DE2637051A1

DE2637051A1 - Uhf-tuner

Info

Publication number: DE2637051A1
Application number: DE19762637051
Authority: DE
Inventors: Seiji Akiyama; Ichiro Nakahara; Joji Nakamura; Syunichi Yosimura
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1975-08-19
Filing date: 1976-08-18
Publication date: 1977-04-28
Also published as: FR2321803A1; JPS5231601A; FR2321803B3; GB1535390A

Description

LEiNWEBER & ZIMMERMANN

PATENTANWÄLTE

Dipl.-Ing. Hermann Leinweber Dipl.-Ing. Heinz Zimmermann Dipl.-Ing. A. Gf. v. Wengersky

8 München 2, Rosental 7

2. Aufgang (Kustermann-Passage) Telefon (089) 2603989 Telex 528191 lepatd Telegr.-Adr. Leinpat München

^den18. August 1976

Unter Zeichen Z/S eg/C

A1781-03

MATSUSHITA ELECTRIC INDUSTRIAL CO.LTD., Osaka / Japan

UHF-Tuner

Die Erfindung bezieht sich auf einen UHF-Tuner, wie er in einem Fernsehempfänger verwendet wird, und insbesondere auf den Aufbau eines UHF-Tuners, inidem eine an ein Bauteil mit veränderlicher Kapazität gelegte Spannung zur Abstimmung auf die gewünschte Frequenz variiert wird.

Ein für gewöhnlich verwendeter UHF-Tuner weist in einem Gehäuse einen Resonanzkreis auf, der eine variable, durch parallele Elektrodenplatten gebildete Kapazität und eine koaxiale Resonanzleitung enthält, wobei durch Drehung einer Abstimmwelle eine der Elektrodenplatten zur Abstimmung auf die gewünschte gedreht wird.

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Bei bekannten UHF-Tunern jedoch müssen die koaxiale Resonanzleitung, die variable Kapazität und andere zugehö- ! rige Teile in dem Gehäuse dreidimensional angeordnet werden, j Dadurch gestaltet sich der Zusammenbau schwierig, und es ist ■ außerdem schwierig, einheitliche Kennlinien zu erhalten. j

Um die oben genannten Nachteile zu vermeiden, ist bereits ein UHF-Tuner vorgeschlagen worden, dessen Schaltung zweidimensional ist. In diesem UHF-Tuner jedoch sind die Resonanzleitung und die Kopplungsleitung auf einem dielektrischen Substrat aufgedruckt, wodurch sich große dielektrische Verluste ergeben. Falls ein dielektrisches Material mit geringen dielektrischen Verlusten verwendet wird, steigen die Herstellungskosten. Außerdem muß Silber für das Leitungsmuster verwendet werden, wodurch die Herstellungskosten ebenfalls in die Höhe getrieben werden.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Aufbau und die Verdrahtung eines UHF-Tuners zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird im wesentlichen dadurch gelöst, daß eine Resonanzleitung und eine Kopplungsleitung, die einen Resonanzkreis zur Abstimmung bilden, durch Stanzen einer Metallplatte einstückig mit einem Außenleiter, der durch die Metallplatte gebildet wird, ausgebildet werden.

Die Erfindung wird nun an Ausführungsbeispielen und anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1 ein Schaltbild eines erfindungsgemäßen UHF-Tuners,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Ausführungsform gemäß der Erfindung,

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Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Außen- , leiters, wie er in den UHF-Tunern verwendet wird, ;

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Außenleiter in , Fig. 3, !

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine gestanzte Metallplatte, ! die den Außenleiter bildet, und ;

Fig. 6 und 7 Draufsichten auf Außenleiter in anderen i Ausführungsformen der Erfindung. _:

Wie in den Figuren dargestellt, wird ein Außenleiter 13 des UHF-Tuners durch eine Metallplatte gebildet, die j in einem Metallgehäuse 8 untergebracht ist. Auf dem Außenleiter 13 sind ein Eingangskreis 134 mit einem HF-Verstärker,, ein Kopplungskreis als Zwischenstufe, ein Oszillatorkreis ; 135 und ein Mischkreis 136 angeordnet. Das Eingangssignal ; wird im Eingangskreis 134 verstärkt, läuft durch den Kopplungskreis und wird im Mischkreis 136 einem lokalen Oszil- ; latorsignal von dem Oszillatorkreis 135 überlagert, wodurch · ein Zwischenfrequenzsignal erhalten wird. Dieses Signal wird durch eine Induktivität 62 gefiltert, so daß ein Zwischenfrequenzsignal an eine Ausgangskiemme 84 für Hin- und Rückleitung erhalten wird.

