DE2707176A1

DE2707176A1 - Resonanzkreis

Info

Publication number: DE2707176A1
Application number: DE19772707176
Authority: DE
Inventors: Shigeo Fujimori; Kenichi Torii
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1976-02-18
Filing date: 1977-02-18
Publication date: 1977-09-01
Also published as: JPS5299746A; US4129842A; JPS5648084B2; DE2707176C3; DE2707176B2

Description

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TOKYO SHIBAUhA ELECTRIC CO., LTD., Kawasaki-shi, Japan

Resonanzkreis

Die Erfindung bezieht sich auf einen Resonanzkreis mit einem Streifenglied und insbesondere auf einen Resonanzkreis mit einem U-förmig ausgebildeten Streifenglied .

F'ir den Aufbau einer kleinen Festkörperschaltung für einen UHF-Fernsehtuner wird derzeit die Verwendung einer Streifenleitungsanordnung angestrebt. Als Beispiel sei auf die USA-Patentschrift ' 659 205 verwiesen, in der L-, T- und U-förmige Mikrostreifenglieder für die Verwendung in einem Fernsehtuner beschrieben werden. Vie in dieser Patentschrift ausgeführt ist, wirkt das U-formige Streifenleitungsglied selbst nicht als Resonanzleitung,

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sondern es wird lediglich dazu verwendet, zu seinen beiden Seiten liegende Resonanzleitungen zu koppeln. Die Anwendung eines Streifenleitungsglieds als Resonanzkreis ergibt allgemein Schwierigkeiten im Hinblick auf einen Ausgang und die Impedanz. In Fig.1 ist eine aus einem Resonanzkreis mit einer herkömmlichen .streifenleitung gebildete üszillatorschaltung für die Verwendung in einem UHF-Fernsehtuner dargestellt. Der in dieser 0szi3latorschaltung enthaltene Resonanzkreis 10 ist ein kurzgeschlossener Viertelwellenlängenkreis. Dieser Resonanzkreis 10 ist als eine I-fcrmige verteilte Leitung 11 ausgebildet, der ein stationärer Kondensator 12 in Serie geschaltet ist. Außerdem ist der Resonanzkreis 10 zwischen die gegenüberliegenden, mit Masse in Kontakt stehenden Abschnitte 13 und 14 der Oszillatorschaltunp eingefügt, und er ist in einer Rückkopplungsschleife eines Signalschwingungsschaltung ¹^ eingefügt. Fin Ausgangssignal des Signalschwingungsabschnitts 1f> wird über einen L-förmigen, mit dem Resonanzkreis 10 gekoppelten Ausgangskreis 16 übertragen, und es wird an der Ausgangsklemme 17 abgegeben.

Bei der Unordnung dieser Oszillatorschaltung ist die an den den Signalschwingungsabschnitt 15 umgebenden, mit Masse in Kontakt stehenden Abschnitten 1-·, 1A auftretende Impedanz in gleicher Weise an beide Enden einer Eerienschaltung angelegt, die von der verteilten Leitung 11 und dem stationären Kondensator 1? gebildet ist. Die äquivalente Einführung der Impedanz .führt zu einem beträchtlichen Energieverlust beim Aufladen und Entladen des stationären Kondensators 1Γ, was eine herabgesetzte Ausgangsleistung des Signalschwingungsabschnitts 15 zur

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FoIce hot. i)uOerdem verursacht eine Induktivität, zwischen den gegenüberliegenden, r?it Masse in Kontakt .stehenden Abschnitten 1^;., 1Λ und eine am Abschnitt Λ" auftretenden freien Kapazität Ctb'rschwingungen, die bei einer Frequenz auftreten, die von der Resonanzfrequenz des Pesonanzkrei^es 10 verschieden ist, der von einer Induktivität der verteilten Leitung 11 und der Kapazität des stationären Kondensators ^'>. gebildet wird. Die Stürschwingungen bilden auch einen Verminderungsfaktor der Aupgangpschwingungsleistung, die eine gegebene Resonanzfreiuenzkomponente aufweist. Die herkömmliche Oszillatorschal, tung von Fig.1 mit einem von einer Streifenleitung gebildeten Resonanzkreis hat also den Nachteil, daß es äußerst schwierig ist, schwingende signale in einem vorgeschriebenen Frequenzbandbereich, beispielsweise zwischen ^1O und Q',.2 MHz zu erzeugen, wie sie beim Ausgangssignal einer Überlagerungsoszillatorschaltung in einem UHF-Fernsehtuner unabhängig von Änderungen der Kapazität des stationären Kondensators 12 gefordert werden; außerdem erzeugt die Oszillatorschaltung eine geringe Leistung.

Mit Hilfe der Erfindung soll demnach ein Resonanzkreis mit einem Streifenglied geschaffen werden, das aus einer U-förmigen verteilten Leitung besteht.

Ferner sollen mit Hilfe der Erfindung verschiedene Anwendungsfälle für die Anwendung dieses Resonanzkreises angegeben werden.

