DE2639973A1 - Verfahren zum abgleich eines mehrkreisfilters - Google Patents

Verfahren zum abgleich eines mehrkreisfilters

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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks

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Description

  • 5. Verfahren nach Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die berechneten Korrekturwerte in entsprechende Frequenzverschiebungen geeigneter Phasenpunkte des eingangsseitigen Reflexionsfaktors des ausgangsseitig kurzgeschlossenen Filters umgerechnet werden und die Einstellung der Abstimmeinrichtungen anhand dieser VeFschiebungen kontrolliert wird.
  • 6. Verfahren nach Anspruch~1. 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung zur Feststellung der Ist-Frequenzlagen, die Auswertung der Ablagen von den Sollfrequenzen und die Ermittlung der Korrekturgrößen für die Abstimmeinrichtungen durch einen Meßplatzrechizer vorgenommen wird.
  • 7. Verfahren nach Anspruch-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Abgleichvorrichtung durch den Meßplatzrechner vorgenommen wird.
  • Schrauben ausgestattet, die es erlauben, die einzelnen Filterelemente in ihrer elektrischen Wirkung so zu verändern, daß die Einflüsse der Fertigungstoleranzen möglichst weitgehend kompensiert werden und damit das Übertragungsverhalten des Filters möglichst wenig von dem theoretisch vorgegebenen Übertragungsverhalten abweicht.
  • Beim Abgleich werden üblicherweise die einzelnen Abstimmeinrichtungen nacheinander so eingestellt, daß mit jeder Iieuefl Einstellung eine immer bessere Annäherung des tatächlichen Übertragungsverhaltens an das theoretisch vorgegebene Übertragungsverhalten erreicht wird. Da die verschiedenen Abstimmeinrichtungen nicht unabhängig voneinander wirken, müssen nach jeder Einstellung irgendeiner Ab-«.timmcinrichtung die vorangegangenen Einstellungen der übrigen Abstimmeinrichtungen entsprechend nachkorrigiert werden. Aus diesem Grunde ist der Abgleich, insbesondere bei höhergradigen Filtern, sehr mühselig und zeitaufwendig.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zu finden, das es ermöglicht, für jede Abstimmeinrichtung ein unabhängiges Abgleichkriterium anzugeben, so daß jedes Filterelement für sich getrennt auf seinen Sollwert gebracht werden kann und damit nach einer nur einmaligen Einstellung aller.Abstimmeinrichtungen das Übertragungsverhalten insgesamt den theoretisch vorgegebenen Verlauf annimmt.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß aus der Messung der Frequenzlagen geeigneter Phasenpunkte des eingangsseitigen Reflexionsfaktors bei Kurzschluß am Ausgang des Filters die jeweilige Ablage vom theoretisch vorgegebenen Sollwert ermittelt wird und daraus die zum Abgleich erforderlichen Korrekturen der einzelnen Abstimmeinrichtungen berechnet werden.
  • Der Vorteil der angegebenen Vorgehensweise liegt zum einen darin, daß alle Abstimmeinrichtungen nur einmal entsprechend clen berechneten Korrekturgrößen einzustellen sind und die sonst übliche Nachkorrektur der übrigen Abstimmeinrichtungen entfällt, was zu einem gegenüber dem herkömmlichen Vorgehen wesentlich schnelleren und vereinfachten Abgleichverfahren führt. Ein weiterer Vorteil, der jedoch nicht direkt erkennbar ist, liegt darin, daß die zur Berechnung der Korrekturwerte erforderlichen Berechnungsvorschriften sehr einfach sind, weil die zum Abgleich verwendete Eigenschaftsfunktion des Filters (die Frequenzlagen bestimmter Phasenpunkte des Eingangsreflexionsfaktors) im Gegensatz zu den sonst beim Abgleich üblicherweise betrachteten Eigenschaftsfunktionen (Dämpfung, Reflexionsfaktorbetrag) in einem weitgehend linearen Zusammenhang mit den beim Abgleich auftretenden Korrekturen der Abstimmeinrichtungen steht. In dies Em Fall können die Korrekturwerte aus sehr einfachen li-Ileareil Überlagerungen der gemessenen Frequenzablagen gewonnen werden.
  • Über die disbezüglichen mathematischen Grundlagen wurde von K. Antreich, E. Gleißner und G. Müller in der NTZ 28 (1975) 6 in ihrem Aufsatz "On Computer Aided Tuning of Electrical Networke" berichtet. Uber die Anwendung des Verfahrens bei Mikrowellenfiltern berichtete G. Müller in Proc. ISCAS 1976 im Aufsatz ??On Computer Aided Tuning of Microwave Filters??, wo insbesondere auch auf die Bestimmung der für die Berechnung der Korrekturen der Abstimmeinrichtungen nötigen Linearfaktoren eingegangen wird.
