DE2717879A1

DE2717879A1 - Filternetzwerk

Info

Publication number: DE2717879A1
Application number: DE19772717879
Authority: DE
Inventors: Norman David Kenyon
Original assignee: Post Office
Current assignee: Post Office
Priority date: 1976-04-29
Filing date: 1977-04-22
Publication date: 1977-11-24
Also published as: GB1580802A; JPS53953A; NL7704693A; US4158184A; SE7704792L

Description

1/7OO

Beschreibung
zum Patentgesuch

der Firma The Post Office, 23 Howland Street, London WlP 6HQ England

betreffend
Filternetzwerk

Die Erfindung betrifft ein Filternetzwerk mit einem Eingang, einem Ausgang und mit einer Hauptübertragungsstrecke und mindestens einem Paar von Sekundarubertragungsstrecken zwischen Eingang und Ausgang.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Filternetzwerk, das geeignet ist für die Verwendung bei Mikrowellenfrequenzen.

Elektrische Filter werden häufig verwendet, um den Frequenzgang eines Übertragungskanals zu beeinflussen: zwei übliche Gründe dafür sind, daß ein Übertragungsfrequenzband derart begrenzt werden soll, daß es nicht ein benachbartes Übertragungsfrequenzband stört, und ein Frequenzband so auszubilden, daß die Intersymbolinterferenz minimal gehalten wird.

Zahlreiche Anordnungen wurden bisher als Filternetzwerke verwendet, einschließlich der bekannten Kondensator- und Induktivitätsnetzwerke. Eine Eigenschaft der Filteranordnungen, die von Bedeutung ist, ist jedoch die Linearität

?098*7/071 ^r

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des Phasen/Frequenzganges und obwohl zwei Streckeninterferenzfilter bei Mikrowellenfrequenzen benutzt worden sind, und sich als mit relativ gutem Phasen/Frequenzgang ausgestattet erwiesen haben, haben sie nur einen begrenzten Bereich möglicher Dämpfungs/Frequenzcharakteristiken.

Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Mangel zu beheben; die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Patentanspruch 1, während die Unteransprüche bevorzugte Weiterbildungen definieren.

Erfindungsgemäß ist mithin ein Filternetzwerk vorgesehen, mit einem Eingang, einem Ausgang und mit einer Hauptübertragungsstrecke und einer Anzahl von Paaren von Sekundärübertragungsstrecken zwischen Eingang und Ausgang, wobei jedes Paar von Sekundärübertragungsstrecken die gleiche durchschnittlich elektrische Länge hat, wie die Hauptübertragungsstrecke, wobei ferner die frequenzunabhängige Komponente der Phasenänderung längs der Hauptübertragungsstrecke sich von der durchschnittlichen frequenzunabhängigen Komponente der Phasenänderung längs jedes Paares von Sekundärübertragungsstrecken durch ein ganzzahliges Vielfaches von tf Radiaren unterscheidet, welches Vielfaches positiv, negativ oder null sein kann und wobei die Wellenamplituden in jeder Strecke der Paare von Sekundärübertragungsstrecken gleich sind.

Der Ausdruck "durchschnittlich", wie er oben und nachfolgend benutzt worden ist, soll als arithmetisches Mittel verstanden werden, und alle Phasenangaben erfolgen in Radiaren.

Filternetzwerke gemäß der Erfindung werden nachstehend unta: Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in Diagrammform ein 3-Streckennetzwerk

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Fig. 2, sind verschiedene Beispiele von 3-Streckennetzwerken

Fig. 5 ist ein Beispiel für ein 5-Streckennetzwerk, und

Fig. 6, sind theoretische Frequenz/Dämpfungsgänge 7 und 8 verschiedener Netzwerke.

Bevor die Ausführungsbeispiele im einzelnen diskutiert werden, scheint es zum besseren Verständnis der Erfindung angezeigt, die theoretischen Gleichungen zu betrachten, nach denen sich das Verhalten der Netzwerke richtet. So zeigt Fig. 1 in Diagrammform ein 3-Streckennetzwerk mit einem Eingang 1, einem Ausgang 2. Der Eingang 1 ist an eine erste Schaltungsanordnung 6 angeschlossen, welche das ankommende Signal in drei Komponenten aufspaltet, von denen eine längs einer Hauptübertragungsstrecke L , und die anderen längs eines Paares von Sekundärübertragungsstrecken L. bzw. L₂ übertragen werden. Diese Komponenten werden an einer zweiten Schaltungsanordnung 7 wiederkombiniert, das resultierende Signal erscheint am Ausgang 2.