Mit Hilfe der Erfindung soll auch ein UHF-Fernsehtuner geschaffen werden, bei dem ein Resonanzkreis mit einer U-förmigen Streifenleitung angewendet wird.

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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht das in dem Resonanzkreis enthaltene Streifenleitungsglied aus einer Masseleiterplatte, einer auf der Masseleiterplatte gebildeten dielektrischen Schicht und einer U-förmigen Streifenleitung auf der dielektrischen Schicht, die als verteilte Leitung wirkt, wobei beide Enden der verteilten Leitung so angeordnet sind, daß sie zum Randabschnitt der Masseleiterplatte gerichtet sind.

Nach der Erfindung enthält der Resonanzkreis ein Streifenglied, das eine Metallplatte enthält, die in einem Metallgehäuse untergebracht ist und deren Randabschnitt als Rahmen benützt wird; ferner enthält das Streifenglied eine U-förmige Streifenleitung, die so aus der Metallplatte ausgestanzt ist, daß ein Ende der Streifenleitung einen einstückigen Abschnitt des Rahmens bildet, während das andere Ende von dem Rahmen getrennt ist.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung an Hand der Zeichnung. Es zeigen:

Fig.1 ein Schaltbild einer einen Resonanzkreis enthaltenden Oszillatorschaltung, die in einem UHF-Fernsehtuner verwendet worden ist,

Fig.2 eine perspektivische Ansicht eines Resonanzkreises vom Typ des kurzgeschlossenen Viertelwellenlängenkreises gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig.3A, 3B und 3C Schnittansichten längs der Linie 3-3 von Fig.2,

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Fig.3D eine Draufsicht auf den Resonanzkreisabschnitt, bei dem der stationäre Kondensator von Fig.2 von einem Plattenkondensator gebildet ist,

Fig.3E einen Schnitt längs der Linie 3^f-3^f von Fig.3D,

Fig.3F eine Unteransicht des Resonanzkreisabschnitts von Fig.3D,

Fig.4 eine schematische Ansicht eines Resonanzkreises vom Typ des kurzgeschlossenen Viertelwellenlängenkreises gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig.5 eine perspektivische Ansicht eines Resonanzkreises vom Typ des kurzgeschlossenen Viertelwellenlängenkreises gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die aus einer Metallplatte ausgestanzt ist,

Fig.6 eine Schnittansicht des in einem Metallgehäuse untergebrachten Resonanzkreises von Fig.5,

Fig.7 einen UHF-Tuneroszillator mit einem Resonanzkreis nach der Erfindung,

Fig.8 einen UHF-Tuneroszillator mit einem aus einer Metallplatte ausgestanzten Resonanzkreis,

Fig.9 eine Eitikreisschaltung einesUHP-Fernsehtuner mit einem Resonanzkreis nach der Erfindung,

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Fig.10 den Frequenzgang der Einkreisschaltung von Fig.9, w< ..·. ein Ausgangsleitungskreis hinsichtlich seiner Position verändert ist,

Fig.11 eine aus einer Metallplatte ausgestanzten Einkreissehaltung,

Fig.12 eine Bandfilterschaltung mit einem Streifenresonanzkreis nach der Erfindung,

Fig.13 den Frequenzgang der Bandfilterschaltung von Fig.12, Fig.14 eine Abwandlung der Bandfilterschaltung von Fig.12 und

Fig.15 eine schematische Darstellung eines UHF-Tuners mit einem Resonanzkreis nach der Erfindung.

In Fig.2 ist ein Resonanzkreis vom Typ des kurzgeschlossenen Viertelwellenlängenkreises mit einem Streifenleitungsglied nach der Erfindung dargestellt. Eine beispielsweise aus Epoxydharz-Glas, Polyester-Glas,Teflon-Glas oder Keramik bestehende dielektrische Schicht 22 ist auf einer Masseleiterplatte befestigt, die beispielsweise aus Kupfer besteht. Ein Teil der Oberfläche der dielektrischen Schicht 22 bildet einen geraden Massekontaktabschnitt 23. Dieser Massekontaktabschnitt 23 ist über die Seitenwand eines später noch zu beschreibenden Metallchassis 28 oder über einen Verbindungsleiter 29 elektrisch an eine an Masse liegende Leiterplatte 21 angeschlossen. Eine als verteilte Leitung wirkende U-förmige Streifenleitung 24 wird durch Ätzen in der dielektrischen Schicht 22 gebildet, wobei die beiden Enden der Streifenleitung 24 so liegen,

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daß sie zum Randabschnitt 231 des an Masse liegenden Abschnitts 23 gerichtet sind. Das Streifenleitungsglied besteht aus der an Masse liegenden Leiterplatte 21, der dielektrischen Schicht 22, dem an Masse liegenden Abschnitt 23 und der U-förmigen verteilten Leitung 24.

