DE1804862C3 - Als gedruckte Schaltung ausgeführtes Hochfrequenzfilter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein als gedruckte Schaltung ausgeführtes Hochfrequenzfilter mit wenigstens zwei getrennten Induktivitäten, die jeweils durch ein schmales Leitungsband auf einer Isolierplatte gebildet sind und deren gegenseitige Kopplungen im Ersatzschaltbild und bei der prinzipiellen Berechnung vernachlässigbar sind

Bei Hochfrequenzfiltern, die z. B. durch die deutsche Auslegeschrift 10 73 046 bekannt sind, ist das Leitungsband einer Induktivität in mehreren Windungen spiralenförmig geführt. Dadurch ist die Größe der Fläche, die für eine Induktivität bestimmter Größe benötigt wird, verhältnismäßig kleia Da aber ein Ende der Leitungsbahn innerhalb der Windungen der Spirale liegt, kann dieses mit anderen Teilen der gedruckten gliedes erforderlich ist.

Durch die Erfindung ist die Aufgabe gelöst

Induktivitäten von als gedruckte Schaltung ausgeführten Hochfrequenzfiltern so auszubilden, daß die Nachteile der beiden beschriebenen, bekannten Ausführungsarten vermieden sind und ihre Vorteile erhalten bleiben. Insbesondere werden bei geringerem Platzbe darf für die Induktivitäten Verbindungen durch Brücken oder Plattendurchbrüche vermieden.

Die Erfindung besteht bei einem Hochfrequenzfilter der eingangs angegebenen Art darin, daß wenigstens zwei mit einer Metallbelagsfläche auf der Isolierplatte

so leitend verbundene und um die Metallbelagsfläche herumgeführte Leitungsbänder verschiedener Induktivitäten wenigstens über einen Teil ihrer Länge parallel zueinander und in kleinem Abstand voneinander geführt sind und der Mittenabstand zwischen zwei benachbar ten Leitungsbändern verschiedener Induktivitäten grö ßer als die dreifache Breite der Leitungsbänder ist

Diese Bemessungsregel ist durch Versuche ermittelt worden. Sie haben gezeigt, daß Induktivitäten gleicher Größe bei der erfindungsgemäßen Ausführung eine

Schaltung nur durch eine Brücke verbunden werden, die 60 wesentlich kleinere Fläche benötigen als mäanderförmientweder die Windungen der Spirale überbrückt oder ge Induktivitäten. Dabei ist die Güte der erfindungsge-

die Isolierplatte durchdringt, wenn der anzuschließende Teil auf der anderen Seite der Isolierplatte angeordnet ist.

Bei anderen bekannten Hochfrequenzfiltern, die als gedruckte Schaltung ausgeführt sind, sind Induktivitäten bildende schmale Leitungsbänder auf einer Isolierplatte mäanderförmig hin und her geführt, so daß die beiden mäßen Induktivität noch wesentlich größer als die der mäanderformigen. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hochfrequenzfilters ist auf der Metallbelagsfläche eine Lötstelle für ein Bauelement angebracht. In diesem Fall kann die Metallbelagsfläche sehr klein sein und die beiden Induktivitäten bilden zwei ineinandergewickelte Spira-

new» Ausführung ist dann zweckmäßig, wenn zwei Etivitäten mit einem konzentrierten Bauelement Γ Anschlußklemme oder einem Kondensator zu iHicji sind, besonders dann, wenn dieses Bauelenicbt auf der gleichen Sehe der Isolierplatte * t wird wie die Induktivitäten, sondern auf der pen wate.

I einer andere vorteilhaften Ausfühnnngsform des mäßen Hochfrequenzfilters bildet die Meineiiisai—he mit einer zweiten, auf der anderen Seite ^Isolierplatte gegenüberliegenden Metallbelagsflä- ! Kapazität in diesem Fall kann die Metallbewie so groß sein, daß die beiden Leitungsbänder i nur um einen Teil ihres Umfangs herumgeführt müssen. Bei vielen, praktisch verwendeten „jgen dieser Art ist der Anschluß eines glichen Bauelementes an der Metallbelagsfläche t erforderlich.