Soweit nachfolgend auf Fig. 1 Bezug genommen wird, werden die Indizes o,l und 2 verwendet, um die Variablen zu markieren, die den jeweiligen Strecken L , L₁ und L- zugeordnet sind.

Die elektrischen Längen zwischen Eingang und Ausgang 1 bzw. 2 längs jeder der drei Strecken sind:

^xo ' ^{L +} ^o ^xl ^{und L +} \> ^X2

wobei L eine Bezugswellenlänge ist und cLe Wellenlänge der Mbelfrequenz des Filters definieren soll und L eine willkürliche Länge (möglicherweise null) ist. Die Schaltungsanordnungen 6 und 7 können frequenzunabhängige Phasenänderungen längs der durchlaufenden Strecken einführen, wobei die frequenz unabhängigen Phasenänderungen längs der drei Strecken infolge

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dieser beiden Schaltungsanordnungen die folgenden Werte haben:

(2)

worin soweit bisher erläutert P nicht notwendigerweise ganzzahlig ist, und auch null sein kann.

Die Signalamplituden jeder der drei Strecken L , L₁ und L~ seHi mit A , A₁ und A_ bezeichnet.

Es ist bekannt, daß jede Strecke zu einem Signal am Ausgang 2 mit einer Komponente beitragen wird, die ausgedrückt werden kann durch:

A_n exp j (2 Y^ ft - 2 fo X_n - P_n D) ₍₃₎

Wenn das Signal am Eingang 1 geschrieben wird: exp j 2 Yt ft (4)

f ist die entsprechende Frequenz; f ist die Frequenz des Uingangssinussignals und t ist die Zeit. Das Gesamtausgangssignal am Ausgang 2 ist gegeben durch die Summe der Ausdrücke (3) über die Strecken L , L₁ und L~.

Wenn die Werte der Variablen für jede Strecke bestimmte Bedingungen erfüllen, kann gezeigt werden, daß das dann vorliegende Netzwerk eine Filtercharakteristik aufweist. Die erste dieser Bedingungen ist, daß die Amplituden der Signale auf den beiden Sekundärübertragungsstrecken L₁ und L_? die gleiche sein muß.

Die zweite Bedingung ist, daß die Hauptübertragungsstrecke L_Q die gleiche elektrische Länge hat, wie die durchschnittliche elektrische Länge der Sekundärübertragungsstrecken

7 0 9 8 C*Tf 07

und L„· Mathematisch kann dies ausgedrückt werden:

x = ^X1 ^{+ X}2 (5)

Die dritte Bedingung ist, daß die Differenz zwischen irgendeiner frequenzunabhängigen Phasenänderung längs der Hauptübertragungsstrecke L und dem Durchschnitt irgendeiner frequenzunabhängigen Phasenänderung längs der Sekundärübertragungsstrecken L- und L- ein ganzzahliges (positiv, negativ oder null) Vielfaches von sein soll. Mathematisch kann dies, wenn η ganzzahlig ist ausgedrückt werden durch:

^P1 ^{+ P}2 w
^Po = Π 2n ...... (6)

Addition der Ausdrücke (3) ergibt, unter diesen Bedingungen, daß Ausgangssignal des Netzwerks zu

χ +x
tff(f—l^⁾)exp(-jP_o tf) (A +A^ * ⁿ2cos ( Vi f (X₂-X₁J-(P₁-P₂)Ti

Es ist klar, daß die Ausgangsphase linear mit der Frequenz abnimmt, während eine Varietät der Amplitudenformfunktionen erhalten werden kann, durch eine entsprechende Auswahl von A₁/A , X₁/x, P₁ und P₂, oder in anderen Worten, durch Abzweigung von Leistung in verschiedene Teile des Netzwerks. Da die Formung in dieser Weise erfdgt, während dieselbe Eingangsimpedanz vorliegt, erzielt man Eingangsanpassung bei allen Frequenzen.