  • Wegen des kurzgeschlossenen Filterausgangs liefert das dem Ausgang am nächsten benachbarte Filterelement keinen Beitrag zur Phase des Eingangsreflexionsfaktors. Daher ist es zweckmäßig, dieses Filterelement nach erfolgtem Abgleich aller übrigen Elemente für sich getrennt abzugleichen, wobei das Filter mit dem Nennabschluß abgeschlossen wird.
  • Sind die Elementefehler vor Abgleich so groß, daß die lineare Beziehung zwischen Elementeänderungen und Frequenzverschiebung des Phasenverlaufs des eingangsseitigen Reflexionsfaktors nicht mehr hinreichend genau gilt, so daß der Abgleich nach dem ersten Schritt noch nicht zufriedenstellend ist, ist es zweckmäßig, den Abgleich wiederholt auszuführen.
  • In solchen Fällen kann es auch zweckmäßig sein, vor Abgleichbeginn einen Grobabgleich einzelner Elemente durchzuführen, z.B. eine Einstellung der Abstimmschrauben mittels einer Schablone.
  • In Fällen, wo eine direkte Kontrolle bei der Einstellung der Abstimmeinrichtungen gemäß den berechneten Korrekturentechnisch nicht möglich ist, ist es zweckmäßig, die berechneten Korrekturwerte in entsprechende Frequenzverschiebun gen geeigneter Phasenpunkte des eingangsseitigen Reflexionsfaktors umzurechnen und die Einstellung anhand dieser Verschiebungen zu kontrollieren.
  • Eine besonders zweckmäßige Anwendung des Verfahrens wird dadurch erreicht, daß die Steuerung zur Feststellung der Ist-Frequenzlagen, die Auswertung der Ablagen von den Sollfrequenzen und die Ermittlung der Korrekturgrößen für die Abstimmeinrichtungen durch einen Neßplatzrechner vorgenommen wird.
  • Bei einer-geeigneten Abgleichvorrichtung kann der Abgleich vollautomatisch erfolgen, wobei es zweckmäßig ist, die Steuerung der Abgleichvorrichtung durch den Neßplatzrecher vornehmen zu lassen.
  • in der nachstehenden Beschreibung und in der Zeichnung sei der Erfindungsgedanke noch näher erläutert.
  • In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 ein vereinfachtes Ersatzschaltbild eines aus mehreren gekoppelten Resonatoren bestehenden Filters im Schema mit dem Verlauf der Phase des eingangsseitigen Reflexionsfaktors bei kurzgeschlossenem Filterausgang, Fig. 2 den Aufbau eines Abgleichplatzes mit Rechnerunterstützung im Blockschaltbilds Fig. 3 eine Anordnung zum vollautomatischen Abgleich im Blockschaltbild.
  • Fig. 1 zeigt ein mehrkreisiges Filter, bestehend aus den Resonatoren R1 bis R5, die durch die Koppler K 2 bis K5 gekoppelt sind. Weiterhin ist der erste Resonator R1 mit dem Filtereingang E durch den Koppler Kl und der letzte Itesonator R5 mit dem Filterausgang A durch den Koppler K6 gekoppelt. Das darüberliegende Diagramm zeigt den Phasenverlauf des am Eingang E gemessenen Reflexionsfaktors des am Ausgang A kurzgeschlossenen Filters in Abhängigkeit der Frequenz f. Dabei stellt'die durchgezogene Linie den Sollverlauf und die gestrichelte Linie den Istverlauf dar.
  • Heim Abgleich wird nun die Frequenzlage aller Punkte gemessen, an denen die Phase die Werte 00, +90 und 1800 annimmt, und es werden die Ablagen von den entsprechenden Sollpunkten bestimmt. Aus diesen Ablagen, die im Diagramm durch Pfeile gekennzeichnet sind, können nun die Korrekturen für die Resonatorfrequenzen und die Koppelfaktoren berechnet werden.
  • Nach der Durchführung dieser Korrekturen stimmt normalerweise der Istverlauf mit dem Sollverlauf überein. Falls die Fehler der Elemente vor dem Abgleich so groß waren, daß die Übereinstimmung zwischen Ist- und Sollverlauf nach dem Abgleich noch nicht zufriedenstellend ist, kann der Abgleich wiederholt werden.
  • Fig. 2 zeigt den schematischen Aufbau eines rechnergestützten Abgleichplatzes zur Anwendung des Verfahrens. Der Meßplatzrechner MR steuert die Frequenz des Generators G, der das Filter F speist. Der Eingangsreflexionsfaktor wird durch die Meßeinrichtung M gemessen, gegebenenfalls auf einer Bildschirmanzeige BA dargestellt, und dem Meßplatzrechner zur weiteren Verarbeitung zugeführt. Der Meßplatzrechner MR erhöht nun schrittweise die Frequenz des Generators G, um alle Punkte zu finden, an denen die Phase 00, t900 oder 1800 durchläuft. Sind diese Frequenzen gefunden, berechnet der Meßplatzrechner die Korrekturen für die einzelnen Abstimmeinrichtungen 1 und gibt sie z.B. auf ein Sichtgerät SG aus. Nach der Neueinstellung der Abstimmeinrichtungen 1 durch das Bedienungspersonal, entsprechend den angezeigten Korrekturwerten,kann der Prozeß erneut über das Eingabegerät EG gestartct werden.
  • Fi. 3 zeigt einen ähnlichen Aufbau, bei dem die Neueinstellang der Abstimmeinrichtungen 1 jedoch durch eine automatische, von Meßplatzrechner MR gesteuerte Abgleichvorrichtung AV vorgenommen wird.
  • Leerseite

