DE1884667U - Elektrisches filter. - Google Patents

Description

fuba, Antennenwerke, Hans Kolbe & Co. Eintragungsgesuch vom 13. 8. 1963

fuba, Antennenwerke, Hans Kolbe & Go.,

Bad Salzdetfurth

Elektrisches Filter

Das Gebrauchsmuster bezieht sich auf ein elektrisches Filter, bestehend aus Induktivitäten und Kapazitäten zur Trennung zweier Frequenzbereiche, insbesondere für den UKW- und Fernsehbetrieb.

Die Serienfertigung von Filtern für Frequenzen oberhalb des Ultrakurzwellenbereiches bereitet oft Schwierigkeiten, die sich hauptsächlich aus den erforderlichen Lötstellen ergeben. An diesen Lötstellen treffen meistens mehrere Leitungen zusammen, die vor dem Löten provisorisch festgehalten werden müssen. Dadurch kommt es fast immer zu unterschiedlichen Leitungslängen zwischen der Lötstelle und dem verwendeten Schaltmittel z.B. dem Kondensator oder einer Spule. Es ist bekannt, daß die Induktivität der Leitungsdrähte mit steigender Frequenz immer stärker als Reaktanz in Erscheinung tritt und als Abstimmittel mit verwendet werden muß. Es ist üblich, durch Verbiegen der Leitungsdrähte die Fertigungstoleranzen in bezug auf die elektrischen Werte des Filters in der Schlußprüfung auszugleichen. Es kommt hinzu, daß die besonders bei kleinen Kondensatoren anzutreffenden Kapazitätsunterschiede innerhalb einer Lieferung durch !Trimmen der Leitungen und Spulen besonders auszugleichen sind. In einem in der Fernsehtechnik üblichen Filter ist immerhin mit fünf Lötstellen zu rechnen

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Ton denen mindestens zwei für die Verbindung von drei Drähten bestimmt sind. Zu den zeitraubenden Vorarbeiten gehört das Zuschneiden der Lötenden und Verzinnen durch Tauchlötung.

Es ist bereits bekannt, Puter statt aus konzentrierten Reaktanzen aus Leitungen aufzubauen. Diese Miter werden vorzugsweise als gedruckte Schaltungen aus Bänderleitungen hergestellt. Dort werden durch die unterschiedliche Ausbildung der verschiedenen Leitungsabschnitte im bestimmten Verhältnis zu einander stehende Impedanzen erzeugt, die dann als Kapazitäten oder Induktivitäten zur Wirkung kommen. Obwohl sich auf diese Weise Filter mit engen Pertigungstoleranzen herstellen lassen, sind sie nicht universell anwendbar. Die räumliche Ausdehnung solcher Filter aus Leitungen ist speziell bei gedruckten Schaltungen größer als bei Filtern aus konzentrierten Sehaltungseiementen.

Dem Gebrauchsmuster liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufbau und die Herstellung von Filtern der eingangs geschilderten Art zu vereinfachen und dabei die erforderliche Genauigkeit der benötigten elektrischen Größen zu gewährleisten. Dies wird nach dem Gebrauchsmuster dadurch erreicht, daß die Induktivitäten und Kapazitäten aus einem zu einer Spule mit Abschnitten unterschiedlicher Wicklungsgrößen gewickelten und einen metallischen Trägerkörper isoliert umschließenden Draht gebildet sind. Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß das Filter nur aus einem einzigen Draht und einem verhältnismäßig dünnen metallischen Trägerkörper besteht und somit geringe Abmessungen aufweist. Die Herstellung des Filters kann durch einen einfachen Wickelvorgang erfolgen, gegenüber den bekannten Filtern ist nur ein Minimum an Lötstellen erforderlich. Aufbau und Herstellung des Filters werden wesentlich vereinfacht, was insbesondere für eine hier infrage kommende Massenfertigung von besonderer Bedeutung ist.

Zweckmäßig ist nach einer Ausführungsform des Gebrauchsmusters der Draht abschnittweise zur Bildung der Kapazitäten mit eng aneinanderliegenden Windungen und kleinem Windungsdurchmesser und zur Bildung der Induktivitäten mit weitem Windungsabstand und großem Windungs-

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durchmesser gewickelt.

Eine besonders einfache Schaltung des Filters läßt sich nach einer weiteren Ausführungsform des Gebrauchsmusters dadurch erzielen, daß der metallische Trägerkörper des zur Spule gewickelten Drahtes als Masserückleiter dient.

lach einer anderen Ausführungsform des Gebrauchsmusters ist der Draht abschnittweise auf Isolierstoffteile gewickelt, so daß der Windungsdurchmesser der gebildeten Spule auf diesen Isolierstoffteilen abschnittweise vergrößert ist. Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß der Draht stets mit der erforderlichen Genauigkeit und späteren Festigkeit am Trägerkörper gehalten ist. Es kann unter Ausnutzung dieser Vorteile eine Bildung der erforderlichen Induktivitäten nach einer Ausführungsform des Gebrauchsmusters dadurch erreicht werden, daß der Draht abschnittweise auf Ferritkerne gewickelt ist, so daß die Induktivität der gebildeten Spule auf diesen Ferritkernen abschnittweise erhöht ist.

Ein besonders einfacher Aufbau mit einfacher Herstellungsweise des Filters läßt sich schließlich nach einer anderen Ausführungsform des Gebrauchsmuster dadurch erzielen, daß zur Bildung der Induktivitäten mehrere Windungen des zu der Spule gewickelten Drahtes aus der Spule zu einer freistehenden Schleife herausgezogen sind.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Gebrauchsmusters in Form eines Tiefpassfilters und ein erläuterndes Schaltbild dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein elektrisches Schaltbild eines Tiefpassfilters

Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel des Tiefpassfilters nach dem Gebrauchsmuster,

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel des Tiefpassfilters nach dem Gebrauchsmuster.