Der Tuner weist vier abstimmbare Resonanzkreise 137, 138, 139 und 140 auf. Der abstimmbare Resonanzkreis 139 ist an den Eingangskreis gekoppelt. Die abstimmbaren Resonant kreige 138 und 139 bilden einen Teil eines zweifach abstimmenden Zwischennetzwerkes zwischen dem Eingangskreis 134 und dem Mischkreis 136. Der abstimmbare Resonanzkreis 140 wird zur Erzeugung einer Oszillatorspannung des Oszillator-

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kreises 135 verwendet. j

Die abstimmbaren Resonanzkreise 137, 138, 139 und '■ 140 weisen jeweils im wesentlichen Dioden mit veränderlicher; Kapazität und Resonanzleitungen 14, 15, 16 und 17 auf, die '. durch Ausstanzen der schraffierten Flächen aus der Metall- '■ platte 13 in den Fig. 3, 4 und 5 zur Bildung vorstehender Streifen entstehen, die von den Rändern der Öffnung in die ; Öffnung vorstehen. Sie wirken mit der Außenleiter 13 zusammen, wodurch sie als Übertragungsleitungen wirken. Wie in ■ den Fig. 2 und 3 gezeigt, wird eine Resonanzleitung 17 in dem Außenleiter 13 durch Ausstanzen der schraffierten Flächen gewonnen, wobei ein gestrecktes Verbindungsstück 92 gebogen und nach der Verdrahtung in Abschnitte 90 und 91 geteilt wird. Die Resonanzleitung 17 wirkt auch mit dem Au- ; ßenleiter 13 derart zusammen, daß sie als Übertragungsleitung ι fungiert. Das Metallgehäuse 8 dient gleichzeitig als Abschirmung, um zu verhindern, daß von den Übertragungsleitungen ein elektromagnetisches UHF-Feld außerhalb des Metallgehäuses 8 gelangt.

Die Dioden 38, 39, 40 und 41 mit veränderlicher Kapazität haben Kapazitätswerte, die sich umgekehrt proportional j zu den angelegten Sperrspannungen verhalten. Die abstimm- i baren Resonanzkreise 137, 138 und 139 sind derart ausge- ^; legt, daß mit ihnen ein Frequenzband von 470 MHz bis 890 MHz überstrichen werden kann, wobei der an den Oszillatorkreis 135 angeschlossene abstimmbare Resonanzkreis 140 derart ausgelegt ist, daß mit ihm ein Frequenzband von 517 MHz ' bis 431 MHz überstrichen werden kann.

Die Einschwingung der Resonanzleitungen 14, 15 und 16 ^ liegt bei einer viertel Wellenlänge, wobei die Resonanzfrequenz durch die gesamte Reaktanz der Übertragungsleitungen

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der Dioden veränderlicher Kapazität, des Kondensators,

die

des Abgleichkondensators und der/Überxragungsleitung kurzschließenden Platten bestimmt ist. Die Kondensatoren 42, 43 und 44 zusammen mit den jeweiligen Abgleichkondensatoren

46, 47 und 48 .erden die Kathoden der Dioden mit variabler Kapazität kapazitiv. Die Längen der Übertragungsleitungen mit ein viertel Wellenlänge können geändert werden, indem die kurzschließenden Platten 26, 27 und 28 auf die Übertra- j gungsleitungen zu oder von diesen weg bewegt werden. Die 1 Bewegung dieser kurzschließenden Platten kann durch Ein- j führen einer isolierenden Stange in die Bohrungen 29 und j 33, 30 und 33 oder 31 und 34 bewirkt werden. Die Einschwin- j gung der Übertragungsleitung 17 erfolgt bei einer viertel ' Wellenlänge, wobei die "Resonanzfrequenz durch die gesamte \ Reaktanz der Übertragungsleitung, der Diode 41 mit verän- , derlicher Kapazität, des Kondensators 45 und des Abgleich- j kondensators 49 bestimmt ist. Abgleichplatten 22, 23, 24 j und 25 dienen zusammen mit den Abgleichkondensatoren 46, ^:

47, 48 und 49 zur Abstimmung zwischen den Schaltkreisen. ■ D.h., die Abgleichkondensatoren 46, 47, 48 und 49 dienen j zur Einstellung der Abgleichung nahe dem unteren Ende des ; ÜHF-Bandes, während die Abgleichplatten 22, 23, 24 und 25 j zur Einstellung der Abgleichung nahe dem oberen Ende des j UHF-Bandes dienen.

Die "Resonanzleitungen 14, 15, 16 und 17 sind jeweils mit Löchern 118, 119, 120 und 121 versehen, durch die jeweils die Dioden 38, 39, 40 und 41 mit veränderlicher Kapazität

CLl 6

greifen und .die Lage dieser Dioden bestimmen.

Ausnehmungen 141, 142, 143 und 144 in den "Resonanzleitungen 14, 15, 16 und 17 verhindern, daß die Übertragungs-· leitungen mit einer Hörfrequenz schwingen, was sich nachteilig auf die Charakteristik des Tuners auswirken würde. Ins-

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besondere verhindert die Ausnehmung 144, das die Übertragungsleitung 17 des Oszillatorkreises 135 mit der Hörfrequenz j vibriert, wodurch diese als Mikrophon wirken und einem Zu- | schauer ein unangenehmes Gefühl vermitteln würde.

Das empfangene UHF-Fernsehsignal an der Eingangsklemme 10 wird über einen Hochpaßfilter mit der Spule 11 | und denvKondensator 12 an eine Kopplungsleitung 19 übertragen und dann an den HF-Verstärkereingangskreis 137 ge- ; koppelt. Der Hochpaßfilter läßt Frequenzen innerhalb des ^! UHF-Bandes bzw. zwischen 470 MHz und 890 MHz durch. Der abstimmbare Resonanzkreis 137 ist an den Emitter eines Transistors 50 in Basisschaltung über eine Kopplungsleitung 64 und einen Kondensator 56 zur Verstärkung gekoppelt. Das leitende Gehäuse des Transistors 50 ist geerdet, um eine parasitäre Oszillation zu unterdrücken.

Eine Betriebsspannung für den Transistor 50 wird von einer Stromquelle 83 über eine Klemme 87 eines Kondensators 68 und einer HF-Spule 60 dem Kollektor zugeführt.

Der Emitter des Transistors 50 ist über einen Widerstand 75 geerdetf so daß Gleichstrom über die Kollektor-Emitterstrecke fließen kann.

An die Basis des Transistors 50 wird über einen Widerstand 74 eine Vorspannung angelegt, die von einer an eine Klemme 86 eines Kondensators 69 angeschlagenen, automatischen Verstärkungssteuerspannungsversorgung geliefert wird.

Die Basis des Transistors 50 ist durch einen kreisförmigen Plattenkondensator 53 geerdet, um den UHF-Strom abzuleiten.

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- Ψ-

-θ-

Ein Kondensator 57 verbindet den Kollektor des HF-Transistors 50 mit einer Kopplungsleitung 20, die an den abstimmbaren Resonanzkreis 138 koppelt. Das in dem abstimmbaren Resonanzkreis 138 erzeugte Signal wird induktiv an den abstimmbaren Resonanzkreis -139 gekoppelt, wodurch ein zwei- =

Sb_ :

fach stimmendes Zwischennetzwerk gebildet wird, das den Ein- ' gangskreis 134 und den M^schkreis 136 verbindet. !