Ein Endabschnitt der U-förmigen verteilten Leitung 24 bildet einen Bestandteil des Randabschnitts 231 des an Masse liegenden Abschnitts 23, und der andere Endabschnitt der U-förmigen verteilten Leitung 24 ist über einen stationären Kondensator 25 mit dem Randabschnitt verbunden. Die U-förmige verteilte Leitung 24 und der stationäre Kondensator 25 bilden somit zusammen einen Resonanzkreisabschnitt 26. Ein aus einer verteilten Leitung gebildeter Eingangs- oder Ausgangskreis 27, der mit dem Resonanzkreisabschnitt 26 induktiv gekoppelt ist, ist auf der dielektrischen Schicht 22 so angebracht, daß er auf einer Seite des Resonanzkreisabschnitts 26 liegt. Dieser Eingangs- oder Ausgangskreis 27 kann auf beiden Seiten des Resonanzkreisabschnitts 26 gebildet sein .

In Fig.3A ist ein Schnitt längs der Linie 3-3 von Fig.2 dargestellt. Der an Masse liegende Abschnitt 23 und die an Masse liegende Leiterplatte 21 sind durch ein Lötmittel 30 am Metallschassis 28 befestigt. Daher ist der an Masse liegende Abschnitt 23 elektrisch mit der an Masse liegenden Leiterplatte über das Metallchassis 28 verbunden.

Außerdem kann der an Masse liegende Abschnitt 23 durch die in Fig.3B dargestellte Anordnung an Masse gelegt sein,

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was dadurch erfolgen kann, daß er über einen Metallstift mit der an Masse liegenden Leiterplatte 21 verbunden ist, der die dielektrische Schicht 22 durchdringt und als Masseleiter wirkt. Der Metallstift 29 ist durch ein Lötmittel 30 elektrisch an den an Masse liegenden Abechnitt 23 und an die an Masse liegende Leiterplatte 21 angeschlossen. Der an Masse liegende Abschnitt 23 und die an Masse liegende Leiterplatte 21 sind durch Löten mit Hilfe eines Lötmittels 30 am Metallehassis 28 befestigt. Auf diese Weise sind die Massekontaktpunkte A und B des Resonanzkreisabschnitts 26 von Fig.2 auf dem kürzest möglichen Weg an den Massekontaktpunkt C der Leiterplatte 21 angeschlossen, was zu einer Abweichung der Impedanz der Masseanschlußpunkte A und B, einer Anhebung des Resonanzstroms des Resonanzkreisabschnitts 26, in gleicher Weise zu einer Absenkung des Widerstandes der verteilten Leitung 24 und schließlich zu einer Anhebung des Gütewerts Q des Resonanzkreises 10 führt.

Die als verteilte Leitung 24 wirkende U-förmige Streifenleitung kann so aufgebaut sein, wie in Fig.3C dargestellt ist. Dies bedeutet, daß der Metallstift 29 durch ein Loch 31 ersetzt werden kann, an dessen Innenwand eine leitende Uberzugsschicht gebildet ist.

Bei dem Resonanzkreis 10 von Fig.2 mit einer Bis verteilte Leitung 24 wirkenden U-förmigen Streifenleitung ist die Impedanz zwischen den Masseanschlußpunkten Aund B so klein, daß der Resonanzkreis 10 eine größere Ausgangsleistung erzeugen kann.

Da die Strecke zwischen den Masseanschlußpunkten A und B kurzgeschlossen ist, wird die in äquivalenter Weise an beide Enden des Resonanzkreisabschnitts 26 angelegte

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Impedanz herabgesetzt, damit ein Energieverlust bei der Entladung aus dem stationären Kondensator 25 herabgesetzt wird, wodurch der Resonanzkreisabschnitt 26 eine größere Ausgangsleistung erzeugen kann.

Der stationäre Kondensator 25 von Fig.2 besteht aus einer Serienschaltung aus einer Diode mit variabler Kapazität und einem Festkondensator. Wenn in diesem Fall eine insgesamt in den Figuren 3D bis 3F dargestellte Schaltungsanordnung mit einem Festkondensator vom Typ des Plattenkondensators angewendet wird, dann läßt sich ein höherer Wirkungsgrad erzielen.

In Fig.3D ist ein Plattenkondensator dargestellt, der als stationärer Kondensator 25 von Fig.2 benutzt wird. Der Plattenkondensator 32 besteht aus einer dielektrischen Platte 321 und Elektrodenplatten 322 und 323 zu beiden Seiten der dielektrischen Platte 321. Fig.3E zeigt einen Schnitt längs der Linie 3'-3' von Fig.3D, während Fig.3F eine Unteransicht des Abschnitts des Resonanzkreises zeigt,bei dem der Plattenkondensator 32 von Fig.3D angeordnet ist. Wie aus den Figuren 3D bis 3F zu erkennen ist, ist der Plattenkondensator 32 zwischen der U-förmigen Streifenleitung 24 und dem an Masse liegenden Abschnitt 23 angebracht. Der Plattenkondensator 32 ist so eingesetzt, daß er die dielektrische Schicht und die an Masse liegende Leiterplatte 21 durchdringt. Das obere Ende einer Elektrodenplatte 322 des Plattenkondensators 32 ist durch das Lötmittel 30 mit der U-förmigen Streifenleitung 24 verbunden. Das obere Ende der anderen Elektrodenplatte 323 ist durch das Lötmittel

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mit dem an Masse liegenden Abschnitt 23 verbunden, während das untere Ende der Elektrodenplatte 323 durch das Lötmittel 30 mit der an Masse liegenden Leiterplatte 21 verbunden ist.

