DE2613990C2

DE2613990C2 - Bandfilter vom Typ eines überbrückten T-Gliedes

Info

Publication number: DE2613990C2
Application number: DE19762613990
Authority: DE
Inventors: Frans Hubert Mathijs Eindhoven Smeets
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1975-04-04
Filing date: 1976-04-01
Publication date: 1983-06-01
Also published as: FR2306572B1; DE2613990A1; NL176728B; JPS566722B2; GB1508714A; ES446630A1; FR2306572A1; NL176728C; NL7504004A; IT1057827B; JPS51123039A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Bandfilter vom Typ eines überbrückten T-Gliedes mit einer Koppelspule, die einen Mittelabgriff aufweist, der über eine ^4S Querimpedanz mit Erde verbunden ist, und mit einem Abstimmkreis, dessen Schwingkreisspule mit der Koppelspule induktiv gekoppelt ist, wobei der Kopplungsfaktor veränderbar ist. Ein solches Bandfilter ist z. B. aus der US- PS 20 93 665 bekannt. *>

Derartige Bandfilter werden beispielsweise als Sperrfilter in einer Gemeinschaftsantennenanlage zum Unterdrücken eines störenden FM- oder Fernsehkanals verwendet. Damit das Filter universell verwendbar ist, muß es auf jede Frequenz in beispielsweise dem ganzen FM-Band abstimmbar sein. Für eine maximale Unterdrückung der gewählten Frequenz ist es notwendig, daß bei jeder Abstimmung ein optimaler Wert der Kopplung zwischen der Schwingkreisspule und der Koppelspule eingestellt wird. Die Änderung dieser ^M Kopplung führt jedoch dazu, daß die Induktivität der Schwingkreisspule und folglich die gewählte Frequenz und damit die Abstimmung sich ändern. Die Abstimmung muß dann wieder nachgeregelt werden, wodurch der Regelvorgang mühsam wird und viel Zeit beansprucht.

Es sei bemerkt, daß es aus der NL-PS 65 491 bekannt ist. bei einem mit einem Antennenkreis eines Rundfunkempfängers induktiv gekoppelten Schwingungskreis auftretende Änderungen in der Abstimmung infolge von Änderungen in der Kopplung mittels einer sich mitbewegenden mit der Schwingkreisspule induktiv gekoppelten Kompensationsspule auszugleichen.. Bei dieser Anordnung bestehen die Spulen aus Draht, der auf Spulenkörper gewickelt ist, wobei die Koppelspule und die Kompensationsspule im Spulenkörper der Abstimmspule versclu'ebbar angeordnet Sind Eine derartige Konstruktion eignet sich nicht zur Verwendung bei Frequenzen über einigen MHz, also nicht für FM- und Fernsehbänder.

Aus der US-PS 26 94 150 ist eine Abstimmeinheit für Fernsehempfänger bekannt, die mehrere durch einen gemeinsamen Antriebsmechanismus gleichzeitig bewegbare Schwingkreisspulen aufweist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bandfilter für die FM- und Fernsehbänder zu schaffen, bei dem die Kopplung zwischen der Schwingkreisspule und der Koppelspule geändert werden kann, ohne daß die Abstimmung des Filters dadurch wesentlich beeinträchtigt wird.

