DE2114056A1

DE2114056A1 - Abstimmbare Schwingschaltung

Info

Publication number: DE2114056A1
Application number: DE19712114056
Authority: DE
Inventors: Carlson David John
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1970-03-23
Filing date: 1971-03-23
Publication date: 1971-10-07
Also published as: US3649937A; GB1309212A; ES389481A1; BE764661A; AT322645B; CA946947A; JPS5136081B1; DK139830C; SE367104B; DK139830B; DE2114056C3; DE2114056B2; NL7103823A; FR2084985A5

Description

RCA No. 61,301

U.S. Serial No. 21,563

Filed: March 23_f 1970

RCA - Corporation, New York, N.Y., USA

Abstimmbare Schwingschaltung

Die Erfindung betrifft eine abstimmbare Schwingschaltung mit einem auf der einen Oberfläche einer dielektrischen Platte angeordneten elektrisch leitenden Material, das eine auf einem Bezugspotential liegende leitende Grundebene bildet. Bei der Erfindung handelt es sich insbesondere um einen UHF-Tuner, der elektronisch, nämlich mittels wenigstens eines Bauelementes mit spannungsabhängig veränderbarer Kapazität abstimmbar ist.

Bei einem UHF-Tuner eines Fernsehempfängers sind gewöhnlich in mehreren Teilen eines leitenden Gehäuses kapazitiv abgeschlossene unsymmetrische Übertragungsleitungen enthalten. Jede Übertragungsleitung weist typisch einen innerhalb der Abteilung montierten Leiter auf, der mit einem Plattenkondensator mit Luftdielektrikum abgeschlossen ist. Ständerplatten des Kondensator« sind am einen Ende des Leiters der entsprechenden Übertragungsleitung befestigt, während Rotorplatten der Kondensatoren sämtlicher Übertragungsleitungen auf eine Abstimmwelle montiert sind, die durch die verschiedenen Abteilungen des Tunergehäuses ▼erläuft·

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Da das UHF-Fernsehband 70 Kanäle umfaßt, ist es schwierig, einen zuverlässigen und zugleich preisgünstigen Vorwahlabstimmmechanismus herzustellen, bei dem die Abstimmung ähnlich der VHF-Raststufenabstimmung (Kanäle 2 bis 13) der meisten Fernsehgeräte erfolgt. Außerdem erfordert die Fertigung der bekannten UHF-Tuner beträchtliche Handarbeit, und wegen der betreffenden Frequenzbereiche müssen enge Toleranzen eingehalten werden·

Diese Nachteile werden dadurch vermieden, daß ein UHF-Tuner gemäß der Erfindung durch eine Vorrichtung mit spannungsabhängiger Kapazität wie z.B. Dioden mit variabler Kapazität (Kapazitätsdioden) abgestimmt wird. Der Tuner enthält auf einer dielektrischen Platte ausgebildete Übertragungsleitungen, die jeweils zwei leitende Abschnitte enthalten, welche sich auf der einen Seite der Platte gegenüber einer auf der anderen Plattenseite angeordneten Grundebene befinden. Eine Abstimmkapazität wie z.B. eine Kapazitätsdiode ist zwischen die beiden leitenden Abschnitte jeder der Ubertragungsleitungen geschaltet« Vorzugsweise können zwei Ubertragungsleitungen dadurch voneinander isoliert werden, daß die leitenden Abschnitte für die Leitungen auf entgegengesetzten Seiten der Platte angeordnet werden. Weiterhin können einander entsprechende Enden der beiden zu isolierenden Leitungen zu entgegengesetzten Rändern der Platte hingerichtet sein.

Erfindungsgemäß kann ferner auf der dielektrischen Platte eine Zweikreis-Abstimmschaltung ausgebildet werden. Sie enthält zwei Ubertragungsleitungen mit jeweils zwei leitenden Abschnitten, welche durch ein Bauelement mit veränderbarer Kapazität gekoppelt sind und sich auf der einen Oberfläche der Platte gegenüber einer auf der entgegengesetzten Plattenoberfläche angeordneten leitenden Grundebene befinden. Eine gleichmäßige Kopplung zwischen den zwei Kreisen, die beide über ein breites Frequenzband abstimmbar sind, wird durch zwei Kopplungsanordnungen gewährleistet, von

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denen die eine für eine Hauptkopplung zum unteren Ende des gewünschten Bandes hin die ersten leitenden Abschnitte der beiden Kreise miteinander verbindet, während die zweite Kopplungsanordnung die zweiten Abschnitte der beiden Kreise miteinander verbindet, um eine Hauptkopplung zum oberen Ende des Bandes hin herzustellen.

Erfindungsgemäß ist eine bequeme VorwahlabStimmung möglich, da für die Abstimmung nicht die präzise mechanische Voreinstellung einer verstellbaren Kondensatorwelle erforderlich ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß ein UHF-Tuner gemäß der Erfindung in Massenproduktion herstellbar ist und weniger Präzisionshandarbeit erfordert als die Herstellung von Tunern bekannter Art.

An einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Erfindung nun näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 die schematische Schaltungsanordnung eines UHF-Tuners gemäß der Erfindung für ein Fernsehgerät;

Fig. 2 eine perspektivische, teilweise aufgebrochene Ansicht des Tuners gemäß Fig. 1;

Fig. 3 die Unterseite des Tuners;

Fig. 4 eine linke Seitenansicht des Tuners, dessen Deckel und Chassis zur Freilegung seiner Bestandteile weggebrochen sind;

Fig. 5 eine rechte Seitenansicht des Tuners ähnlich Fig. 4;

Fig. 6 eine maßstäblich gezeichnete Draufsicht auf einen Tragkörper mit einem Muster gemäß Fig. 4, wobei alle Bauelemente des Tuners und ein Beschichtungsmaterial des Tragkörpers entfernt wurden;

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Fig. 7 eine ebenfalls maßstäblich gezeichnete Draufsicht auf den Tragkörper mit den Mustern gemäß Fig* 5» wobei ebenfalls alle Bauelemente und das Beschichtungsmaterial fehlen;

Fig»8a bis d eine Reihe von Kurven, bei denen es sich um Diagramme der Abstimmkapazität als Funktion der Resonanzfrequenz der abstimmbaren Schwingkreise des Tuners handelt;

Fig. 9 eine vergrößerte Teilansicht des Tragkörpers mit Einzelheiten des Tuners;

Fig.10a bis c vergrößerte Teilschnittansichten des Tragkörpers mit einer der justierbaren GIeichlaufinduktivität en, die für minimalen, nominalen und maximalen Induktivitätswert eingestellt ist;

Fig.lla bis e eine Reihe von Kurven stehender Spannungswellen zur Erläuterung der Betriebsweise des Tuners ;
und

Fig. 12a bis e eine Folge von Kurven stehender Stromwellen, die den Kurven gemäß Fig. 11 entsprechen·

In der Zeichnung sind gleiche Teile durchgehend mit gleichen Bezugszeichen versehen. Ein UHF-Tuner 50 für ein Fernsehgerät ist in einem metallischen Gehäuse 52 eingeschlossen, das auf einem Bezugspotential, beim dargestellten Beispiel auf Masse gehalten wird. Der UHF-Tuner enthält eine HF-Verstärkerstufe 54, eine Oszillatorstufe 56, eine Mischstufe 58 und eine ZF-Verstärkerstufe 60. Mittels einer (nicht dargestellten) Antenne empfangene UHF-Fernsehsignale werden an eine UHF-Eingangsklemme 62 angelegt. Die Eingangssignale werden in der Verstärkerstufe 5k verstärkt und in der Mischstufe 58 den örtlich erzeugten Signalen

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der Oszillatorstufe 56 überlagert. Das dadurch entstehende ZF-Signal wird dann in der Stufe 60 verstärkt. Das verstärkte ZF-Ausgangssignal steht an einer ZF-Ausgangsklemme Gk zur Verfügung.

