DE1802294A1 - Magnetically coupled band filter - Google Patents

Magnetically coupled band filter

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DE1802294A1 DE19681802294 DE1802294A DE1802294A1 DE 1802294 A1 DE1802294 A1 DE 1802294A1 DE 19681802294 DE19681802294 DE 19681802294 DE 1802294 A DE1802294 A DE 1802294A DE 1802294 A1 DE1802294 A1 DE 1802294A1
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Description

SiMHDABD ELEKIKIK LORENZ AG· '
Stuttgart-Zuffenhausen
Hellmuth Hirth-Str. 42 *SiMHDABD ELEKIKIK LORENZ AG · '
Stuttgart-Zuffenhausen
Hellmuth Hirth-Str. 42 *

H. Mo sei-3
H. Saur-2H. Mo be-3
H. S a ur-2

Magnetisch geko-p-peltes BandfilterMagnetically coupled band filter

Die Erfindung betrifft ein magnetisch überkritisch ge-, koppelt es Bandfilter, bei dem die Spulen in einer Ebene liegen.The invention relates to a magnetically supercritical ge, It couples a band filter in which the coils are in one plane lie.

Ss ist bekannt bei Zweikreisbandfiltern, deren Spulen in Ätztechnik oder einem verwandten Verfahren hergestellt weriden,diese Spulen so nebeneinander anzuordnen, dass sie magnetisch miteinander verkoppelt sirid. Der Koppelgrad des !Filters wird hierbei genauso wie bei lilteraufbauten mit herkömmlich gewickelten Spulen in erster Linie von dem gegenseitigen Abstand' der Spulen zueinander bestimmt.Ss is known in dual-circuit band filters, the coils of which are in Etching technique or a related process can be used to produce this Arrange coils next to each other so that they are magnetically coupled to each other. The degree of coupling of the! Filter is here just like with filter structures with conventional wound coils primarily determined by the mutual distance between the coils.

Es ist ferner bekannt, um diese Spulen eine gemeinsame Koppelschleife ( Kurssohlusswindung) zu legen, um den· Koppelgrad zu erhöhen. Diese zusätzliche Koppelwindung ist prinzipiell auch bei herkömmlich gewickelten Spulen d@akbar, eine praktische Ausführung ist jedoch nicht bekannt, da eine Steigerung des Koppelgrades in diesem Falle auch mit wesentlich einfacheren Mitteln erreichbar ist.It is also known to put a common coupling loop (course bottom turn) around these coils in order to increase the degree of coupling to increase. This additional coupling turn is fundamental even with conventionally wound bobbins d @ akbar, one practical execution is not known, however, since an increase the degree of coupling in this case can also be achieved with much simpler means.

Bei dea 'vorgenannten Ausführungen ist die Betriebsbandbreite entweder ( soweit keine besondere Yariationsmöglichkeit vorgesehen 1Φ) durch die konstruktive Anordnung fest vorgegeben od©3? sie lcasm durch eine geeignete Massnahme, die die Gröss.e clei· Geganiaduktivität zwischen den Spulen beeinflusst, symmetrisch sur Mittenfrequenz verändert werden«,In the case of the above-mentioned versions, the operating range is either (if no special variation option is provided 1Φ) firmly specified by the structural arrangement or © 3? they can be changed symmetrically about the center frequency by a suitable measure that influences the size of the opposing inductance between the coils, "

8« 2.0. 1968' 009826/0719 .8 «2.0. 1968 '009826/0719.

