DE1957760B2 - Filter mit mehreren bimodalen netzwerken - Google Patents

Description

Dann liegen beide Innenleiter auf dem gleichen F i g. 5 in der Ersatzschaltung eines solchen Kopp-Potential, und der das bimodale Netzwerk 11 bildende lers konzentrierte Impedanzelemente verwendet wer-Abschnitt der Übertragungsleitung stellt bezüglich des den. In F i g. 5 sind die beiden Adern durch zwei Signals eine Länge einer koaxialen Übertragungs- festgekoppelte Spulen 50 und 51 dargestellt,
leitung mit dem Wellenwiderstand Z₁ dar. Wenn 5 Die Kapazität zwischen den beiden Leitern wird jedoch das Signal auf dem Leiter 30 das Ende des durch die beiden Kondensatoren 52 und 53 wiederNetzwerkes 11 erreicht, erfährt es im Übertrager 24 gegeben. Die vier Koppleranschlüsse sind mit den eine relative Phasenverschiebung von 180° mit Bezug Ziffern 1, 2,3 und 4 bezeichnet, wobei die Anschlüsse 1 auf das Signal des Leiters 31. Auf Grund dieser und 4 das eine Paar von konjugierten Anschlüssen Phasenverschiebung haben die Signale der beiden io und die Anschlüsse 2 und 3 das andere Paar bilden. Innenleiter jetzt zwar gleiche Amplitude, aber eine Wenn die Selbstinduktivität jedes Leiters L und die

Phasenverschiebung um 180°, so daß der antisymme- gesamte Kapazität zwischen den Leitern C ist, so ertrische Modus vorliegt. Dann wirkt das Netzwerk 12 rechnet sich der Wellenwiderstand Z₀ des Kopplers zu gegenüber den Signalen als Zweidrahtabschnitt einer

Übertragungsleitung mit dem Wellenwiderstand Z₂, 15 2T₀ = VL/C (1)

wobei Z₂ kleiner als Z₁ ist.

Im nächsten Moden-Wandler 16 erfahren die Si- _{und das EnergieteilervernäItnis ist leich} j _bei einer gnale eine zweite relative Phasenverschiebung von Winkelfrequenz
180°, wodurch der symmetrische Anregungsmodus ^H ,- -

für die Leiter 30 und 31 wiederhergestellt wird. Folg- ao _Wo = ]/_!_ (2)

lieh wirkt das Netzwerk 13 als Abschnitt einer ko- y LC

axialen Übertragungsleitung mit dem Wellenwiderstand Z₁. .^Die Signalaufteilung als Funktion der Frequenz

Entsprechend stellt das antisymmetrisch angeregte ^w'rd durch die Kurven 60 und 61 in F i g. 6 angege-Netzwerk 14 einen Abschnitt einer Leitung mit dem 25 ben, die die Amplitude der übertragenen Signalkleineren Wellenwiderstand Z₂ dar. komponenten ? und der reflektierten Quadratur-Signal-

F i g. 3 zeigt symbolisch das Filter nach F i g. 2 komponente k angeben, wobei
mit abwechselnden Abschnitten einer Übertragungsleitung des Wellenwiderstandes Z₁, gefolgt von Ab- I ² + \k^]i = 1 . (3) schnitten der Übertragungsleitung mit dem kleineren 30

Wellenwideistand Z₂. Man erkennt, daß durch Aus- Grundsätzlich hat die übertragene Komponente ein

nutzung der unterschiedlichen Moden-Ansprechwertc Maximum bei der Frequenz Null und nimmt mit einer Doppelleiter-Koaxialleitung wesentlich verschie- steigenden Frequenzen ab. Die reflektierte Kompodene elektrische Eigenschaften ohne Veränderung des nente hat dagegen ein Minimum bei der Frequenz Null physikalischen Aufbaus der Leitung realisiert werden. 35 und nimmt mit steigenden Frequenzen zu. Bei der Allgemeiner gesagt, hat die Einführung periodischer Übergangsfrequenz w₀ sind die beiden Komponenten Moden-Übergänge entlang einer bimodalen Anord- gleich.

nung den Effekt, daß die Netzwerkeigenschaften der Wie die Ersatzschaltung nach F i g. 5 zeigt, ist ein

beiden Moden sich addieren. Quadratur-Hybridkoppler bisymmetrisch oder doppelt-

F i g. 4 zeigt ein erfindungsgemäßes Ausführungs- 40 achssymmelrisch mit Bezug auf zwei zueinander rechtbeispiel eines Koppelfilters 40 mit einer Reihen- winklige Achsen z-z und γ-γ von denen jede den schaltung von Quadratur-Hybridkopplern 41 bis 4fi Koppler in zwei identische Zweipole aufteilt. Diese Dabei wird der Ausdruck »Quadratur-Hybridkoppler« werden im folgenden als «zweigeteilte Prototypen! in seinem üblichen Sinn benutzt, um ein Energie- be^eichn-t und lassen sich bequem zur Untersuchung teilernetzwerk mit vier Anschlüssen zu beschreiben, bei 45 des Kopplers verwandt η da jeder von ihnen alle dem die Anschlüsse paarweise vorhegen, wobei die Eigenschaften des ursprünglichen Vierpols aufweist, jedes Paar bildenden Anschlüsse konjugiert zueinander Der Koppler läßt sich auch als »bimodal« kennsind und mit den Anschlüssen des anderen Paares zeichnen, womit gemeint ist, daß in jeder Gruppe von koppeln. Außerdem hegen die aufgeteilten Signal- Anschlüssen / der Kehrwert von V ist und daß jede komponenten um 90° außer Phase, worauf die Be- 50 Gruppe von Anschlüssen der Kehrwert der änderet zeichnung »Quadratur«-Koppkr beruht. Gruppe ist. Dies soll nachfolgend durch getrennte An

Im folgenden wird der Aufbau einer Vielzahl von regung des Kopplers in dem symmetrischen und dent Koppelnlteranordnungen mit Quadratur-Hybndkopp- antisymmetrischen Modus gezeigt werden,
lern beschrieben. Zur Erläuterung soll dabei besonders Entsprechend Fig 4 sind die das Filter 40 bil

auf Koppler mit konzentrierten Elementen eingegan- 55 denden Koppler in Paaren 41-42 43-44 und 45-4< gen werden, da diese sich am einfachsten beschreiben angeordnet, wobei jedes Paar einem der bimodalet lassen ... -ei · Netzwerkeil, 12 und 13 in Fig I entspricht

^ja&iÄSss ssrss s?tÄ r ^der rsr ^Ls^pr r£

? S Z

Länge ein kleiner Bruchteil der Wellenlänge bei der B₀ STAKES?? ÄnSiS Z
I h W d ^ TT

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Betnebsfrequenz ist. In typischer Weise werden Längen der Symmetrieachsen 1^V. mitTnTm Paar von An

m der Größenordnung von einem Achtel der Wellen- Schlüssen 1 und 3 eeknrmJi Jet a- ™!1mi mi

länge und weniger verwendet. Die Leiter können ent- BezmTauf die and T '· ⁰V³T⁵*"⁵

weder gegenseitig verdrillt sein, um eine konstante Benachbarte it S*"¹™*™**™ ^]κ&^η

gegenseitige Orientierung beizubehalten oder können 65 bzw Ä iL ^ S" ^PhaT

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