Hnuie Leitungsbänder der einzelaen Induktivitäten Tonnen alle auf der gleichen Seite der fsolierplatten angeordnet, aber auch auf die beiden Plattenseiten verteilt sein. Welche Anordnung die günstigste ist, hängt von der Schaltung des Hochfrequenzfilters ab. Dabei sind beispielsweise folgende Gesichtspunkte wichtig: Reicht für das gesamte Filter ein Metallbelag auf einer Seite der Isolierplatte aus oder sind Metallbeläge auf den beiden Plattenseiten günstiger"!

2. Die Induktivitäten sind möglichst sei anzuordnen, daß Leitungsbrücken, die die Isolierplatte durchdringen oder Leitungen überbrücken, vermieden werden.

3. Die erforderlichen Flächen sollen möglichst klein sein. Benachbarte Leiter von zwei Induktivitäten auf beiden Plattenseiten müssen bei den Filtern mindestens den Abstand ihrer dreifachen Breite haben. Sie brauchen also nicht seitlich gegeneinander versetzt zu sein, wenn die Isolierplatte diese Dicke hat und die durch die Dielektrizität der Platte vergrößerte Kapazität zulässig ist.

Die Figuren zeigen sechs Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Hochfrequenzfilters. In den Figuren a ist jeweils eine Prinzipschaltskizze wiedergegeben. Die Figuren b zeigen die Metallbeläge auf der einen Plattenseite und die Figuren c spiegelbildlich hierzu die Metallbelage auf der anderen Plattenseite.

Folgende Ausführungsbeispiele von erfindungsgemä-Ben Hochfrequenzfiltern sind dargestellt: F i g. 1 Tiefpaß-Grundglied in T-Schaltung, F i g. 2 Tiefpaß-Halbglied in T-Schaltung mit erhöhter Flankensteilheit,

F i g. 3 Tiefpaß, der aus einem Grundglied und einem Glied mit erhöhter Flankensteilheit besteht, F i g. 4 Hochpaß-Grundglied in π-Schaltung, F i g. 5 Bandsperren-Grundglied in T-Schaltung, F i g. 6 Bandpaß-Grundglied in T-Schaltung. Das Tiefpaß-Grundglied in T-Schaltung nach F i g. besteht aus zwei Längsinduktivitäten L 1 und L 2 und einer Querkapazität Cl, die durch zwei auf den beiden Seiten einer Isolierplatte einander gegenüberliegender. Metallbeläge C 1/mnd C lcgebildet ist.

Je ein Ende der beiden Leitungsbänder, die die Längsinduktivitäten Lt und L 2 bilden, ist mit einem kleinen Metallbelag 1 bzw. 2 verbunden, der zum Anbringen einer Anschlußklemme dient. Die anderen beiden Enden der Leitungsbänder von L1 und L 2 sind mit dem Metallbelag C16 leitend verbunden. Beträchtliche Teile der Leitungsbänder von L1 und L 2 verlaufen in geringem Abstand vonsinander zueinander parallel. Dabei sind die Leitungsbänder von L1 und L 2 um einen großen Teil des Umfangs des Metallbelages CIi? herumgeführt. Der Mittenabstand der beiden Leitungsbänder von L1 und L 2 ?st mindestens dreimal so groß wie ihre Breite. Der Metallbelag CIc ist mit einem rahmenförmigen Metallbelag Ec verbunden, der als Masseanschluß dient Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 sind die beiden Induktivitäten L 3 und L 4 durch zwei Leitungsbänder gebildet, die in kleinem Abstand voneinander und parallel zueinander um die kleine Metallbelagsfläche 4 herumgeführt sind. Sie dient zum Anbringen einer Anschlußklemme. Das Leitungsband von L 3 ist mit einer Metallbelagsfläche 3 verbunden, an IS der ebenfalls eine Anschlußklemme anzubringen ist Das Metallband von LA ist an den Metallbelag C2b angeschlossen, der mit dem auf der anderen Plattenseite liegenden Metallbelag C2cdie Kapazität C2 bildet

Der Metallbelag C2c ist wiederum mit einem ω rahmenförmigen Metailbelag E_c verbunden, der auch bei den übrigen Ausführungsbeispielen wenigstens auf einer Plattenseite vorhanden ist auf der gedruckte Schaltungselemente an Masse anzuschließen sind.

Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 enthält vier Indnktivitäten, von denen die drei Induktivitäten L 5, L 6 und L 7 auf der einen Plattenseite und die Induktivität L 8 auf der anderen Plattenseite um die Metallbelagsflächen C36undC46bzw. C3cherumgeführt sind, die mit der außerdem erforderlichen Metallbelagsfläche C4c die beiden Kondensatoren C3 bzw. C4 bilden. Die Induktiv rät L 6 ist dabei durch ein Leitungsband gebildet, das um die Metallbelagsflächen CZb und CAb jeweils in entgegengesetzter Richtung herumgeführt ist. Das ist notwendig, damit die beiden Leitungsbänder, die die Induktivitäten L 5 und L 7 bilden, ohne Kreuzung von anderen Leitungsbändern an die beiden für die Anschlußklemmen 5 und 6 bestimmten kleinen Metallbeläge 56 und 66 an einander gegenüberliegenden Plattenrändern angeschlossen werden können. Beim Hochpaß-Grundglied nach F i g. 4 ist je ein Ende der beiden Leitungsbänder, die die Induktivitäten L 9 und L10 bilden, an einen den Masseanschluß bildenden Metallbelagsrahmen Eb angeschlossen. Das andere Ende des Leitungsbandes L 9 ist mit dem Metallbelag C5b und dem Metallbelag 7b für die Anschlußklemme 7, das andere Ende der Induktivität L 10 mit der Anschlußklemme 8 verbunden, die zwei kleine Leitungsbeläge 86 und 8c auf beiden Seiten der Isolierplatte leitend miteinander verbindet, um den Anschluß zum zweiten Metallbelag C5cdes Kondensators C 5 herzustellen.

Bei dem Bandsperren-Grundglied nach F i g. 5 sind drei Metallbeläge C6c. C7c und C8c auf einer Plattenseite leitend miteinander verbunden. Sie bilden mit den Metallbelägen C66, C 76 und C86 auf der anderen Seite der Isolierplatte die drei Kondensatoren C6, C7 und C8. Die Leitungsbänder, die die Induktivitäten L11 und L 12 bilden, sind auf der einen Plattenseite um die drei Metallbelägc C6c, C7c und C8c herumgeführt und an kleine Metallbeläge 9c und 10c angeschlossen, die jeweils mit den kleinen Metallbelägen 96 bzw. 106 durch die aufgesetzten Anschlußklemmen 9 und 10 leitend verbunden sind. Die Metallbeläge 96 und 106 sind wiederum mit den Kondensatormetallbelägen C66 bzw. C86 leitend verbunden. Der Kondensatorbelag C 76 ist über ein Leitungsband, das die Induktivität L13 bildet, an den Metallrahmen Eb angeschlossen, der als Masseanschluß

dient. Beim Bandpaß-Grundglied nach F i g. 6 sind die beiden Anschlußklemmen 11 und 12 auf die Metallbeläge C9cund C 10c aufgesetzt. Sie bilden zusammen mit den beiden gegenüberliegenden Metallbelägen C9b bzw. CIOb auf der anderen Plattenseite die beiden Kondensatoren C9 und C10.

Die den Anschlußklemmen 11 und 12 gegenüberliegenden Flächen sind in den Metallbelägen C 9b bzw. CiOb auf der anderen Plattenseite ausgespart. Der Metallbelag C116 des Kondensators CIl ist mit je to einem Ende der drei Metallbänder leitend verbunden, die die Induktivitäten L14, L 15 und L16 bilden.