H.Mosei-3
H. Saur-2H.Mosei-3
H. Saur-2

Diese Massnalime kann in einer Änderung des Spulenabstan-t des "bestellen ( sog. Spul enf aar stuhl) oder durch, eine Permeabilitätsänderung innerhalb des beiden Spulen gemeinsamen magnetischen Weges erreicht werden. ( Z.B. durch einen Abgleichkern.) ■ ■This measure can result in a change in the coil spacing des "order (so-called Spul enf aar stuhl) or through, a change in permeability can be achieved within the magnetic path common to both coils. (E.g. through an adjustment core.) ■ ■

Charakteristisch für diese Hassnahmen ist jedoch, dass man durch sie nur zur Mittenfrequenz symmetrische Bandbreitenänderungen erzielt. ä However, it is characteristic of these hate speeches that they only achieve bandwidth changes that are symmetrical to the center frequency. Ä

Eine einseitige Bandbreitenänderung wahlweise nach höheren oder tieferen Frequenzen hin, wie dies bei den elektrischen Koppelarten ( Kopfpunktkopp lung j Pusspunktkopp~ lung) allein durch eine entsprechende Wahl und Variation nur des Koppelgliedes möglich ist, kann"ohne gleichzeitige Änderung der !Resonanzfrequenz der Einzelkreise bei !Filtern mit magnetischer Kopplung im herkömmlichen Aufbau nicht erreicht werden.A one-sided bandwidth change, optionally to a higher one or lower frequencies, as is the case with electrical coupling methods (head point coupling j puss point coupling ~ ment) is only possible through a corresponding choice and variation of the coupling link only, can "without simultaneous Change in the! Resonance frequency of the individual circuits in! Filters with magnetic coupling in the conventional design cannot be achieved.

Weiterhin gibt es zu der bei den elektrischen Kopplungen angewandten Methode, die "Dachschräge" einer ITiIt ers el ektionskurve durch eine einfache Bedämpfung des Koppelglie- "There are also electrical couplings applied method, the "sloping roof" of an ITiIt ers el ection curve through a simple damping of the coupling link "

des zu variieren, keine analöge.· Methode bezüglich der magnetischen Kopplung.of varying, no analogous method. · Magnetic method Coupling.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffunge eines Bandfilters mit magnetischer Kopplung, das die zuvor genannten Variationsmöglichkeiten ohne Veränderung der Einzelkreise in einfacher Weise gestattet.The object of the invention is therefore to create a band filter with magnetic coupling, which is the aforementioned Possibilities for variation without changing the individual circles are permitted in a simple manner.

Bei einem magnetisch überkritisch gekoppelten Bandfilter, bei dem die Spulen in einer Ebene liegen, wird dies erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass verstimmende und/oder bedämpfende Elemente ( z.B. ierritkerne, Dämpfungsbleche)In the case of a magnetically supercritically coupled band filter in which the coils lie in one plane, this is according to the invention achieved by the fact that detuning and / or damping elements (e.g. ierrit cores, damping plates)

009826/0719 . -/-009826/0719. - / -

H.Mo s el-3
E. Saur-2H.Mo s el-3
E. Saur-2

nahe an dem Ort maximaler Feldstärke ausserhalt der Spulen angeordnet sind, die überwiegend nur die eine oder die andere Hälfte der durch die Mittenfreqüenz geteil-. ten Durchlasscharakteristik des filters "beeinflussen und/ oder mindestens eine Koppelleitung vorhanden ist, an deren stromdurchflossenen bzw. spannungsführenden Orten verstimmende und/oder bedämpfende Elemente angeordnet sind, die überwiegend die eine oder andere Hälfte der Durchlas scha·- rakteristik des Bandfilters beeinflussen.close to the point of maximum field strength outside of the coils are arranged, the predominantly only one or the other half of the divided by the Mittenfreqüenz. th pass characteristic of the filter "influence and / or at least one coupling line is available on whose energized or energized locations detuning and / or damping elements are arranged that predominantly protect one or the other half of the passage affect the characteristics of the band filter.

Nachfolgend wird die Erfindung mit den ihr zugrunde liegenden Zusammenhängen an Hand der Zeichnung näher erläutert. The invention and the underlying principles are described below Relationships explained in more detail on the basis of the drawing.

