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HF-Entstörfilter
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Zusammenfassung Es wird ein HF-Entstörfilter vorgeschlagen, das im
Zuge einer Netzspannungsleitung liegt und das die von Hochfrequenz führenden Geräten
ausgehende Störstrahlung von dem Netz fernhält.
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Das HF-Entstörfilter hat je einen Kondensator zwischen je einem Leiter
der Netzspannungsleitung. Jeder Kondensator besteht aus je einer beidseitig mit
einer dünnen, elektrisch leitenden Schicht versehenen Isolierstoffplatte. Die Platten
sind in einem festen Abstand parallel zueinander angeordnet. Während die außen liegenden
leitenden Schichten der Isolierstoffplatten über mindestens eine elektrisch leitende
Brücke miteinander und mit dem Massepotential verbunden sind, ist je eine der innen
liegenden leitenden Schichten der Isolierstoffplatte mit je einem der Leiter der
Netzspannungsleitung verbindbar.
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Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem HF-Entstörfilter
nach der Gattung des Hauptanspruchs.
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Es ist schon eine Vorrichtung zur Entstörung der Netz zuleitung von
Hochfrequenz erzeugenden Geräten bekannt (DT-OS 22 48 700), bei der in einem Metallgehäuse
neben einer Ringkern-Drosselspule und einer Zweifachstabkern-Drossel Kondensatoren
enthalten sind, die
die als sogenannte Zweifachdurchführungskondensatoren
ausgebildet sind. Die in einem zusätzlichen Metallgehäuse enthaltenen Durchführungskondensatoren
sind Spezialkondensatoren, deren Anfertigung mit einem größeren Aufwand verbunden
ist.
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Weiterhin ist es bekannt, auf einer Leiterbahnen tragenden Isolierstoffplatte
Kondensatoren dadurch anzubringen, daß räumlich begrenzte Bereiche der Isolierstoffplatte
beidseitig mit Kondensatorelektroden bildenden Kupferflächen versehen werden (Seidel,
Gedruckte Schaltungen, 1959, Berliner Union Stuttgart, Seiten 130 bis 132).
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Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße HF-Entstörfilter mit
den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß zu seiner
Herstellung nur einfachste Hilfsmittel benötigt werden. Ein weiterer wesentlicher
Vorteil besteht darin, daß man ohne Schwierigkeiten ein hochspannungsfestes HF-Entstörfilter
aufbauen kann.
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Derartige Entstörfilter werden insbesondere in Fernspeisenetzteilen
für Gemeinschaftsantennenanlagen benötigt. Da bei Netzteilen dieser Art keine Verbindung
zwischen dem metallischen Gehäuse und einem Schutzleiter der Netzspannungsleitung
bestehen darf - das Fernspeisenetzteil wird also nur zweipolig angeschlossen -,
müssen nach den bestehenden Schutzvorschriften alle spannungsführenden Teile entweder
einen Abstand von etwa 10 mm vom Gehäuse oder eine Isolation haben, die einer Spannung
von etwa 5 kV oder mehr standhält.
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Durch
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten
Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch
angegebenen HF-Entstörfilters möglich.
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Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
an Hand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines HF-Entstörfilters
in etwa natürlichem Maßstab, Fig. 2 eine Schnittansicht des Filters nach Fig. 1
in abgebrochener Darstellung und in vergrößertem Maßstab und Fig. 3 ein Prinzipschaltbild
eines zu einem Fernspeisenetzteil gehörenden HF-Entstörfilters.
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Beschreibung der Erfindung In den Fig. 1 und 2 bezeichnen 1 und 2
zwei Isolierstoffplatten, die beidseitig je eine leitende Schicht 3 und 4 tragen.
Zwei elektrisch leitende Brücken 5, 6 verbinden die außen liegenden leitenden Schichten
3, 4 und halten die Isolierstoffplatten 1, 2 in einem festen parallelen Abstand
a. Zwei Haltebügel 7, 8 sind elektrisch und mechanisch mit der unteren leitenden
Schicht 3 der Isolierstoffplatte 2 verbunden. Die innen liegenden leitenden Schichten
4 haben an je zwei gegenüberliegenden Seiten je einen Ansatz 9, 10 zum Anschließen
von Leitern 11, 12. In dem Bereich dieser Ansätze enthalten die Isolierstoffplatten
1, 2 Öffnungen
öffnungen 13, 14 zum freien Durchtritt der Leiter
11, 12. Die freien Enden der Leiter sind in Richtung auf die Isolierstoffplatten
hin umgebogen, damit die Anschlußstellen gegen Zugbeanspruchungen gesichert sind.