Der Mischkreis 136 weist eine Mischdiode 52 auf, die mit einer Kopplungsleitung 21 verbunden ist. Das verstärkte ; UHF-Signal wird von dem. abstimmbaren Resonanzkreis 139 zu der Mischdiode 52 über die Kopplungsleitung 21 geleitet. Die Oszillatorschwingungen werden vom Oszillatorkreis 135 : der Mischdiode 52 derart zugeführt, daß durch die Mischdiode das verstärkte UHF-Signal mit dem lokalen Oszillatorsignal überlagert wird, um das gewünschte ZF-Ausgangssignal zu erhalten. Das Oszillatorsignal wird von dem abstimmbaren Resonanzkreis 140 der Kopplungsleitung 21 zugeführt. Ein erdender, kreisförmiger Plattenkondensator 55, der mit der Mischdiode 52 verbunden ist, sorgt dafür, daß sowohl das verstärkte UHF-Signal als auch das Oszillatorsignal einen Leitungsweg geringer Impedanz vorfinden, während für das ZF-Signal der Leitungsweg eine große Impedanz aufweist.

Der Oszillatorkreis 135 weist einen Transistor 51 auf und liegt in einer modifizierten Golpittschaltung vor, ! deren Oszillatorfrequenz durch den abstimmbaren Resonanzkreis 140 bestimmt ist. Von einer Stromquelle 83 wird über eine Klemme 88 eines Kondensators 67 und eine HF-Drossel 61 eine Betriebsspannung an den Kollektor des Transistors 51 geliefert, sowie über einen Spannungsteiler mit Widerständen 78 und 77 an die Basis des Transistors 51. Der Emitter des Transistors 51 ist über einen Widerstand 76 geerdet,

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wodurch ein Gleichstrom über die Kollektor-Emitterstrecke fließen kann. Ein kreisförmiger Plattenkondensator 54 verbindet die Basis des Transistors 51 mit der Erde. Dadurch ist für eine frequenzabhängige Ableitung der Signale gesorgt.

Ein Kondensator 59 verbindet den Kollektor des Transistors 51 mit dem abstimmbaren Resonanzkreis 140. Um die Oszillation aufrecht zu erhalten, wird ein Teil der in der Resonanzleitung 17 erzeugten Spannung dem Emitter des Transistors 51 zugeführt.

Eine variable Gleichspannungsversorgung 82 zur Abs timmung und zum Anlegen einer Vorspannung an die mit den vier abstimmbaren Resonanzkreisen gekoppelten Dioden mit veränderlicher Kapazität ist zwischen einer Klemme 85 und der Erde geschaltet. Die Klemme 85 wird für das HF-Signal mit Hilfe eines Kondensators 66 umgangen. Die Abstimmspannung wird den Dioden 41, 40, 39 und 38 mit veränderlicher Kapazität über eine HF-Drossel 63 und Widerstände 73, 72, 71 und 70 zugeführt.

Eine Abschirmplatte 9 verhindert, daß das lokale Oszillatorsignal vom Oszillatorkreis 140 in Form eines elektromagnetischen Strahlungsfeldes zwischen dem Außenleiter 13 und einem Deckel 1 aus der Eingangsklemme 10 sickert. Verbindungsleitungen 35 und 36 wirken mit Löchern 79 und 80 derart zusammen, daß die Kopplungen der Kopplungsleitungen 19 und 20 mit den Resonanzleitungen 14 und 15 unterdrückt werden. Ein Fenster 18 verstärkt die Kopplung zwischen den Resonanzleitungen 15 und 16, und ein loch 81 hat zusammen mit einer Verbindungsleitung 37 einen ähnlichen Effekt zur Folge.

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Löcher 2, 3 und 4 im Deckel 1 werden zur Einstellung der Abgleichplatten 22, 23, 24 und 25 verwendet, wobei sie im Falle des Nichtgebrauchs mit leitenden Metallblättem 5, 6 und 7 abgedeckt werden, um zu verhindern, daß. <das innere elektromagnetische Feld nach außen entweicht.

Ein abgebogener Teil 89 des Außenleiters 13 bildet eine Befestigungsplatte für die Kondensatoren und die Abgleicji kondensatoren und weist Befestigungslöcher 94, 95, 98, und 101 für die Kondensatoren und Befestigungslöcher 93, 96, 97 und 99 für die Abgleichkondensatoren und ein Befestigungsloch 104 für die Abschirmplatte 9 auf. Der Außenleiter 13 weist ferner Befestigungslöcher 102 und 103 für die Transistoren und Befestigungslöcher 105, 106 und 107 für die Abschirmplatte 9 auf. Ferner weist der Außenleiter 13 Befestigungslöcher 108, 109 und 110 für die kurzschließenden Platten 26, 27 und 28 und Ausnehmungen 111, 112, 113, 114 und 115, 116, 117 für die kreisförmigen Plattenkondensatoren auf.