Zur Hindurchführung des Plattenkondensators 32 ist in die an Masse liegende Leiterplatte 21 ein Schlitz 33 gebohrt, der groß genug ausgebildet ist, damit die Leiterplatte 21 an einer Berührung des unteren Endes der Elektrodenplatte 322 gebindert ist, wodurch das Auftreten eines Kurzschlusses zwischen den Elektrodenplatten 322 und verhindert wird.

Die in den Figuren 3D, 3E und 3F dargestellte Konstruktion ermöglicht es, den Masseanschlußpunkt A (Fig.2) auf dem kürzesten Weg durch die Elektrodenplatte 323 mit der an Masse liegenden Leiterplatte 21 zu verbinden. Der in Fig.3D dargestellte Resonanzkreis hat somit den Vorteil, daß er nicht nur die gleiche Güte wie der Resonanzkreis nach den Figuren 3B und 3C ergibt, sondern auch keinen Metallstift oder kein Loch mehr benötigt, wodurch der Zusammenbau des Resonanzkreises erleichtert wird.

Der Resonanzkreisabschnitt 26 vom Typ des kurzgeschlossenen Viertelwellenlängenkreises nach Fig.2 kann in einen Resonanzkreis vom Typ des kurzgeschlossenen HaIbwellenlängenkreises nach Fig.4 umgewandelt werden, bei dem beide Enden der U-förmigen verteiten Leitung 24 über stationäre Kondensatoren 40, 41, beispielsweise Dioden mit veränderlicher Kapazität und Kondensatoren oder dergleichen mit dem an Masse liegenden Abschnitt 23 verbunden werden können.

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Die oben erwähnte Streifenleitungsanordnung des Resonanzkreisabschnitts 26 vom Typ des Viertelwellenlängenkreises nach Fig.2 kann durch Ausstanzen gebildet werden, wie Fig.5 zeigt. In Fig.5 ist eine Kupferplatte 51 mit einer Dicke von 1 bis 2 mm dargestellt, deren Umfang einen Rahmen 52 des Resonanzkreisabschnitts 26 bildet. Eine Resonanzstreifenleitung 53 und eine Eingangs- oder Ausgangsstreifenleitung 54 sind aus der Kupferplatte 51 ausgestanzt. Die Resonanzstreifenleitung 53 ist U-förmig ausgebildet, und ein Ende dieser Leitung bildet einen einstückigen Abschnitt des Rahmens 52, während das andere Ende von dem Rahmen 52 getrennt ist. Zwischen die U-förmige Resonanzstreifenleitung 53 und den Rahmen 52 sind eine als stationärer Kondensator wirkende Diode mit variabler Kapazität und ein damit in Serie geschalteter Plattenkondensator 56 eingefügt. Der stationäre Kondensator aus der Diode 55 mit varialber Kapazität und der in Serie liegende Kondensator 56 sowie die U-förmige Resonanzstreifenleitung 53 bilden zusammen einen Resonanzkreisabschnitt 57. Ein Ende der Eingangsoder Ausgangsstreifenleitung 54 bildet einen einstückigen Teil des Rahmens 52, während das andere Ende von dem Rahmenabschnitt 52 getrennt ist. Die Eingangs- oder Ausgangsstreifenleitung 54 ist aus der Kupferplatte 51 ausgestanzt, und sie ist mit der Aussenseite der U-förmigen Resonanzstreifenleitung 53 induktiv gekoppelt.

Auf der Kupferplatte 51, die nach Fig.6 zur Abschirmung gegen externe Wirkungen in einem Abschirmgehäuse 58 untergebracht ist, sind mehrere Kreise einschließlich des oben beschriebenen Resonanzkreisabschnitts angebracht.

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Mit einem Kreis, bei dem ein beispielsweise aus einer Kupferplatte 51 ausgestanztes Streifenglied nach Fig.5 verwendet wird, können verschiedene Frequenzeinstellungen, beispielsweise sehr feine Frequenzvariationen in einfacher Weise dadurch bewirkt werden, daß die Form der Streifenleitung von Hand verändert wird. Die ausgestanzte Streifenleitung von Fig.5 hat den Vorteil, daß sie leicht entworfen und hergestellt werden kann.

Der in Fig.5 dargestellte Resonanzkreisabschnitt 57 kann ebenso als Resonanzkreis vom Typ des kurzgeschlossenen Halbwellenlängenkreises nach Fig.4 aufgebaut werden.

Das Mikrostrip-Glied und das Streifenglied nach der Erfindung (gemäß Fig.2 und Fig.5) werden als Induktivität des Resonanzkreisabschnitts verwendet, was ermöglicht, verschiedene Masseanschlußpunkte des Resonanzkreisabschnitts mit dem gleichen Masseanschlußteil zu verbinden.