Die Fig. 1 zeigt an Hand eines Schaltbildes den elektrischen Aufbau eines T iefpassfilters aus den Längsinduktivitäten L/2, L und L/2 und den Querkapazitäten G.

Pig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines solchen Tiefpassfilters entsprechend dem G-ebrauchsmuster. Das Filter besteht aus einem Draht 1. Dieser Draht 1 ist zu einer Spule aufgewickelt. Zur bildung der Induktivitäten L und L/2 sind am Anfang bei 2, in der Mitte bei 3 und am Ende bei 4 mehrere Windungen des Drahtes zu freistehenden Schleifen herausgezogen. Zur Bildung der Kapazitäten C ist der Draht bei 5 und 6 mit eng aneinanderliegenden Windungen und kleinem Windungsdurchmesser gewickelt. Der so zu einer Spule mit Abschnitten unterschiedlicher Windungsgrößen gewickelte Draht 1 umschließt auf seiner ganzen Länge einen metallischen Trägerkörper Der Trägerkörper 7 dient als Masserückleiter und kann z.B. über den Anschlußleiter 8 an Masse angeschlossen werden. Der Trägerkörper 7 ist zweckmäßig ein Kupferdraht und der Draht 1 ein öuL-Draht mit geringerem Durchmesser.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Pig. 3 ist der Draht 1' abschnittweise auf Isolierstoffteile 9, 10 und 11, z.B. Isolierstoffringe, gewickelt, so daß der Windungsdurchmesser der gebildeten Spule auf diesen Isolierstoffteilen vergrößert ist und auf diesen Abschnitten die Induktivitäten gebildet sind, während auf den eng gewickelten Wicklungsabschnitten 5¹ und 6¹ wiederum die Kapazitäten gebildet sind. Die z.B. ringförmigen Teile 9,10 und 11 können auch als Ferritkerne ausgebildet sein, auf die der Draht 1· in entsprechender Weise aufgewickelt ist und die die Induktivität des zur Spule gewickelten Drahtes abschnittweise erhöhen.

Der metallische Trägerkörper 7', der zweckmäßig als Kupferdraht ausgebildet ist, ist gemäß Pig. 3 an seinen Enden abwärtsgebogen und auf einer Trägerplatte 12, z.B. einer gedruckten Schaltung befestigt. Dabei dient der Trägerkörper 7' zugleich als Masserückleiter, wozu er an einen leitenden Steg 13 angelötet ist, der wiederum mit den Anschlußklemmen 14 in Verbindung steht, und als Halterung für das gesamte Tiefpassfilter. Der Draht 1' ist an seinen Enden in bekannter Weise an leitende Beläge der Platte 12 angelötet.

Wie sich aus den dargestellten Ausführungsbeispielen ergibt, wird durch das ü-ebrauchsmuster die Anzahl der

erforderlichen Lötstellen wesentlich verringert. Bei einer Ausführung eines Filters gemäß I¹Ig. 1 entsprechend dem Gebrauchsmuster werden wenigstens drei Lötstellen erforderlich, während dasselbe !Tiefpassfilter nach herkömmlicher Bauweise acht Lötstellen zur Verbindung von jeweils zwei oder drei !Drähten erfordert. Der üeitungscharakter des vorzugsweise als CuL-Draht ausgebildeten Drahtes 1 bzw. 1' wird durch die enge Verkopplung der dicht aneinanderliegenden Windungen zum großen Teil aufgehoben und tritt erst wieder bei den höchsten Frequenzen durch wiederkehrende Resonanzstellen in Erscheinung.

Claims (8)

1. P.A.520135*n.8.63

   Schutzansprüche

   J. Elektrisches Filter, bestehend aus Induktivitäten und Kapazitäten, zur Trennung zweier Frequenzbereiche, insbesondere für den UKW- und Fernsehbetrieb, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivitäten und Kapazitäten aus einem zu einer Spule mit Abschnitten unterschiedlicher Wicklungsgrößen gewickelten und einen metallischen Trägerkörper (7, 7') isoliert umschließenden Draht (1, 1¹) gebildet sind.
2. 2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht abschnittweise zur Bildung der Kapazitäten mit eng aneinanderliegenden Windungen und kleinem Windungsdurchmesser und zur Bildung der Induktivitäten mit weitem Windungsabstand und großem Windungsdurchmesser gewickelt ist.
3. 3. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Trägerkörper des zur Spule gewickelten Drahtes als Masserückleiter dient.
4. 4. Filter nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht (V) abschnittweise auf Isolierstoffteile (9, 10, 11) gewickelt ist, so daß der Windungsdurchmesser der gebildeten Spule auf diesen Isolierstoffteilen abschnittweise vergrößert ist.
5. 5. Filter nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht abschnittweise auf Ferritkerne (9, 10, 11) gewickelt ist, so daß die Induktivität der gebildeten Spule auf diesen Ferritkernen abschnittweise erhöht ist.
6. 6. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Induktivitäten mehrere Windungen des zu der Spule gewickelten Drahtes (1) aus der Spule zu einer freistehenden Schleife (2, 3, 4) herausgezogen sind.
7. 7. Filter nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der gewickelte Draht ein CuL-Draht und der metallische Trägerkörper ein Kupferdraht mit größerem Durchmesser ist.
8. 8. Filter nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der als ein Draht ausgebildete metallische TragerKörper (7^f) an seinen Inden umgebogen und an diesen umgebogenen Enden an einer Trägerplatte (12) leitend angeschlossen und mechanisch gehalten ist.

   Patentanwalt Dipl.-Ing. Hellmuth Kosel