DE1541964C

DE1541964C - Delay line

Info

Publication number: DE1541964C
Authority: DE
Inventors: Ernst Spreitenbach Rutishauser (Schweiz)
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Publication date: 1972-05-04

Description

Die Erfindung betrifft eine Verzögerungsleitung mit einem Spulenkörper aus Isoliermaterial sowie einem auf dem Spulenkörper angeordneten Leiter geringer Dicke, einem über dem Leiter vorgesehenen Dielektrikum geringer Dicke und mit einer den Spulenkörper, den Leiter und das Dielektrikum umgebenden Wicklung. The invention relates to a delay line with a bobbin made of insulating material and a conductor of small thickness arranged on the bobbin, a dielectric provided over the conductor small thickness and with a winding surrounding the bobbin, the conductor and the dielectric.

Es sind Verzögerungsleitungen bekannt (USA.-Patentschrift 2 943 277, »Proceedings of the I. R. Ε.« 1957, S. 196 bis 204), bei denen auf einer oder beiden Seiten eines flachen dielektrischen Trägers in Längsrichtung verlaufende Leiterstreifen angebracht sind und um den flachen Träger, senkrecht zur Richtung der Leiterstreifen, eine Wicklung aufgebracht ist, durch . welche das zu verzögernde Signal geführt wird. Weiterhin ist es bekannt (deutsche Patentschrift 1 048 300), bei Verzögerungsleitungen die unterhalb der Wicklung befindlichen Leiter nicht in Längsrichtung des flachen dielektrischen Trägers oder Formkörpers anzuordnen, ■ sondern spiralförmig um diesen herumzuwickeln. Die darüber aufgebrachte Verzögerungswicklung kann auch so ausgeführt sein, daß gleichmäßig durchgewickelte Abschnitte mit kurzen mehrlagig gewickelten Abschnitten abwechseln. Dadurch soll die Frequenzabhängigkeit der Verzögerungszeit verbessert werden. Jedoch sind bei derartigen Verzögerungsleitungen der Abfall der Verzögerungszeit mit zunehmender Frequenz und insbesondere die Schwankungen der Ausgangssignalamplitude mit der Frequenz bei konstanter Einspeisung noch relativ groß, so daß sich insbesondere bei Anwendungen für breitbandige Signale Nachteile ergeben, die häufig nicht tolerierbar sind.
. Eine weiterhin bekannte Verzögerungsleitung (»Radio-Mentor«, 1964, S. 111 bis 114) hat einen Formkörper von kreisförmigem Querschnitt, auf dessen Oberfläche in Längsrichtung ein relativ schmaler Leiter angeordnet ist, der von einer dielektrischen Isolierfolie abgedeckt ist. Um den mittleren Teil des Formkörpers und den abgedeckten Leiter herum ist die Verzögerungswicklung aufgebracht. Zwar lassen sich hierbei die. Schwankungen der Ausgangssignalamplitude mit der Frequenz etwas geringer halten als bei den anderen soeben erwähnten Verzögerungsleitungen, jedoch ist die Frequenzabhängigkeit der Verzögerungszeit erheblich größer, d. h., mit zunehmender Frequenz verringert sich die Verzögerungszeit noch schneller als bei den anderen bekannten Leitungen. _fl Ein Hauptanwendungsgebiet derartiger Verzöge- * rungsleitungen sind Farbfernsehempfänger. Entsprechend der NTSC- oder PAL-Norm durchlaufen die die Bildröhre steuernden Signale zwei getrennte Kanäle,^: nämlich den Leuchtdichtekanal und den Farbartkanal. Der Farbartkanal enthält einen Chroma-Verstärker, in dem das die Seitenbänder einer modulierten Farbträgerschwingung enthaltende Farbartsignal vor der Demodulation verstärkt wird. Der Chroma-Verstärker ist frequenzselektiv, d. h.,,seine Ubertragungskennlinie entspricht der eines Bandpasses, um den niederfrequenten Anteil des begleitenden Leuchtdichtesignals zu unterdrücken. Die Ubertragungskennlinie des Leuchtdichtesignals entspricht dagegen der eines Tiefpasses. There are delay lines known (US Pat. No. 2,943,277, "Proceedings of the IR". 1957, pp. 196 to 204), in which on one or both sides of a flat dielectric support, longitudinal conductor strips are attached and around the flat carrier, perpendicular to the direction of the conductor strips, a winding is applied by. which the signal to be delayed is carried. Furthermore, it is known (German patent specification 1 048 300) to arrange the conductors located below the winding not in the longitudinal direction of the flat dielectric support or molded body in delay lines, but instead to wind them spirally around it. The delay winding applied over it can also be designed in such a way that evenly wound sections alternate with short multi-layered wound sections. This is intended to improve the frequency dependency of the delay time. However, in such delay lines the decrease in the delay time with increasing frequency and in particular the fluctuations in the output signal amplitude with the frequency with constant feed are still relatively large, so that especially in applications for broadband signals there are disadvantages that are often intolerable.
. Another known delay line ("Radio-Mentor", 1964, pp. 111 to 114) has a shaped body of circular cross-section, on the surface of which a relatively narrow conductor is arranged in the longitudinal direction, which is covered by a dielectric insulating film. The delay winding is applied around the central part of the molded body and the covered conductor. It is true that the. Keep fluctuations in the output signal amplitude with the frequency slightly lower than with the other delay lines just mentioned, but the frequency dependency of the delay time is considerably greater, ie, with increasing frequency, the delay time decreases even faster than with the other known lines. are _fl A major area of application of of deceleration lines * color television receiver. According to the NTSC or PAL standard through the kinescope signals controlling two separate channels, ^namely, the luminance channel and the chrominance channel. The chrominance channel contains a chroma amplifier in which the chrominance signal containing the sidebands of a modulated color carrier oscillation is amplified before demodulation. The chroma amplifier is frequency-selective, ie its transmission characteristic corresponds to that of a bandpass filter in order to suppress the low-frequency component of the accompanying luminance signal. The transmission characteristic of the luminance signal, on the other hand, corresponds to that of a low-pass filter.