Der Tuner besitzt vier abstimmbare Schwingkreise 66, 68, 70 und 72. Der Schwingkreis 66 gehört zum Eingangskreis des HF-Verstärkers, während die Schwingkreise 68 und 70 Teil eines Zweikreis-Stufenkopplungsnetzwerkes sind, das sich zwischen der Verstärkerstufe 5^ und der Mischstufe 58 befindet. Der Schwingkreis 72 schließlich stellt die Schwingungsfrequenz der Oszillatorstufe 56 her.

Die abstimmbaren Schwingkreise 66, 68, 70 und 72 enthalten Übertragungsleitungsanordnungen, die mittels Kapazitätsvariationsdioden abgestimmt werden. Alle Übertragungsleitungsanordnungen enthalten leitende Elemente, die auf beiden Oberflächen einer dielektrischen Platte ausgebildet sind. So enthält der Schwingkreis 66 miteinander ausgerichtete Übertragungsleitungsabschnitte 67a und 67b, der Schwingkreis 68 Abschnitte 69a und 69b, der Schwingkreis 70 Abschnitte 71a und 71b und der Schwingkreis 72 schließlich Abschnitte 73a und 73b. Das eine Ende der jeweiligen zweiten Leitungsabschnitte 67b, 69b, 71b und 73t> liegt an einem Bezugspotential. Jedes dieser Paare von Leitungsabschnitten arbeitet zusammen mit der auf der entgegengesetzten Seite der dielektrischen Platte befindlichen Grundebene als Übertragungsleitungen.

Zwischen die beiden Abschnitte jeder zusammengesetzten Übertragungsleitung sind eine Abstimm-Kapazitätsdiode 75, 79, 83 bzw. 87 sowie eine justierbare Gleichlaufinduktivität 77, 8l, 85 bzw. 89 geschaltet. Jede dieser in Reihe liegenden Kapazitätsdioden 75» 79, 83 und 87 hat einen Kapazitätswert, dessen Größe sich umgekehrt mit der Größe der an die Diode angelegten Sperrvorspannung ändert. Die Schwingkreise 66, 68 und 70 sind so bemes-

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sen, daß sie über das Frequenzband zwischen 470 MIz und 890 MHz abstimmbar sind, während der Schwingkreis 72 der Oszillatorstufe 56 im Frequenzbereich zwischen 517 MHz und 931 MHz schwingen kann·

Die zusammengesetzten Übertragungsleitungen sind so bemessen, daß die jeweils zweiten Abschnitte 67h, 69b und. 71b sich bei einer Frequenz oberhalb 89O MHz, der höchsten, gewünschten Frequenz, auf welche der Schwingkreis abgestimmt werden muß, in Lambda/4-Resonanz befinden. Die jeweiligen ersten Leitungsabschnitte 67a, 69a und 71a sind dagegen so bemessen, daß sie sich oberhalb dieser höchsten Frequenz von 89O MHz in Lambda/2-Resonanz befinden. Ahnlich weisen der zweite Abschnitt 73b bzw. der erste Abschnitt 73a des zum Oszillator gehörenden Schwingkreises 72 bei einer Frequenz oberhalb 931 MHz Lambda/4-Resonanz bzw. Lambda/2-Resonanz auf.

Die Resonanzfrequenz jedes Abschnitts kann dadurch gemessen werden, daß man die Abstimm-Kapazitätsdiode und die justierbare GIe ichlauf induktiv! tat elektrisch abtrennt und dann in den zu untersuchenden Abschnitt einen Einheitsenergieimpuls eingibt. Aufgrund dieses Einheitsimpulses wird der Abschnitt gleichzeitig bei mehreren zusammenhängenden Frequenzen ansprechen, die beispielsweise mittels eines Oszilloskopes geisessen werden können. Die Grundresonanzfrequenz ist die im ansprechenden Abschnitt festgestellte niedrigste Frequenz. Die Resonanxforin kann dadurch bestimmt werden, daß man die Verhältnisse der stehenden Wellen längs des Abschnittes mißt, um die Maxima und Nullstellen der Spannung zu bestimmen.

In einer leitenden Verkleidung (Fig. 2) ist ein dielektrischer plattenförmiger Tragkörper 91 montiert, der die zusammengesetzten

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Ubertragungsleitungen trägt. Die Verkleidung umfaßt lösbare Deckel 99 und 101 und ein Rahmenteil oder Chassis 97- Auf entgegengesetzten Seiten des Tragkörpers 91 befinden sich zwei Grundebenenabschnitte 93 und 95 (Fig. 4, 5, 6 und 7). Die zusammengesetzten Übertragungsleitungen 69, 7I und 73 sind gegenüber dem zugehörigen Grundebenenabschnitt 95 angeordnet, während die zusammengesetzte Übertragungsleitung 67 des HP-Eingangskreises dem zugehörigen Grundebenenabschnitt 93 gegenüberliegt. Dies ist genauer aus Fig. 6 und 7 erkennbar, welche ungefähr maßstäblich den Tragkörper 91 und seine leitenden Bereiche zeigen. Der Tragkörper ist 86 mm hoch und 89 mm breit. Obwohl die verschiedenen zusammengesetzten HF-Übertragungsleitungen 67, 69 und 71 so bemessen sind, daß sie bei einer gegebenen Diodenkapazität ungefähr bei der gleichen Frequenz schwingen, unterscheiden sie sich geringfügig in der Größe, damit die Effekte kompensiert werden, die durch die verschiedenen, gemäß Fig. 4 und 5 angeschlossenen Bauelemente des Tuners eingeführt· werden.

Der Tragkörper 91, der ungefähr 1.3 mm dick ist, wird aus einem Aluminiumoxidmaterial gefertigt, das aus ungefähr 85 % Al₀O- und 15 % einer Mischung aus Kalziumoxid, Magnesiumoxid und Siliciumdioxid besteht. Ein auf beide Oberflächen des Substrates aufgebrachtes leitfähiges Muster ist ungefähr 13 Mikron dick und besteht aus Silber und Glas, das bei 900 ° C verschmolzen worden ist. Das gesamte Muster ist mit einer Verkupferung überzogen, deren Dicke 5 Mikron bis 13 Mikron beträgt. Ein gegen Feuchtigkeit und Lötmittel beständiges gehärtetes Silikon ist auf den gesamten Tragkörper und das verkupferte Muster aufgebracht mit Ausnahme der Kontaktflächen, die zum elektrischen Anschluß der Bauelemente des Tuners an das Muster des Tragkörpers dienen.

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Die freiliegenden Anschlußkontaktflächen auf dem Tragkörper erleichtern den schnellen und genauen Zusammenbau des Tuners. In Fig. 2, k und 5 sind die leitenden Abschnitte auf dem Tragkörper (die Leitungsabschnitte, die Grundebenenabschnitte und die zum Oszillatorkreis gehörenden Kondensatorplatten) schraffiert dargestellt, um anzudeuten, daß die Isolierschicht, die normalerweise diese Teile bedeckt, entfernt worden ist.

