DE1948802B2 - Als Bandsperre wirksames Weichennetzwerk - Google Patents

Als Bandsperre wirksames Weichennetzwerk

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Description

SS
Die Erfindung betrifft ein als Bandsperre wirksames 6q Weichennetzwerk mit einem Weichenallpaß, der durch Zuschalten von Quarzen zu einer Quarzbandsperre ergänzt ist und der aus zwei gleichen Frequenzweichen besteht, deren Teilfilter spiegelbildlich in Kette geschaltet sind und weiterhin gerade, zueinander reziproke charakteristische Funktionen vom Grad 2n (»1 = 1,2,3 .. .)besitzen und als Bandpässe bzw. Bandsperren ausgebildet sind.
Die zur Regelung und überwachung von Trägerfrcquenzsystemen notwendigen Steuersignale, die sogenannten Pilotsignale, müssen bekanntlich am Ende einer öbertragungsstrecke durch schmale Bandsperren, die meistens Quarze enthalten, unterdrückt werden. Zu diesem Zweck können Allpässe oder Tiefpässe mit einer schmalbandigen Quarzstörung und bei Vorhandensein von störenden Grund- bzw. Oberwellen nebenwellenunterdrückende Weichenallpässe verwendet werden, wie sie oeispieisweise durch die deutsche Auslegeschrift 11 42 424 bzw. durch die deutsche Patentschrift 12 68 289 bekanntgeworden sind.
Da bei derzeit zum Einsatz kommenden breitbandigen Trägerfrequenzsystemen die obere Ubertragungsgrenze bei etwa 60 MHz liegt, werden Filterbandsperren mit entsprechend hohen Sperrfrequenzen benötigt. Nach dem derzeitigen Stand der Technik sind Quarze mit Resonanzfrequenzen oberhalb von 30 MHz als Grundtonschwinger nur mit verhältnismäßig großem technologischen Aufwand herstellbar. Obertonschwinger, die im 3. oder 5. Oberton betrieben werdsn, sind dagegen bis zu weit höheren Frequenzen gut realisierbar. Die Verwendung solcher Obertonschwinger in Quarzbandsperren erfordert unter Berücksichtigung der hohen Frequenzlage und des großen Verhältnisses der statischen Kapazität C. zur dynamischen Kapazität C,, das dann bei einem Wert von etwa 3000 liegt, eine von den bisher bekannten Schaltungen abweichende Technik, nämlich eine wirkungsvolle Unterdrückung des Grundtones sowie eine kapazitive übersetzung der Quarzimpedanz.
In diesem Zusammenhang ist zur Unterdrückung von Nebenwellen beispielsweise durch die deutsche Auslegeschrift 11 42 424 ein Allpaß in Doppel-T-Schaltung bekanntgeworden, der im Querzweig seines Bandpaßfilters Quarze enthält. Die Quarze sind untereinander durch Widerstände entkoppelt. Bei wirksamer Entkopplung führt das im allgemeinen zu nicht tragbaren Grunddämpfungen, anderenfalls wächst die Sperrdämpfung nur mit dem Logarithmus der Quarzzahl.
Weiterhin werden in der deutschen Patentschrift 12 68 289 beliebig erweiterungsfähige quarzgestörte Weichenallpässe angegeben, bei denen zur Verwirklichung von Bandsperren in den eigentlichen Weichenteilfiltern Quarze enthalten sind und bei denen die Sperrdämpfung proportional mit der Quarzzahl wächst, die jedoch bei der Forderung nach extrem großen Cp/Cg-Verhältnissen und kapazitiver Quarzüberselzung zu unzweckmäßigen, für hohe Frequenzen nicht geeigneten Schaltungen führen.
