DE2321462C3 - Bandpaßfilter für den Rundfunk- und Fernsehbereich - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Bandpaßfilter far den Rundfunk- und Fernsehbereich, insbesondere mit der Bandbreite eines Kanals innerhalb des Fernsehfrequenzbereichs, mit wenigstens drei, unter gleichzeitiger Anwendung von kapazitiver Längs- und Fußpunkt- 4» kopplung miteinander verkoppelten Parallelresonanzkreisen.

Der fortschreitende Ausbau des Fernsehsendernetzes und der Funkdienste bringt zwar immer bessere Empfangsmöglichkeiten, aber für die Antennenverstärker und Frequenzumsetzer immer größere Anforderungen an die Selektionseigenschaften mit sich. Die Verwendung bisher üblicher Selektionsmittel reicht daher in vielen Fällen nicht aus, da wegen der in ihrer Größe oft sehr unterschiedlichen Empfangspegel und der dadurch verursachten Obersteuerung der Eingangsstufen in bekannter Weise Kreuzmodulations- und Moiree-Störungen entstehen können. Außerdem können nach dem Zusammenschalten mehrerer Verstärker durch ein an der Flanke eines Verstärken mitverstärktea, aber einem zweiten Verstärker zugeordnetes Signal Phasenverzerrungen auftreten, wenn es dem Signal des zweiten Verstärkers zuaddiert wird

In der Fernseh-Empfangstechnik sind als Selektionsmittel sogenannte Vorsatzbandfilter bekannt, die auf einen beliebigen Kanal des Fernsehbereichs abstimmbar und so bemessen sind, daß sie nur für diesen Kanal durchlässig sind, für die übrigen Empfangssignale dagegen eine Sperre darstellen. Diese für die Fernsehkanalbandbreite dimensionierten Vorsatzbandpaßfilter *5 müssen darüber hinaus die Eigenschaft besitzen, daß die Bindbreite Ober den gesamten Abstimmbereich konstant bleibt Dies kann durch einstellbare kapazitive oder induktive Koppeielemente erreich* werden, wobei die kapazitive Kopplung in bekannter Weise entweder als Hoahpunkt- bzw, Spannungskopplung oder als Fußpunkt- bzw. Stromkopplung ausführbar ist

Bei der Hochpunktkopplung (siehe Fig. 1) ist zwischen den Hochpunkten der beiden Bandfilterkreise als Koppelelement eine Längskapazität Qi eingeschaltet Diese Koppelart hat die Eigenschaft, daß sich bei unveränderlichem Koppelwert die Bandbreite mit steigender Abstimmfrequenz vergrößert Der Grund hierfür liegt darin, daß der kapazitive Koppelwiderstand von Qi mit steigender Frequenz abnimmt, weshalb das Spannungsteilerverhältnis zwischen der Koppelkapazität Q und der Kreiskapazität Cs kleiner wird. Zur Erzielung einer gleichbleibenden Bandbreite müssen deshalb Koppelelemente mit veränderbarer Kapazität verwendet werden, damit z. B. der Wert des Koppelkondensators Ck bei steigender Frequenz verkleinert werden kann.

Bei der kapazitiven Fußpunktkopplung, die in F i g. 2 anhand eines dreikreisigen Bandfilters dargestellt ist, nimmt dagegen die Bandbreite mit steigender Frequenz ab, da hier der kapazitive Widerstand der Koppelkondensatoren Q₂ und Ca, obwohl er auch hier kleiner wird, am Fußpunkt ein größeres Spannungsteilerverhältnis bewirkt Auch hier kann durch Verändern der Koppelkondensataren eine gleichbleibende Bandbreite erzielt werden.

Aus der US-PS 20 02193 ist auch bereits ein zweikreisiges Bandfilter mit gemischter kapazitiver Hochpunkt- und Fußpunkt-Kopplung bekannt, bei dem die Kopplung im gesamten Abstimmbereich weitgehend konstant bleibt

Ausgehend von diesem Stand der Technik wird nun die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe darin gesehen, die Schaltung eines Bandpaßfilters in der Weise zu verbessern, daß einfacher realisierbare Bauelemente verwendet werden können.

Diese Aufgabe wird bei einem Bandpaßfilter der eingangs genannten Art ertindungsgemäß in der Weise gelöst daß bei einem dreikreisigen Filter die Fußpunktkapazität im mittleren Kreis vorgesehen ist und die Längskapazitäten jeweils zwischen dem massefernen Anschluß der Fußpunktkapazität und je einem Anzapfpunkt der Kreisinduktivität des ersten bzw. letzten Filterkreises eingeschaltet ist

Der Vorteil eines derart ausgebildeten Bandfilters besteht vor allem darin, daß durch die Ankopplung der Längskoppelkapczitäten an den Anzapfpunkten der Schwingkreisinduktivitäten einfacher realisierbare und damit billigere Koppelkondensatoren mit relativ größeren Kapazitätswerten verwendet werden können.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind den Merkmalen der Unteransprüche entnehmbar.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt:

F i g. 3 ein dreikreisiges Bandfilter, ζ. B. als Vorsatzkanalfilter im Fernsehbereich III,

Fig.4 die Durchlaökurve für ein Bandpaßfilter nach Fig. 3.