Fig.7 zeigt eine Überlagerungsoszillatorschaltung mit dem Resonanzkreis von Fig.2 für die Verwendung in einem UHF-Fernsehtuner. Der Resonanzkreisabschnitt 26 ist in der Rückkopplungsschleife des Signalschwingungsabschnitts 35 angebracht. In diesem Fall ist der stationäre Kondensator 25 des Resonanzkreisabschnitts 26 von einer Diode mit variabler Kapazität oder von einer solchen Diode zusammen mit einem gewöhnlichen Kondensator gebildet. Der Signalschwingungsabschnitt 25 besteht aus einer Schaltung, wie sie üblicherweise in einem UHF-Fernsehtuner verwendet wird. Ein Widerstand R1 und ein Kondensator C1 liegen parallel zwischen der Basis eines

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Transistors Q1 und dem an Masse liegenden Abschnitt 23. Zwischen der Basis des Transistors Q1 und dem Versorgungsspannungsanschluß +B liegt ein Basiswiderstand R2. Ein Emitterwiderstand R3 ist zwischen den Emitter des Transistors Q1 und den an Masse liegenden Abschnitt 23 Eingefügt. Ein Ausgangswiderstand R und «eine Induktivität L sind parallel zwischen den Kollektor des Transistors Q1 und den Versorgungsspannungsanschluß +B eingefügt. Der Kondensator C2 liegt zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transistors Q1. Ein Ende eines Kopplungskondensators C3 ist am Kollektor des Transistors Q1 angeschlossen, während das andere Ende dieses Kopplungskondensators C3 mit der Streifenleitung 24 des Resonanzkreisabschnitts 26 verbunden ist.

Bei der Uberlagerungsoszillatorschaltung kann die Impedanz des Teils des an Masse liegenden Abschnitts 23, der zwischen den Masseanschlußpunkten A und B des Resonanzkreisabschnitts 26 liegt, im wesentlichen vernachlässigt werden, was zu geringen Energieverlusten beim Aufladen und beim Entladen des stationären Kondensators 25 führt und somit ermöglicht, daß am Ausgang 36 der Überlagerungsoszillatorschaltung eine ausreichende Ausgangsschwingungsleistung erzeugt wird. Da die Induktivität des Teils des an Masse liegenden Abschnitts 23, der zwischen den Masseanschlußpunkten A und B des Resonanzkreisabschnitts 26 und eine Streukapazität ebenfalls vernachlässigt werden können, ist das Auftreten von Störschwingungen, die sich aus der erwähnten Induktivität und dieser Streukapazität ergeben, ebenfalls auf ein Minimum verringert. Die

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vom Signalschwingungsabschnitt gelieferte Energie ist somit in wirksamer Weise auf die Resonanzfrequenz des Resonanzkreisabschnitts 26 konzentriert, was den Vorteil mit sich bringt, daß die Signalschwingungsschaltung 35 eine stabile Schwingung über ein gesamtes breites Frequenzband entsprechend den Änderungen der Kapazität des stationären Kondensators ausführt und eine beträchtlich erhöhte Leistung erzeugt.

Ein Resonanzkreis mit der durch Ausstanzen gebildeten U-förmigen Streifenleitung von Fig.5 kann in die Rückköpplungsschleife der Signaloszillatorschaltung 35 eingefügt werden, damit eine Überlagerungsoszillatorschaltung gemäß Fig.8 entsteht.

In Fig.9 ist ein Resonanzkreis mit dem Streifenglied nach der Erfindung dargestellt, der bei eine Eingangs-uin-,Kreisschaltung für einen UHF-Fernsehtuner angewendet wird. Nach Fig.9 ist ein Ende eines Eingangskreises, der von einer Streifenleitung gebildet ist, mit dem an Masse liegenden Abschnitt 23 verbunden. Ein von einer U-förmigen Streifenleitung 24 und einem stationären Kondensator 25 gebildeter Resonanzkreisabschnitt 26 ist so angeordnet , daß er zum Eingangskreis 60 gerichtet ist. Ein Ende eines von einer Streifenleitung gebildeten Ausgangskreises 61 ist innerhalb der U-förmigen Streifenleitung 24 mit dem an Masse liegenden Abschnitt 23 verbunden. Der Ausgangskreis 61 ist mit der U-förmigen Streifenleitung 24 induktiv gekoppelt.