Das gezogene Verbindungsstück 92 im Außenleiter 13 wird nach der Verdrahtung durchschnitten, wodurch voneinander getrennte Abschnitte 90 und 91 entstehen. Löcher 122, 131, 132 und 133 im Außenleiter 13 dienen als Fixiereinrichtung beim Befestigen der Diode 41 mit veränderlicher Kapazität. Umgebogene Abschnitte 123 und 124 des Außenleiters 13 dienen dazu, den Außenleiter 13 beim Einsetzen in das Metallgehäuse 8 zu fixieren.

Die Resonanzleitungen 126 und 127 in der Ausführungsform gemäß Fig. 7 bilden Resonanzleitungen halber Wellenlänge, wenn die gestreckten Verbindungsstücke 128 und 129 nach der. Verdrahtung weggeschnitten sind. Die Resonanzleitung 125 ist koplanar mit dem Außenleiter 13 mit Hilfe von Löchern 130 und 118 zur Positionierung angeordnet, und

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die Einschwingung erfolgt bei einer halben Wellenlänge, nachdem die Verdrahtung durchgeführt worden ist.

Die Resonanzleitung 14 in Fig. 6 erstreckt sich in entgegengesetzter Richtung zur Resonanzleitung 15, um Oszillationen des Transistors 50 zu verhindern, wenn der Typ des Transistors 50 geändert wird.

Der erfindungsgemäße Tuner weist folgende Vorteile auf:

1. geringere Verluste, da keine dielektrische Grundplatte wie bei den bekannten UHF-Tunern verwendet wird,

2. vereinfachter Aufbau und niedrige Herstellungskosten, da die Resonanzleitungen und Kopplungsleitungen durch Stanzen der Metallplatte gewonnen werden,

3. erleichterte Verdrahtung aufgrund der planaren Konstruktion,

4. einheitliche Ausführung des UHF-Tuners.

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Claims

-Vt-

Patentansprüche

1J UHF-Tuner, gekennzeichnet durch eine 'Resonanzleitung (14, 15, 16, 17) und eine Kopllungsleitung (19, 20, 21), die beide (lurch Stanzen einer einen Außenleiter (13) "bildenden Metallplatte einstückig mit dieser ausgebildet sind, wobei durch den Stanzvorgang Öffnungen und sich von den "Rändern der Öffnung erstreckende Streifen (14, 15, 16, 17, 19, 20, 21) gebildet werden, und durch ein Bauelement veränderlicher Kapazität, das zur Bildung eines abstimmbaren Resonanzkreises zwischen der Resonanzleitung in der Kopplungsleitung geschaltet ist.
2. UHF-Tuner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere abstimmbare Resonanzkreise (137, 138, 139, 140) auf einer einzigen Metallplatte ausgebildet sind und daß jeder abstimmbare Resonanzkreis ein Resonanzkreis ist, der einen Eingangskreis (134), einen zwischenliegenden Kopplungskreis und einen lokalen Oszillatorkreis (135) aufweist.
3. UHF-Tuner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der Öffnung ferner mit einem vorstehenden Streifen (22, 23, 24) versehen ist, der zur Bildung eines Abgleichkondensators umgebogen ist.
4. UHF-Tuner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonanzleitung (14, 15, 16) mit einer Ausnehmung (141, 142, 143, 144) versehen ist.

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ORIGINAL INSPECTED
5. UHF-Tuner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Loch (79, 80) nahe der Resonanzleitung (14, 15) und der Kopplungsleitung (19, 20) zur Einstellung der Kopplung zwischen der Resonanzleitung und der Kopplungsleitung vorgesehen ist.
6. Verfahren zum Herstellen eines UHF-Tuners nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß elektrische Teile zwischen dem Außenleiter (13) und dem einen Ende der Resonanzleitung (17) geschaltet werden, die mit dem Rand der Öffnung in dem Außenleiter durch ein Verbindungsstück (22) verbunden ist, und daß das Verbindungsstück abgeschnitten wird, wobei die Resonanzleitung durch die elektrischen Teile gehalten wird.

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