Die Form der Leitungsabschnitte 6 7b, 69b und 71b gewährleistet einen relativen Gleichlauf zwischen den abstimmbaren Schwingkreisen 66, 68 und 70 und dem abstimmbaren Schwingkreis 72 des Oszillators. Bei dieser Form handelt es sich um eine exponentielle Verjüngung zwischen dem an Masse liegenden Ende und demjenigen Ende jedes Abschnitts, an dem sich die Diode befindet. Die exponentielle Verjüngung hat eine Abwandlung der Impedanz/Frequenz-Kurve jeder der zusammengesetzten Übertragungsleitungen 67f 69 und 71 zur Folge. Der Einfluß einer gegebenen Kapazitätsänderung auf die Abstimmfrequenz ändert sich also über das Frequenzband, woraus sich ähnliche Kurvenformen für die Diagramme der Abstimmkapazität als Funktion der Resonanzfrequenz für die HF-Schwingkreise 66, 68 und 70 und den Oszillator-Schwingkreis 72 ergeben. Die ähnlichen Kurvenformen sind in Fig. 8 gezeigt. Die Kurve a stellt das Diagramm der Abstimmkapazität als Funktion der Resonanzfrequenz für den Schwingkreis 72 dar, während die Kurven b, c und d das Diagramm der Abstimmkapazität als Funktion der Resonanzfrequenz für den Schwingkreis 66 für verschiedene Induktivitätseinstellungen der justierbaren GIeichlaufinduktivität 77 repräsentieren, nämlich für minimalen, nominellen und maximalen Induktivitätswert. Die justierbaren GIeichlaufinduktivitäten werden noch genauer beschrieben werden. Da die Kurvenformen (Krümmungen) der Diagramme der beiden abstimmbaren

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Schwingkreise ähnlich sind, befinden diese sich über ihr gesamtes jeweiliges gewünschtes Frequenzband im Gleichlauf.

Die Resonanzfrequenz jeder der Übertragungsleitungen wird durch ihre Gesamtreaktanz bestimmt, welche die Blindwiderstände der oberen und unteren fluchtenden Abschnitte, der Kapazitätsvariationsdiode und der justierbaren Gleichlaufinduktivität umfaßt. Der vom oberen Abschnitt beigesteuerte Blindanteil ändert sich nichtlinear mit der Frequenz, während der Blindanteil der Kapazitätsdiode und der GIeichlaufinduktivität eine kapazitive Reaktanz ist, deren Größe durch die Abstimmspannung festgelegt ist (in allen abstimmbaren Schwingkreisen können identische Kapazitätsdioden verwendet werden, die mit der gleichen Abstimmspannung beaufschlagt werden). Durch Justieren der Abstimmspannung wird die kapazitive Reaktanz geändert und die Übertragungsleitung über das Frequenzband abgestimmt· Damit ein richtiger Gleichlauf zwischen dem Oszillator und den abstimmbaren HF-Schwingkreisen gewährleistet ist, muß der abstimmbare Schwingkreis des Oszillators für jeden Einstellwert der Abstimmspannung um einen gegebenen konstanten Betrag oberhalb der abstimmbaren HF-Schwingkreise schwingen. Die ungleich geformten unteren Abschnitte der abstimmbaren Schwingkreise zur Wahl der HF-Signale und des Oszillator-Schwingkreises haben eine Abwandlung der Änderungsrate der Gesamtreaktanz mit der Frequenz zur Folge. Insbesondere weist der untere Abschnitt jeder der HF-Übertragungsleitungen eine exponentielle Verjüngung, der untere Abschnitt der übertragungsleitung des Oszillators dagegen eine praktisch lineare Verjüngung auf. Folglich unterscheiden sich diese Abschnitte in ihrer Änderungsrate der Reaktanz in Abhängigkeit von der Frequenz sowohl voneinander als auch von ihren entsprechenden oberen Abschnitten. Die Gesamtreaktanz jeder Übertragungsleitung ändert sich dadurch so mit der Frequenz,

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daß sich der gewünschte Gleichlauf zwischen den HF-Schwingkreisen und dem Oszillator-Schwingkreis ergibt. Es sex darauf hingewiesen) daß die verschiedenen zulaufenden Ränder des oberen Abschnitts jeder Übertragungsleitung die Randeffekte der elektromagnetischen und elektrostatischen Felder an den Abschnittenden kompensieren.

Die Formgebung der Abschnitte 67b, 69b und 71b der entsprechenden zusammengesetzten Übertragungsleitungen gewährleisten einen Relativ-Gleichlauf erster Ordnung jedes der verschiedenen HF-Schwingkreise mit dem Oszillator-Schwingkreis. Dennoch müssen die abstimmbaren Resonanzkreise auch im Bezug aufeinander ausgerichtet sein, damit Bauteiltoleranzen kompensiert werden. Dies bedeutet, daß die das Kapazitätsverhalten jedes Schwingkreises darstellenden Diagramme in Bezug auf die anderen abstimmbaren Schwingkreise frequenzweise richtig zentriert werden müssen.

Es wurde festgestellt, daß die Serieninduktivität der Le it er drähte jeder Kapazitätsdiode 751 79» 83 und 87 ein wesentlicher Parameter bei der Bestimmung der Resonanzfrequenz für eine gegebene Diodenkapazität ist, besonders as unteren Ende des ÜHF-Frequenzbandes. Beispielsweise führt ein Zuwachs der Leiterlängen der Kapazitätsdiode 75 von weniger als O.25 cm dazu, daß die Kapazität, die vom Schwingkreis 66 für eine Resonanz bei 470 MHz benötigt wird, um mehrere Pikofarad verringert wird» Dieser Serieninduktivitätseffekt kann möglicherweise eine Verstimmung zwischen den verschiedenen abstimmbaren Schwingkreisen 66, 68, 70 und 72 und auch Abweichungen der Tuner untereinander zur Folge haben."Der Induktivitätseffekt ist jedoch steuerbar und kann als Mittel zum Zentrieren oder Ausrichten der abstimmbaren Schwingkreise dienen.

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Für jede der Kapazitätsdioden 75t 79, 83 und 87 befindet sich im Tragkörper 91 ein Loch. Entsprechend Fig. 9, die eine vergrößerte Teilschnittansicht des Tragkörpers 91 ist und einen Teil der zusammengesetzten übertragungsleitung 67 zeigt, sitzt die Kapazitätsdiode 75 in einem Loch 75a im Tragkörper. Dieses Loch 75a dient zur Festlegung der Lage des Körpers der Diode 75 und bringt die Komponenten genau in die richtige Position.

Die Diode 75 ist auf entgegengesetzten Seiten des Loches 75a an zwei Anschlußkontaktflächen 75b und 75c befestigt. Die Anschlußkontaktfläche 75c befindet sich auf dem zweiten Abschnitt der Übertragungsleitung, während die Kontaktfläche 75b eine gesonderte leitende Fläche ist. Die beiden Anschlußkontaktflächen 75b und 75^C haben einen vorbestimmten Abstand voneinander und tragen dazu bei, die Serieninduktivitätsänderungen auf ein Minimum herabzusetzen, da sie die Leiterlängen der Kapazitätsdiode 75 festlegen. Außerdem verkleinert das Loch 75a im Tragkörper 91 das Dielektrikum angrenzend an den Körper der Diode 75» wodurch die verteilte Nebenschlußkapazität zwischen den Enden der Diode weitestgehend verkleinert wird. Zudem entfällt die Notwendigkeit, die Diodenleiter während der Montage der Komponenten zu biegen (wodurch ihre Induktivität erhöht wird).

