DE2251701C3

DE2251701C3 - Schaltungsanordnung zur Transformation der Admittanz eines Spulenzirkulators

Info

Publication number: DE2251701C3
Application number: DE19722251701
Authority: DE
Inventors: Gerd Dr.-Ing. Dr. 5100 Aachen Schiefer
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1972-10-21
Filing date: 1972-10-21
Publication date: 1975-04-30
Also published as: DE2251701B2; DE2251701A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Transformation der temperatur- und frequenzabhängigen Admittanz eines Spulenzirkulalors an einen temperatur- und frequen/unabhängigen Widerstand durch 3 Blindwiderstände, \on denen mindestens einer eine Spule und mindestens einer ein Kondensator ist. wahrend der dritte wahlweise eine Spule oder ein Kondensator sein kann, insbesondere für den Irecjuenzbereich von IO bis etwa 100(1 MHz.

Derartige Schaltungsanordnungen sind z. B. aus »elekironikpraxis« Nr. 9. Sept. 1971. S. 23, 24, 26, 27 und 28. insbesondere S. 28. Bild 10. bekannt, wenn auch hier 4 Hlindwiderstände im Transformationsglied verwendet werden. Diese Schaltungsanordnung ist nicht temperaturkompensiert.

Aus der allgemeinen Filtertheorie ist bekannt, daß mit Anpaßnet/wcrken mit mindestens 3 Blindwidcrstnndcn unter Ausnutzung von Doppelresonanzen größere Bandbreiten erreicht werden können und ivar bis zu einem Faktor von etwa 3.5. Mehrfachreson^nzen größer als 2 ergeben demgegenüber keinen wesentlichen Bandbreitengewinn mehr. Deswegen «t die Verwendung von mehr als 3 Blindwiderstanden im Transformationsglied meistens nicht sinnvoll.

Bisher iNt auch aus der Literatur eine temperaturkompensierende Zirkulatoranpaßschallungsanordnung "'Die AuSbc nach der Erfindung bestand also darin, ein Transformationsglicd anzugeben, das für den Speziellen Zweck auch eine Temperaturkompensation

^eZur Lösung dieser Auigabe wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art vorgeschlmen daß der bzw. die Kondensator(en) einen positiven und die Spule(n) einen negativen Temperaturkoeffi/ientcn aufweisen.

Dis Transformationsglied kann ein .τ-Cihed. bestehend au» einem Kondensator im Längszweig, einem Kondensator im Querzweig am Anschluß des Spulenzirkulators und einer Spule in dem anderen Querzwe.g sein. Ls kann auch ein .-r-Glied sein, bestehend aus einer Spule im Längszweig und je einem Kondensator in jedem Querzweig, oder ein nalhes T-Olied. bestehend aus einem Kondensator und der Reihenschaltung eines Kondensators mit einer Spule auf der Anschlußseitc des Widerstandes; es kann auch ein T-Glied sein, das entweder aus einem Kondensator im Querzweig, einem Kondensator im Längszweig an der Anschlußseite des Spulenzirkulators und einer Spule im Längszweig besteht, oder aus einer Spule im Querzweig und je einen Kondensator in jedem

Längszvveig. .

Ausführungsbcispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Fs zeigt

Fig I ein Transformationsglied nach der brlindung in Form eines .i-Gliedcs mit einem Kondensator im Längszweig.

Fig. 2 ein Transformationsglied nach \ ig. 1 mit

einer Spule im Längszweig,

Fig. 3 ein Transformationsglied nach der Erfindung in Form eines halben T-Gliedes,

Fig 4 ein Transformationsglied nach der Erfindung in Form eines vollen T-Gliedes mit einem Kondensator im Querzweig. -· „ .

Fig. 5 ein Transformationsglied nach I-ig. 4 mit einer Spule im Querzweig.

In den Fig. 1 bis 5 besteht das Transformationsglieu jeweils aus'den Kondensatoren C₁. C₂ und der Spule L₁. Dabei sollen also die Kondensatoren C₁ und C₂ jeweils einen positiven und die Spule L₁ einen negativen Temperaturkoeffizienten aufweisen.