Stellt man sich bei einem überkritisch magnetisch gekoppelten PiIter zwei verschiedene, den einzelnen Höckern der Selektionskurve· zugeordnete Besonanzformen des Filters vor, so kann man für diese Sesonanzformen -unter Zuhilfenahme der bekannten frequenzabhängigen Phasenbeziehung zwischen den Spannungen am S1Ut er eingang und' Filterausgang zwei entsprechende prinzipielle Bilder des magnetischen Feldverlaufs herleiten.If one imagines two different resonance forms of the filter assigned to the individual cusps of the selection curve with a supercritical magnetically coupled piper, then one can for these resonance forms - with the aid of the known frequency-dependent phase relationship between the voltages at the S 1 ut input and 'filter output two derive corresponding basic images of the magnetic field course.

Dieser Feldverlauf ist aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich, die den prinzipiellen Aufbau eines magnetisch gekoppelten, zweikreisigen Bandfilters zeigen, dessen Spulen in einer Ebene liegen. Die Spulen 1 und 2 der Einzelkreise seien in Ätztechnik gefertigt. Die zugehörigen Schwingkreis- und Schaltverbindungen sind der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt.This field course can be seen from Figures 1 and 2, which show the basic structure of a magnetically coupled, show double-circle band filter, the coils of which lie in one plane. The coils 1 and 2 of the individual circles are in Etching technology manufactured. The associated resonant circuit and For the sake of clarity, there are no switching connections shown.

Figur 1 zeigt den Feldlinienverlauf für die niederfrequente Hesonanzform. Die momentane Stromrichtung in Spule 1 ist willkürlich gewählt und die Sichtung der übrigen Grossen entsprechend der bestehenden Abhängigkeit dargestellt.Figure 1 shows the field lines for the low frequency Hesonance form. The current direction of the current in coil 1 is chosen arbitrarily and the other variables are sifted through shown according to the existing dependency.

0 0 9 8 2 6/07190 0 9 8 2 6/0719

H. Mo s el-J
H. Säur-2H. Mo s el-J
H. Acid-2

Vie man erkennen kann, kommt es "bei der niederfrequenten Kesonanzform zu einer Mitkopplung zwischen Spule 1 und 2, so dass in diesem Pail die Seriener sat zinduktivität "beider Spulen grosser als die Summe der "Einzelinduktivitäten ist. 'Vie you can tell it comes "with the low-frequency Resonance form for positive feedback between coil 1 and 2, so that in this pail the serial sat inductivity "of both coils is greater than the sum of the" individual inductances. '

Aus Figur 2 erkennt man, dass es bei der höherfrequenten Besonanzform dagegen zu einer Gegenkopplung kommt, wobei hier die Induktivität der Serienersatzschaltung kleiner als die Summe der Einzelinduktivitäten ist.From Figure 2 it can be seen that it is with the higher frequency In contrast, the resonance form leads to negative feedback, with the inductance of the series equivalent circuit being smaller here than the sum of the individual inductances.

Legt man entsprechend Figur J um: die zwei Spulen eine Kopp elschleife ( Kurzschlusschleife) 3» so entsteht durch die gegensinnige Induktion bei der niederfrequenten Form in dieser Schleife eine diagonale Spannung zwischen den Funkten A und B, während der aus der Spannungsdifferenz der beiden annähernd gleich grossen, entgegengesetzt wirkenden Induktionsspannungen resultierende Schleifenstrom verhältnismässig klein ist.If you move according to figure J: the two coils one Coupling loop (short-circuit loop) 3 »so arises through the opposite induction in the low-frequency form in this loop creates a diagonal voltage between the Points A and B, during which from the voltage difference the loop current resulting from the two approximately equal, oppositely acting induction voltages is relatively small.