In Fig.3 ist das Prinzipschaltbild eines Dreikreisbandpaßfilters mit kapazitiver Fußpunkt· und Hochpunkt-Kopplung dargestellt Dieses aus drei Parallelschwingkreisen bestehende Bandpaßfilter ist mittels der variablen Schwingkreiskapazitäten Ci', Cr, Cj z. B. innerhalb des Fernsehbandes III durchstimmbar, wobei

die geforderte Bandbreite von 7MKz stets konstant bleibt. Die Fußpunktkapazitär Ca ist im mittleren, «us Induktivität L₁' und Kapazität C₂' bestehenden Filter· kreis angeordnet, während vom massefernen Anschlußpunkt dieser Fußpunktkapazität Ca je eine Längskop- S pelkapazität Cki, Ca zu je einem Anzapfpunkt der beiden Schwingkreisinduktivitäten L)', L₃' des ersten und letzten Filterkreises geführt ist Letztere sind so dimensioniert, daß die mit zunehmender Abstimmfrequenz durch die Fußpunktk&pazität Ca kleiner werdende Kopplung kompensiert wird/Grundsätzlich ist eine Ankopplung der beiden Koppelkondensatoren Cki, Ca unmittelbar an den Hochpunkten des ersten bzw. letzten Filterkreises möglich (siehe die gestrichelt gezeichneten Kapazitäten). Doch ist' die Ankopplung an den Anzapfpunkten der beiden Schwingkreisinduktivitäten L\', Lj' insofern vorteilhafter, als dadurch die oft sehr kleinen und schwer herstellbaren Werte for die Koppelkondensatoren in größere und damit besser realisierbare Werte transformiert werden.

Beim dargestellten Bandpaßfilter sind Eingangsklemme E und Ausgangsklerrime A jeweils mit einem Anzapfpunkt des die Schwingkreisinduktivität Li', L]' darstellenden induktiven Spannungsteilers verbunden. Diese Schaltung ist vorwiegend für Frequenzen ab 100 MHz bestimmt, während für Frequenzen unterhalb 100 MHz eine kapazitive Ankopplung gewählt wird. Eingang und Ausgang weisen den für die Empfangsantennentechnik üblichen Wellenwiderstand von 75 Ohm auf und können ohne Veränderung der elektrischen Kennwerte beliebig vertauscht werden.

Die Fig.4 zeigt eine typische Durchlaßkurve für ein z. B. auf den Fernsehkanal 8 abgestimmtes Bandfilter gemäß Fig.3. Durch die besondere Schaltungsart der Kopplung zwischen den drei Filterkreisen wird eine konstante 1 dB-Bandbreite von 7 MHz Ober den gesamten Abstimmbereich eingehalten. Im Frequenzabstand ± 7 MHz, d. h. im übernächsten höheren oder tieferen Kanal, ist bereits eine Sperrdämpfung von 17 dB bzw. 2OdB erreicht, während die Durchgangsdämpfung maximal 1,5 dB beträgt

Zur weiteren Erhöhung der Selektion lassen sich zwei Bandpaßfilter hintereinander schalten, wobei jedoch darauf geachtet werden muß, daß zwischen den beiden Filtereinheiten keine Leitungstransformationen auftreten können. Die gestrichelt gezeichnete Kurve in F i g. 4 zeigt den prinzipiellen Verlauf der P^rchgangsdämpfting für zwei hintereinander geschalte?« Filter, woraus ersichtlich ist, daß die Dampfungswerte im Frequenzabstand von ± 7 MHz dann bereits mindestens 30 bzw. 40 dB betragen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. RandpaBfilter for den Rundfunk- und Fernsehbereich, insbesondere mit der Bandbreite eines Kanals innerhalb des Fernsehfrequenzbereichs, mit wenigstens drei, unter gleichzeitiger Anwendung von kapazitiver Lings- und Fußpunkt kopplung miteinander verkoppelten Parallelresonanzkreisen, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem dreikreisigen Riter die Fußpunktkapazität (Ckb) im mittleren Kreis vorgesehen ist und die Längskapazitäten (Ctd, Ca) jeweils zwischen dem massefernen Anschluß der Fußpunktkapazität fCj») und je einem Anzapfpunkt der Kreisinduktivität des ersten bzw. :.s letzten Filterkreises eingeschaltet ist

Z Bandpaßfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußpunktkapazität (Ckb) in Serie zur Schwingkreisinduktivität (Lr) an deren Fußpunk? angeschaltet ist

3. Bandpaßfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangs bzw. Ausgangsklemme (E bzw. A) mit dem Anzapfpunkt eines die Schwingkreisinduktivität (Lv, Ly) des Eingangsbzw. Ausgangs-FiIterkreises darstellenden indukti- ven Spannungsteilers verbunden ist

4. Bandpaßfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangs- bzw. Ausgangsklemme mit dem Anzapfpunkt eines die Schwingkreiskapazität .des Eingangs- bzw. Ausgangs-Filterkreises darstellenden kapazitiven Spannungsteilers verbunden ist