Wenn bei der oben beschriebenen Einkreisschaltung 1 den Abstand zwischen den gegeneinander gerichteten Streifen der U-förmigen Streifenleitung 24 und S den Abstand zwischen einem an Masse liegenden Streifen der U-förmigen Streifenleitung 24 und der I-förmigen

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Streifenleitung 61 bezeichnet und wenn die Streifenleitung 61 mit verschiedenen Abständen S in Bereich des Abstands 1 gebildet wurde, dann hat die Einkreisschaltung einen Frequenzgang mit dem von den Kurven von Fig.10 angegebenen Verlauf, wo die Schwingungsfrequenz der Einkreisschaltung an der Abszisse und die Dämpfung der Schwingungen an der Ordinate angegeben sind. Bei kleinerm Abstand s ist nach Fig.10 bei der U-förmigen Streifenleitung 24 eine Fangfrequenz fm höher als die Resonanzfrequenz f_Q. Wenn

der Abstand S schrittweise mit S₁ < S₂ < S, < S-

nach Fig.10 erhöht wird, dann nähert sich die Fangfrequenz fm der Resonanzfrequenz f_Q, und sie stimmt mit einer Spiegelfrequenz f, überein, wenn der Abstand S gleich dem Wert Sp wird. In der Nähe eines mit S = S₃ (oder S = 1/2) tritt eine Polaritätsänderung auf. Da die Frequenzen f_Q und f_m an diesem Polaritätsänderungspunkt übereinstimmen, verschwinden die Abstimmeigenschaften, wie Fig.10 zeigt. Wenn der Abstand S noch weiter erhöht wird, dann wird die Frequenz f» niedriger als die Frequenz f_Q. Wenn der Ausgangsübertragungskreis 61 so ausgebildet wird, daß gilt: S= S2 oder f_T = fj, dann ist es möglich, eine Einkreisschaltung zu erhalten, die das Spiegelselektionsverhältnis verbessern kann.

Wenn der Resonanzkreis als Eingangs-Einkreisschaltung vor dem HF-Verstärker eines UHF-Fernsehtuners verwendet wird, dann kann die Einkreisschaltung das Frequenzselektionsverhältnis im Ausmaß von 20 bis 30 dB verbessern,indem bewirkt wird, daß eine Fangfrequenz mit einer Spiegelfrequenz zusammenfällt.

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Im Fall von S = S2 ist die Ausgangsstreifenleitung 61 auf der Seite der U-förmigen Resonanzstreifenleitung 24 angeordnet, die direkt mit dem an Masse liegenden Abschnitt 23 verbunden ist, so daß eine induktive Kopplung zwischen der U-förmigen Streifenleitung 24 und der Ausgangsstreifenleitung 61 an einerAbschwächung gehindert wird, eine Zunahme der Energieverluste unterdrückt und schließlich ermöglicht wird,eine ausreichend kleine Rauschzahl anzuwenden.

Die Einkre!schaltung kann nach Fig.11 offensichtlich dadurch hergestellt werden, daß beispielsweise aus einer Kupferplatte wie im zuvor beschriebenen Fall, Streifenleitungen ausgestanzt werden.

Fig.12 zeigt den Fall, bei dem ein Resonanzkreis mit dem erfindungsgemäßen Streifenglied als Bandfilter angewendet wird. Bei dieser nach Fig.12 angeordneten Filterschaltung ist ein Resonanzkreisabschnitt 72 neben einer Streifenleitung angeordnet; die als Eingangs streifenleitung wirkt, bei der ein Ende mit dem an Masse liegenden Abschnitt 23 verbunden ist. Eine mit der im Resonanzkreisabschnitt 72 enthaltenen Streifenleitung 73 ist mit dem an Masse liegenden Abschnitt 23 verbunden, während das freie andere Ende über einen stationären Kondensator 74 mit einem an Masse liegenden Abschnitt 75 verbunden ist. Der von einer U-förmigen Streifenleitung 24 und einem stationären Kondensator 25 gebildete Resonanzkreisabschnitt 26 ist neben dem Resonanzkreisabschnitt 72 angebracht. Neben dem Resonanzkreisabschnitt 26 befindet sich eine L-förmige Streifenleitung 27, die als Ausgangsübertragungskreis wirkt, wobei

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ein Ende dieser Leitung mit dem an Masse liegenden Abschnitt 23 verbunden ist.

In Fig.13 ist der Frequenzgang des Bandfilters von Fig.12 dargestellt. In diesem Fall besteht die Filterkurve dieses Bandfilters aus einer Kombination des Frequenzgangs 131 des Resonanzkreises 72 und des Frequenzgangs 132 des Resonanzkreises 26. Wie aus Fig.13 zu erkennen ist, erscheinen eine sich aus dem Resonanzkreisabschnitt 26 ergebende Fangfrequenz f_T1 von 700 MHz und eine Fangfrequenz f_T2 von 760 MHz aus dem Resonanzkreisabschnitt 72 zu beiden Seiten einer mittleren Resonanzfrequenz f_Q von 730 MHz in Bezug auf die vertikale Richtung. Bei anderen Frequenzen als den innerhalb eines bestimmten Frequenzbandes liegenden Frequenzen tritt ein sehr scharfer Abfall auf. Das Bandfilter bewirkt somit in einfacher Weise eine Selektion von Signalen, deren Frequenzen dicht beieinanderliegen, und es ist höchst geeignet, die oberen und unteren Seitenbandschwingungen eines Signals zu eliminieren, das insbesondere einer Amplitudenmodulation unterzogen worden ist.