Die justierbare Gleichlaufinduktivität 77 ist in Reihe zwischen die Anschlußkontaktfläche 75*> und das eine Ende des ersten Abschnitts 67a der zusaauaengesetzten übertragungsleitung 67 geschaltet. Die Induktivität 77 besteht aus einem dünnen breiten Kupferstreifen, der zur Änderung seiner Induktivität justiert werden kann, und zwar kann zu diesem Zweck die Gestalt der Schleife von einem hohen dünnen Gebilde für minimale Induktivität bis zu einem mehr kreisförmigen Gebilde für maximale Induk-

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tivität geändert werden. Dies ist in Fig. 10a bis c verdeutlicht , -wo die justierbare Gleichlaufinduktivität 77 in ihrer Einstellung für minimale, nominelle bzw. maximale Induktivität dargestellt ist. Die justierbare Serieninduktivität für jede zusammengesetzte übertragungsleitung 67, 69, 71 und 73 überdeckt kleinere Induktxvitätsänderungen infolge der Diodenleiterlänge und schafft eine steuerbare Serieninduktivitätswirkung .

Die Zentrierung des Gleichlaufs für jeden der Schwingkreise 66, 68, 70 und 72 erfolgt durch Justieren der Gestalt der zu jeder zusammengesetzten übertragungsleitung gehörenden induktiven Schleife. Die Wirkung der Justierung der Induktivität 77 ist in Fig. 8 erkennbar, wo die drei Diagramme der Abstimmkapazität als Funktion der Resonanzfrequenz (Kurven b, c und d) die Einstellung auf minimalen, nominellen bzw. maximalen Induktivitätswert repräsentieren. Die induktiven Schleifen werden so einjustiert _f daß sich der richtige konstante Frequenzabstand zwischen den Resonanzfrequenzen der abstimmbaren HF-Schwingkreise und derjenigen des abstimmbaren Oszillator-Schwingkreises über ihre Frequenzbänder ergibt.

Die an die Eingangsklemme 62 angelegten empfangenen ÜHF-Fernsehsignale gelangen zum HF-Verstärkereingangskreis, also zum Schwingkreis 66 über ein Hochpaßfilter, das Induktivitäten 7k und 76 und einen Kondensator 78 enthält. Der Hochpaß läßt Frequenzen innerhalb des UHF-Bandes durch, also Frequenzen von 470 MHz bis 890 MHz. Der abstimmbare Schwingkreis 66 ist über einen Kondensator 80 mit dem Emitter eines Verstärkertransistors 82 in Basisschaltung gekoppelt. Darstellungsgemäß ist der Transistor 82 in ein leitendes Gehäuse eingekapselt, das über einen Leiter 1O2 an Masse liegt, wodurch die Wahrscheinlichkeit parasitärer Schwingungen verringert wird.

Die Betriebsspannung für den Transistor 82 wird von einer Quelle B+ geliefert und an eine Klemme 8k angelegt, die mittels eines Durchführungskondensators 103 für Hochfrequenzen nach Hasse überbrückt ist. Die Betriebsspannung wird an den Kollektor des Transistors 82 über eine HF-Entkopplungsinduktivität 86, einen Widerstand 88 und eine HF-Drossel 90 angelegt. Die Drossel 90 ist ein einzelnes Bauelement, das einen Widerstand mit einem Wert von 10 Kiloohm enthält, dessen Draht als Induktivitätsspule gewickelt ist. Elektrisch sind beide parallel geschaltet. Der Widerstand verkleinert den Gütefaktor Q der Drossel und somit die Möglichkeit ungewollter parasitärer Resonanzen. Zur Vervollständigung des Kollektor-Emitter-Gleichstromkreises liegt der Emitter des Transistors 82 über einen Widerstand 92 an Masse.

Die Basisvorspannung für den Transistor 82 wird von der die Betriebsspannung führenden Klemme 84 über den Kollektor-Emitter-Pfad eines AVR-Transistors 9k angelegt. Eine entsprechende Regelspannung wird der Basis dieaes Transistors 9k über eine Klemme 96 zugeführt. Die Klemme 96 ist mittels eines Durchführungskondensators 105 für HF-Signale nach Masse überbrückt. Der AVR-Transistor 9k regelt die Basisvorspannung des HF-Verstärkertransistors 82 und somit die Verstärkung der HF-Verstärkerstufe. Der Transistor 9k ist als Emitterfolger geschaltet, so daß die AVR-Kreise weitgehend vom HF-Verstärker bzw. Translator 82 isoliert sind. Eine weitere HF-Isolation für die Betriebsspannung der Quelle B+ und die AVR-Schaltungsanordnung kommt durch zwei Durchführungskondensatoren 98 bzw. 100 zustande. Der Durchführungskondensator 100 stellt außerdem einen HF-Pfad niedriger Impedanz von der. Basis des Transietors 82 nach Masse her, so daß der Basisschaltungsbetrieb gewährleistet ist.

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Bin Kondensator 104 koppelt den Kollektor des Transistors 82 mit dem abstimmbaren Schwingkreis 68. Im Schwingkreis 68 erzeugte Signale werden induktiv mittels Induktivitäten 106 und 108 auf den abstimmbaren Schwingkreis 70 gekoppelt. Die Induktivität 106 sorgt für die Hauptkopplung zum niedrigen. Ende des UHF-Frequenzbandes hin, während die Induktivität 1O8 die Hauptkopplung zum höheren Ende des UHF-Bandes hin bewirkt. Zusammen bilden die Schwingkreise 68 usad 70 und die Eopplungsinduktivitäten 106 und 108 eine (doppelt abgestimmte) Zweikreis-Stufenkopplungsschaltung, welche die HF-Verstärkerstufe 54 mit der Mischstufe 58 verbindet.

Die Mischstufe 58 enthält eine Mischdiode 110, deren. Kathode an einen Anzapfungspunkt 112 im abstiinmbaren Schwingkreis 70 angeschlossen ist. Die Anode der Mischdiode 110 ist über eine Überleitungsschleife Hk₁ eine Induktivität II6 und einen Kondensator II8 mit dem Eingang der ZF-Verstärkerstufe 60, der Klemme 119-119', verbunden. Die Induktivität II6 und der Kondensator II8 sind so bemessen, daß die Ausgangsimpedanz der Diode durch eine entsprechende Transformation an die Eingangsimpedanz der ZF-Verstärkerstufe angepaßt wird. Durch Anlegen einer von der Betriebsspannungsquelle B+ gelieferten Gleichstrom-Vorspannung an die Mischdiode 110 wird durch diese ein Gleichstrom von ungefähr 1.5 Milliamperes aufrecht erhalten. Die Vorspannung für die Diode gelangt von der Klemme 8% durch die Induktivität 86, die Reihenschaltung aus Widerständen 120 und 122 und die Überleitungsschleife 114 zu ihrer Anode. Die Kathode dieser Mischdiode liegt über einen Teil des Schwingkreises 70 an Masse.

An die Mischdiode 110 werden vom Anzapfungspunkt 112 des Schwingkreises 70 verstärkte UHF-Signale und von der Oszillatoretufe

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56 eine Oszillatorschwingung angelegt. Die Mischdiode überlagert also die verstärkten UHF-Signale und das örtlich erzeugte Signal und liefert ein gewünschtes ZF-Ausgangssignal. Das Oszillatorsignal wird vom Schwingkreis 72 zu der mit der Anode der Mischdiode HO verbundenen Überleitungsschleife 114 eingekoppelt · Zwischen die induktive ÜberIeitungsschleife Il4 und den Bezugspotentialpunkt ist ein Durchführungskondensator geschaltet, der »o gewählt ist, daß sowohl für die verstärkten UHF-Signale als auch für das Oszillatorsignal ein Weg niedriger Impedanz und für ZF-Signale ein Weg höherer Impedanz nach Masse führt. Die in der Mischdiode 110 erzeugten ZF-Signale werden also weitergeleitet und zur Verstärkung an die ZF-Stufe 6o angelegt.