Ein wichtiges Merkmal der Gleichung (7) besteht darin, daß der Ausdruck:

A_o + A₁ expj ^n 2cos (TTf U₂ - X₁) - ( P₁-P₂) Y ) (8)

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nur abhängt von den jeweiligen Parametern der Hauptübertragungsstrecke L und des Paares von Sekundärübertragungsstrecken L₁ und L₂ · Es ist demgemäß möglich, die Ergebnisse einer ähnlichen Analyse für irgendein Netzwerk mit einer ungeradzahligen Anzahl von Strecken relativ leicht zu bestimmten. Genauergesagt, repräsentiert der Ausdruck:

A_s expjtf η 2cos (tf|_Q U₃₂ ~ ^Xs1) - (P₃₁ - P₃₂) ^) ... (9)

vollständig die Beiträge eines Paares von Seitenstrecken in einem Vielstreckennetzwerk und irgendein Paar von Seitenstrecken, das unabhängig die oben angegebenen Bedingungen erfüllt, wird einen solchen unabhängigen Term erzeugen, der zu der Amplitudengleichung des Ausgangs vom Filternetzwerk zu addieren ist. Im Ausdruck (9) ist A die Amplitude des Signals auf jeder Strecke des Paares von Sekundärübertragungsstrecken; χ .. bzw. χ _ sind die elektrischen Längen jeweils einer der Sekundärübertragungsstrecken des Paares und P ₁ bzw. P „ sind die frequenzunabhängigen Phasenänderungen längs dieser Sekundärübertragungsstrecken.

In dem speziellen Falle, wenn die Streckendifferenz X₁-x~ für irgendein Paar von Sekundärstrecken ein ganzzahliges Vielfaches der kleinsten solchen Differenz ist, reduziert sich die Beziehung (9) auf die Form

B^ cos(njfd f + 0_n ) (1o)

ⁿ fo ⁿ

bei der es sich um den Hauptterm in einer Fourierserie handelt. Indiesem speziellen Falle erzielt man demgemäß eine periodische Amplituden/Frequenzfunktion.

In dem weiteren Spezialfalle eines 3-Streckennetzwerks (eine Hauptübertragungsstrecke und ein Paar von sekundären Übertragungsstrecken) erhält man einen sich sinusförmig

7 0 9 8 4 ?*-₀ 717

ändernde Funktion unter der Voraussetzung, daß A >, 2A.. .

Einige Beispiele für Netzwerke, die gemäß den obigen Bedingungen aufgebaut sind, werden nachstehend beschrieben und die theoretischen Amplitudenfrequenzgänge werden gezeigt.

Jedes der beschriebenen Netzwerke verwendet vier Eingangskuppler, um die Signale aufzuspalten bzw. zu kombinieren (je nachdem gleichmäßig oder ungleichmäßig). Derartige Schaltungsanordnungen sind bekannt und ihr Aufbau braucht deshalb nicht erläutert zu werden. Es sei hier nur der Einfachheit halber unterstellt, daß jeder Koppler einen ersten und einen zweiten Eingang und einen ersten und einen zweiten Ausgang aufweist, und daß in jedem Falle die Strecken von dem ersten Eingang zum ersten Ausgang und von dem zweiten Eingang zum zweiten Ausgang direkt sind, ohne Phasenänderung. In so weit, als die Strecken vom ersten Eingang zum zweiten Ausgang,und vom zweiten Eingang zum ersten Ausgang betroffen sind, kann entweder (1) keine Phasenänderung auf einer der Strecken vorliegen, oder (2) eine frequenzunabhängige Phasenänderung von W/2 auf beiden Strecken. Koppler des Typs (1) werden als "NuIlphasenänderungskoppler" bezeichnet, und jene vom Typ (2) werden als " ϊί/2 Phasenänderungskoppler" bezeichnet.

