DE1766289B2 - VARIABLE PI CIRCUIT OR LAMBDA / 2-BAND FILTER - Google Patents

VARIABLE PI CIRCUIT OR LAMBDA / 2-BAND FILTER

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DE1766289B2 DE19681766289 DE1766289A DE1766289B2 DE 1766289 B2 DE1766289 B2 DE 1766289B2 DE 19681766289 DE19681766289 DE 19681766289 DE 1766289 A DE1766289 A DE 1766289A DE 1766289 B2 DE1766289 B2 DE 1766289B2
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Description

zweigen und im Querzweig auszubilden, und diese Fußpunktkopplung durch eine weitere Induktivität zu ergänzen, die die Spannungsknoten bei der höchsten Abstimmfrequenz der 2/2-Innenleiter miteinander verbindet (F i g. 4).branch and train in the shunt branch, and this base point coupling by a further inductance to supplement the voltage nodes with each other at the highest tuning frequency of the 2/2 inner conductor connects (Fig. 4).

Die Innenleiter der einzelnen Bandfilterkreise weisen bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung unterteilte Wellenwiderstände auf. Diese Wellenwiderstände sind so gewählt, daß die Teilstücke der Innenleiter, an deren Ende Signale eingespeist werden, bis zum Spannungsknoten bei der höchsten Abstimmfrequenz niederohmig ausgelegt sind, und daß die restlichen Teilstücke der Innenleiter vom Spannungsknoten bis zur Abstimmkapazität hochohmiger als die anderen Teilstücke ausgebildet sind. Als Abstimmkapazitäten sind Kapazitätsdioden vorgesehen. Um eine besonders kleine Bauweise des gesamten Bandfilters zu erreichen, erwies es sich als vorteilhaft, die niederohmigen Teilstücke der Innenleiter in strip-line-Technik auszubilden und die höherohmigen Teilstücke durch konzentrierte Induktivitäten darzustellen.In a preferred exemplary embodiment, the inner conductors of the individual band filter circuits have of the invention subdivided wave resistances. These wave resistances are chosen so that the Sections of the inner conductor, at the end of which signals are fed in, up to the voltage node at the highest tuning frequency are designed with low resistance, and that the remaining sections of the inner conductor from the voltage node to the tuning capacitance is more highly resistive than the other sections are. Capacitance diodes are provided as tuning capacities. A particularly small design of the entire band filter, it turned out to be advantageous to use the low-resistance sections the inner conductor should be designed using strip-line technology and the higher-resistance sections using concentrated inductances to represent.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Fig. 1 bis 4 näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to FIGS.

Die F i g. 1 zeigt die Durchlaßkurve eines Bandfilters. Sind die Kreise dieses Bandfilters überwiegend kapazitiv gekoppelt, so entsteht die gestrichelte Durchlaßkurve, die im Durchstimmbereich oberhalb der Mittenfrequenz schlechtere Dämpfungswerte aufweist als bei unterhalb der Mittenfrequenz liegenden Frequenzen. Bei überwiegend induktiver Kopplung (strichpunktierte Kurve) liegen die Verhältnisse etwa umgekehrt.The F i g. 1 shows the transmission curve of a band filter. The circles of this bandpass filter are prevalent coupled capacitively, this creates the dashed transmission curve, the one above in the tuning range the center frequency has poorer attenuation values than those below the center frequency Frequencies. With predominantly inductive coupling (dash-dotted curve) the ratios are approximately vice versa.