Fig.14 zeigt eine andere Ausführung der Bandfilterschaltung von Fig.12. Innerhalb der U-förmigen verteilten Streifenleitung 24 ist eine I-förmige Streifenleitung angebracht, die ebenso wie in Fig.9 als Ausgangsübertragungsleitung wirkt. Die Fangfrequenz f™ kann höher als die Resonanzfrequenz entsprechend dem Punkt gemacht werden, an dem die als Ausgangsübertragungsleitung wirkende I-förmige Streifenleitung 61 angeschlossen ist. Neben dem ersten Resonanzkreisabschnitt 26 ist ein zweiter Resonanzkreisabschnitt 26· angebracht. Das

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Bandfilter dieses zweiten Resonanzkreisabschnitts 26' hat die gleiche Wirkung wie der Resonanzkreisabschnitt von Fig.9.

Die U-förmige Streifenleitung und die L- und I-förmigen Streifenleitungen der Bandfilter nach den Figuren 9 und können aus einer Metallplatte wie in den zuvor beschriebenen Fällen ausgestanzt sein.

Fig.15 zeigt den Fall, bei dem ein Resonanzkreis mit der U-förmigen Streifenleitung nach der Erfindung bei einem UHF-Fernsehtuner angewendet wird. Bei diesem UHF-Fernsehtuner kann die Streifenleitung nach Fig.2 aufgebaut oder aus einer Metallplatte nach Fig.5 ausgestanzt sein. Die Streifenleitungen sind auf einer (nicht dargestellten) dielektriehhen Schicht so angebracht, daß sie gegen einen mit Masse verbundenen Abschnitt 83 stossen, der durch ein Lötmittel 82 mit einem Metallchassis 81 verlötet ist. Mit dem Bezugszeichen 85 ist ein Hochfrequenzübertragungs-Schaltungsabschnitt bezeichnet. Ein Antenneneingangsanschluß 86 ist mit einer Einkreiseingangsschaltung 90 versehen, die aus einer U-förmigen verteilten Streifenleitung 88, die mit einer als Eingaigsstreifenleitung wirkenden Streifenleitung 87 gekoppelt ist, sowie aus einem stationären veränderlichen Kondensator 89 gebildet ist. Über eine als Ausgangsübertragungsleitung wirkende Streifenleitung 91 ist ein HF-Verstärker 92 an den Ausgang der Einkreis-Eingangsschaltung 90 angeschlossen. Ferner ist eine Zweikreis-Zwischenschaltung vorgesehen, die eine über eine als AusgangsUbertragungsleitung wirkende Streifenleitung 93 mit dem Ausgang des HF-Verstärkers 92 verbundene U-förmige Streifenleitung 9h_t

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einen veränderlichen stationären Kondensator 95, eine U-förmige Streifenleitung 96 sowie einen stationären Kondensator 97 enthält. Zum Ableiten eines Ausgangssignals aus der Zweikreis-Zwischenschaltung 98 ist eine Ausgangsleitung 99 vorgesehen. Der HF-Ubertragungsabschnitt 95 ist auf einer dielektrischen Schicht angebracht, wobei die Masseanschlußpunkte dieses Abschnitts mit dem Rand des an Masse liegenden Abschnitts 83 verbunden sind.

Es ist ein Überlagerungsoszillator 100 vorgesehen, der einen Signalschwingungsabschnitt 101 sowie einen Resonanzkreisabschnitt 104 enthält,der von einer U-förmigen Leitung 102 an der Ausgangsseite des Signalschwingungsabschnitts 101 sowie aus einem veränderlichen stationären Kondensator 103 gebildet ist. Ein Ausgangssignal aus dem Überlagerungsoszillatorabschnitt 100 wird über eine Streifenleitung 105 einer Signalmischerschaltung 106 zugeführt, damit es mit einem Ausgangssignal gemischt wird, das über die Ausgangsübertragungsleitung 99 vom HF-Übertragungsabschnitt 85 geliefert wird. Anschließend wird ein ZF-Signal an einem ZF-Verstärker 107 abgenommen. Die Masseanschlußpunkte der Signalmischerschaltung 106 und des ZF-Verstärkers 107 sind mit dem Rand des an Masse liegenden Abschnitts 84 verbunden.

Wie aus Fig.15 zu erkennen ist, verlaufen die an Masse liegenden Abschnitte 83 und 84 im rechten Winkel zueinander. Die Ränder der an Masse liegenden Abschnitte und 84 sind mit den Masseanschlußpunkten der Streifenleitungen verbunden, was in erwünschter Weise zu einer

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beträchtlichen Erniedrigung des induktiven Kopplungsgrades zwischen dem Hochfrequenzübertragungsabschnitt und dem überlagerungsoszillator 32 führt. Bei einer unter Verwendung von Streifenleitungen aufgebauten Schaltungsanordnung sind parallel zu dem an Masse liegenden Abschnitt 83 angeordnete Kreise in starkem Ausmaß Gegeninduktivitätswirkungen ausgesetzt, während Kreise, die in senkrechter Richtung zu dem an Masse liegenden Abschnitt 83 gekoppelt sind, nur geringfügig induktiven Einflüssen aus Kreisen in der zuerst erwähnten Parallelrichtung ausgesetzt sind· Als Folge davon beeinflußt ein Schwingungsausgangssignal aus dem Überlagerungsoszillatorabschnitt 100 induktiv den HF-Übertragungsabschnitt 85, was das Abführen der Signale vom Antenneneingangsanschluß 86 stark reduziert.