In Fig. 2 ist ein bestimmtes Beispiel eines 3-Streckenfilters dargestellt. Ein Eingang 8 und ein Ausgang 16 sind vorgesehen; ferner sind ein Nullphasenänderungskoppler 9 und V/2 Änderungskoppler 13, 14 und 15 vorgesehen. Der Eingang 8 ist mit dem Koppler 9 verbunden und der erste Ausgang des Kopplers 9 ist verbunden über eine Strecke 1o mit dem ersten Eingang des Kopplers 15. Der zweite Ausgang vom Koppler 9 ist verbunden über eine Strecke 5o mit dem ersten Eingang des Kopplers 13. Eine Strecke 11 verbindet den ersten Ausgang des Kopplers 13

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eine Strecke 11 verbindet den ersten Ausgang des Kopplers 13 mit dem ersten Eixjang des Kopplers 14 und eine Strecke 12 verbindet den zweiten Ausgang des Kopplers 13 mit dem zweiten Eingang des Kopplers 14. Der zweite Eingang des Kopplers 13 läuft in eine Anpaßimpedanz aus und dasselbe gilt für den ersten Ausgang des Kopplers 14. Der zweite Ausgang des Kopplers 14 ist verbunden mit dem zweiten Eingang des Kopplers 15 über Strecke 51. Der Ausgang des Filters ist verbunden mit dem zweiten Ausgang des Kopplers 15 und der erste Ausgang des Kopplers 15 läuft in eine Anpaßimpedanz aus. In diesem Falle sind die Koppler 9 und 13 bis 15 jeweils so angeordnet, daß das Signal an irgendeinem Eingang gleichförmig auf die beiden Ausgänge verteilt wird.

Man erkennt demgemäß, daß drei Ruten durch das Netzwerk nach Fig. 2 von dem Eingang 8 zu dem Ausgang 16 vorliegen, welche Ruten der Einfachheit halber als über Strecke 1o, 11, bzw. 12 verlaufend identifiziert werden. Die Rute über Strecke 1o entspricht der Hauptübertragungsstrecke der theoretischen Erläuterung, die oben gegeben wurde, und lägs dieser Rute liegt eine frequenzunabhängige Phasenänderung von )f/2 vor, nämlich die von Koppler 15. Die Ruten über Strecken 11 und 12 entsprechen dem Paar von SekundärubertragungsstBBcken der obigen theoretischen Erläuterung und längs jeder dieser Ruten liegt ebenfalls eine frequenzunabhängige Phasenänderung von \t/2 vor ( nämlich die von Koppler 14 über Strecke 11, und die von Koppler 13 über Strecke 12). Man erkennt ferner, daß die Amplituden der Signale, welche den Ausgang 16 über Strecken 11 und 12 erreichen, jeweilsgTeich 1/2 derjenigen sind, welche den Ausgang über Strecke 1o erreichen. Die Rute über Strecke 1o ist so aufgebaut, daß sie eine gesamte elektrische Länge von Eingang 8 zu Ausgang 16 von L + 2 ^₀ hat, wobei L irgendeine willkürlich gewählte Länge ist ( möglicherweise null). Die Rute über

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Strecke 11 ist so aufgebaut, daß sie eine elektrische Länge zwischen Eingang 8 und Ausgang 16 von L + 5 <t„

4 ο hat und die Rute über Strecke 12 ist so aufgebaut, daß

sie eine elektrische Länge zwischen Eingang 8 und Ausgang 16 von L + 11 ^- hat. Aus den Parametern des Netzwerks

4 ο

nach Fig. 2 erkennt man, daß die Bedingungen,die oben angegeben wurden auf dieses Netzwerk zutreffen und daß deshalb aus der oben angegebenen mathematischen Analyse erwartet werden müßte, daß das Netzwerk sich als lineares Phasenfilter verhält. Die Kurve 53 in Fig. 6 zeigt den theoretischen Frequenzgang des Netzwerks nach Fig. 2.