Die F i g. 2 bis 4 zeigen zweikreisige UHF-Bandfilter in A/2-Technik. Die Innenleiter werden durch die von den Hochpunkten 1, 2 bis zu den Spannungsknoten 3, 4 bei der höchsten Empfangsfrequenz möglichst niederohmig ausgelegten Teilstücke 5, 6 gebildet, die in den dargestellten Schaltungsbeispielen in strip-line-Technik ausgeführt sind. Von den Spannungsknoten 3, 4 bis zu den Abstimmkapazitäten 7, 8 werden die Innenleiter durch höherohmige konzentrierte Induktivitäten 9, 10 gebildet. Als Durchstimmkapazitäten 7, 8 waren in einem Ausführungsbeispiel (F i g. 3) Kapazitätsdioden eingesetzt worden. Die den Innenleitern 5, 6, 9, 10 abgewandten Enden der Durchstimmkapazitäten 7, 8 sind über Zuleitungsdrähte 11, 12 an Masse gelegt und sind außerdem über einen Serienkreis 13, 14 miteinander verbunden (F i g. 2). Die beiden Bandfilterkreise sind in ihren Hochpunkten 1, 2 über eine Kapazität 15 miteinander verkoppelt.The F i g. 2 to 4 show two-circuit UHF band filters in A / 2 technology. The inner conductors are through those from the high points 1, 2 to the voltage nodes 3, 4 at the highest receiving frequency As low-resistance as possible designed sections 5, 6 formed in the circuit examples shown are carried out in strip-line technology. From the voltage nodes 3, 4 to the voting capacities 7, 8, the inner conductors are formed by higher-resistance concentrated inductors 9, 10. as Tuning capacitors 7, 8 were used in one embodiment (FIG. 3) varactor diodes been. The ends of the tuning capacitors 7, 8 facing away from the inner conductors 5, 6, 9, 10 are over Lead wires 11, 12 are connected to ground and are also connected to one another via a series circuit 13, 14 connected (Fig. 2). The two band filter circuits have a capacity 15 at their high points 1, 2 coupled together.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Zusatzkopplung 13,14 in F i g. 2 ist folgende:The mode of operation of the additional coupling 13, 14 according to the invention in FIG. 2 is the following:

Während bei hohen Frequenzen das Verhalten des Serienresonanzkreises 13, 14 vorwiegend durch die Induktivität 14 bestimmt ist, nimmt sein Blindwiderstand am unteren Bereichsende stärker ab als der einer einfachen Koppelinduktivität, die am oberen Bereichsende den gleichen Blindwiderstand und damit die gleiche Koppelwirkung erzeugen würde. Hierdurch ergibt sich eine Zunahme der Koppelwirkung der Kombination 11, 13, 14, 12 am unteren Ende des Durchstimmbereiches des Filters und damitWhile at high frequencies, the behavior of the series resonance circuit 13, 14 mainly by the Inductance 14 is determined, its reactance at the lower end of the range decreases more than that a simple coupling inductance, which at the upper end of the range has the same reactance and thus would produce the same coupling effect. This results in an increase in the coupling effect the combination 11, 13, 14, 12 at the lower end of the tuning range of the filter and thus

ίο die Möglichkeit, unabhängig von der Bandbreite am oberen Bereichsende diejenige am unteren Ende anzuheben. Die Koppelelemente 13, 14, 15 lassen sich zusätzlich so wählen, daß das Bandfilter einen Dämpfungspol in der Nähe der Spiegelfrequenz aufweist, dessen Abstand von der Mittenfrequenz der Durchstimmung konstant ist. Die Resonanzfrequenz des zusätzlichen Koppelkreises 13,14 liegt weit unterhalb der tiefsten Abstimmfrequenz.
In F i g. 3 ist die kapazitive Hochpunktkopplung 15 der F i g. 2 durch eine induktive Hochpunktkopplung ersetzt, die in dem dargestellten Schaltungsbeispiel eines UHF-Bandfilters durch eine Koppelschleife 16 gebildet ist, und die durch Verbiegen des Drahtes der Koppelschleife 16 in ihrer Koppelwirkung veränderbar ist. Die Fußpunktkopplung wird durch ein T-Glied gebildet, in dessen Querzweigen Kapazitäten 17, 18 und in dessen Längszweig ein Parallelkreis 19 liegen. Als Abstimmelemente 7, 8 sind Kapazitätsdioden vorgesehen, deren Gleichstrompfad über Drosseln Dr nach Masse geschlossen ist. Die Schaltungsanordnungen der F i g. 2 und 3 entsprechen einander.ίο the possibility of increasing the bandwidth at the lower end, regardless of the bandwidth at the upper end of the range. The coupling elements 13, 14, 15 can also be selected so that the band filter has an attenuation pole in the vicinity of the image frequency, whose distance from the center frequency of the tuning is constant. The resonance frequency of the additional coupling circuit 13, 14 is far below the lowest tuning frequency.
In Fig. 3 is the capacitive high point coupling 15 of FIG. 2 is replaced by an inductive high-point coupling, which is formed in the illustrated circuit example of a UHF band filter by a coupling loop 16, and the coupling effect of which can be changed by bending the wire of the coupling loop 16. The base point coupling is formed by a T-member, in whose shunt branches there are capacitors 17, 18 and in whose longitudinal branch there is a parallel circle 19. As tuning elements 7, 8 capacitance diodes are provided, the direct current path of which is closed to ground via chokes D r. The circuit arrangements of FIG. 2 and 3 correspond to each other.