Die Oszillatorstufe 56 enthält einen Transistor 126, der als abgewandelter Colpitts-Oszillator geschaltet ist, dessen Frequenz durch den abstimmbaren Schwingkreis 72 bestimmt wird. Die Betriebsspannung für den Transistor 126 des Oszillators wird von der Betriebsspannungsquelle über die Klemme 84, die Induktivität 86 und den Widerstand 120 einem Verbindungspunkt I28 zugeführt, der mittels eines Durchführungskondensators für UHF-Schwingungen nach Masse überbrückt ist. Die Spannung am Verbindungspunkt 128 gelangt zum Kollektor des Transistors 126 über einen Widerstand 132 und eine HF-Drossel 134. Der Emitter des Transistors liegt für Gleichstrom über einen Widerstand 136 an Masse. Die Basisvorspannung wird von einem Spannungsteiler sri.t Widerständen I38 und l4o geliefert, der zwischen den Verbindungspunkt 128 und Masse geschaltet ist. Zur Schaffung eines frequenzabhängigen Signalweges liegt zwischen der Basis des Transistors 126 und Masse ein Kondensator 142.

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Ein Kondensator l44 verbindet den Kollektor des Transistors 126 mit dem Schwingkreis 72. Zur Aufrechterhaltung einer Schwingung wird ein Teil der am Kollektor des Transistors erzeugten Spannung durch einen kapazitiven Spannungsteiler mit drei Kondensatoren 146, l48 und I50 zum Emitter des Transistors gekoppelt. Damit ein weiter Bereich von Gm-Transistoren in der Oszillatorstufe benutzt werden kann, wird der Kondensator l48 so gewählt, daß er den Hochfrequenzgang des Transistors dämpft. Es wird folglich ein mit Verlust behafteter Kondensator l48 gewählt, d.h. ein Kondensator, der eine t frequenzabhängige ohmsehe Komponente besitzt, die den Oszillatortransistor bei den höheren Frequenzen ohmisch belastet.

Da der abstimmbare Schwingkreis 72 eine Übertragungsleitung mit niedriger Impedanz und einem Aluminiumoxid-Dielektrikum enthält, ist zum Zwecke einer Impedanzanpassung ein Koppelkondensator 144 erforderlich, der einen relativ großen Wert hat, (im Vergleich mit einer Lambda/2-Leitung mit hoher Impedanz und Luftdielektrikum in einem typischen UHF-Fernsehtuner). Dies erfordert große Kondensatoren im kapazitiven Spannungsteiler, um brauchbare Signairückkopplungsspannungen zu-gewährleisten.

) Die Kondensatoren 144, l46 und I50 sind leitende Flächen, die auf dem Tragkörper 91 ausgebildet sind (Fig. 4 und 5). Der Kondensator 144 besteht aus einer leitenden Fläche 501 über einer leitenden Fläche 503 auf der entgegengesetzten Seite des Tragkörpers innerhalb eines Fensters 505 im Grundebenenabschnitt 95· Der Kondensator l46 wird durch eine leitende Fläche 503 gebildet, die mit einer leitenden Fläche 507 zusammenwirkt, welche sich innerhalb des Fensters 505 neben der Fläche 503 befindet. Der Kondensator I50 schließlich wird durch die lei-

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tende Fläche 507 in Zusammenwirkung mit dem in Fig. 5 rechts von der leitenden Fläche angrenzenden Teil der Grundebene 95 gebildet. Die Kondensatoren Xkk, 146 und 150 können ebenso wie die übrigen leitenden Flächen als gedruckte Schaltung hergestellt werden. Dadurch wird sichergestellt, daß alle Kapazitäten bei der Massenproduktion genau und durchgehend gleichbleibend hergestellt werden. Infolge der Gleichmäßigkeit der Kapazitäten von Tuner zu Tuner kann praktisch ausgeschlossen werden, daß ein Tuner aufgrund von Veränderungen oder einer Fehlausrichtung der Komponenten beim Zusammenbau ausfällt oder mangelhaft arbeitet.

Der abstimmbare Schwingkreis 72 des Oszillators weist eine unerwünschte Resonanz bei ungefähr l400 MHz auf. Die parasitäre Resonanzfrequenz wird durch die Kapazität der Kapazitätsdiode 87 nicht nennenswert beeinflußt. Bei den angegebenen Werten der Komponenten hat sich gezeigt, daß sich die unerwünschte Resonanzfrequenz bei einer Kapazitätsänderung von ungefähr 13 pF um etwa 6O MHz ändert.

Es sei darauf hingewiesen, daß die parasitäre Resonanzfrequenz der zusammengesetzten Übertragungsleitung des Oszillators eine zweite Oberwellenfrequenz ist, die auf ungefähr 700 MHz zentriert ist. Diese Frequenz liegt innerhalb des gewünschten UHF-Frequenzbandes des Oszillators. Man kann eine Verringerung der Grundfrequenz-Signalspannung des Oszillators feststellen, wenn der Schwingkreis 72 so justiert ist, daß er in der Nähe dieses Wertes schwingt, wodurch das für die Mischdiode 110 des Tuners zur Verfügung stehende Oszillatorsignal herabgesetzt wird. Es ist anzunehmen, daß die Verringerung der Grundfrequenz-Signal spannung des Oszillators von einem durch den parasitären Kreis verursachten "Aussaug"-Effekt herrührt.

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Damit parasitäre Resonanzen verhindert werden und die Spannungsverringerung möglichst klein ist, ist der erste Abschnitt 73a der zusammengesetzten Übertragungsleitung des Oszillators am Spannungsnullpunkt für die parasitäre Frequenz mit dem Transistor 126 des Oszillators gekoppelt. Dadurch wird erreicht, daß nur minimale Störsignalenergie vom Schwingkreis 72 durch den Koppelkondensator l44 zum Transistor 126 übergeht.

Da der Grundebenenabschnitt 95 der zusammengesetzten übertragungsleitung des Oszillators keine unendliche Größe und Leitfähigkeit besitzt, fließt in der Grundebene ein Strom, der Spannungen hervorruft. Ein Spannungskoppelpfad leitet diese Spannungen vom Grundebenenabschnitt 95 über einen Kondensator l4t2 zur Basis des Oszillatortransistors. Wenn der in. der Grundebene fließende Strom auf die parasitäre Resonanz zurückzuführen ist, unterstützt der Koppelpfad diese Resonanzart, weil das an die Basis des Transistors angelegte Störsignal eine Basis-Kollektor-Differenzspannung hervorruft, die in den Rückkopplungskreis des Oszillators eingeführt wird. Um diesen Effekt möglichst klein zu halten, ist der Kondensator IkZ auf dem Grundebenenabschnitt 95 direkt über dem parasitären Nullpunkt auf dem ersten Abschnitt der zusammengesetzten Übertragungsleitung des Oszillators angeordnet.

Der Kondensator 1^2 besteht aus einer "bloßen Schexbe™ 509 (Fig. 5)· Die Scheibe 509 besteht aus dielektrischen Material und weist auf ihren entgegengesetzten Seiten leitende Flächen auf. Mit der einen leitenden Fläche ist die Basis des Transistors 126 elektrisch verbunden, während die entgegengesetzte leitende Fläche auf dem Grundebenenabschnitt über dem Nullpunkt liegt. Durch diese Lage des Kondensators 142 wird erreicht, daß an den Kollektor-Basis-Übergang des Transistors über die beiden Kondensatoren l4t2 und lkk, welche die beiden Elektroden mit dem

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Schwingkreis koppeln, ein minimaler Störsignal-Spannungsgradient angelegt wird. Die in den Rückkopplungspfad eingeführte Störspannung ist somit auf ein Minimum herabgesetzt.