Claims (4)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zum Abgleich eines Mehrkreisfilters, das aus mehreren gekoppelten Resonatoren besteht, dadurch gekeiinzeichnet, daß aus der Messung der Frequenzlagen geeigneter Phasenpunkte des Eingangsreflexionsfaktors bei Kurzschluß am Ausgang des Filters die jeweilige Ablage vom theoretisch vorgegebenen Sollwert ermittelt wird und daraus die zum Abgleich erforderlichen Korrekturen der einzelnen Abstimmeinrichtungen berechnet werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Filterausgang am nächsten benachbarte Filterelement nach erfolgtem Abgleich aller übrigen Elemente für sich getrennt abgeglichen wird, wobei das Filter mit dem Nennabschluß abgeschlossen wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgleich wiederholt durchgeführt wird, wenn der Abgleich nach dem ersten Schritt noch nicht zufriedenstellend ist.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor Beginn des Abgleichs ein Grobabgleich einzelner Filterelemente durchgeführt wird.
    Verfahren zum Abgleich eines Mehrkreisfilters Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zum Abgleich eines Mehrkreisfilters der Hochfrequenztechnik, bei dem die Einstellung eines vorgegebenen Übertragungsverhaltens durch Verändern einzelner Filterelemente erfolgt .
    Bei der Fertigung von Filtern der Hochfrequenztechnik ist es wegen der unvermeidbaren Herstellungstoleranzen der Einzelbauteile und der Toleranzen bei der Montage nicht möglich, Filter so herzustellen, daß sie nach dem Zusammenbau auf Anhieb das theoretisch vorgegebene Übertragungsverhalten aufweisen. Daher werden diese Filter mit Abstimmeinrichtungen, z.B. in Form von an geeigneten Stellen angebrachten
DE19762639973 1976-09-04 1976-09-04 Verfahren zum Abgleich eines Mehrkreisfilters Expired DE2639973C2 (de)

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DE2639973A1 true DE2639973A1 (de) 1978-03-09
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003081349A1 (en) * 2002-03-21 2003-10-02 Marconi Communications Gmbh Method and arrangement for automatic adjustment of devices having setting elements, and a corresponding computer program product and a corresponding computer-readable storage medium

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
G.Müller, On Computer Aeded Tuning of Microwave Filters, IEEE Catalog No.76 CH 1074, Card No. 73-8636 *
NTZ, 28,1975, Nr.6,S.200-206 *

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CN100374959C (zh) * 2002-03-21 2008-03-12 爱立信股份有限公司 用于自动调整具有设定元件的设备的方法及装置

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