Ein UHF-Tuner, der mit einem Resonanzkreis mit U-förmigen Streifenleitungen in der Anordnung von Fig.15 ausgestattet ist, ermöglicht die Erreichung aller Vorteile der Unförmigen Streifenleitungen, und er kann kompakt und mit geringem Gewicht mit ausgezeichnetem Frequenzgang hergestellt werden.

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Claims

TOKYO 8HlBAUHA EIZCThIO CC, LTD., Kawasaki-shi, T Patentansprüche

1. Resonanzkreis mit einem verteilten Leitungsglied und einem daran angeschlossenen stationären Kondensator, dadurch gekennzeichnet, daß das Streifenglied wenigstens U-förmige verteilte Streifenleitungen(24, 53, 88, 94, 96, 102) enthält, bei denen wenigstens ein Ende direkt oder über den stationären Kondensator an Masse liegt.

2. Resonanzkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Streifenglied eine an Masse liegende Platte (21), einen auf der an Masse liegenden leitenden Platte gebildeten an Masse liegenden Abschnitt (23) und eine U-förmige Streifenleitung (24) auf einer dielektrischen Schicht (22) aufweist, wobei-beide Enden deru-förmigen Streifenleitung (24) so liegen, daß sie gegen den Rand (231)

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des an Masse liegenden Abschnitts (23) gerichtet sind.

3. Resonanzkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der an Masse liegende Abschnitt (23), der mit einem Ende (B) der U-förmigen Streifenleitung (24) verbunden ist, außerdem über einen Masseleiter (29, 31) mit der an Masse liegenden Leiterplatte (21) verbunden ist, so daß ein Anschließen des Masseendes der U-förmigen Streifenleitung (24) an die an Masse liegende Leiterplatte (21) ermöglicht wird.

4. Resonanzkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem offenen Ende der U-förmigen Streifenleitung (24) und dem an Masse liegenden Abschnitt (23) ein Plattenkondensator (32) so eingefügt ist, daß er die dielektrische Schicht (22) und die an Masse liegende Leiterplatte (21) durchdringt, daß der Plattenkondensator (32) aus einem dielektrischen Element (321) und Elektrodenplatten (322, 323) auf beiden Seiten des dielektrischen Elements (321) besteht, und daß das Ende (A) des an Masse liegenden Abschnitts (23) auf dem kürzestmöglichen Weg über eine h'lektrodenplatte 323) des Platcenkondensators (32) mit der an Masse liegenden Leiterplatte (21) verbunden ist.

5. Resonanzkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Streifenglied eine in einem Metallgehäuse (58) untergebrachte Metallplatte (51) aufweist, daß der Rand der Metallplatte als Rahmen (52) benutzt ist und daß eine U-förmige Streifenleitung (53) so ausgestanzt

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ist, daß ein Ende (A) dieser Streifenleitung am Rahmen der Metallplatte (5 ) angeschlossen ist, während das andere Ende (B) offengelassen ist.

6. Resonanzkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Streifenglied Eingangs- und ,\usgangsstreifenleitungen(27, 54, 60, 61, 87, 91, 93, 99, 105) aufweist, die induktiv mit den U-förmigen Streifenleitungen (24, 53, 88, 94, 96, 102)gekoppelt sind, daß Eingangsstreifenleitungen(60, 71, 87, 93) neben der Lingangsseite der U-förmigen Streifenleitungen (24, 53, 88, 94, 102) angebracht sind und daß andere Ausgangsstreifenleitungen (27, 54, 91, 105) an der Ausgangsseite der U-förmigen Streifenleitungen(24, 53, 88, 94, 102) in Ausrichtung gegen die Eingangsstreifenleitung hin angebracht sind.

7. Resonanzkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Streifenglied eine U-förmige rtreifenleitung (24), eine erste Streifenleitung (60) neben einer Seite der U-förmigen Straf enleitung (24) zur induktiven Kopplung mit dieser sowie eine zweite Streifenleitung (61) zwischen gegeneinander gerichteten Abschnitten der U-förmigen Streifenleitung (24) zur induktiven Kopplung mit dieser aufweist.

8. Resonanzkreis nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifenleitung (61) im wesentlichen in der Mitte zwischen den gegeneinander gerichteten Abschnitten der U-förmigen Streifenleitung (24) angebracht ist, damit

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die Fangfrequenz (f_T) und die Spiegelfrequenz (fj) des Resonanzkreises (26) gleich sind.

Resonanzkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide offenen Enden der U-förmigen Streifenleitung (24) jeweils mit einem stationären Kondensator (40, 41) versehen sind, von dem ein Ende mit der U-förmigen Streifenleitung verbunden ist, während das andere Ende an Masse liegt, wobei einer der stationären Kondensatoren (40, 41) ein gewöhnlicher Kondensator ist, während der andere eine Diode mit veränderlicher Kapazität ist.

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