Fig. 3 zeigt ein weiteres mögliches 3-Streckennetzwerk, bei dem wiederum Koppler verwendet werden, welche die Signale an den Eingängen der Koppler gleichmäßig aufteilen bzw. kombinieren. Fig. 3 zeigt ein Netzwerk mit einem Eingang 17 und einem Ausgang 25. Ferner sind vorgesehen ein Nullphasenänderungskoppler 18 und Yf /2 Phasenänderungskoppler 22, 23 und 24. Der Eingang 17 ist mit dem Koppler 18 so verbunden, daß ein Signal von dem Eingang gleichmäßig in zwei Teile zerlegt wird. Ein Ausgang des Kopplers 18 ist über eine Strecke 19 mit dem ersten Eingang des Kopplers 24 verbunden. Der andere Ausgang des Kopplers 18 ist mit dem ersten Eingang des Kopplers 22 verbunden. Der zweite Ausgang des Kopplers 22 ist verbunden mit dem zweiten Eingang des Kopplers 23 über eine Strecke 21, und der erste Ausgang des Kopplers 22ist verbunden über eine Strecke 2o mit dem ersten Eingang des Kopplers 23. Der zweite Eingang des Kopplers 22 und der zweite Ausgang des Kopplers 23 enden in Anpaßimpedanzen. Der erste Ausgang des Kopplers 2 3 ist verbunden mit dem zweiten Eingang des Kopplers 24. Der zweite Ausgang des Kopplers 24 endet in einer Anpaßimpedanz und der Ausgang 25 verbunden mit dem ersten Ausgang des Kopplers 24.

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Man erkennt, daß drei Ruten durch das Netzwerk nach Fig. 3 vorliegen, nämlich über Strecke 19 (Hauptübertragungsstrecke) und Strecken 2o bzw. 21 (die Sekundärübertragungsstrecken). Die Ruten sind so ausgebildet, daß sie elektrische Längen zwischen Eingang 17 und Ausgang 24 von jeweils L + 2 JL L + fl-o , L + **Ό . Man erkennt wiederum aus der Be-

2 2

trachtung der Parameter des Netzwerks 3, daß die oben angegebene mathematische Analyse anwendbar ist, und daß das Netzwerk eine Filtercharakteristik aufweisen wird. Der theoretische Frequenzgang des Netzwerks nach Fig. 3 ist durch Kurve 54 in Fig. 6 repräsentiert.

Eire einfache Abänderung des Netzwerks nach Fig. 2 ist in Fig. 4 dargestellt, und man erkennt durch Prüfung dieser Figuren, daß der Ausgang des Netzwerks (Nummer 34 in Fig. 4) am zweiten Ausgang des Kopplers 33 abgegriffen wird, anstatt am ersten Ausgang des entsprechenden Kopplers 15 in Fig. 2. Diese Modifikation hat die Wirkung, daß die Anzahl der frequenzunabhängigen Phasenänderungen längs der verschiedenen Ruten durch das Netzwerk zusätzlich die Längen der Ruten abweichen von denen nach Fig. 2. Genauergesagt, hat die Rute über Strecke 2 8 (Hauptübertragungsstrecke) eine Länge von L + 2 Jl , während die Ruten über die Strecken 29 und 3o (die Sekundärübertragungsstrecken) Längen von L + ο

9 JL

bzw. L + °Ό aufweisen; eine Überprüfung der Parameter

4
des modifizierten Netzwerks nach Fig. 4 zeigt wiederum, daß die oben angegebene mathematische Analyse anwendbar ist, und der Filterfrequenzgang dieses Netzwerks nach Fig. 4 ist als Kurve 55 in Fig. 6 dargestellt.

Fig. 5 zeigt ein 5-Streckennetzwerk mit einem Eingang 35 und einem Ausgang 49. Ferner sind Koppler 36 bis 42 vorgesehen, von denen die Koppler 39 und 4o Nullphasenänderungskoppler sind, während die übrigen \(/2 Phasenänderungskoppler sind. Eingang 35 ist verbunden mit dem ersten Eingang des