Di₁- Auswahl der Schaltungsart des Transformationsdiedes. also ob .7-. ob T-Glied od. dgl. hängt son den Werten der Admittanz des Spulenzirkulators und von den Werten des Widerstandes ab. Dabei ist für alle Figuren gemeinsam der Spulenzirkulator, gekennzeichnet durch seinen Leitwert C und seine induktivität L. In den Fig. 2 bis 5 ist links vom Transformationsglied jeweils der Spulenzirkulator zu denken, der der Übersichtlichkeit halber nicht mitgezeichnet v\ urde. .

Der temperatur- und frequenz.unabhangige Widerstand, auf den transformiert werden soll, ist in Fig. 1 mit R bezeichnet. £<· kann dies ein Abschlußwidersland, eine Leitung jder der Innenwiderstand eines

Generators sein. Entsprechend oben Gesagtem ist auch in den Fig. 2 bis 5 dieser Abschlußwiderstand aus Übersiehllichkeitsgründen nicht mil dargestellt worden.

Die Wah! der Größe der Kondensatoren C, und C₂ in den verschiedenen Schaltungsarten, als auch die Wahl der Spule L₁ sowie die Auswahl der Abhängigkeit dieser Größen von der Temperatur hängen jeweils von dem als gegeben anzunehmenden Wert der Admittanz des Spulenzirkulators sowie von der Temperatur- und Frequenzabhängigkeit dieser Admittanz ab.

Es lassen sich die verschiedensten Beispiele angehen: Ein typischer VHF-Zirkulator besaß einen Leitwert C 0,035 S und eine Induktivität L 32 nH. Bei einer der bekannten Anpassungen mit einem oder zwei Kondensator(en) würde ein derartiger VHV -Zirkulator eine Bandbreite von etwa 15 MHz aufweisen und z. B. im Übertragungsbereich von 110 bis 125 MHz eingesetzt werden können. Der Einsatzbereich hinsichtlich der Temperatur wäre dabei aber nicht größer als etwa t 20 C, auch wenn der magnetische Kreis im Spulenzirkulator selbst kompensiert ist.

Bei Verwendung einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung nach Fig. 1 wird eine Bandbreite von etwa 70 MHz erreicht, so daß dieser Zirkulator im Bereich von z. B. 90 bis 160 MHz betrieben werden kann und dies in einem Temperaturbereich von 40 bis f80 C. Die Werte des Transformationsgliedes nach Fig. I sind dann etwa die folgenden:

C₁ = 40 pF ; ACVC₁
C₂ = 44 pF ; AC.,/C₂
L₁ 55 nH; ALJL₁

Ai -- f 1,5
At - f 0,7
Af ^ -2

10 ³/ C 10 ³/ C

io ³rc

Es ist bei Einsatz der Erfindung also, wie oben bereits ausgeführt, der Anwendungsbereich eines VHF- oder UHF-Breitbandspulenzirkulators auch in einem großen Temperaturbereich möglich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

< Patentansprüche:

j 1. Schaliungsanordnung zur Transformation der temperatur- und frequenzabhängigen Admittanz eines Spulenzirkulators an einen temperatur- und frequenzunabhängigen Widerstand durch 3 Hlind- ^widerstände, von denen mindestens einer eine Spule und mindestens einer ein Kondensator ist, während der dritte wahlweise eine Spule oder ein Kondensator.sein kann;,insbesondere für den Frequenzbereichwon 10 bis etwa 1000 MH?, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Kondensator(en) einen positiven und die Spule(n) einen negativen Temperafurkoeffizienten aufweisen.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Transformationsglied aus einem rr-Glied, bestehend aus einem Kondensator im Längszweig, einem Kondensator im Querzweig am Anschluß des Spulenzirkulators und einer Spule in dem anderen Querzweig, besteht.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Transformationsglied aus einem rr-Glied, bestehend aus einer Spule im Längszweig und je einem Kondensator in jedem Querzweig, besteht.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Transformaiionsglied aus einem halben T-Giied, bestehend aus einem Kondensator und der Reihenschaltung eines Kondensators mit einer Spule auf der Anschlußseite des Widerstandes, besteht.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Transformationsglied aus einem T-GIied, bestehend aus einem Kondensator im Querzweig, einem Kondensator im Längszweig an der Anschlußseite des Spulenzirkulators und einer Spule im Längszweig, besteht.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Transformationsglied aus einem T-Glied. bestehend aus einer Spule im Querzweig und je einem Kondensator in jedem Längszweig, besteht.