Die anderen Enden der drei Metallbänder sind an die Metallbeläge C96 und ClOb der Kondensatoren C9 und ClO bzw. an den Metallbelagsrahmen Eb als Masseanschluß geführt. Der zum Kondensator CIl gehörende Metallbelag Clic auf der anderen Plattenseite ist an einen Metallbelagsrahmen fr angeschlossen, der mit dem Metallbelagsrahmen Eb leitend verbunden ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Ais gedruckte Schaltung ausgeführtes Hochfrequenzfilter mit wenigstens zwei getrennten Induktivitäten, die jeweils durch ein schmales Leitungsband auf einer Isolierplatte gebildet sind und deren gegenseitige Kopplungen im Ersatzschattbild und bei der prinzipiellen Berechnung vernachlässigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei mit einer Metallbelagsfläche (C \b) auf der Isolierplatte leitend verbundene und um dre MetallbelagsfJäche herumgeführte Leitungsbänder (L\, L?) verschiedener Induktivitäten wenigstens über einen Teil ihrer Länge parallel zueinander und in kleinem Abstand voneinander gefehlt sind und der Mittenabstand zwischen zwei benachbarten Leitungsbändern CLi, Lz) verschiedener Induktivitäten größer als die dreifache Breite der Leitungsbänder ist

2. Hochfrequenzfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß auf einer Metallbelagsfläche (C 5b) eine Lötstelle {7b) für ein Bauelement angebracht ist

3. Hochfrequenzfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Metallbelag CCl b) auf der anderen Seite der Isolierplatte einer zweiten Metallbelagsfläche (C ic) gegenüberliegt

4. Hochfrequenzfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß der Metallbelag (C Ib) auf der anderen Seite cter Isolierplatte einer zweiten Metallbelagsfläche (C 1 ^gegenüberliegt

5. Hochfrequenzfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die Leitungsbän- Enden der Leitungsbahn an äußeren Rändern der von der Leitungsbahn eingenommenen Fläche liegen und deshalb direkt mit anderen Teilen der gedruckten Schaltung verbunden w erden könnea

Die mäanderfonnigen Induktivitäten haben aber gegenüber den spiralförmigen Ausführungen folgende Nachtefle:

1. Die erforderliche Fläche ist bei gleicher Induktivität größer.

2. Die Güte (Verhältnis von induktivem und ohmschem Widerstand des Leiters) ist geringer.

3. Der Einfluß der Breite der Leitungsbänder auf die Größe der Induktivität ist größer. Bei Induktivitäten gleicher Größe und gleichen zulässigen

Abweichungen muß deshalb die Leitungsbreite

genauer eingehalten werden. Diese Nachteile dürften darauf zurückzuführen sein, daß der Strom in zwei benachbarten Leitungsbändern der mäanderformigen Induktivität entgegengesetzte Richtung hat Wenn alle Leitungsbahnen des Mäanders magnetisch fest miteinander gekoppelt wären, hätte er dk Induktivität NuIL

Der Abstand zwischen benachbarten Leitungsbahnen muß deshalb so groß sein, daß die gegenseitige

iS magnetische Kopplung gering ist Bei der spiralförmiger Induktivität ist dagegen eine möglichst feste magnetische Kupplung günstig. Der Mindestabstand der Windungen ist hierbei dadurch bestimmt, daß die Spulenkapazität nicht zu groß werden darf.

Bei einem bekannten Transformations- und Symmetrierglied (DT-Gbm 19 44 847) bilden zwei schmale Leitungsbänder, die in Spiralform zueinander in solchem Abstand parallel verlaufen, daß zwischen diesen Leitungsbändern nur eine sehr geringe kapaziti-

der (Lu L₂) der einzelnen Induktivitäten alle auf der 3$ ve Kopplung entsteht zwei Übertragerwicklungen mit gleichen Seite der Isolierplatte angeordnet sind. fester induktiver Kopplung, die für die bestimmungsge-

mäße Wirkung des Transformations- und Symmetrier-

6. Hochfrequenzfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die Leitungsbänder (Li, U, L₇, te) der einzelnen Induktivitäten auf beiden Plattenseiten verteilt sind