DE1944960A1 - Sperrfilter - Google Patents

Description

RC* 60 458
US-Ser.No. 757,951
Filed: September 6, 1968

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A»)

Sperrfilter

- Die vorliegende Erfindung betrifft scharf abstimmbare Sperroder Kerbfilter für den Megahertz-oder Gigahertz-Bereich, Solche Filter dienen insbesondere dazu, unerwünschte Schwingungen von Nutzsignalschwingungen zu trennen, beispielsweise in Entstörungs-

I einrichtungen.

Ein Sperrfilter gemäß der Erfindung enthält zwei Leiter, die quer zueinander verlaufen und gegeneinander isoliert sind. Bei der ι Überkreuzung der beiden Leiter ist eine Masse oder ein Körper aus einem Isoliermaterial angeordnet. Die zu filternde Eingangeschwingungwird dem einen Ende des einen Leiters zugeführt und die gefilterte Ausgangsschwingung wird vom anderen Ende dieses Leiters ¹ abgenoraraen. Ein Ende des anderen Leiters kann mit einem energieabsorbierenden Abschluß, z.B. einem Widerstand verbünden sein, Der eine Leiter ist mit dem anderen nur iei einer bestimmten Frequenz gekoppelt, die von der Stärke eines auf das isolierende Magnet*· material einwirkenden magnetischen Feldes abhängt und, die Schwingungen der Frequenz, für die die beiden Leiter miteinander gekoppelt sind, werden in dem Abschluß vernichtet, so daß sie das Ausgangsende des einen Leiters nicht erreichen können.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen« . Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Sperrfilter fcemäß der Erfin*-

j dung und ί * ■'

Fig. 2 einen Schnitt in eiu#JpE|3!iÄe 8-S der Pig» 1·

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; Das als Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellte Sperri filter enthält einen Block 10 aus verlustarmen Isoliermaterial* auf dessen unterer Seite (Fig. 2} eine leitende, unmagnetische Schicht 12 angeordnet 1st, während die Mitte der entgegengesetzten Seite des Blockes 10 eine muldenförmige Vertiefung 14 aufweist. Bin Streifen 16 aus einem unmagnetischen Leitermaterial erstreckt sich quer über die Oberseite des Blockes 10, Ein mittlerer Teil des Streifens 16 1st verschmälert, wie aus Fig· 1 ersichtlich ist, und nach oben gebogen, wie Fig. 2 zeigt. Die Enden des Streifen? 16 sind mit entsprechenden Mittelleitern 20 bzw. 22 von Koaxialanschlüssen 24 bzw. 26 verbunden. Die Außenleiter der Anschlüsse 24 und 26 sind über.Leiter 28 bzw. 30 an die eine Grundplatte dienende Schicht 12 angeschlossen.

^; Auf der Oberseite des Blockes 10 ist noch ein zweiter unmagnetischer Leiter 32 angeordnet, der quer zur Richtung des Streifens 16 verläuft. Ein mittlerer Teil 34 des leitenden Streifens ! 32 ist versohmälert und nach unten in die muldenförmige Vertiefung 14 des Blockes 10 gebogen, so daß der mittlere Tel 1.18 des leitenden Streifens 1β und der mittlere Teil 34 des leitenden Streifens 32 im Abstand voneinander laufen und dementsprechend gegeneinander isoliert sind. Die einander abgewandten Enden des Leiters 32 sind jeweils über einen energieabsorbierenden Abschluß, z.B. Je einen Absehlußwiderstand 33, mit der als Grundplatte wirkenden Schicht 12 verbunden.