In einem älteren Vorschlag (DT-AS 19 47 889) ist ein Weichennetzwerk angegeben, das als Weichenallpaß ausgebildet ist und das aus zwei gleichen Frequenzweichen besteht, deren Teilfilter gerade, zueinander reziproke charakteristische Funktionen vom Grad 2« (n = 1, 2, 3 ...) besitzen und zueinander spiegelbildlich in Kette geschaltet sind. Für dieses Weichennetzwerk ist charakteristisch, daß zwischen je zwei gleichartige Teilfilter als Übertrager. Reaktanznetzwerke, Entzerrer oder Verstärker ausgebildete aktive oder passive, unterschiedliche übertragungsfrequenzbandcr aufweiser.de Vierpole geschaltet sind, die derart bemessen sind, daß sich ihre Ubertragungsfrequer.zbänder im Uberschneidungsbereich der Weichentcilfilter überlappen und dort gleiche Eigenschaften besitzen, und daß in den Frequenzbereichen,
in denen die übertragungscigenschaften der zwischengeschalteten Vierpole unterschied'ich sind, die jeweils sperrenden Weichenteilfilter eine der geforderten Genauigkeit des Frequenzverhaltens der Gesamtschaltung entsprechend hohe Sperrdämpfung aufweisen, so daß dadurch die Übertragungseigenschaften des gesamten Weichennetzwerkes bis auf eine Zusatzphase mit den in Teilfrequenzbereichen vorgegebenen Übertragungseigenschaften der Zwischengeschäften Vierpole übereinstimmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. Quarzbandsperren anzugeben, die unter Anwendung des im älteren Vorschlag beschriebenen Prinzips auch im eingangs erwähnten Frequenzbereich gut realisierbar sind, ohne daß gleichzeitig die nicht ausgenutzten Eigenfrequenzen der Schwingquarze störend in Erscheinung treten.
Ausgehend von einem als Bandsperre wirksamen Weichennetzwerk mit einem WeichencJlpaß, der durch Zuschalten von Quarzen zu einer Quarzbandsperre ergänzt ist und der aus zwei gleichen Frequenzweichen besteht, deren Teilfilter spiegelbildlich in Kette geschaltet sind und weiterhin gerade, zueinander reziproke charakteristische Funktionen vom Grad 2 π {η — I, 2, 3 ...) besitzen und als Bandpässe bzw. Bandsperren ausgebildet sind, wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung in der Weise gelöst, daß zwischen je zwei gleichartige Teilfilter Vierpole geschaltet sind, die bezüglich ihrer Übertragungseigenschaften als gleiche Allpaß- oder Tiefpaßketten ausgebildet und derart bemessen sind, daß die elektrischen Eigenschaften des gesamten Weichennetzwerkes bis auf eine Zusatzphase mit den in Teilfrequenzbereichen vorgegebenen elektrischen Eigenschaften der zwischengeschalteten Vierpole übereinstimmen, und dabei der im Bandpaßzweig liegende Vierpol durch Zuschalten von Schwingquarzen zu einer Bandsperre ergänzt ist.
Im älteren Vorschlag ist bereits gezeigt, daß an sich beliebige Vierpole mit gleichem übertragungsverhalten ohne Störung ihres Übertragungsverhaltens zwischen die Teilfilter zweier sich zu einem Allpaß ergänzender Weichen geschaltet werden können. Bei der Erfindung wird einer dieser als Quarzbandsperre ausgebildeten Vierpole zwischen die Bandpässe zweier zu einem Al'paß zusammengefügter Bandpaß-Bandsperren-Weichen geschaltet. Es können dabei den Bandpaßquerkreisen Quarze parallel geschaltet werden, die durch die zwischengeschalteten quarzgestörten Tiefpaß- oder Allpaßglieder entkoppelt sind und einen diesen Gliedern entsprechenden Sperrdämpfungsbeitrag liefern. Die Bemessung der quarzgestörten Allpässe bzw. Tiefpässe kann dabei beispielsweise nach Dimensionierungsvorschriften erfolgen, wie sie in der Arbeit von G. B ο s s e und H. M a 11 h e s »Quarzbandsperren für breite Übertragungsbereiche« in der Zeitschrift »NTZ«, 1964, Heft 10, S. 515 bis 519, bzw. in der Arbeit von Colin/Allemandou »Filtres Coupe-Band Speciaux a Cristaux Piezoelectriques« in der Zeitschrift »Cables et Transmission 16«, (1962), S. 359 bis 362, angegeben sind.
