DE2458369C3 - Bandsperrfilter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bandsperrfilter, wie es im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung sind gebührenpflichtige Fernsehanlagen, wo eine Teilnehmer- oder Benutzersignalkontrolle mit einfachen Mitteln und geringem Kostenaufwand erwünscht ist. Typische Anwendungen ergeben sich im Hotel- und Motel-Betrieb, wo große Anzahlen von Filtern nötig wären, um die vielen vorhandenen Fernsehempfänger kontrollierbar mit Benutzersignalen zu versorgen.

Ein derartiges Sperrfilter ist in der US-PS 33 47 982 beschrieben. Es ist zwischen der Antennenzuleitung und dem Fernsehempfänger angeordnet und läßt sich durch Münzeinwurf mit Hilfe eines Relais so umschalten, daß das Fernsehsignal zum Empfänger gelangen kann. Ein Sperrkreis für den UKW-Bereich ist ferner aus der DL-PS 32 845 bekannt, der eine Einstellung des Kopplungsgrades und der Abstimmung gestattet. Bei den bekannten Filtern führen Änderungen der Parameter der Bauelemente jedoch leicht dazu, daß sich die Sperrfrequenz verschiebt, so daß ein zu sperrendes Signal unter Umständen doch durchgelassen werden kann und somit das Filter illusorisch wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Sperrfilter zu schaffen, welches nicht in unbeabsichtigter Weise durchlässig für die zu sperrende Frequenz wird, selbst wenn sich der Sperrfrequenzbereich durch ungewollte Änderungen von Teilen des Filters verschierw Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des An^nmchs angegebenen Merkmale gelöst. ^Λ Sungsgemäß wird das Filter in einer Art

Wobbeitechnik betrieben, wobei seine Sperrfrequenz (Mhtenfrequenz des Sperrbere.ches) Penod.sch um eine" gewissen Betrag hin und her verschoben wird und Salb dieses durch die Verschiebung überdeckten Frequenzbereiches ist eine brauchbare Übertragung

,o einer Nutzfrequenz vom Eingang des Filters zu seinem Ausgang nicht mehr möglich.

Durch die oszillierende Verschiebung des Sperrausschnitts werden die jeweils zu sperrenden Signale auch bei statischen Änderungen der Resonanzfrequenz des

,s FHters gesperrt, so daß das Erfordern* einer knt.schen Abstimmung entfällt. Man kann einen Bereich von Sperrfrequenzen einsteilen, der so gewählt wird, daß er mögliche Verschiebungen der Filterabst.mmung überspannt, aufgrund deren der Hotelgast in die Lage

₂ogesetz würde, ein gebührenpflichtiges Fernsehprogramm anzuschauen, ohne die erforderliche Gebuhr zu ^beZ\n Weiterbildung der Erfindung wird ein überbrücktes T Netzwerk zusammen mit zwei Halbleiterdioden

₂< verwendet, deren Kapazität zum Teil bestimmt, welche Eingangssignalfrequenzen gesperrt oder unterdrückt werden Diese Kapazitäten werden durch Verandern einer an die Dioden gelegten Sperrvorspannung gesteuert, wobei die Spannungsquelle und die D.oden so

ίο gewählt werden, daß sich der Frequenzbereich, über den die angelegten Eingangssignale gesperrt werden ergibt. Die Ausnutzung spannungsgesteuerter D.oden als einstellbare Kapazitätsdioden für die Abstimmung von Schwingkreisen ist bereits bekannt

« Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung, deren Figur das Schaltschema eines erfindungsgemäßen Ausschnitt-Sperrfilters zeigt, im

einzelnen erläutert. . ., ■ _c ι ,n ·.

D?s Ausschnitt-Sperrfilter enthalt eine Spule 10, mit der die Reihenschaltung zweier Kondensatoren 12, 14 parallel geschaltet ist. Der Verbindungspunkt der Kondensatoren 12,14 liegt über einen Widerstand 16 an Masse, und mit der Spule 10 ist ein Drehkondensator 18 parallel geschaltet, mittels dessen das Sperrfilter auf die 4S Frequenz eines ankommenden Teilnehmer- oder Benutzersignais abstimmbar ist. Dieses Signal, das beispielsweise von einer äußeren Antennenanlage oder von einem Videobandgerät stammen kann, wird dem Signaleingang 20 des Sperrfilters mit der Frequenz so eines Fernsehkanals zugeleitet, der in dem betreffenden ' geographischen Bereich, wo die gebührenpflichtige Fernsehanlage betrieben wird, nicht in Benutzung ist, ζ B Kanal 3 in New York City mit 61,25 MHz. Nach dem Durchgang durch das Filter erscheint das Teilnehmersignal am Signalausgang 22, von wo es dann dem Antenneneingang eines Fernsehempfangers im Hotelzimmer zugeleitet wird. Über die Spule 10 ist außerdem die Reihenschaltung eines Kondensators und eines Codierers 26 geschaltet, wodurch der Sperrfrequenzausschnitt vom ankommenden Signal weggeschoben wird, wenn das gebührenpflichtige Fernsehsignal subskribiert worden ist.