Im Farbartkanal wird das Farbartsignal wegen der bandfilterartigen Ubertragungskennlinie unvermeidbar stärker verzögert als das Leuchtdichtesignal in dem Leuchtdichtekanal, der eine tiefpaßartige Ubertragungskennlinie hat. Zur Kompensation muß daher im Leuchtdichtekanal eine gewisse Verzögerung eingeführt werden, damit die Leuchtdichte- und Farbartkombination mit der richtigen zeitlichen Zuordnung zur Farbbildröhre gelangen. Man verwendet zu diesem Zweck gewöhnlich im Leuchtdichtekanal eine Verzögerungsleitung, die das Leuchtdichtesignal um eine Zeitspanne verzögert, die in der Praxis einen großen Bruchteil einer Mikrosekunde ausmacht.In the chrominance channel, the chrominance signal becomes unavoidable because of the band-filter-like transmission characteristic more delayed than the luminance signal in the luminance channel, which has a low-pass transmission characteristic has. A certain delay must therefore be introduced in the luminance channel for compensation so that the luminance and chromaticity combination with the correct temporal allocation get to the color picture tube. A delay line is usually used in the luminance channel for this purpose, which delays the luminance signal by a period of time which in practice is a long one Fraction of a microsecond.

Die Verzögerungsleitung für den Leuchtdichtekanal soll selbstverständlich das Leuchtdichtesignal mögliehst wenig verzerren, d. h., sie soll. insbesondere möglichst frequenzunabhängig arbeiten. Außerdem soll sie einfach und preiswert herzustellen sein. Die bekannten Verzögerungsleitungen dieser Art genügen diesen Bedingungen nicht vollständig.The delay line for the luminance channel should of course make the luminance signal possible distort a little, d. h., she should. in particular, work as independently of frequency as possible. Besides that it should be easy and inexpensive to manufacture. The known delay lines of this type are sufficient not fully comply with these terms and conditions.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Verzögerungsleitung zu schaffen, die sich für die Verzögerung des Leuchtdichtesignals in einem Fernsehempfänger eignet, einfach und preiswert herzustellen ist und trotzdem bessere Eigenschaften als die bisher bekannten Verzögerungsleitungen aufweist, also insbesondere eine im Frequenzbereich des Leuchtdichtekanals relativ geringer Abhängigkeit der Verzögerungsdauer und der Dämpfung von der Frequenz hat.
Diese Aufgabe wird bei einer Verzögerungsleitung mit einem Spulenkörper aus Isoliermaterial sowie einem auf dem Spulenkörper angeordneten Leiter geringer Dicke, einem über dem Leiter vorgesehenen Dielektrikum geringer Dicke und mit einer den Spulenkörper, den Leiter und das Dielektrikum umgebenden Wicklung erfindungsgemäß gelöst durch die Verwendung eines flachen Spulenkörpers, dessen Verhältnis der Querschnittsabmessungen wesentlich größer als 1: 1 ist, durch die Verwendung eines sich von einem zum anderen Ende des Spulenkörpers erstreckenden Streifens als Leiter und die Verwendung eines diesen Streifen mit Ausnahme seiner Enden bedeckenden streifenförmigen Dielektrikums, mit der Maßgabe, daß der leitende Streifen und der dielektrische Streifen auf einer der beiden Breitseiten des Spulenkörpers angeordnet sind.It is the object of the invention to create a delay line which is suitable for delaying the luminance signal in a television receiver, is easy and inexpensive to manufacture and nevertheless has better properties than the previously known delay lines, i.e. in particular a relatively low dependence of the in the frequency range of the luminance channel Delay time and the attenuation from the frequency.