An Hand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung nachstehend noch näher erläutert.
Es zeigt in der Zeichnung
F i g. 1 einen Weichenallpaß 4. Ordnung nach dem Stand der Technik ohne Zuschaltung von Quarzen,
F i g. 2 einen Weichenallpaß mit Allpaß- bzw. Quarzbandsperrengliedern,
F i g. 3 eine Schaltung mit zusätzlichen Quarzen im Querzweig des Bandpaßzweiges,
F i g. 4 eine Schaltung mit Tiefpaßgliedern und Quarzen in Querzweigen des Bandpaßzweiges,
F i g. 5 einen Teilausschnitt einer Schaltung nach F i g. 2 bis 4 mit einem zwischengeschalteten Dämpfungsglied.
Der in F i g. 1 dargestellte Weichenallpaß besteht in entsprechender Anwendung der Lehre nach dem
ίο älteren Vorschlag aus der Parallelschaltung eines Bandpaß- und eines Bandsperrenzweiges. Die Eingangsklemmen des Weichenallpasses sind mit der BezugszifTer 1, seine Ausgangsklemmen mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet. Der Bandpaßzweig besteht
is aus den Teilfiltern 11 und 11', der Bandsperrenzweig besteht aus den Teilfiliern 12 und 12'. Die einzelnen Teilfilter haben gerade:, zueinander reziproke charakteristische Funktionen vom Grad 2 π (π = 1, 2, 3 ...), d. h. also, die Teilfilter 11 und 1Γ haben die charakteristische Funktion ^1, und die Teilfilter 12 und 12' haben die charakteristische Funktion φ2 = Vr1. Die einzelnen Teilfilter sind spiegelbildlich in Kette geschaltet, jedoch liegen zwischen den einzelnen Teilfiltern noch weitere Vierpole, wie dies durch die gestrichelten Linien kenntlich gemacht ist. Im Ausführungsbeispiel sind die Teilfilter 11 bzw. 11' als Bandpaß 4. Ordnung ausgebildet, so daß also das Teilfilter 11 mit einem Serienresonanzkreis aus der Spule L1 und dem Kondensator C1 im Längszweig beginnt, an dem sich im Querzweig ein Parallelresonanzkreis mit der Spule L2 und den: Kondensator C1 anschließt. Der Bandpaß 11' ist spiegelbildlich zum Bandpaß 11 aufgebaut. Die Bandsperre 12 besteht aus einem Parallelresonanzkreis mit der Spule L1 und dem Kondensator C2 im Längsxweig, dem sich im Querzweig ein Serienresonanzkreis mit der Spule L1 und dem Kondensator C, anschließt. Spiegelbildlich hierzu ist die Bandsperre 12' ausgebildet.
Die Elemente des Weichenallpasses lassen sich z. B.
unter testlegung geeigneter charakteristischer Funktionen y, und φ2 = I/Vi nach den Regeln der Betriebsparametertheorie berechnen. Die Elemente eines für die meisten Anwendungsfälle ausreichenden Weichenallpasses 4. Ordnung können in einfacher Weise explizit angegeben werden, da auf Grund der Allpaßbedingungen sämtliche Schwingkreise die gleiche Resonanzfrequenz ^00 und alle Parallelkreis- bzw. Serienkreisspulen jev/cils gleiche Induktivitäten besitzen.