Bei einem Bandfilter der eingangs genannten Art wird dies dadurch erreicht, daß die Schwingkreisspule und die Koppelspule aus jeweils einer etwa eine Windung aufweisenden Leiterschleife bestehen, daß weiter eine zur Kompensation der durch Änderung des Kopplungsfaktors zwischen Koppelspule und Schwingkreisspule im Abstimmkreis verursachten Induktivitätsänderung dienende, ebenfalls mit der Schwingkreisspule induktiv gekoppelte Kompensationsspule vorhanden ist, die aus einer etwa eine Windung aufweisenden Leiterschleife besteht, wobei die Schwingkreisspule zwischen der Koppelspule und der Kompensationsspule angeordnet ist und die Koppelspule und die Kompensationsspule durch einen Antriebsmechanismus gleichzeitig in derselben Richtung in bezug auf die Schwingkreisspule derart bewegbar sind, daß eine Zunahme des Kopplungsfaktors zwischen Κορμ-jispule und Schwingkreisspule mit einer Abnahme des Kopplungsfaktors zwischen Kompensationsspule und Schwingkreisspule einhergeht und umgekehrt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung weist der Antriebsmechanismus eine mit der Koppelspule und der Kompensationsspule zusammenarbeitende kreisrunde Scheibe auf, die eine exzentrisch angeordnete Antriebsachse besitzt, welche in einem Block, der zugleich die Schwingkreisspule trägt, gelagert ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung des Bandfilters,

F i g. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des Filters nach Fig. 1,

Fig.3 eine Draufsicht auf eine praktische Ausführungsform mit zwei Filtern in einem Gehäuse,

F i g. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV in F i g. 3.

Das in F i g. 1 dargestellte Bandfilter vom Typ eines überbrückten T-Gliedes weist eine erste Eingangsklemme 1 auf, die unmittelbar mit einer ersten Ausgangsklemme 3 verbunden ist, und eine zweite Eingangsklemme 5, die über eine Koppelspule 7 mit einer zweiten Ausgangsklemme 9 verbunden ist. Die Koppelspule 7 ist mit einem Mittelabgriff 11 versehen, der mit einer Querimpedanz 13 verbunden ist, die andererseits mit den Klemmen 1, 3 verbunden ist. Die Koppelspule 7 ist mit einer Schwingkreisspule 15 induktiv gekoppelt

(veränderlicher Kopplungsfaktor k\), welche zusammen mit einem veränderbaren Kondensator 17 einen Abstimmkreis bildet Die Schwingkreisspule 15 ist weiter mit einer Kompensationsspule 19 induktiv gekoppelt (veränderlicher Kopplungsfaktor k 2), welche einen Teil eines Kompensationskreises bildet, der in diesem Beispiel auf einfache Weise dadurch gebildet ist daß die Enden der Kompensationsspule miteinander verbunden sind.

Die Wirkungsweise der in F i g. 1 dargestellten Schaltungsanordnung wird anhand von Fig.2 näher erläutert die einige Durchlaßkennlinien aufweist Darin ist horizontal die Frequenz /"und vertikal die Dämpfung A, die ein Maß für das Verhältnis zwischen den Ausgangs- und Eingangsspaimungen ist aufgetragen.

Wenn das Filter mittels des Kondensators 17 auf eine zu sperrende Frequenz fo abgestimmt wird, entsteht eine Durchlaßkennlinie, wie diese durch die Kurve 21 (ausgezogene Linie) dargestellt ist Wie ersichtlich, weist die Durchlaßkcnnlinie ein verhältnismäßig flaches Minimum mit einer Dämpfung A\ bei der Frequenz fo auf. Diese Dämpfung wird auch durch den zufälligen Wert des Kopplungsfaktors Jtj bestimmt. Wer,α für k\ ein optimaler Wert gewählt wird, kann die Spitze der Kennlinie auf einen optimal niedrigen Pegel gebracht werden, wobei die Spitze viel schärfer wird. Wenn die Kompensationsspule 19 nicht vorhanden wäre, würde bei Änderung von Jt), wie obenstehend bereits erläutert wurde, die Frequenz und damit die Abstimmung verlaufen. Die Durchlaßkennlinie (Kurve 23, strichpunktierte Linie) würde dann ein Minimum mit einer viel größeren Dämpfung Ai aufweisen, jedoch bei einer Frequenz /|. Durch diese Verschiebung der Sperrfrequenz kann es passieren, daß die Dämpfung A3 bei der gewünschten Frequenz /_o sogar geringer wird als die ursprüngliche Dämpfung A\. Die Kompensationsspule 19 sorgt nun dafür, daß bei Änderung des Kopplungsfaktors JtI die Abstimmung des Abstimmkreises sich nahezu nicht ändert. Dazu wird der Kopplungsfaktor Jt 2 gleichzeitig mit dem Kopplungsfaktor k 1 geändert, und zwar in entgegengesetztem Sinne: wenn k 1 größer wird, wird k2 kleiner und umgekehrt. Bei richtiger Bemessung entsteht dann aus der Kennlinie 21 die Kennlinie 25 (gestrichelt), die ein scharfes Minimum mit einer großen Dämpfung A 2 aufweist, und zwar bei der gewünschten Frequenz 4