Bei der höherfrequenten Eesonanzform dagegen wirken die Induktionen der Spulen in der gleichen Schleife gleichsinnig, so dass hier ein verhältnismässig grosser Schleifenstrom fIiesst, während die Diagonalrestspannung verhältnismässig klein ist.In the higher-frequency resonance form, on the other hand, they work Inductions of the coils in the same loop in the same direction, so that here a relatively large loop current flows, while the diagonal residual stress is relatively is small.

Legt man quer durch die Kopp el schleife zwischen Punkt A und B eine Spule - die in Figur 4 a durch eine sich auf der Unterseite der Leiterplatte schliessende Windung dargestellt ist- mit e^nem Abgleichkern, wie er in Figur 5a dargestellt ist, so erhält man dadurch eine Ankopplung einer Parallelinduktivität-an die FiIterspulen, wobei je-If you put a coil across the coupling loop between point A and B - the one in Figure 4 a through a the underside of the circuit board shown closing turn is with an adjustment core, as shown in FIG. 5a is shown, a coupling of a parallel inductance to the filter coils is thereby obtained, each

009 826/0719009 826/0719

H.Mosel-3
H. Saur-2H.Mosel-3
H. Saur-2

doch die Ankopplung nur bei der niederfrequenten Resonanz-· form wirksam ist. Das bedeutet aber, dass eine Variation dieser Querinduktivität nur die niederfrequente Resonänzform beeinflussen kann. but the coupling only with the low-frequency resonance form is effective. But that means a variation this shunt inductance can only influence the low-frequency resonance form.

Figur 4b zeigt die Selektionskurve eines derartigen Filters, wobei der Einfluss einer Querinduktivitätsvariation gestrichelt angedeutet ist. ' 'FIG. 4b shows the selection curve of such a filter, with the influence of a transverse inductance variation is indicated by dashed lines. ''

3Jegt man, wie in Figur 5a angedeutet, längs zur Kopp el schleife eine veränderbare Serieninduktivität z.B. in Form' 'einer im Leitungsweg der koppel schleife liegenden Spule mit Abstimmkern, so wird dadurch, nur der bei der'höherf-requenten Resonanzform auftretende und für die Kopplung verantwortliche Schleifenstrom beeinflusst»3Other, as indicated in Figure 5a, loop along the coupling el a changeable series inductance e.g. in the form ' 'a coil lying in the conduction path of the coupling loop with tuning core, so only the one with the higher frequency The loop current that occurs and is responsible for the coupling influences the resonance shape »

Der Einfluss einer Variation dieser Serieninduktivität auf die Selektionskurve des Filters ist in Figur 5b dargestellt..The influence of a variation of this series inductance on the selection curve of the filter is shown in FIG. 5b.

Gemäss einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der unterschiedliche Feldverlauf der Spulenanordnung in Figur 1 und Figur 2 direkt zum Abgleich benützt, indem .man gesiäss Figur 6a ein Ferrit stäbchen waagerecht zur Spulenebene über den Filterspulen beweglich-anordnefev*According to another embodiment of the invention the different field course of the coil arrangement in Figure 1 and Figure 2 is used directly for adjustment by . You see Figure 6a a ferrite rod horizontally for Coil level above the filter coils movable-anordnefev *

D@p Einfluss einer Änderung des Ab stands des Ferritstabolieas von der Spulenebene auf di® niederfrequente Hälfte des? Selektionskurve i*st aus Abbildung 6"b ersichtliche ,D @ p Influence of a change in the distance between the ferrite taboliea from the coil level to the di® low-frequency half of? Selection curve can be seen from Figure 6 "b,

O.^claet i'i&n dagegen ©in Ferrit stäbchen gemäss Figur ?a 5?@©ht· gire Bpxilisobea© zwischen d@a filt©r?spul@2i beweglichO. ^ claet i'i & n on the other hand © in ferrite rods according to figure? A 5? @ © ht · gire Bpxilisobea © between d @ a filt © r? Spul @ 2i movable

Ö09826/0-719-Ö09826 / 0-719-

H.Moseä-3
H. Säur-2H.Moseä-3
H. Acid-2

an, so wirkt sich eine Bewegung des Ferrit Stäbchens senk-* recht zur Spulenebene auf. die höherfrequente MIfte der Selektionskurve aus, wie aus Figur 7b hervorgeht.on, a movement of the ferrite rod has a lowering effect * right to the coil level. the higher frequency middle of the Selection curve, as can be seen from Figure 7b.