Im Betrieb der Anordnung, soweit bisher beschrieben, hält der Codierer 26 den Kondensator 24 aus dem so gebildeten überbrückten T-Filternetzwerk heraus, bis er ein Steuersignal empfängt, das anzeigt, daß em gebührenpflichtiges Fernsehprogramm im Empfänger des betreffenden Raumes oder Zimmers einzuschalten

ist. Vor dem Empfang dieses Steuersignais wird die Sperrausschnittsfrequenz für das Filter durch die Werte der Spule 10, der Kondensatoren 12 und 14 und des Drehkondensators 18 bestimmt Bei Abwesenheit des Steuersignals für den Codierer 26 wird durch diese Bauelemente eine Sperrfrequenz eingestellt, aufgrund deren am Signaleingang 20 empfangene gebührenpflichtige Fernsehsignale, beispielsweise mit der Frequenz des Kanals 3, unterdrückt werden, so daß sie den Signalausgang 22 nicht erreichen und tolglich im Empfänger nicht wiedergegeben werden. Wird dagegen das Steuersignal empfangen und vom Codierer 26 erkannt, so wird der Kondensator 24 in das Netzwerk eingeschaltet, was zur Folge hat, daß der Sperrausschnitt von der Frequenz 61,25 MHz weggeschoben wird, so daß das subskribierte Benutzersignal zum Signalausgang 22 gelangen kann.

Es kann sein, daß die elektrischen Eigenschaften der Spule 10 und der Kondensatoren 12, 14 und 18 sich im Laufe der Zeit so ändern, daß die Sperrausschnittsfrequenz sich verschiebt oder »abwandert«. Wäre dies der Fall, so könnte das gebührenpflichtige Fernsehprogramm im Kanal 3 das Filter durchlaufen, ohne daß der Zimmerbewohner zuvor die Subskriptions- oder Benutzungsgebühr bezahlt hat. Um dies zu verhindern, hat man gemäß dem Stand der Technik die entsprechenden Filterschaltungen für kritische Abstimmung eingerichtet, was jedoch den Nachteil eines komplizierten Aufbaus hat.

Beim erfindungsgemäßen Sperrfilter bleibt dagegen die Genauigkeit der Frequenzunterdrückung erhalten, ohne daß die Anordnung wesentlich komplizierter oder aufwendiger wird. Zu diesem Zweck enthält das in der Zeichnung dargestellte Ausschnitt-Sperrfilter zwei Halbleitergleichrichter 28, 30, die in Gegentaktanordnung über die Kondensatoren 12, 14 geschaltet sind. Und zwar liegt der Gleichrichter 28 parallel zum Kondensator 12, während der Gleichrichter 30 über den Kondensator 14 geschaltet ist, wobei die Kathoden der beiden Gleichrichter gemeinsam an den Verbindungspunkt der Kondensatoren angeschlossen sind. Zusätzlich ist ein Widerstand 32 vorgesehen, der diesen Verbindungspunkt mit einer Schwingspannungsquelle 34 verbindet, die ihrerseits an Masse als Bezugspotential liegt.