In der F i g. 4 wird die zusätzliche Kopplung durch eine Induktivität 20 gebildet, die die Innenleiter 5, 6, 9, 10 in den Spannungsknoten bei der höchsten Abstimmfrequenz 3, 4 miteinander verbindet. Auch mit dieser zusätzlichen Kopplung 20 ist es möglich, die Bandbreite des Bandfilters bei den tiefsten Abstimmfrequenzen auf einen gewünschten Wert einzustellen und über den gesamten Abstimmbereich etwa konstant zu halten. Da jedoch die in strip-line-Technik ausgeführten Teile 5, 6 der Innenleiter 5, 6, 9, 10 bei der tiefsten Abstimmfrequenz relativ stark miteinander verkoppelt sind und im wesentlichen damit nur die oberen Teile des Bandfilters für die Selektion wirksam werden, sind in diesem Abstimmbereich die Selektionseigenschaften des Bandfilters nicht so günstig wie bei den Anordnungen nach F i g. 2 oder 3. Die Fußpunktkopplung ist in diesem Fall durch ein aus Induktivitäten 11,12, 21 gebildetes π-Glied realisiert. Im übrigen entspricht die Anordnung der F i g. 4 derjenigen der F i g. 2. Auch diese Kopplung ist im Durchstimmbereich induktiv, die Durchlaßkurve weist einen oberhalb der Mittenfrequenz liegenden Dämpfungspol auf.In FIG. 4, the additional coupling is formed by an inductance 20 that connects the inner conductors 5, 6, 9, 10 in the voltage node at the highest tuning frequency 3, 4 connects to each other. Also with With this additional coupling 20 it is possible to increase the bandwidth of the band filter at the lowest tuning frequencies set to a desired value and approximately constant over the entire tuning range to keep. However, since the parts 5, 6 of the inner conductors 5, 6, 9, 10 made in strip-line technology are the lowest tuning frequency are relatively strongly coupled to one another and essentially only the upper parts of the band filter for the selection are effective in this tuning range are the Selection properties of the band filter are not as favorable as in the arrangements according to FIG. 2 or 3. The base point coupling is implemented in this case by a π element formed from inductors 11, 12, 21. Otherwise the arrangement corresponds to FIG. 4 of those of FIG. 2. This coupling too is inductive in the tuning range, the transmission curve shows a curve above the center frequency Attenuation pole on.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (6)