Statt der Ferritkerne lassen sich auch I)ämpfungsbleche verwenden, die senkrecht oder waagerecht zwischen den Spulen angeordnet werden. ; 'Instead of the ferrite cores I) damping plates can also be used use that are arranged vertically or horizontally between the coils. ; '

Ersetzt man in Figur 4a die Querinduktivität zwischen A und B durch einen variablen Widerstand entsprechend Figur 8a, so lässt sich damit eine amplitudenmässige Veränderung der niederfrequenten Flanke der Selektionskurve erreichen, wie dies in Figur 8b angedeutet ist.·If the shunt inductance between A is replaced in FIG and B by a variable resistor according to FIG. 8a, an amplitude-related change can thus be achieved the low-frequency edge of the selection curve as indicated in Figure 8b.

Entsprechend kann gemass Figur 9a'mit einem im Leitungsweg der Kopp el schleife angeordneten? variable Widerstand die höherfrequente Flanke der Selektionskurve amplitudenmässig beeinflusst werden, wie dies aus Figur 9b ersichtlich ist.Correspondingly, according to FIG. 9a 'with one in the line path the coupling loop arranged? variable resistance the higher-frequency edge of the selection curve in terms of amplitude can be influenced, as can be seen from FIG. 9b.

Zweckmässigerweise wird der gesamte Spulenaufbau von einer abschirmenden" Kurzschlusschleife umgeben.The entire coil structure is expediently of one shielding "short-circuit loop.

Die Erfindung hat u;a. den Vorteil, dass eine Kombination, insbesondere der in Figur 4 und Figur 5 dargestellten Filtervarianten in Verbindung mit eng tolerierten Bauelementen ganz besonders zum Aufbau eines einfach und sinnfällig abzugleichenden Verstärkers (z.B. eines Bildzwischenfrequenzverstärkers) geeignet ist.The invention has, inter alia. the advantage that a combination, in particular the filter variants shown in FIG. 4 and FIG in connection with closely toleranced components especially for the construction of a simple and obvious The amplifier to be adjusted (e.g. an image intermediate frequency amplifier) is suitable.

9 Patentansprüche,9 claims,

2 Bl.Zeichnungen,^Figuren2 sheets of drawings, ^ figures

0 0 9 8 2 6/07 1 90 0 9 8 2 6/07 1 9

Claims (1)