In the case of a delay line with a bobbin made of insulating material and a conductor of small thickness arranged on the bobbin, a dielectric of small thickness provided over the conductor and with a winding surrounding the bobbin, the conductor and the dielectric, this object is achieved according to the invention by using a flat bobbin , the ratio of the cross-sectional dimensions is much greater than 1: 1, by using a strip extending from one end to the other end of the bobbin as a conductor and using a strip-shaped dielectric covering this strip with the exception of its ends, with the proviso that the conductive Strip and the dielectric strip are arranged on one of the two broad sides of the bobbin.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind der leitende Streifen und/oder die elektrischen Streifen wesentlich dünner als der Spulenkörper. Vorzugsweise wird ferner der Querschnitt des Spulenkörpers biradial ausgebildet; hierdurch läßt sich der Spulenkörper leichter bewickeln.In a preferred embodiment of the invention, the conductive strip and / or the electrical Strip much thinner than the bobbin. The cross section of the bobbin is also preferred formed biradially; this makes it easier to wind the bobbin.

Eine Verzögerungsleitung. der oben beschriebenen Art, die für eine Nennverzögerung von 420 ns ausgelegt ist, weist beispielsweise bei 5 MHz an der oberen Grenze des Video-Bandes nur einen Abfall von 20 ns in der Verzögerungsdauer auf. Bei den handelsüblichen, bekannten Verzögerungsleitungen mit zylindrischem Spulenkörper und vergleichbar einfachem Aufbau beträgt der Abfall der Verzögerungsdauer bei 5 MHz mehr als 60 ns, während er bei aufwendigeren und teureren Verzögerungsleitungen, die einen um einen Magnetkern gewickelten spulenartigen Innenleiter und einen den Innenleiter umgebenden und auf einen zylindrischen Isolierkörper gewickelten wendelförmigen Außenleiter der Abfall der Verzögerungsdauer bei 5 MHz immer noch mehr als 30 ns beträgt.A delay line. of the type described above, designed for a nominal delay of 420 ns is, for example at 5 MHz at the upper limit of the video band has only a drop of 20 ns in the delay period. In the case of the commercially available, well-known delay lines with cylindrical With a bobbin and a comparably simple structure, the delay time drops at 5 MHz more than 60 ns, while with more complex and expensive delay lines, which one by one Magnet core wound coil-like inner conductor and one surrounding the inner conductor and on one cylindrical insulator wound helical outer conductor reduces the delay time 5 MHz is still more than 30 ns.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, es zeigtThe invention is explained in more detail with reference to the drawing, it shows

F i g. 1 eine vereinfachte, perspektivische Darstellung einer Verzögerungsleitung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit teilweise weggebrochenem Isoliergehäuse, um die Bestandteile der Verzögerungsleitung sichtbar zu machen, undF i g. 1 shows a simplified, perspective illustration of a delay line in accordance with an exemplary embodiment of the invention with partially broken away insulating housing to the components of Make delay line visible, and

F i g. 2 eine Querschnittsansicht eines Spulenkörpers für ein zweites Ausfiihrüngsbeispiel der Erfindung.F i g. 2 is a cross-sectional view of a bobbin for a second embodiment of the invention.