1 2 Patentansprüche: Um zwei Schwingkreise zu einem Bandfilter zu er-1 2 Patent Claims: To create two resonant circuits in one band filter 1. Kapazitiv durchstimmbares π-Kreis- oder ganzen, sind verschiedenartige Kopplungen bekannt, 2/2-Bandfilter mit gemischter induktiver und ka- die beispielsweise im »Lehrbuch der Funkempfangspazitiver Kopplung und über den durchstimm- technik« von Pit sch im Kapitel »Das Bandfilter« baren Frequenzbereich konstanter Bandbreite, 5 (§§ 135-151), Leipzig 1948, beschrieben sind. Bei dadurchgekennzeichnet, daß der Hoch- Bandfiltern für Nachrichtenempfangsgeräte sind dapunkt kapazitiv gekoppelt ist (Kapazität 15) und bei folgende Kriterien gegeben: ein annähernd symder Fußpunkt der Abstimmelemente (7, 8) der metrischer Verlauf der Dämpfungskurve, sowie eine Einzelkreise über je eine Induktivität (11, 12) ausreichende Spiegelfrequenzselektion und eine über nach Masse geschaltet und die Fußpunkte zusätzlich io den gesamten Durchstimmbereich des Bandfilters über ein induktiv wirkendes Glied (13, 14) mit- konstante Bandbreite. Bei reiner induktiver oder einander verbunden sind, und daß die Bandfilter- kapazitiver Kopplung besteht der Nachteil, daß die elemente derart dimensioniert sind, daß an der Bandbreite frequenzabhängig ist. Annähernd koneinen Flanke der Bandfilterkurve bei der Spiegel- stante Bandbreite über den gesamten Durchstimmfrequenz ein Dämpfungspol auftritt, dessen Fre- 15 bereich eines Bandfilters erhält man beispielsweise quenzabstand von der Mittenfrequenz der Band- durch gemischte induktive und kapazitive Kopplung filterkurve über den ganzen Abstimmbereich (s. PitschS. 234).1. Capacitively tunable π-circle or whole, various types of couplings are known, 2/2-band filter with mixed inductive and can be found, for example, in the »Textbook on radio reception capacitive Coupling and via the tuning technology «by Pitsch in the chapter» The band filter « frequency range of constant bandwidth, 5 (§§ 135-151), Leipzig 1948, are described. at characterized in that the high band filters for message receiving devices are dapunkt is capacitively coupled (capacity 15) and given the following criteria: an approximately symder Base of the tuning elements (7, 8) the metric course of the damping curve, as well as a Individual circuits each have an inductance (11, 12) sufficient image frequency selection and one over switched to ground and the base points additionally io the entire tuning range of the band filter Via an inductively acting member (13, 14) with a constant bandwidth. With pure inductive or are connected to each other, and that the bandpass filter capacitive coupling has the disadvantage that the elements are dimensioned such that the bandwidth depends on the frequency. Almost koneinen Edge of the band filter curve at the mirror constant bandwidth over the entire tuning frequency an attenuation pole occurs, the free range of which is obtained from a band filter, for example frequency distance from the center frequency of the band through mixed inductive and capacitive coupling filter curve over the entire tuning range (see Pitsch p. 234). wenigstens annähernd konstant ist. Hierbei führt eine Koppelkapazität zwischen denis at least approximately constant. A coupling capacitance leads between the 2. Kapazitiv durchstimmbares π-Kreis- oder Hochpunkten der beiden Schwingkreise laut Pitsch λ/2-Bandfilter mit gemischter induktiver und 20 dazu, daß die Spiegelfrequenzen nicht ausreichend kapazitiver Kopplung und über den durchstimm- selektiert werden.2. Capacitive tunable π-circle or high points of the two oscillating circles according to Pitsch λ / 2-band filter with mixed inductive and 20 to the fact that the image frequencies are not sufficient capacitive coupling and via which tuning can be selected. baren Frequenzbereich konstanter Bandbreite, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die dadurch gekennzeichnet, daß der Hochpunkt in- z. B. für gedruckte Innenleiter günstig herstellbare duktiv gekoppelt ist und die Fußpunkte der Ab- kapazitive Hochpunktkopplung so zu ergänzen, daß Stimmelemente (7, 8) über zwei in Reihe geschal- 25 eine etwa symmetrische Dämpfungskurve mit austete Kapazitäten (17,18) verbunden