Aufgrund dieser zusätzlichen Bauelemente wird die Sperrausschnittsfrequenz des Filters auch von der Kapazität der Gleichrichter 28, 30 abhängig. Da die Sperrschichtkapazität (Kapazität de:: PN-Übergangs) von der an den Kathoden der Gleichrichter liegenden Sperrvorspannung abhängt, kann durch Verändern dieser Spannung der Sperrausschnitt effektiv über einen gewissen Frequenzbereich »gewobbelt« werden, so daß er diesen Bereich überstreicht. Auf diese Weise wird, obwohl es schwierig wäre, den Sperrausschnitt auf einer bestimmten Frequenz festzuhalten, durch Hin- und Herkippen der Sperrfrequenz beiderseits dieses bestimmten Frequenzpunktes mit genügend weitem ' Ausschlag oder Hub erreicht, daß die so erteilte Wobbelung trotzdem noch ausreicht, um ein zugeleitetes Subskriptionssignal mindestens zeitweilig in den vom Filter gesperrten Frequenzbereich zurückzubringen. Obwohl es also aufgrund der Abstimmungsverschiebung infolge von Eigenschaftsänderungen der Bauelemente schwierig ist, eine gegebene Signalfrequenz über einen gegebenen Zeitraum durchwegs zu sperren, kann bei der vorliegenden Anordnung das Signal über einen erheblichen Prozentsatz der Zeit gesperrt werden, der ausreicht, um zu verhindern, daß der Bewohner des Hotelzimmers die gebührenpflichtige Fernsehsendung vernünftig oder sinnvoll empfangen kann. Bei Empfang des Steuersignals, das anzeigt, daß für das Subskriptionsprogramm bezahlt worden ist, schaltet der Codierer 26 den Kondensator 24 wiederum ein, wodurch die Sperrausschnittsfrequenz auf einen Wert heruntergedrückt wird, der den Durchgang des ankommenden Informationssignals zuläßt.

Obwohl die Erfindung nicht auf irgendwelche speziellen Bemessungswerte beschränkt ist, haben sich die nachstehend angegebenen Werte in der Praxis als brauchbar erwiesen, wobei ein Videoträger im Kanal 3 mit der Frequenz von 61,25MHz zugrunde gelegt ist und Sperrfrequenzen über einen Kipp- oder Wobbeibereich von 100 kHz erzeugt werden.

Bauelement Wert

Spule 10
Kondensator 12
Kondensator 14
Kondensator 18
Kondensator 24
Widerstand 16
Widerstand 32
Gleichrichter 28
Gleichrichter 30
Schwingungsquelle 34

35 nH

27OpF

27OpF

5-2OpF

100 pF

UO Ohm

470 0hm

1N5140

1N5140

Integriertes Schaltungs-

plättchen Type 555 der

Hersteller-Firma Signetics

Company

Die Schwingungsquelle 34 lieferte bei dieser Anordnung ein Signal von 1 Volt Spitze-Spitze mit einer Frequenz, die der Horizontalablcnkfrequenz des zugeführten Signals vergleichbar ist.

Die Steuersignale für die Aktivierung des Codierers 26 bei Subskription von gebührenpflichtigen Fernsehprogrammen können auf beliebige geeignete Weise bereitgestellt und eingekoppelt werden. Beispielsweise kann man hierfür einen Computer verwenden, der so programmiert ist, daß er den Codierer 26 bei Empfang eines Telephonanrufs vom Hotelzimmer, mit dem ein solcher Subskriptions-Service angefordert wird, aktiviert. Der Computer kann 'n diesem Fall zugleich auch die Gebühr für einen solchen Service automatisch zur Rechnung des Hotelgasts hinzuaddieren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Bandsperrfilter, dessen frequenzbestimmende Glieder eine veränderliche Abstimmkapazität enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstimmkapazität mindestens eine Kapazitätsdiode (28,30) enthält, der eine Wechselspannungskomponente zur periodischen Verschiebung der Sperrfrequenz zugeführt wird, derart, daß eine unbeabsichtigte Verstimmung des Filters keine die gewollte Sperrung verringernde Wirkung ausübt.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kapazitätsdioden (28, 30) mit entgegengesetzter Polung in Reihe zwischen den Eingang und den Ausgang (20 bzw. 22) des Filters und gegebenenfalls jeweils parallel zu einer Kapazität (12, 14) geschaltet sind, und daß die die Wechselspannungskomponente liefernde Spannungsquelle (34, 32, 16) zusätzlich eine Gleichspannung zur Vorspannung der Kapazitätsdioden (28,30) in Sperrichtung liefert.

3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerschaltung vorgesehen ist, die eine parallel zu der Induktivität (10) des Filters liegende Reihenschaltung eines Kondensators (24) mit einem Schalter (26) aufweist, der bei fehlendem Steuersignal geöffnet, bei Zuführung des Steuersignals dagegen geschlossen ist und den Durchlaßbereich des Filters gegenüber der Fernsehsignalfrequenz verschiebt.

4. Filter nach Anspruch 3 zur Verwendung bei einem Gebührenfernsehsystem, dadurch .gekennzeichnet, daß das Steuersignal dem Schalter (26) der Steuerschaltung nur bei Entrichtung einer Gebühr zugeführt wird.