Die Mittenfrequenz Ui00 der Bandsperren 12, 12' ist durch den Quarzsperren-Sperrbereich der noch zu erläuternden Quarzspe:riren festgelegt. Zur Steuerung des Cp1ZC,-Verhältnisses der Querquarze bzw. zur Steuerung der übersetzung bleibt als freier Parameter
die Grenzfrequenz wfll bzw. das zu mw frequenzsymmetrische W91. Es ergibt sich für die Schaltelemente L1, C1, L2 und C2 mit ω = 2π/ als entsprechende Kreisfrequenz zur Frequeru: / die folgende Bemessung:
L1 =
U- ζ
». UfJU) - (/.ι/Λ)]
und für
= L1
C1 =
IO
Bei der Wahl von wfl ist zu beachten, daß die laufzeitbedingte Verlustdämpfung durch zu dichtes Heranrücken von <ogl an W00 nicht zu groß wird. Andererseits wird durch geringen Abstand von o>9, und w^ — also durch Erhöhung der Laufzeitmaxima — ein großes S Cp/C,-Verhältnis für den dem Bandpaßzweig parallel liegenden Quarz, ein hohes übersetzungsverhältnis sowie eine starke Nebenwellenunterdrückung möglich. Im allgemeinen wird der Abstand von ru , zu Ci00 mit 20 ... 40%, bezogen auf m^, beiden Forderungen gerecht werden.
In den Ausführungsbeispielen der F i g. 2 bis 4 sind wiederum die gestrichelt eingerahmten Teilfilter 11 und 11' bzw. 12 und 12' zu erkennen. Die Bemessung der Schaltelemente erfolgt nach den an Hand von F i g. 1 bereits angegebenen Vorschriften, jedoch ist der aus den Schaltelementen C1, L2 und C2 (vgl. Fig. 1) bestehende Schaltungsabschnitt des Bandpaßteilfilters einer an sich bekannten Norton-Transformation unterworfen worden, so daß im Bandpaßzweig der Schaltung nach den F i g. 2 bis 4 ein weiterer Kondensator C7- auftritt, der sich im Querzweig an die im Längszweig liegende Spule L1 anschließt. Darauf folgt im Längszweig ein Kondensator C1, an den sich im Querzweig der Parallelresonanzkreis mit der Spule L2 und dem Kondensator C2 bzw. C2 anschließt. Die Transformation erfolgt nach an sich bekannten Vorschriften zur Anpassung der Bandpaß-Weichenteilfilter 11, IY an das höhere Impedanzniveau der Quarzsperrenschaltung VPl. Die Teilfilter 12 bzw. 12' bleiben unverändert erhalten.
In den Ausführungsbeispielen nach den F i g. 2 bis 4 werden nun zwischen die einzelnen Weichenteilfilter Vierpole geschaltet, d. h., im Bandpaßzweig liegt zwischen den Teilfiltern 11 und 11' ein Vierpol VP1 bzw. liegt im Bandsperrenzweig zwischen den Teilfiltern 12 und 12' ein Vierpol VP 2. Die Vierpole VPl bzw. VP 2 sind bezüglich ihrer Ubertragungseigenschaften als gleiche Allpaß- oder Tiefpaßketten ausgebildet,und es ist jeweils die im Bandpaßzweig liegende Kette durch Zuschalten von Schwingquarzen zu einer Bandsperre ergänzt.
Im Ausführungsbeispiel der F i g. 2 bestehen die zwischengeschalteten Vierpole VPl und VP 2 aus Allpaßgliedern, die in Form von überbrückten T-Gliedem ausgebildet sind. Die überbrückten T-Gl:eder selbst bestehen aus zwei Kondensatoren in den Längszweigen, einer Spule im Querzweig und einem Parallelresonanzkreis im Oberbrückungszweig. Die zum Vierpol VPl gehörenden Allpaßglieder sind durch Zuschalten der Quarze Q1 bzw. Q2 im Uberbrückungszweig zu einer Bandsperre ergänzt.