Wie am besten in den Fig. 4 und 5 zu erkennen ist, sind zwischen den abstimmbaren Schwingkreisen des UHF-Tuners 50 keine Abschirmwände vorgesehen. Der HF-Schwingkreis 66, die Zwischenstufen-Schwingkreise 68 und 70 und der Oszillator-Schwingkreis 72 sind also nicht jeweils in leitenden Gehäuseabteilungen eingeschlossen, um eine gegenseitige Beeinflussung der verschiedenen Schwingkreise und, was wichtiger ist, eine Abstrahlung ™ der Oszillatorenergie durch den HF-Schwingkreis 66 und über die UHF-Antenne zu verhindern. Der Tuner 50 besitzt jedoch eine innere leitende Teilabdeckung 550 (Fig. 2), welche über den Übertragungsleitungsabschnitten 73a und 73b liegt. Da sie als Teil des Chassisrahmens 97 des Tuners unveränderlich befestigt ist, verringert die Abdeckung 550 mögliche Verstimmungen infolge von Abstandsänderungen zwischen der Oszillatorstufe 56 und den abnehmbaren Deckeln 99 und 101 des Tuners nach einer Entfernung und erneuten Befestigung weitestgehend.

Die hohe Permeabilität des Aluminiumoxid-Tragkörpers beschränkt in Verbindung mit dem geringen Abstand zwischen den zusammengesetzten Übertragungsleitungen und ihren zugehörigen Grundebenenabschnitten die elektromagnetischen Felder. Obwohl sie weitgehend vermindert wird, ist aber trotzdem noch eine Randausbreitung der elektromagnetischen Felder festzustellen. Der Randeffekt der Felder kann zur Folge haben, daß die Oszillatorenergie zu» HF-Schwingkreis 66 gekoppelt und über die UHF-Antenne abgestrahlt wird. Die Kopplung kann außerdem das AVR-Verhalten des Tuners beeinträchtigen.

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Die unerwünschten Effekte der Oszillatorstrahlung werden dadurch vermieden, daß die zusammengesetzte übertragungsleitung des HF-Schwingkreises 66 auf der anderen Seite des Tragkörpers 91 angeordnet wird als die zusammengesetzten Übertragungsleitungen 69, 71 und 73 der Zweikreis-Zwischenstufe bzw. des Oszillators. Ebenso befinden sich die Grundebenenabschnitte 93 und 95 auf entgegengesetzten Seiten des Tragkörpers. Hierdurch wird die Wirksamkeit der elektromagnetischen und elektrostatischen Kopplung zwischen dem Schwingkreis 66 und den übrigen abstimmbaren Schwingkreisen des Tuners 50 auf ein Minimum reduziert.

Eine weitere wesentliche Isolierung zwischen dem HF-Schwingkreis 66 und den übrigen abstimmbaren Schwingkreisen des Tuners wird dadurch erreicht, daß die zusammengesetzte HF-Übertragungsleitung in Bezug auf die zusammengesetzten Ubertragungsleitungen der Zwischenstufe und des Oszillators umgekehrt ist. Es sind nämlich der zweite zulaufend geformte Abschnitt 67b der HF-Übei-tragungsleitung zum oberen Rand des Tragkörpers und ihr erster Abschnitt 67a zu seinem unteren Rand hin angeordnet, während die zweiten Abschnitte der Übertragungsleitungen des Oszillators und der Zwischenstufe sich unten und ihre ersten Abschnitte sich oben auf dem Tragkörper befinden.

Zum Zwecke einer Impedanzanpassung ist der Emitter des HF-Transistors 82 mit dem zulaufenden Abschnitt 67b niedriger Impedanz der HF-Eingangs-Übertragungsleitung 67 gekoppelt, und sein Kollektor ist an den Abschnitt 69a hoher Impedanz der Übertragungsleitung 69 der Zwischenstufe angeschlossen. Durch die oben erläuterte umgekehrte Anordnung der Übertragungsleitungen 67 und 69 ist es möglich, äußerst kurze Elektrodenanschlußleiter für den Emitter und den Kollektor des Transistors 82 zu verwenden.

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Die ZF-Verstärkerstufe 60 enthält einen Transietor 152, der außerhalb des leitenden Gehäuses 52 montiert und als Basisschaltungsverstärker geschaltet ist. Die äußere Montage des Transistors trägt dazu bei, daß eine unerwünschte Wechselwirkung zwischen der ZF-Verstärkerstufe und dem HF-Verstärker sowie den Mischstufen auftritt. Die ZF-Eingangssignale werden an den Emitter des Transistors angelegt. Der Kollektor ist mit der ZF-Ausgangsklemme 6k mittels eines ZF-Zweikreis-Bandpaßfilters gekoppelt. Ein Durchführungskondensator 15^ stellt für HF-Signale eine Überbrückung von der Basis des Transistors nach Masse her. Um den Einfluß von Streuschwingungen hoher Frequenzen soweit wie möglich einzuschränken, ist an die Kollektorelektrode des Transistors 82 eine Ferritperle 155 angebracht.

Der erste Abschnitt des ZF-Zweikreis-Bandpasses enthält einen Durchführungskondensator I56, eine Induktivität I58 und einen Durchführungskondensator I60. Der zweite Abschnitt dieses Bandpasses enthält den Durchführungskondensator l6o, eine Induktivität 162 und Kondensatoren 164 und I66. Der beiden Filtern gemeinsame Kondensator I60 sorgt für die erforderliche Signalkopplung zwischen den Filterabschnitten. Eine Abstandsklemme I63 stellt eine mechanische Stütze kleiner Kapazität für die Verbindung zwischen der Induktivität l62 und dem Kondensator dar. Die ohmsehe Belastung der Filter (Widerstände 172, sowie ein an die Klemme 6k angeschlossenes, nicht dargestelltes ZF-Signalkabel) ist so gewählt, daß der Signalgang der ZF-Verstärkerstufe 60 über das gesamte gewünschte ZF-Band flach verläuft. Zwischen den beiden Enden des ZF-Bandes (ungefähr kl MHz bis k6 MHz) erfolgt also eine gleiche Verstärkung der Signalspannungen. Der verformte ZF-Gang, wie er bei ZF-Verstärkern eines Fernsehgerätes üblich ist, kommt in späteren ZF-Stufen des Chassis des Fernsehgerätes und des VHF-Tuners zustande. Im letzteren Fall kann der VHF-Tuner für eine zusätzliche Verstärkung des ZF-Ausgangssignals des

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UHF-Tuners verwendet werden.

Das ZF-Bandpaßfilter transformiert die Ausgangsimpedanz des in Basisschaltung liegenden ZF-Verstärkertransistors 152 auf einen Ausgangswirkwiderstand von 75 Ohm bei der Mittenfrequenz des ZF-Bandes, 43 MHz. Dies wird dadurch erreicht, daß die Abstiramkerne in den Induktivitäten 158 und 162 justiert werden, während an eine Testklemme I69 ein ZF-Eingangssignal angelegt wird. Obwohl die durch den Bandpaß bewirkte Impedanztransformation frequenzabhängig ist, ist die Abweichung von den 43 MHz zu den oberen und unteren Enden des ZF-Bandes nicht so groß, daß die Natur der Ausgangsimpedanz an der Klemme 64 wesentlich geändert wird. Sowohl am hohen als auch am tiefen Ende d&s ZF-Bandes bleibt die Impedanz überwiegend ohmisch bei 75 OhEi_c

Wenn die ZF-Äusgaagsklemme 64 des Tuners mit der nächstfolgenden ZF-Verstärkerstufe des Chassis des Fernsehgerätes mittels eines 75 Ohm-Kabels gekoppelt wird, ist die Eingangsimpedanz der Klemme 64 relativ genau an den Wellenwiderstand des Kabels angepaßt, so daß längs des Kabels keine Reflexionen auftreten. Für die Signalkopplung zwischen dem Tuner und Chassis des Fernsehgerätes kann also ein Kabel beliebiger Länge verwendet werden. Selbstverständlich muß das Kabel auch am Chassis mit einer ohmschen Last von 75 Ohm abgeschlossen werden. Wegen der ο hinsehen Kopplung zwischen dem Tuner 50 und dem Chassis des Fernsehgerätes können auch kapazitive Änderungen aufgrund der Verlegung des Koppelkabels das Kopplungeglied nicht verstimmen, da keine Induktivität vorhanden i»t, mit der die Kapazität in Resonanz kommen kann. Die Verlegung des ZF-Koppelkabels ist also für den einwandfreien Tunerbetrieb unkritisch. Kleinere Verluste der Widerstand.skopplung sind unwesentlich, weil der Tuner 50 ein verstärktes ZF-Ausgangs»ignal liefert.