H.Moser-3
H.Saur-2H.Moser-3
H.Saur-2 Pat ent ansp ruchePatent claims ■Magnetisch -überkritisch gekoppeltes Bandfilter, bei dem die Spulen in einer Ebene liegen,., dadurch" gekennzeichnet, dass "verstimmende und/oder bedämpfende Elemente (z.B„ Ferritkerne, Dämpfungsbleche) nahe an dem Ort maximaler Feldstärke ausserhalb der Spulen angeordnet sind, die überwiegend nur die eine oder die andere Hälfte der durch die Mittenfrequenz; geteilten Durchlasscharakteristik des Filters beeinflussen und/oder mindestens eine Koppelleitung vorhanden ist, an deren stromdurchflossenen bzw. spannungsführenden Orten verstimmende und/ oder bedämpfende Elemente angeordnet sind, die überwiegend die eine oder aMere Hälfte der Durchlasscharakteristik des Bandfilters beeinflussen.■ Magnetically-supercritically coupled band filter in which the coils lie in one plane,., characterized by ", that "detuning and / or dampening elements (e.g." Ferrite cores, damping plates) are arranged close to the location of maximum field strength outside the coils, which mostly only one or the other half of the center frequency; split transmission characteristic influence of the filter and / or at least one coupling line is present on whose current-flowing or live locations detuning and / or attenuating elements are arranged, which predominantly one or the other half of the transmission characteristic of the belt filter. Bandfilter nach .Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei einander gegenüberliegenden Punkten A und B einer die FiIterspulen umgebenden Kopp el schleife eine die niederfrequente Hälfte der Bandfilterdurchiasscharakteristik beeinflussende veränderbare Querinduktivität in Form einer mit einem Abgleichkern versehenen Spule.angeordnet ist»Band filter according to Claim 1, characterized in that that between two opposite points A and B of a coupling surrounding the filter coils loops one the low-frequency half of the bandpass filter pass-through characteristic influencing changeable shunt inductance in the form of one with a balancing core provided coil. is arranged » Bandfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Leitungsweg einer die Filterspulen umgebenden Koppelschleife eine die höherfrequente,Hälfte der Bandfilterdurchlasscharakteristik beeinflussende veränderbare Längsinduktivüät in Form einer mit einem •Abgleichkern versehenen Spule angeordnet ist.Band filter according to Claim 1, characterized in that that in the conduction path of a coupling loop surrounding the filter coils a higher-frequency half of the bandpass filter pass-through characteristic influencing variable longitudinal inductance in the form of a • balancing core provided coil is arranged. 009826/D719009826 / D719 H.Mo sei-3
Η* Saur-2H.Mo sei-3
Η * Saur-2 4·. Bandfilter' nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, , dass ein Ferritstab waagerecht zur Spulenebene über ·.'■;.. den PiIterspulen beweglich angeordnet ist.4 ·. Band filter according to claim. 1, characterized in that a ferrite rod is movably arranged horizontally to the coil plane over ·. '■; .. the PiIterspulen. 5* Bandfilter nach Anspruch I1.dadurch gekennzeichnet,5 * band filter according to claim I 1 . characterized by dass ein fferritstab senkrecht zur Spulenebene zwischen (^ that a ferrite rod perpendicular to the coil plane between (^ den Filterspulen beweglich angeordnet ist.the filter coils is movably arranged. 6» Bandfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei einander gegenüberliegenden Punkten A und B einer die H1Ut er spul en umgebenden Koppelschleife ein die niederfrequente !Flanke der Bandfilt er durchlasschar akteristik beeinflussender variabler Widerstand angeordnet ist.6 »Band filter according to claim 1, characterized in that between two opposite points A and B of a coupling loop surrounding the H 1 Ut he coils a variable resistor influencing the low-frequency flank of the band filter is arranged. 7. Bandfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Leitutigsweg einer die ffilterspulen umgebenden Kopp el schleife ein die höherfrequente Hanke' der Band- |7. Band filter according to claim 1, characterized in that in the conductive path of a coupling loop surrounding the ffilterspulen a the higher-frequency Hanke 'of the band | filterdurchlasscharakteristik.beeinflussender variabler Widerstand angeordnet ist.filter flow characteristics. influencing variable Resistance is arranged. 8* Bandfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Dämpfungsbleche senkrecht oder waagerecht zur Spulenebene zwischen den Spulen angeordnet sind.8 * band filter according to claim 1, characterized in that damping plates are arranged vertically or horizontally to the coil plane between the coils. 9* Bandfilter nach den Ansprüchen 1-8, dadurch gekennzeichnet , dass die gesamte leiteranordnung von einer abschirmenden Kurzschlusechltife umgeben ist. 9 * band filter according to claims 1-8, characterized in that the entire conductor arrangement is surrounded by a shielding short-circuit loop. 0 0 9 8 2 6/07190 0 9 8 2 6/0719 ORIGINAL INSPESf !§ORIGINAL INSPESf! §
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