Die Leiter sind mit den Ansätzen 9 bzw. 10 durch Lötung verbunden.
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Die Austrittsstelle der freien Enden der Leiter 11, 12 ist von je
einem auf der Platte angebrachten Isolierstoff-Hohlzylinder 15, 16 umgeben, der
mit einer aushärtbaren Isolierstoffmasse 17 ausgefüllt ist.
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Die Leiter 11, 12 entsprechen den Wicklungsenden je einer Ringkern-Drosselspule
18, 19, deren freie Wicklungsenden 20, 21 den Eingang bzw. den Ausgang des HF-Entstörfilters
bilden. Die Wicklungen der Ringkern-Drosselspulen 18, 19 sind vorzugsweise bifilar
gewickelt.
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Im folgenden wird im Zusammenhang mit einer Erläuterung der Fig. 3
die Wirkungsweise des HF-Entstörfilters beschrieben.
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In der Fig. 3 sind gleiche Bauteile wie in den Fig. 1 und 2 mit gleichen
Bezugszahlen versehen. Damit das Filter in dem gewünschten Frequenzbereich, also
zum Beispiel in dem Fernsehfrequenzbereich von etwa 40 MHz bis etwa 300 MHz, wirksam
ist, stehen die Induktivitätswerte der Ringkern-Drosselspulen 18, 19 und die Kapazitätswerte
der durch die Isolierstoffplatten 1 und 2 mit den leitenden Schichten 3 und 4 gebildeten
Kondensatoren 22, 23 in einem bestimmten Verhältnis. Damit die hohe Spannungsfestigkeit
der Kondensatoren 20 und 21 gegenüber dem in Fig. 3 durch strichpunktierte Linien
angedeuteten metallischen Gehäuse 24 erreicht wird, enden die leitenden Schichten
3, 4 in einem gewissen
gewissen Abstand b vor mindestens zwei einander
gegenüberliegenden Seiten der Isolierstoffplatten 1 und 2. In dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1 sind dies die in Längsrichtung der rechteckigen Isolierstoffplatten
verlaufenden Seitenkanten. An den quer dazu liegenden Seitenkanten erstrecken sich
die außen liegenden leitenden Schichten bis an den Rand der Isolierstoffplatten
1, 2.
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Damit an diesen Seitenkanten ein ausreichender Abstand zu den innen
liegenden leitenden Schichten erreicht wird, enden die innen liegenden leitenden
Schichten in einem Abstand c, wobei c mindestens gleich zweimal b sein soll. Der
Abstand a der parallel zueinander angeordneten Isolierstoffplatten 1, 2 hängt von
der geforderten Prüfspannung ab und beträgt bei einer Prüfspannung von zum Beispiel
5 kV (1 min) etwa 8 mm.
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Die beiden Ringkern-Drosselspulen 18, 19 bilden in Verbindung mit
beiden Kondensatoren 22, 23 ein Tiefpaßfilter, das Hochfrequenz störungen, die von
einem Hochfrequenzgerät, zum Beispiel einem Antennenverstärker, ausgehen, nicht
über einen zu dem Fernspeisenetzteil nach Fig. 3 gehörenden Transformator 25 in
die mit den Leitern 20 zu verbindenden Leiter der Netzspannungsleitung 26 gelangen
können.
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Die Ringkerne sollen eine Anfangspermeabilität von mehr als 5000 haben.
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Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die elektrisch leitenden Brücken
5, 6 und die Haltebügel 7, 8 als einstückige Bauteile aus einem dünnen Blech herzustellen.
Mit den Haltebügeln 7, 8 werden die Isolierplatten 1, 2 an einer Wand des Gehäuses
24 befestigt, wobei Form und Größe der Haltebügel so gewählt sind, daß
daß
der erforderliche Abstand zwischen Gehäusewand und der unteren Isolierstoffplatte
2 eingehalten wird. Die beiden Isolierstoffplatten 1, 2 mit den leitenden Schichten
3, 4 bestehen vorzugsweise aus gleichartigen kupferkaschierten Leitungsplatten.
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Wenn man die Einrichtung in ein gut isolierendes Gießharz einbettet,
dann kann der Abstand zwischen beiden Platten 1, 2 kleiner gewählt werden, ohne
daß damit die Spannungsfestigkeit verringert wird. Soll aus bestimmten Gründen an
Stelle eines Metallgehäuses ein Isolierstoffgehäuse verwendet werden, so ist es
von Vorteil, die freien Enden der Bügel 7 und 8 durch eine Gehäusewand hindurch
nach außen zu führen und dort mit Masse zu verbinden.
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Patentansprüche
L e e r s e i t e