Eine prakfische Ausbildung des Fandfilters ist in F i g. 3 und F i g. 4 dargestellt.

Fig.3 zeigt in Draufsicht den unteren Teil eines Metallgehäuses 27, in dem zwei Bandfilter angeordnet sind. Diese können zusammen auf einem Kanal für eine große Unterdrückung eines starken Signals oder einzeln zur Unterdrückung zweie^r verschiedener Signale verwendet werden.

Die jeweiligen Einzelteile jedes Filters sind auf einem Block 29 aus einem geeigneten Kunststoff, beispielsweise Polytetrafluoräthylen, befestigt. Dazu gehört die Schwingkreisspule 15, die die Form eineo zu einer Schleife gebogenen Metallbandes hat (beispielsweise versilbertes Kupferband) und die mit Schrauben 31 am Block 29 befestigt ist. Um eine Verstellung des Filterabgleiehs dureh einen geerdeten Gegenstand zu vermeiden, z. B. durch eine Hand, die das Filter abgleicht, ist die Schwingkreisspule über einen Streifen 32 mit dem Gehäuse 27 elektrisch verbunden. Die Aufgabe des Abstimmkondensators 17 wird durch zwei an sich bekannte Abgleichkondensatoren 33 erfüllt. Wie aus Fig.3 ersichtlich, fixieren diese Kondensatoren zugleich die Enden der Kreisspule 15 in einer bestimmten Lage zueinander. Sie haben also außer einer elektrischen auch eine mechanische Funktion.
Die Koppelspule 7 (in Fig,3 nicht sichtbar) besteht ebenfalls aus einem zu einer Schleife gebogenen Metallband, z.B. aus demselben Material wie die Kreisspule 15. In der Mitte der Schleife befindet sich ein U-förmiger Bügel 37, der als Mutter für eine

)o Einstellschraube 39 wirksam ist Der Mittelabgriff 11 wird durcii einen bandförmigen Leiter gebildet, der am Bügel 37 befestigt ist Auf die Koppelspule 7 wird durch eine (in der Zeichnung nicht sichtbare) Feder eine Kraft so ausgeübt, daß die Einstellschraube 39 gegen eine runde Kunststoffscheibe 41 gedrückt wird. Die Scheibe 41 bildet einen Teil eines Antriebsmechanismus, der weiter eine Achse 43 umfaßt die im Block 29 gelagert und exzentrisch in der Scheibe 41 angeordnet ist wie aus Fig.3 deutlich hervorgeht Durch Drehen der Achse 43 kann man die Koppelspule 7 in ihrer Mitte hin- und herbewegen und auf diese Weise den Kopplungsfaktor Jt 1 zwischen dieser Spule und Qct Schwingkreisspule 15 größer bzw. kleiner machen, üie Einstellschraube 39 dient dazu, den Abstand zwischen den beiden Spulen vorher derart einzustellen, daß bei jeder Frequenz, auf die das Filter abgestimmt werden kann, ein optimaler Wert des Kopplungsfaktors k 1 mit dem Antriebsmechanismus 41, 43 eingestellt werden kann. Die Querimpedanz 13, mit der der Mittelabgriff 11

jo verbunden ist, wird durch eine Parallelschaltung eines Kondensators 45 und eines Widerstandes 47 gebildet, die mittels einer Lötverbindung 49 an Erde befestigt ist.