Im Ausführungsbeispiel der F i g. 3 können die zwischengeschalteten Vierpole VPl und VP 2 wie ein einzelnes Glied nach der Schaltung von F i g. 2 ausgebildet sein, wie dies durch einen Vergleich der beiden Schaltungen ohne weiteres zu erkennen ist. Zusätzlich ist in der Schaltung nach F i g. 3 im Bandpaßzweig 11, 11' dem Parallelresonanzkreis L2, C2 je ein Schwingquarz Q3 und Q4 parallel geschaltet. Der zwischengeschaltete Vierpol VPl ist so ausgebildet, daß die Quarze Q3 und Q4 entkoppelt sind, d. h. also, es ist dafür gesorgt, daß die Quarze Q3 und Q4 nicht einfach wie parallelgeschaltete Quarze wirken.
Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 bestehen die zwischengeschalteten Vierpole VPl und VP 2 aus einem Tiefpaßglied, das als π-Glied mit Kondensatoren in den Querzweigen und einem Parallelresonanzkreis im Längszweig ausgebildet ist. Im Bandpaßquerzweig sind den Querparallclresonanzkreisen L2, C2 die Quarze Q3 und Q4 parallel geschaltet, und es ist der aus dem Tiefpaß-ji-Glied bestehende Vierpol VP1 so ausgebildet, daß die Schwingquarze Q3 und Q4 durch den Vierpol VP1 entkoppelt sind. Der Vierpol' VPl muß also bei der Serienresonanzfrequenz der Quarze Q3 und Q4 etwa eine Phasendrehung von (2h — 1) π/2 erzeugen, mit η = I, 2, 3
Wie bereits erwähnt, kann die Dimensionierung der Vierpole VPl und VPl nach an sich bekannten Vorschriften erfolgen, z. B. nach der eingangs bereits erwähnten Arbeit von G. B ο s s c und H. Matthes bzw. nach der Arbeit von Colin/Allemandou.
Die Dimenaionierung erfolgt nach den genannten Arbeiten in der Form eines quarzgestörten Allpasses oder Tiefpasses unabhängig von der Dimensionierung des Weichenallpasses. In Fig. 2 bis 4 werden drei Schaltungen gezeigt, die mit zwei oder drei Quarzen bestückt sind und ein quarzgestörtes Allpaßglied mit zwei Spulen bzw. ein quarcgestörtes Tiefpaßglied mit einer Spule als Quarzsperrenschaltung verwenden. Zusätzlich können dem Eingang oder dem Ausgang bzw. dem Eingang und dem Ausgang Quarze parallel geschallet sein, die, durch die zwischengeschalteten Vierpole entkoppelt, einen den quarzgestörten Gliedern entsprechenden Beitrag zur Sperrdämpfung leisten.
Es ist darauf zu achten, daß zwischen je zwei im Querzweig oder Längszweig aufeinanderfolgenden Quarzen jeweils eine Phasendrehung von möglichst 90° bzw. einem ungeradzahligen Vielfachen davon besteht. In den Schaltungen nach F i g. 3 und 4 wird diese Phasendrehung durch den A'lpaß VP1 bzw. den Tiefpaß VPl bewirkt.
Zur Ermittlung der SperrdämpFung wird im folgenden an Hand von F i g. 3 eine dreiquarzige Sperre betrachtet, bei der zur besseren Uberschaubarkeit die Induktivitäten und Güten der Quer- und Längsquarze gleichgesetzt sind. Die Serienresonanzfrequenzen der Querquarze Q3, Q4 und der Dämpfungspol der zur Quarzbandsperre ergänzten Allpaßschaltung sind auf die Bandmittenfrequenz /„. gelegt.
