DE2423906A1

DE2423906A1 - Netzwerk mit allpasshaltiger uebertragungsfunktion

Info

Publication number: DE2423906A1
Application number: DE2423906A
Authority: DE
Inventors: Bernd Dr Kohlhammer
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1974-05-16
Filing date: 1974-05-16
Publication date: 1975-11-27

Description

"Netzwerk mit allpaßhaltiger Übertragungsfunktion" Die Erfindung betrifft ein Netzwerk mit allpaßhaltiger Ubertragungsfunktion, bestehend aus zwei LC-Kreisen am Eingang und Ausgang des Netzwerkes und zwei mit diesen gekoppelten elektromechanischen Resonatoren in den Längs zweigen eines T-Gliedes, in dessen Querzweig eine Kapazität liegt, wobei zusätzlich noch der Verzweigungspunkt des Gliedes mit den beiden LC-Kreisen durch Kapazitäten verbunden ist.
Die Untersuchung von Verzerrungen, welche beispielsweise bei EM- oder Impulsübertragungen auftreten, haben gezeigt, daß die Verzerrungen des empfangenen Signals nicht allein vom Dampfungsverhalten, sondern in starkem Maße auch vom Gruppenlaufzeitverhalten beeinflußt wird. Insbesondere bei Anordnungen mit mechanischen Resonatoren, mit denen wegen der extrem hohen Resonatorgüten sehr große Dämpfungsanstiege und damit notwendigerweise auch große Gruppenlaufzeitverzerrungen erzeugt werden, ist es notwendig,.Maßnahmen für die Entzerrung der Gruppenlaufzeit vorzusehen.
Normalerweise wird dies erreicht, indem an das zu entzerrende Filter ein Allpaß in Form einer Re akt anzbrücke mit konstantem Eingangswiderstand angeschlossen wird.
Dieses Konzept ist jedoch sowohl aus Preisgründen als auch im Hinblick auf die Miniaturisierung der Bauelemente nicht als optimale Lösung anzusehen, weshalb es zweckmäßiger wäre, die beiden genannten Funktionen in einem Netzwerk zu vereinen.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein solches Netzwerk anzugeben, bei dem von einer Anordnung mit zwei LC-Ereisen und zwei elektromechanischen Resonatorkreisen ausgegangen werden soll und das sich, wie die Kettenschaltung eines zweikreisigen Filters und eines Allpasses, verhält.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen den beiden LC-Ereisen am Eingang und Ausgang des Netzwerkes eine kapazitive Uberkopplung vorgesehen ist.
Die Verwendung eines solchen Netzwerkes erlaubt es, Dämpfungs- und Phasenverlauf eines Filters unabhängig voneinander zu approximieren.
Die Erfindung soll anhand der Figur 1 u.2 noch näher erläutert werden.
Am Eingang und Ausgang des Netzwerkes liegen zwei LC-Kreise (L1 C1 und L4, 04), die durch Ubertrager (W11, W12, W2 und W41, W42, W3)'mit den elektromechanischen Resonatoren (S1, S2) gekoppelt sind. Die beiden Ubertrager müssen im vorliegenden Fall gegensinnig gekoppelt sein. Die Resonatoren (S1, 52) liegen in den Längs zweigen eines Gliedes und sind durch eine Kapazität 0K im Querzweig des Gliedes miteinander gekoppelt. Zwischen dem Verzweigungspunkt des T-Gliedes und den nicht an Masse liegenden Klemmen der Eingangs-und Ausgängskreise (L1 C1 und L4, C4) sind die Kapazitäten CKomp1 und CKomp2 geschaltet, welche zur Kompensation der Parallelkapazität der mechanischen Resonatoren S1 und 52 dienen. Durch die Hinzunahme einer Kapazität Cü, welche die nicht an Masse liegenden Klemmen der beiden LC-Kreise am Eingang und Ausgang des Netzwerkes miteinander verbindet, werden Polstellen der Übertragungsfunktion in der komplexen Frequenzebene (#, i#) mit positivem Realteil erzeugt, wodurch die Anordnung in ein Netzwerk mit allpaßhaltiger Ubertragungsfunktion umgewandelt wird.
Die Dimensionierung eines solchen Filters kann durch Anwendung bekannter Methoden zum Entwurf von Filtern mit gekoppelten Kreisen erfolgen. Eine solche Methode ist beispielsweise in der Veröffentlichung von B Kohlhammer 'Ein neuartiges Entwurfsverfahren zur Synthese von mechanischen Filtern und von Syrator-Filtern' in "Wiss. Ber AEG-TELEFUNKEN", 43, 1970, 3/4, Seiten 170 - 177, näher beschrieben. Das in Figur 1 aufgezeichnete allpaßhaltige Netzwerk muß zunächst in eine Ersatzschaltung gemäß Figur 2 umgeformt werden. Durch Einführung der Schmalbandnäherung B (Bandbreite vg = <<1, wobei unter fB die BandmittenfB frequenz und unter B die Bandbreite des Gesamtbandpasses zu verstehen sein soll, da die Gruppenlaufzeit immer nur im Durchlaßbereich interessant ist) lassen sich mit Hilfe der genannten Methode die Werte K12, K23, K34 und K14 sowie die zur Anpassung notwendigen Abschlußdämpfungen (d1 und d2) am Eingang und Ausgang des Netzwerkes ermitteln. Daraus folgt der normierte Wert Cü = K14. Für die Kapazitäten d1 CKomp1, CKomp2 ergeben sich die Beziehungen W11 W11 Von den 16 Bestimmungsgrößen: C1, L1, , (C01, Cdyn1, W41 W3 W11 Ldyn1), Cü (CO2, Cdyn2, Ldyn2), , , C4, L4 sind und W42 W41 W12 W41 sowie 4 zusätzliche Größen noch frei wählbar. S1 läßt W42 sich im Ersatzschaltbild bekanntlich durch die Parallelschaltung eines Serienkreises (Cdyn1, Ldyn1) und einer Kapazität C01 darstellen. Dies gilt in analoger Weise auch für S2. Günstig für eine reale Schaltung ist die Wahl von C01 = C02 = C0 und Cdyn1 = Cdyn2 = Cdyn. Bei einer frequenzsymmetrischen Schaltung, in der alle Schwingkreise auf die Mittenfrequenz fB abgeglichen sind, ist S1 = S2, d. h. beide mechanische Resonatoren sind gleich, was für eine wirtschaftliche Fertigung besonders vorteilhaft ist.

Claims

Patentanspruch

Netzwerk mit allpaßhaltiger Übertragungsfunktion, bestehend aus zwei LC-Ereisen am Eingang und Ausgang des Netzwerkes und zwei mit diesen gekoppelten elektromechanischen Resonatoren in den Längs zwei gen eines T-Gliedes, in dessen Querzweig eine Kapazität liegt, wobei zusätzlich noch der Verzweigungspunkt des T-Gliedes mit den beiden LC-Ereisen durch Kapazitäten verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden LC-Kreisen am Eingang und Ausgang des Netzwerkes eine kapazitive Uberkopplung vorgesehen ist.

L e e r s e i t e