sind, daß der reichender Spiegelfrequenzselektion entsteht und die Punkt zwischen den Kapazitäten über einen bei Bandbreite im gesamten Durchstimmbereich des tiefen Frequenzen induktiv und bei hohen Fre- Filters annähernd konstant ist. quenzen kapazitiv wirkenden Parallelschwing- Diese Aufgabe wird bei einem kapazitiv durchkreis (19) nach Masse geschaltet ist, und daß die 30 stimmbaren π-Kreis- oder λ/2-Bandfilter, insbesondere Bandfilterelemente derart dimensioniert sind, daß bei einem UHF-Bandfilter für Fernsehtuner dadurch an der einen Flanke der Bandfilterkurve bei der gelöst, daß der Hochpunkt kapazitiv gekoppelt ist Spiegelfrequenz ein Dämpfungspol auftritt, des- und der Fußpunkt der Abstimmelemente der Einzelsen Frequenzabstand von der Mittenfrequenz der kreise über je eine Induktivität nach Masse ge-Bandfilterkurve über den ganzen Abstimm- 35 schaltet und die Fußpunkte zusätzlich über ein inbereich wenigstens annähernd konstant ist. duktiv wirkendes Glied miteinander verbunden sind,Baren frequency range of constant bandwidth, the invention is based on the object characterized in that the high point inc z. B. for printed inner conductor inexpensive to manufacture is coupled ductively and to supplement the base points of the capacitive high point coupling so that Voice elements (7, 8) formed by two in series 25 with an approximately symmetrical damping curve with austete Capacities (17,18) are connected that the reaching image frequency selection arises and the Point between the capacities over a bandwidth in the entire tuning range of the low frequencies inductive and is almost constant at high fre- Filters. quenzen capacitively acting parallel oscillation This task is with a capacitive through circle (19) is connected to ground, and that the 30 tunable π-circle or λ / 2-band filters, in particular Band filter elements are dimensioned such that in a UHF band filter for television tuners solved on one flank of the band filter curve in that the high point is capacitively coupled Image frequency a damping pole occurs, des- and the base of the tuning elements of the individual Frequency spacing from the center frequency of the circuits via an inductance each according to ground ge band filter curve switches over the entire tuning 35 and the base points also over an in area is at least approximately constant. ductively acting members are connected to one another, 3. Bandfilter nach Anspruch 1, dadurch ge- und daß die Bandfilterelemente derart dimensioniert kennzeichnet, daß das induktiv wirkende Glied sind, daß an der einen Flanke der Bandfilterkurve aus einem Reihenschwingkreis (13, 14) besteht, bei der Spiegelfrequenz ein Dämpfungspol auftritt, dessen Resonanzfrequenz unterhalb der tiefsten 40 dessen Frequenzabstand von der Mittenfrequenz der Abstimmfrequenz liegt. Bandfilterkurve über den ganzen Abstimmbereich3. Band filter according to claim 1, characterized in that the band filter elements are dimensioned in such a way indicates that the inductively acting member is that on one flank of the band filter curve consists of a series resonant circuit (13, 14), at the image frequency a damping pole occurs, whose resonance frequency is below the lowest 40 whose frequency spacing from the center frequency of the Tuning frequency is. Band filter curve over the entire tuning range 4. Bandfilter nach Anspruch 1 oder 3, dadurch wenigstens annähernd konstant ist. gekennzeichnet, daß die Fußpunktkopplung durch Vorteilhafterweise besteht das induktiv wirkende eine weitere Induktivität (20) ergänzt ist, die die Glied aus einem Serienkreis, dessen Resonanzfre-Innenleiter (5, 6, 9, 10) in den Spannungsknoten 45 quenz unterhalb der tiefsten Empfangsfrequenz liegt, bei der höchsten Abstimmfrequenz (3, 4) mitein- Die beiden Induktivitäten, durch die die Fußpunkte ander verbindet. der Abstimmelemente der Einzelkreise nach Masse4. Band filter according to claim 1 or 3, characterized in that it is at least approximately constant. characterized in that the base coupling advantageously consists of the inductively acting Another inductance (20) is added, which is the link from a series circuit, whose resonance fre-inner conductor (5, 6, 9, 10) in the voltage node 45 frequency