Die maximalen Einzelbetriebsdämpfungen der einzelnen zwischen Abschlußwiderständen betriebenen Quarze Q3 und Q4 sowie des durch den Schwingquarz Q1 gestörten Allpaßgliedes sind
ah3 = In |1 + Z/2K,3L aM = In11 + Z/2R,J
und abl win BQ-In2, wobei K,3 und R^ der Serienverlustwiderstand der Querquarze Q3 und Q4, Q die Quarzgüte, B = Δ wjm„ die relative Bandbreite des quarzgestörten Allpasses und Z der Abschlußwiderstand sind. Die gesamte maximale Betriebsdämpfung <*bmax ist größer als die Summe der Einzelbetriebsdämpfungen. Sie ergibt sich als Dämpfung des aus den drei Quarzverlustwidcrständen bestehenden ^-Gliedes zu <*bmax ~ In BQ/2 (1 + Z/JR,)2. Drückt man die Größe Z/Rq noch durch BQ aus, so erhält man die bekannte Formel ahmasta 3 In BQ- In2 für dreigliedrige Quarzsperren. Es läßt sich also lediglich durch Zuschalten der Schwingquarze Q3 und Q4 im Querzweig ohne zusätzlichen Aufwand an Schaltelementen die gleiche Betriebsdämpfung wie mit einer der bekannten dreigliedrigen Quarzsperren erreichen.
Bei den beschriebenen Schaltungen können Erdkapazitäten, Wickelkapazitäten und Eigeninduktivitäten weitgehend in die Bandpaß- bzw. Tiefpaß-
oder Allpaßelemente einbezogen werden, was bei hohen Frequenzen ebenso von Vorteil ist, wie insbesondere das Fehlen von Ubertiragerstreuinduktivitäten.
Die durch Verluste verursachten Dämpfungsver-Zerrungen sind vorwiegend durch den Abstand zwischen Cu00 und «)ei bestimmt. Sie sind wegen der bei diesen Anwendungsfällen großen Abstände relativ klein und langwellig.
Die Entzerrung kann durch Einschalten eines auf den Wellenwiderstand Z bezogeinen Dämpfungsgliedes zwischen Bandsperre und Tief- bzw. Allpaßglied der Gesamtschaltung erfolgen. Eine entsprechende Ausführung ist in F i g. 5 gezeigt, in der nur mehr der in den F i g. 2 bis 4 mit den Bezugsireichen Λ, B, C und D kenntlich gemachte Teilvierpol dargestellt ist. Ein derartiges Dämpfungsglied kann beispielsweise aus einem Widerstand R, im Querzweig und einem weiteren Widerstand R2 Im Langszvig bestehen. Das Dämpfungsglied kann auch unter Zuschaltung eines weiteren Widerstandes symmetrisch ausgebildet sein und kann dem Allnaß- bzw. Tiefpaßglied vor- und/ oder nachgeschaltct sein. Das Dämpfungsglied hat die Dämpfung der im Durchlaßbereich maximal auftretenden Verzerrung. Die Entzerrung kommt dadurch zustande, daß dieses Dämpfungsglied zu den Grenzfrequenzen hin immer weniger wirkt und somit ein der Verzerrung entgegengesetztes Verhalten zeigt. Bei den angegebenen Schaltungen fallen die störenden Grund- oder Oberwellen der Quarze in den Bandpaßsperrbereich und stören den Durchlaßbereich der Gesamtschaltung kaum. Die Übersetzung der Quarzsperrenschaltung erfolgt kapazitiv an den Bandpaßlängskondensatoren.'Weitere Vorteile bestehen darin, daß die Schaltung mit einem großen C^C^-Verhältnis der Quarze realisierbar ist und daß die Durchlaßbereiche dieser Schaltungen im allgemeinen durch zwei Widerstände entzerrbar sind.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 5C9 5