Die Kompensationsspule 19 besteht aus einem zu

einer Schleife gebogenen federnden Metalldraht.

J₅ beispielsweise aus versilberter Phosphorbronze, der mit Schrauben 51 auf dem Block 29 befestigt ist. Durch die Federeigenschaften wird diese Spule in ihrer Mitte ebenfalls gegen die Scheibe 41 gedrückt, jedoch an der der Koppelspule 7 diametral gegenüberliegenden Seite,

,to so daß eine Bewegung der Koppelspule in Richtung der Schwingkreisspule 15 (Vergrößerung von Jt 1) mit einer Bewegung der Kompensationsspule weg von der Schwingkreisspule (Verringerung von k 2) und umgekehrt einhergeht

Es kann erwünscht sein, nach optimaler Einstellung des Kopplungsfaktors k 1 noch eine Feinregelung der abgestimmten Frequenz /0 durchzuführen. Dazu ist im Feld der Schwingkreisspule 15 eine Metallplatte 53 vorgesehen, die mittels einer im Block 29 gelagerten Achse 55 verdrehbar ist, was zu einer geringen Änderung der Induktivität der Schwingkreisspule führt. Statt des beschriebenen Antriebsmechanismus kann beispielsweise eine senkrecht angeordnete Kunststoffschraube verwendet werden, und zwar an der Stelle der Mittelpunkte der Spulen (7, 19). Diese Mittelpunkte können dann mit Kunststoffmuttern versehen werden, die in Zusammenwirken mit der Schraube einen Spindelantrieb bilden. Auch ist es möglich, die Koppelspule 7 und die Kompensationsspule 19 fest anzuordnen und die Schwingkreisspule 15 zwischen diesen beiden Spulen hin- und her bewegbar zu machen.

In der in Fig.3 dargestellten Ausfiihrungsform sind

die beiden Bandfilter durch eine Verbindung 57 in Reihe geschaltet. Eingang und Ausgang des auf diese Weise zusammengestellten Filters werden durch koaxiale Anschlußbuchsen59b-w.61 gebildet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bandfilter vom Typ eines überbrückten T-Gliedes mit einer doppelspule, die einen Mittelabgriff aufweist, der über eine Querimpedanz mit Erde verbunden ist, und mit einem Abstimmkreis, dessen Schwingkreisspule mit der Koppelspule induktiv gekoppelt ist, wobei der Kopplungsfaktor veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingkreisspule (15) und die Koppelspule (7) aus jeweils einer etwa eine Windung aufweisenden Leiterschleife bestehen, daß weiter eine zur Kompensation der durch Änderung des Kopplungsfaktors (kl) zwischen Koppelspule (7) und Schwingkreisspule (15) im Abstimmkreis verursachten Induktivitätsänderung dienende, ebenfalls mit der Schwingkreisspule (15) induktiv gekoppelte Kompensationsspule (19) vorhanden ist, die aus einer etwa eine Windung aufweisenden Leiterschleife besteht, wobei die Schwingkreisspule (15) zwischen der Koppelspule (7) und der ICompensationsspuie (19) angeordnet ist und die Koppelspule (7) und die Kompensationsspule (19) durch einen Antriebsmechanismus (41,43) gleichzeitig in derselben Richtung in bezug auf die Schwingkreisspule (15) derart bewegbar sind, daß eine Zunahme des Kopplungsfaktors (k 1) zwischen Koppelspule (7) und Schwingkreisspule (15) mit einer Abnahme des Kopplungsfaktors (k 2) zwischen Kompensationsspule (19) und Schwingkreisspule (15) einhergeht und umgekehrt.

2. BandPter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmechanismus (41,43) eine mit der Koppelspule (7) und der Kompensationsspule (19) zusammenarbeitei-ide kreisrunde Scheibe (41) aufweist, die eine exzentrisch angeordnete Antriebs- ^⁵ achse (43) besitzt, welche in einem Block (29), der zugleich die Schwingkreisspule (15) trägt, gelagert ISL