known per se the operational attenuation aB and the echo attenuation a, of the model low pass 5 figuratively being represented.

Claims

Claims: 1. Adjustment method for dimensioning filter circuits, their operational attenuation curve by specifying one or more poles and zeros is determined using a model filter with adjustable parameters, which consists of a chain circuit terminated with an ohmic resistor of a-members each with a parallel oscillation circuit in the series branch and capacities exists in the transverse branches and in which the oscillation circles on the various Poles of the operational damping are matched, thus marked, that the individual zero points preferably assigned transmit voltages in terms of frequency of the same amplitude can be applied to the model parent at the same time and that the in The capacities (12, 13, 14) located in the cross-branches and the individual L / C values of the oscillating circuits one after the other, preferably without influencing the resonance frequencies be set in a certain order and repeated several times in such a way that that the voltage reflected at the model filter input reaches a minimum.

2. The method according to claim 1, characterized in that the capacities (12, 13, 14) in the transverse branches to achieve a predetermined waviness of the Operating attenuation (aB) in the filter passband evenly increased or decreased will.

3. Circuit arrangement for performing the method according to claim 1 or 2, characterized in that several measuring transmitters (3, 4) of adjustable frequency together to the dining diagonal (17) of a measuring bridge are connected, the comparison branches on the one hand the four-pole input of the terminated with an ohmic resistor (R) Model filter (5) and on the other hand a second ohmic resistor (R) the same Size included, and that the measurement diagonal with a broadband echo attenuation (aE) measuring level meter (15) is connected.

4. Circuit arrangement according to claim 3, characterized in that the parallel oscillation circuits (6, 7; 8, 9) of the model filter (5) in their resonance frequencies by changing the resonant circuit capacities (7, 9) and in their L / C values Change of the pick-up location of coil taps on the oscillating circuit inductances (6, 8) are adjustable.

5. Circuit arrangement according to claim 4, characterized in that the coil taps (10, 11) on the Schwinglcreisinduktivitäten (6, 8) step by step are adjustable.

6. Circuit arrangement according to one of claims 3 to 5, characterized characterized in that the capacitors (12, 13, 14) in the shunt branches of the model filter (5) can be changed in stages.

7. Circuit arrangement according to one of claims 3 to 6, characterized characterized in that a measuring transmitter swept in its measuring frequency to the feed diagonal (1) is switched and the measuring diagonal with a function of the measuring voltage is connected by the level monitor recording the measuring frequency.

References considered: U.S. Patent No. 2235 003, 2,820,206; Scown, “An Introduction to the Theory and Design of Electrical Wave Filters, 2nd edition, Chapman and Hall, London 1950, pp. 152, 154, 156; “IRE transactions on Circuit Theory "Vol.CTS, No. 4, pp. 284 to 327, December 1958; “Bell System Technical Journal ", Vol. 28, No 2, April 1949, p. 211.