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Als Bandsperre wirksames Weichennetzwerk mit einem Weichenallpaß, der durch Zuschalten s von Quarzen zu einer Quarzbandsperre ergänzt ist und der aus zwei gleichen Frequenzweichen besteht, deren Teilfilter spiegelbildlich in Kette geschaltet sind und weiterhin gerade, zueinander reziproke charakteristische Funktionen vom Grad 2n (n = 1, 2, 3 ...) besitzen und als Bandpässe bzw. Bandsperren ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen je zwei gleichartige Tcilfiller (11, W bzw. 12,12') Vierpole (VP1 bzw. VPl) geschaltet sind, die bezüglich ihrer Ubcrtragungseigenschaften als gleiche Allpaß- oder Tiefpaßketten ausgebildet und derart bemessen sind, daß die elektrischen Eigenschaften des gesamten Weichennetzwerkes (1, 10) bis auf eine Zusatzphase mit den in Teilfrequenzbereichen vorgegebenen elektrischen Eigenschaften der zwischengeschalteten Vierpole (KPl, VPl) übereinstimmen, und dabei der im Bandpaßzweig liegende Vierpol (VPX) durch Zuschalten von Schwingquarzen (Q1 ,Q2)ZVi einer Bandsperre ergänzt ist. jj
2. Quarzbandsperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bandpaßzweig (U) wenigstens einem der dem zugeschalteten Vierpol (VPl) unmittelbar vor- und/oder nachgeschalteten Querparallelresonanzkreise (L2, C2) der Weichenteilfilter (11, 1Γ) ein Schwingquarz (z. B. Q3) parallel geschaltet ist und daß bei Verwendung zweier Schwingquarze (Q3, Q4) diese durch den zwischengeschalteten Vierpol (VPl) entkoppelt sind, der bei der Serienresonanzfrequenz der Schwingquarze (63. Qa) eine Phasendrehung von (2n - 1) n/2 erzeugt (n = 1,2, 3...) (F ig. 3).
3. Quarzbandsperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ergänzung des zwischengeschalteten Vierpols (VPl) zur Quarzbandsperre nur durch in einem Querzweig liegende Schwingquarze (Q3, Q4) erfolgt, die durch Reaktanzvierpole entkoppelt sind, die bei der Serienresonanzfrequenz der Schwingquarze (Q3, Q4) eine Phasendrehung von etwa (2 π - 1) n/2 erzeugen (n = 1, 2, 3...) (F ig. 4).
4. Quarzbandsperre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung gleichen Ubertragungsverhaltens der Vierpole (VPl, VP2) dem im Bandsperrenzweig (12, 12') zwischengeschalteten Vierpol (VP2) ein Dämpfungsglied (R1, R2) vor- und/ oder nachgeschaltet ist (F i g. 5).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3417838A1 (de) * 1984-05-14 1985-11-14 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Vierpolnetzwerk mit abschnittsweise unterschiedlicher konstanter daempfung

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4825467A (en) * 1986-11-25 1989-04-25 International Telesystems, Inc. Restricted access television transmission system
DE102011012811B4 (de) * 2011-03-02 2019-12-24 Heinz Lindenmeier Elektronisch gesteuerter Hochfrequenz-Phasenschieber mit analog einstellbarer Phase

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3009120A (en) * 1961-11-14 Electric
DE1142424B (de) * 1954-12-10 1963-01-17 Gen Electric Co Ltd Als Bandsperre wirksame Schaltungsanordnung mit einem oder mehreren Schwingkristallen
US2938084A (en) * 1957-12-06 1960-05-24 Bell Telephone Labor Inc Hybrid branching networks
US3135932A (en) * 1959-08-14 1964-06-02 Bell Telephone Labor Inc Signal delay system
US3017584A (en) * 1959-11-25 1962-01-16 Bell Telephone Labor Inc Wave transmission network
BE624163R (fr) * 1961-10-27 1963-04-29 Bell Telephone Mfg Elektrische golffilter.
DE1268289B (de) * 1966-11-16 1968-05-16 Siemens Ag Allpass hoeherer Ordnung fuer elektrische Schwingungen und seine Verwendung zur Verwirklichung einer Bandsperre
US3566314A (en) * 1968-02-27 1971-02-23 Bell Telephone Labor Inc Crystal band-pass filter with controlled attenuation between passbands

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3417838A1 (de) * 1984-05-14 1985-11-14 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Vierpolnetzwerk mit abschnittsweise unterschiedlicher konstanter daempfung

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