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Die Betriebsspannung für den ZF-Verstärkertransistor 152 wird von der Quelle B+ an der Klemme 84 geliefert und über die Induktivität 86, eine HP-Isolationsinduktivität l68 und die Induktivität 158 dem Kollektor des Transistors zugeführt. Zur Vervollständigung des Gleichstrompfades ist zwischen den Emitter des Transistors und Masse ein Widerstand 170 geschaltet. Die Basisvorspannung für den Transistor 152 wird von einem Spannungsteiler geliefert, der durch Widerstände 172 und 174 gebildet ist, die zwischen die Induktivität I58 und Masse geschaltet sind.

Eine Quelle 175 für eine veränderbare Abstimmgleichspannung zum Vorspannen der Kapazitätsdioden der vier abstimmbaren Schwingkreise hat einen Innenwiderstand von 1000 Ohm und ist zwischen die Klemme I76 und Masse geschaltet. Die Klemme I76 ist für HF-Signale mittels eines Durchführungskondensators 177 (nach Masse) überbrückt. Die Abstimmgleichspannung wird über Widerstände I78 und I80 an einen Verbindungspunkt 190 angelegt, welcher einen gemeinsamen Abstimmpotentialpunkt für die vier abstimmbaren Schwingkreise darstellt. Dieser Verbindungspunkt 190 ist mit dem Schwingkreis 66 über die Widerstände I80 und 179 und mit dem Schwingkreis 70 über den Widerstand I82 verbunden. Die an den Schwingkreis 70 angelegte Spannung vom Verbindungspunkt 190 gelangt zum Schwingkreis 68 über die Induktivität IO6. Mit dem Schwingkreis 72 schließlich ist der Verbindungspunkt 190 über Widerstände I85 und I87 und eine HF-Drossel I88 verbunden. Drei Durchführungskondensatoren 184, 186 und I83 wirken so mit den Widerständen I80 und I85 zusammen, daß keine HF- und Oszillatorsignalenergie über die Gleichstrom-Abstimmleitung zwischen den verschiedenen abstimmbaren Schwingkreisen und in die Abstimmgleichspannungsquelle 175 gekoppelt werden kann.

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Bei den angegebenen Werten der Komponenten können die HF-Schwingkreise 66, 68 und 70 und der Oszillator-Schwingkreis über ihre jeweiligen Frequenzbänder abgestimmt werden, wenn eine Kapazitätsdiode mit einem Kapazitätsbereich von ungefähr 13 pF verwendet wird. Als Kapazitätsdiode eignet sich beispielsweise die BA l4l-Diode der International Telephone & Telegraph Corporation. Die BA l4l-Diode ändert ihren Kapazität swert zwischen 15 Pikofarad und 2.3 Pikofarad, wenn die Abstxmmglexchspannung zwischen ungefähr 1 und 25 V justiert wird.

Die Abstimmung der Schwingkreise (Übertragungsleitungen) wird aus Fig. 11 und 12 verständlich, welche die stehenden Spannungs- bzw. Stromwellen längs der zusammengesetzten HF-Eingangs-Übertragungsleitung 67 zeigen, die am oberen Rand der Figuren dargestellt ist. Um die Übertragungsleitung 67 auf die höchste Frequenz innerhalb des HF-UHF-Bandes abzustimmen, (Fig. 11 b), wird an die Kapazitätsdiode 75 eine solche Spannung angelegt, daß sie einen bestimmten Kapazitätswert aufweist. Diese Kapazität bewirkt eine solche Resonanzschwingung der zusammengesetzten Übertragungsleitung, daß sich ein Spannungsnullpunkt auf dem Übertragungsleitungsabschnitt 67a an einer Stelle zwischen der Mitte und dem Diodenende des Abschnitts befindet.

Eine Steigerung der an die Diode 75 angelegten Spannung verkleinert die Diodenkapazität und bewirkt, daß die zusammengesetzte Übertragungsleitung 67 bei einer höheren Resonanzfrequenz schwingt. Der Spannungsnullpunkt auf dem Abschnitt 67a wandert dabei zur Mitte des Abschnitts hin (Fig. lla). Bei einer Verkleinerung der Vorspannung der Diode 75 wächst die Kapazität, wodurch die Übertraungsleitung 67 auf eine niedrigere Resonanzfrequenz kommt. Der Spannungsnullpunkt auf dem Abschnitt

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67a -wandert nun zu seinem Diodenende hin. Die Größe der Frequenzänderung bei einem gegebenen Kapazitätszuwachs hängt vom Wellenwiderstand der Übertragungsleitung ab, der seinerseits eine Funktion der Leitungsbreite, des Abstands von der Grundebene und des Dielektrikums des Zwischenmediums ist.

Bei einer weiteren Verringerung der an die Diode 75 angelegten Spannung und einer entsprechenden Senkung der Resonanzfrequenz der zusammengesetzten Übertragungsleitung wird ungefähr bei der Mitte des gewünschten Frequenzbandes ein Punkt erreicht (Fig. lic), wo die Diodenkapazität in Serienresonanz mit dem Induktivitätswert der justierbaren Gleichlaufinduktivität 77 und dem übertragungsleitungsabschnitt 67b kommt. Zu diesem Zeitpunkt ist der Spannungsnullpunkt auf dem Abschnitt 67a ganz bis zu dessen Diodenende gewandert.

Eine noch weitergehende Verringerung der Vorspannung der Diode 75 senkt die Resonanzfrequenz der übertragungsleitung 67 weiter (Fig. lld und e). Die Spannung am Diodenende des Abschnitts 67a steigt an, und die zusammengesetzte Übertragungsleitung 67 arbeitet mit einer modifizierten Lambda/4-Resonanz.

Dadurch, daß die Kapazitätsdiode 75 vom an Masse liegenden Ende der Übertragungsleitung 67 entfernt angeordnet ist, kann ein hoher Gütefaktor aufrecht erhalten werden. Der Grund hierfür liegt darin, daß die Kapazitätsdiode 75 sich an einer Stelle mit im Vergleich zum Masseende der Übertragungsleitung niedrigeren Strom befindet (Fig. 12). Infolgedessen werden die Gleich-Stromverluste (I R) der Diode auf einen Minimalwert herabgesetzt .