Die in F i g. 1 als Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung dargestellte Verzögerungsleitung enthält einen im Querschnitt rechteckigen, länglichen Spulenkörper 1, der z. B. aus einem Kunststoff wie einem Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukt, Phenolharz, Zelluloseacetat, Polystyrol, Aminoplast usw. bestehen kann. Auf der einen großen Seitenfläche des Spulenkörpers 1 liegt ein ebener leitender Streifen 2. Der leitende Streifen 2 wird mit Ausnahme seiner Enden von einem flachen, dielektrischen Streifen 3 bedeckt. Um den Spulenkörper 1 ist eine einfache Lagenspule 4 gewickelt, deren Windungen über den mittleren Teil des leitenden Streifens führen, wo dieser von dem dielektrischen Streifen 3 bedeckt ist. In F i g. 1 sind die Dickeabmessungen der Bauteile 2,3 und 4 zur Vereinfachung der Zeichnung übertrieben groß dargestellt. Die ganze Anordnung wird im Isoliergehäuse 5 eingeschlossen. An den Enden des Spulenkörpers 1 können nicht dargestellte Anschlußklemmen für die Spulenenden 4a, 4b und ein Masseanschluß für den Streifen 2 angebracht sein. Als Anschlüsse haben sich einfache Leiterschleifen bewährt, die sich aus dem Isoliergehäuse 5 heraus erstrecken und durch nahe benachbarte Löcher im Spulenkörper 1 führen. Das Verzögerungsleitungselement wird dann an den so verankerten Leitungsenden angeschlossen.The in F i g. 1 shown as an exemplary embodiment of the invention includes a rectangular cross-section, elongated bobbin 1, the z. B. can consist of a plastic such as a phenol-formaldehyde condensation product, phenolic resin, cellulose acetate, polystyrene, aminoplast, etc. A flat conductive strip 2 lies on one large side surface of the bobbin 1. The conductive strip 2 is covered, with the exception of its ends, by a flat, dielectric strip 3. A simple layered coil 4 is wound around the bobbin 1, the turns of which lead over the central part of the conductive strip, where it is covered by the dielectric strip 3. In Fig. 1, the thickness dimensions of the components 2, 3 and 4 are shown exaggerated to simplify the drawing. The whole arrangement is enclosed in the insulating housing 5. At the ends of the bobbin 1, connection terminals (not shown) for the coil ends 4a, 4b and a ground connection for the strip 2 can be attached. Simple conductor loops, which extend out of the insulating housing 5 and lead through closely adjacent holes in the coil former 1, have proven successful as connections. The delay line element is then connected to the line ends anchored in this way.

Der Spulenkörper 1 hat bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung einen rechteckigen Querschnitt. Mit Spulenkörpern dieser Form lassen sich zwar schon gute Ergebnisse erzielen, vorzugsweise hat der Spulenkörper jedoch eine von der genauen Rechteckform abweichende, etwa biradiale Querschnittsform, wie sie in F i g. 2 dargestellt ist. Eine solche biradiale Querschnittsform hat gegenüber der an sich ebenfalls möglichen elliptischen Querschnittsform den Vorteil, daß die Krümmungsradien an den Schmalseiten größer gewählt werden können, als es einer Ellipse großer linearer Exzentrizität entspricht. Die Abrundung der Kanten des Spulenkörpers und die leicht konvexe Krümmung der flachen Hauptflächen bringt den Vorteil mit sich, daß auch mit einer einfachen Spulenwickelmaschine alle Windungsteile der Spule 4 mit im wesentlichen gleicher Spannung aufgebracht werden können.The bobbin 1 has in the case of FIG. 1 illustrated embodiment of the invention a rectangular Cross-section. With bobbins of this shape, good results can be achieved, preferably however, if the bobbin has a shape that deviates from the exact rectangular shape, for example biradial Cross-sectional shape as shown in FIG. 2 is shown. Such a biradial cross-sectional shape has opposite the elliptical cross-sectional shape, which is also possible per se, has the advantage that the radii of curvature can be chosen larger on the narrow sides than it corresponds to an ellipse of large linear eccentricity. The rounding of the edges of the bobbin and the slightly convex curvature of the flat main surfaces has the advantage that even with a simple coil winding machine, all winding parts the coil 4 can be applied with substantially the same voltage.