Zwischen den mittleren Teilen 18 und 34 der Leiter 16 und 32 ist ein z.B. kugelförmiger Körper 36 aus einem isolierenden Magnet; material, das gyromagnetische Effekte zeigt, z.B. ein ferri- oder

Ί ferroraagnetisches Material, angeordnet. Der Abstand zwischen den Leiterteilen 18;und 34 sowie die Größe d#s kugelförmigen Körpers j 36 können, müssen jedoch nicht, so bemessen sein, daß der Körper

36 keines der L^iterteile 18 und 34 berührt. Der Körper 36 wird ί in diesem FalleJirgendwie, z.B» durch eii|e Isolation, zwischen den

[ ; Leiterteilen 18iund 34 so gehalten, daß ήν diese Leiterteile oder [ gegebenenfalls nur. eines dieser Leiterte^le nicht berührt* ; Der kugelförmige Körper 36 liegt Im^FeId eines Magneten 38, Die von dem als Elektromagnet auegebildeten Magneten 38 erzeugte , Feldstärke kann mittels eines verinderliöhen Widerstandes 40 e$h-

/ORIGINAL INSPECTED

gestellt werden, welcher zwischen den Magneten 38 und eine nicht dargestellte Stromquelle für diesen Magneten geschaltet ist. Gewünschtenfalls kann selbstverständlich auch ein Permanentmagnet anstelle des Elektromagneten 38 verwendet werden.

Wenn der Körper 36 nicht vorhanden ist, sind die Leiterteile 18 und 34 nicht miteinander gekoppelt und eine über den Anschluß 24 oder 26 zugeführte Schwingung erreicht den anderen Anschluß 26 bzw. .24 praktisch unbeeinflußt. Wenn jedoch der Körper 36 vorhanden und das durch den Magneten 38 erzeugte Magnetfeld geeignet eingestellt ist, werden Schwingungen einer bestimmten Frequenz vom Leiterteil 18 auf den Leiterteil 34 gekoppelt und in den Abschlußwiderständen 33 vernichtet, so daß dann die dem Anschluß 24 oder 26 zugeführten Schwingungen der betreffenden Frequenz nicht mehr am anderen Anschluß 26 bzw. 24 ankommen. Vermutlich rotiert das Magnetfeld im kugelförmigen Körper 36 und beschreibt dabei oder mehrere Kegelflachen, wobei die Rotationsfrequenz von der. : Stärke des Magnetfeldes abhängt. Die beiden Leiterteile 18 und 34 : sind mit diesem rotierenden Magnetfeld im Körper 36 gekoppelt und \ die Frequenz der gesperrten oder absorbierten Schwingung hängt von der Rotationsfrequenz ab.

Der Körper 36 kann aus einem bekannten ferroraagnetischen Material bestehen, wie es z.B. als YIG (Yttrium-Eisen-Granat) bekannt 1st, man kann jedoch auch irgendein ferrimagnetisches Material verwenden, das gyromagnetische Effekte zeigt. Es gibt auch noch andere ferromagnetische Materialien, die sich für den Körper 36 eignen. Der Durchmesser des kugelförmigen Körpers ist nicht sehr wesentlich, bewährt haben sich Werte zwischen etwa 0,13 und 2,6 mm (1/200 bis 1/10 Zoll). Innerhalb gewisser Grenzen gilt, daß die Breite des Sperrbereiches üb so größer ist, je größer der Durchmesser des kugelförmigen Körpers 36 gewählt wird. Die Streifen 16 und 32 können etwa 0,025 mm dick sein und die Breite ihrer verjüngten Teile 18 und 34 kann etwas kleiner sein als der Durchmesser des kugelförmigen Körpers 36. Die Streifen 16 und 32 sind In den mittleren Teilen 18 und 34 verjüngt, um die Stärke des Hoohfrequenzfeldes ia Bereich der verjüngten Teile möglichst groß su machen* Die verjüngten Teile 18 und 34 können aus einem Draht bestehen, der mit den übrigen Teilen der leitenden Streifen 16

* und 32 leitend verbunden ist. Die Breite der breiteren Teile der , Streifen 16 und 32 ist nicht sehr wesentlich, sie kann z.B. etwa 5 mm betragen. Wieder innerhalb bestimmter Grenzen gilt, daß der Sperrbereich des beschriebenen Filters um so schmaler wird, je schmaler die verjüngten Teile 18 und 34 der Streifen 16 und sind und je weiter diese Teile voneinander entfernt sind. Die Breite des Sperrbereiches des Filters kann also durch Wahl der Größe des kugelförmigen Körpers 36 und der Breite der streifenförmigen Teile 18 und 34 bestimmt werden.