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Am unteren Ende des Frequenzbandes hat die Diode 87 des Oszillators eine Sperrvorspannung von ungefähr 1.0 V. Die über der Diode entwickelte Oszillatorspannung hat während eines Teiles jeder Periode eine solche Amplitude, daß sie die Diodensperrspannung übersteigt, wodurch eine Gleichrichtung der Oszillatorspannung bewirkt wird. Die gleichgerichtete Spannung vergrößert die Sperrspannung, wodurch die Kapazität der Diode 87 kleiner wird. Dies wiederum hat zur Folge, daß der Schwingkreis 72 auf eine andere Frequenz abgestimmt wird. In den abstimmbaren HF-Schwingkreisen 66, 68 und 70 findet keine Gleichrichtung statt, weil das HF-UHF-Signal in diesen Kreisen- in der Größenordnung von Millivolt liegt, im Gegensatz zu der Spannung von ungefähr 1.0 V im Schwingkreis des Oszillators. Um den Verstimmungseffekt möglichst weitgehend zu beseitigen, wird der fSesamtwidarstand von der Diode 87' durch die Abstimmgleichspaisjiiiiiigsleitung und die Quelle 175 nach Masse so gewählt, daß er klein im Vergleich mit dem Treiberwiderstand der Oszillatorstufe ist. Hierdurch ist die Abstimmgleichspannung an der Klemme 176 vorherrschend bei der Steuerung der Spannung über der Diode, da der durch den Gesamtwiderstand fließende Diodenstrom eine relativ kleine Spannung abfallen läßt, welche die über der Diode liegende mittlere Gleichspannung nicht nennenswert ändern kann.

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Claims

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Patentansprüche

Abstimmbare Schwingschaltung mit einem auf der einen Oberfläche einer dielektrischen Platte angeordneten elektrisch leitenden Material, das eine auf einem Bezugspotential liegende leitende Grundebene bildet, dadurch gekennze ichne t, daß auf der entgegengesetzten Oberfläche der Platte (91) über der leitenden Grundebene (93) elektrisch leitendes Material angeordnet ist, das zwei im Abstand voneinander liegende leitende Abschnitte (67b, 67a) einer Übertragungsleitung bildet, zwischen welche ein Bauelement (75) mit spannungsabhängiger Kapazität geschaltet ist, daß das eine Ende des ersten Abschnitts (67b) mit der leitenden Grundebene verbunden ist, und daß eine die beiden Abschitte einschließende Anordnung (175j 178, 179) vorgesehen ist, durch welche zum Steuern der Resonanzfrequenz der Schwingschaltung an das Bauelement mit spannungsabhängiger Kapazität eine Spannung angelegt wird.
2. Schwingschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne t, daß die beiden Abschnitte(67b, 67a) langgestreckte und axial miteinander ausgerichtete Teile sind, die sich von einem Rand der Platte (91) zu deren entgegengesetztem Rand hin erstrecken, und daß das eine Ende des ersten Abschnitts (67b) mit der leitenden Grundebene (93) durch einen leitenden Pfad verbunden ist, der um den einen Rand der Platte herumführt.
3. Schwingschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abschnitt

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(67a) der Übertragungsleitung so dimensioniert ist, daß er sich oberhalb 890 MHz in Lambda/2-Resonanz befindet, und daß sich der erste Abschnitt (67b) oberhalb 89O MHz in Lambda/4-Resonanz befindet.
4. Schwingkreis nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g ekennze i chne t, daß der zweite Abschnitt (73a) der übertragungsleitung so dimensioniert ist, daß er sich oberhalb 931 MHz in Lambda/2-Resonanz befindet, während sich der erste Abschnitt (73b) oberhalb 931 MHz in Lambda/4-Resonanz befindet.
5. Schwingkreis nach einem der vorangehenden Ansprüche, d adurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt (73b) der Übertragungsleitung so lang ist, daß der Einfluß der Verluste des Bauelements (87) mit spannungsabhängiger· Kapazität auf den Gütefaktor Q der Übertragungsleitung kleiner ist als bei einer Übertragungsleitung ohne den ersten Abschnitt, daß die Länge andererseits aber auf einen Wert begrenzt ist, bei dem die Übertragungsleitung mittels des Kapazxtätsbereiches dieses Bauelements über einen vorgegebenen Bereich von UHF-Frequenzen abstimmbar ist.
6. Schwingschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, die einen Teil eines UHF-Tuners für einen Fernsehempfänger bildet, dadurch gekennzeichnet, daß auf der einen Oberfläche der Platte (91), auf der sich die Grundebene befindet, ein dritter leitender Abschnitt (69b) und im Abstand hiervon ein vierter Abschnitt (69a) einer Übertragungsleitung angeordnet sind, zwischen welche ein zweites Bauelement (79) mit veränderbarer Kapazität geschaltet ist, daß auf der entgegengesetzten Oberfläche der

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Platte gegenüber dem dritten und vierten Abschnitt eine zweite leitende Grundebene (95) angeordnet ist, und daß der dritte und vierte Abschnitt mit der zweiten Grundebene einen zweiten abstimmbaren Schwingkreis (68) bilden.
7. Schwingschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt (67b) mit dem zweiten Abschnitt (67a) und der dritte Abschnitt (69b) mit dem vierten Abschnitt (69a) axial ausgerichtet sind.
8. Schwingschaltung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der eine Abschnitt (67a bzw. 69a) jedes der abstimmbaren Schwingkreise (66 bzw. 68) oberhalb einer vorgegebenen Frequenz in Resonanz ist bei einer Spannungsnullstelle, die auf dem entsprechenden Abschnitt zwischen der Mitte und dem Ende des Abschnitts, wo sich das Bauelement (75t 79) mit änderbarer Kapazität befindet, liegt, und daß der jeweils andere Abschnitt (67b, 69b) der Schwingkreise elektrisch mit der entgegengesetzt angeordneten leitenden Grundebene (93 bzw. 95) verbunden ist.
9. Schwingschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Frequenz ungefähr die Mittenfrequenz des Frequenzbandes ist, über welches der abstimmbare Schwingkreis betrieben wird.
10. Schwingschaltung nach Anspruch 1, die einen Teil eines Tuner» für einen Fernsehempfänger bildet, dadurch gekennzeichnet, daß auf der entgegengesetzten Oberfläche der Platte (9I) gegenüber der leitenden

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Grundebene (95) ein dritter leitender Abschnitt (71b) und im Abstand hiervon ein vierter leitender Abschnitt (71a) angeordnet sind, zwischen welche ein zweites Bauelement (83) mit veränderbarer Kapazität geschaltet ist, so daß ein zweiter abstimmbarer Schwingkreis und somit eine Zweikreis-Resonanzschaltung, welche über ein gewünschtes Fre-• quenzband abstimmbar ist, gebildet sind.
11. Schwingschaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennze i chnet, daß der erste und dritte leitende Abschnitt (69b, 71t>) miteinander für eine Hauptkopplung zum oberen Ende des gewünschten Frequenzbandes hin durch eine erste Kopplungsanordnung (IO8) und der zweite und vierte leitende Abschnitt (69a, 71a) für eine Hauptkopplung zum unteren Ende dieses Frequenzbandes hin miteinander durch eine zweite Kopplungsanordnung (I06) verbunden sind, und daß diese beiden Kopplungsanordnungen über das gewünschte Frequenzband eine weitgehend gleichmäßige Kopplung zwischen den beiden abstimmbaren Schwingkreisen (68, 70) herstellen.
12. Schwingschaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kopplungsanordnungen jeweils eine Induktivität (106, IO8) enthalten.

13· Schwingschaltung ntich Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste leitende Abschnitt (67b) mit dem Emitter eines Transistors (82) und der dritte Abschnitt mit dem Kollektor dieses Transistors gekoppelt sind.

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Schwingschm Itung nach Anspruch 6, dadurch g ekennzeichnet, daß der erste leitende Abschnitt (67b) auf der entgegengesetzten Oberfläche der dielektrischen Platte (91) zu deren einem Rand hin und der dritte Abschnitt (69b) auf der ersten Oberfläche der Platte zu einem anderen Plattenrand hin angeordnet sind.

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