Durch entsprechende Wahl.des Verhältnisses von Breite zu Dicke der Verzögerungsleitung und der zugehörigen strukturellen Parameter können ausgezeichnete Betriebseigenschaften erreicht werden, ohne daß, wie bisher, aufwendige Maßnahmen getroffen werden müssen, wie überlappende Spulenwicklungen und wendeiförmige leitende Streifen.By appropriate choice of the ratio of width to thickness of the delay line and the associated structural parameters can be achieved without excellent operating properties that, as before, complex measures must be taken, such as overlapping coil windings and helical conductive strips.

In der folgenden Tabelle sind typische Beispiele für die konstruktiven Parameter von Ausführungsbeispielen der Erfindung und die zugehörigen elektrischen Eigenschaften angegeben.The following table shows typical examples of the design parameters of exemplary embodiments of the invention and the associated electrical properties.

Wellenwiderstand (Ohm)Characteristic impedance (Ohm)

Nennverzögerungsdauer TNominal delay time T

Verringerung der Verzögerungsdauer 10% beiReduction of the delay duration by 10%

Frequenz ,Frequency,

Länge des Spulenkörpers Length of the bobbin

Breite des Spulenkörpers Width of the bobbin

Dicke des Spulenkörpers Thickness of the bobbin

Wicklungslänge Winding length

Drahtstärke (Cu-Lack) '. Wire thickness (Cu lacquer) '.

Windungszahl Number of turns

Dicke des leitenden Streifens 2 Conductive strip thickness 2

Breite des leitenden Streifens 2 Conductive strip width 2

Dicke des isolierenden Streifens 3 Thickness of the insulating strip 3

Breite des isolierenden Streifens 3 Width of the insulating strip 3

45004500 57005700 69006900 0,7210.721 0,7370.737 0,6800.680 6,5 MHz6.5 MHz 7,4 MHz7.4 MHz 10 MHz10 MHz 16 cm16 cm 16 cm16 cm 16 cm16 cm 32 mm32 mm 35 mm35 mm 37 mm37 mm 6,2 mm6.2 mm 8,0 mm8.0 mm 8,0 mm8.0 mm 15 cm .15 cm. 14 cm14 cm 14,2 cm14.2 cm 0,09 mm0.09 mm 0,08 mm0.08 mm 0,08 mm0.08 mm 14001400 13001300 13501350 0,1 mm0.1 mm 0,1 mm0.1 mm 0,1 mm0.1 mm 7 mm7 mm 5 mm5 mm 4 mm4 mm 0,1 mm0.1 mm 0,1 mm0.1 mm 0,1 mm0.1 mm 15 mm15 mm 15 mm15 mm 15 mm15 mm

Der leitende Streifen 2 bestand aus Kupfer und der isolierende Streifen 3 aus Polyesterfolie.The conductive strip 2 was made of copper and the insulating strip 3 was made of polyester film.

Durch die Erfindung wird also eine einfach aufgebaute und leicht herzustellende Verzögerungsleitung mit ausgezeichneten elektrischen Eigenschaften angegeben. Eine Isolierung ist nur an einer Seite des Spulenkörpers erforderlich. Der leitende Streifen und die Klemmen für die Spule können leicht durch Druck- und Ätzverfahren hergestellt werden. Für die Herstellung der Wicklung wird keine komplizierte Spulenwickelmaschine benötigt.The invention thus provides a delay line that is simply constructed and easy to manufacture indicated with excellent electrical properties. Insulation is only on one side of the bobbin necessary. The conductive strip and the terminals for the coil can be easily removed by pressure and etching processes can be produced. A complicated coil winding machine is not required for the manufacture of the winding needed.

Claims

Patent claims:

1. Delay line with a bobbin made of insulating material and one on the bobbin arranged conductor of small thickness, a

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60 provided over the conductor of a small thickness dielectric and with a winding surrounding the bobbin, the conductor and the dielectric, characterized by

a) the use of a flat bobbin (1), the ratio of which is the. Cross-sectional dimensions is significantly greater than 1: 1;

b) the use of one extending from one end to the other of the spool Strip (2) as a conductor and the use of one of these strips with the exception of his Strip-shaped dielectric covering the ends (3)

with the proviso that the conductive strip (2) and the dielectric strip (3) on one of the two Broad sides of the bobbin (1) are arranged.

2. delay line according to claim 1, characterized in that the conductive strip (2) is much thinner than the bobbin (1).

3. Delay line according to claim 1, characterized in that the dielectric strip (3) is much thinner than the bobbin (1).

4. delay line according to claim 1, aa characterized in that the cross section of the coil former (1) is biradial.

1 sheet of drawings