Bei der Herstellung eines Sperrfilters des beschriebenen Typs kann man von zwei Isolierblöcken ausgehen, von denen der eine ein durchgehendes Loch aufweist. An der einen Seite des nicht durchbrochenen Blockes wird eine Grundplatte entsprechend der Schicht 12 in Fig. 2 angebracht und ein Leiter, entsprechend dem Leiter 32-34-32 (Fig. 1) wird an der anderen Seite des nicht durch brochenen Blockes befestigt. Der andere Block wird dann so auf den nicht durchbrochenen Block gelegt, daß der Streifen 34 quer Über das Loch im anderen Block verläuft. In das Loch wird dann der kugelförmige Körper 36 gebracht und der andere Leiterstreifen entsprechend der Leiteranordnung 16-18-16 wird so auf der freiliegenden Seite des durchbrochenen Blockes angeordnet, daß er sich quer zum erstgenannten Leiterstreifen über das Loch erstreckt. Ein Filter dieser Bauart arbeitet auf dem gleichen Prinzip wie das Sperrfilter gemäß Fig. 1 und 2.

0098407 1836 .-'...'

inspected

Claims (1)

1. P at ent in β ρ r ü c he

   X Λ Sperrfilter, g e k e η η ζ e 1 ο h η e t durch zwei j quer zueinander verlaufende und gegeneinander isolierte Leiter ι (18, 34) von denen der eine am einen Ende mit einer Anordnung (24)

   zum Anlegen einer zu filternden Schwingung und am anderen Ende mit ; einer Anordnung (26) zum Abnehmen der gefilterten Schwingung ver-¹ sehen ist während der andere Leiter (34) mit einem energieabsor-I bierenden Abschluß (33) gekoppelt ist« und ein bei der Überkreujzung der beiden Leiter angeordnetes isolierendes Magnetmaterial (36), das gyromagnetische Effekte zeigt.

   2.) Sperrfilter nach Anspruch 1, ge ken ή ze lehnet durch eine Anordnung (38, 40) zum Erzeugen eines das magnetische Material durchdringenden Magnetfeldes·

   3») Sperrfilter nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h ge -kennzeichnet, daß das Magnetmaterial (36) zwischen den beiden Leitern (18, 34) angeordnet ist.

   • 4.) Sperrfilter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch g ek e η η ζ e i c h η e t , das der Abschluß einen Widerstand (33)* j der QIt mindestens einem Ende des anderen Leiters (32) gekoppelt ■ist, enthält· ,

   '5.) Sperrfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Seite eines Basisleiters (12) izwei gegeneinander isolierte, sich kreuzende Leiter (16, 18; 32, 34) angeordnet sind, daß bei der Überkreuzung der beiden Leiter ein Körper (36) aus einem Isolierenden Magnetmaterial; das gyromagnetische Effekte zeigt, angeordnet ist, das die Enden des anderen Leiters Jeweils über einen Widerstand (33) mit dem Basisleiter (12) verbunden sind und daß eine Anordnung (38) zum Erzeugen eines Magnetfeldes im Magnetkörper (36) vorgesehen ist.

   6.) Sperrfilter nach Anspruch 5» di du ν c h g e k e η η -'ζ ei 0 h η e t , daß der Basisleiter (12) auf diner Seite eines Isolator· (10) angeordnet ist und dad mindestens ein Teil jedes der beiden Leiter (16* 18; 32, 34) an der anderen Seite des Isolators angebracht ist. > ^?

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   " ORIGINAL INSPECTED

   ι 7*) Sperrfilter nach einem der vorhergehenden Anspruchs, d &* *·: j et u roh gekennzeichnet, daß der Körper (36} [kugelförniig ist. ■

   8.) Sperrfilter nach einem der vorhergehender! Ansprüche, d a durch gekennzeichnet", daß der Körper (56) aus Yttrium-Eisen-Öranat besteht. \