is below the lowest receiving frequency, at the highest tuning frequency (3, 4) with one- The two inductances through which the base points other connects. the tuning elements of the individual circles according to mass 5. Bandfilter nach mindestens einem der An- geschaltet werden, können durch die dem λ/2-Innensprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die leiter abgewandten Abschlußdrähte der Durchstimmdurchstimmbaren Kapazitäten (7, 8) durch Ka- 50 kapazitäten gebildet sein.5. Band filters can be switched on after at least one of the λ / 2 internal sayings 1 to 4, characterized in that the conductor facing away from the terminating wires of the tunable Capacities (7, 8) can be formed by capacities. pazitätsdioden gebildet werden und daß der Eine dieser als π-Kreis ausgebildeten Fußpunkt-Wellenwiderstand der Innenleiter der Bandfilter- kupplungen äquivalente und ähnlich vorteilhafte kreise in den Teilstücken (5, 6) an deren Ende Lösung besteht in einem T-Kreis, hierbei ist es jedoch (1, 2) Signale eingespeist werden, bis zum Span- erforderlich, daß der Hochpunkt induktiv gekoppelt nungsknoten bei der höchsten Abstimmfrequenz 55 ist und die Fußpunkte der Abstimmelemente über (3, 4) möglichst niederohmig ausgelegt sind, und zwei in Reihe geschaltete Kapazitäten verbunden sind daß die restlichen Teilstücke (9, 10) der Innen- und daß der Punkt zwischen den Kapazitäten über leiter vom Spannungsknoten (3, 6) bis zu den einen bei tiefen Frequenzen induktiv und bei hohen Kapazitätsdioden hochohmiger als die anderen Frequenzen kapazitiv wirkenden Parallelschwingkreis Teilstücke (5, 6) ausgebildet sind. 60 nach Masse geschaltet ist, und daß die Bandfilter-capacitance diodes are formed and that one of these formed as a π-circle base point wave impedance the inner conductor of the belt filter couplings are equivalent and similarly advantageous circles in the sections (5, 6) at the end of which the solution is a T-circle, but here it is (1, 2) Signals are fed up to the span- required that the high point be inductively coupled voltage node at the highest tuning frequency 55 and the base points of the tuning elements above (3, 4) are designed with as low a resistance as possible, and two capacitors connected in series are connected that the remaining sections (9, 10) of the interior and that the point between the capacities over Head from the voltage node (3, 6) to the one inductive at low frequencies and inductive at high Capacitance diodes have a higher resistance than the other frequencies, capacitively acting parallel resonant circuit Sections (5, 6) are formed. 60 is connected to ground, and that the band filter 6. Bandfilter nach Anspruch 5, dadurch ge- elemente derart dimensioniert sind, daß an der einen kennzeichnet, daß die niederohmigen Teilstücke Flanke der Bandfilterkurve bei der Spiegelfrequenz (5, 6) der Innenleiter in strip-line-Technik durch ein Dämpfungspol auftritt, dessen Frequenzabstand Aussparungen auf einer Seite einer doppelseitig von der Mittenfrequenz /0 der Bandfilterkurve über kaschierten Trägerplatte gebildet sind und daß 65 den ganzen Abstimmbereich wenigstens annähernd die hochohmigen Teilstücke (9,10) als konzen- konstant ist.6. Band filter according to claim 5, characterized ge elements are dimensioned in such a way that indicates on the one that the low-resistance portions of the flank of the band filter curve at the image frequency (5, 6) of the inner conductor occurs in strip-line technology through a damping pole Frequency spacing Recesses are formed on one side of a double-sided from the center frequency / 0 of the band filter curve via a laminated carrier plate and that the entire tuning range is at least approximately the high-resistance sections (9, 10) as constant. trierte Induktivitäten ausgebildet sind. Es ist möglich, die als π-Kreis ausgebildete Fußpunktkopplung durch Induktivitäten in den Längs-trated inductors are formed. It is possible to use the base point coupling designed as a π circle due to inductances in the longitudinal
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE3641110A1 (en) * 1985-12-03 1987-06-04 Toshiba Kawasaki Kk Tuning circuit

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