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Kopplers 36. Der zweite Eingang des Kopplers 36 endet in einer Anpaßimpedanz. Der erste Ausgang des Kopplers 36 ist verbunden mit dem zweiten Eingang des Kopplers 38 und der zweite ausgang des Kopplers 36 ist verbunden mit dem ersten Eingang des Kopplers 37. Der zweite Eingang des Kopplers 37 und der erste Eingang des Kopplers 38 enden in jeweiligen Anpaßimpedanzen. Der Zweite Ausgang des Kopplers 38 ist über eine Strecke 46 verbunden mit dem zweiten Eingang des Kopplers 41 und der erste Ausgang des Kopplers 38 ist verbunden mit dem Koppler 39, der Ausgänge zu den Strecken 44 und 45 aufweist. Die Signale von den Strecken 44 und 45 werden wieder kombiniert durch den Koppler 4o und das rekombinierte Signal gelangt zum ersten Eingang des Kopplers 41 . Der erste Ausgang des Kopplers ist verbunden über eine Strecke 47 mit dem ersten Eingang des Kopplers 42 und der zweite Ausgang des Kopplers 37 ist verbunden mit dem zweiten Eingang dieses Kopplers 42 über eine Strecke 48. Der Koppler 4 3 ist mit seinem ersten Eingang an den Ausgang des Kopplers 41 angeschlossen und der zweite Eingang des Kopplers 4 3 ist verbunden mit dem zweiten Ausgang des Kopplers 42. Der erste Ausgang des Kopplers und der zweite Ausgang des Kopplers 4 2 und der zweite Ausgang des Kopplers 43 enden jeweils in separaten Anpaßimpedanzen. Der Gesamtausgang 49 ist verbunden mit dem ersten Ausgang des fünften Kopplers 43.

Man erkennt, daß hier fünf Ruten durch das Netzwerk vom Eingang 35 zum Ausgang 49 vorliegen: Diese verlaufen über die Strecken 44, 45, 46, 47 und 48, und die Längen dieser Ruten zwischen dem Eingang 35 und dem Ausgang 49 werden jeweils bemessen wie folgt: L + 6 Ä. ,L + 4ft.,L+5 V » L + 8R_o und L + 2 ^. Die Rute über die Strecke 46 entspricht der Hauptübertragungsstrecke der oben angegebenen theoretischen Erörterungen und auf dieser Rute erhält man eine frequenzunabhängige Phasenänderung von Yf /2. Die Ruten über die Stecken 44 und 45 bilden ein erstes Paar von Se-

kundärübertragungsstrecken, längs jeder dieser Ruten gibt eine frequenzunabhängige Phasenänderung von M/2. Die Ruten über die Strecken 47 und 48 bilden ein zweites Paar von Sekundärübertragungsstrecken und längs jeder dieser Ruten sind drei frequenzunabhängige Phasenänderungen von \f /2 vorhanden. In dem Netzwerk nach Fig. teilen bzw. kombinieren die Koppler 37, 39, 4o, 42 die EingangssigmLe gleichmäßig, doch tut das der restliche Koppler nicht, da es notwendig ist, die Koppler so zu justieren, daß sich längs jeder Strecke die korrekte Amplitude ergibt. Die relativen Amplituden der Signale, welche den Ausgang über jede der fünf Strecken 44 bis 48 erreichen, sind o,225, o,225, o,37, o,o5 bzw. o,o5. Diese Amplituden kann man erzielen durch genaue Konstruktion der Koppler. Mit den angegebenen Parametern ist wiederum die mathematische Analyse gemäß obenstehendem anwendbar und der theoretische Frequenzgang des Netzwerks ist in Fig. 7 dargestellt.

Als ein Beispiel für den Frequenzgang, den man mit einem noch komplizierterem Netzwerk erreichen kann zeigt die Kurve nach Fig. 8, den Frequenzgang etes 7-Streckennetzwerks, das hier jedoch nicht dargestellt wurde. Die Parameter jeder der sieben Strecken sind unten angegeben, wobei die Daten für jede Zeile die Parameter repräsentieren, die für eine Strecke durch das Netzwerk gelten; in der Tabelle definiert die erste Zahl die relative Länge, die zweite Zahl die Anzahl der frequenzunabhängigen Phasenänderungen von V/2, die in der betreffenden Strecke auftreten, und die dritte Zahl gibt die relative Ausgangsamplitude des Signals auf dieser Strecke an.

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	*-VS-*	2717879
Relative Länge X der Strecke (tat sächliche Länge = L + X L_o	Anzahl von /2 Phasenänderungen	Relative Signal amplitude
5	2	o_f225
6	2	o,2o
4	2	o,2o
7	2	o,1o
3	2	o,1o
9	4	o,o685
1	4	o,o685

Man erkennt aus Fig. 8, daß das 7-Streckennetzwerk, dessen Parameter oben angegeben wurden einen Filterfrequenzgang hat, der einer Rechteckform angenähert ist. Man erkennt jedoch, daß die relativen Amplituden der Signale längs der verschiedenen Strecken durch das Netzwerk nicht genau diejenigen sind, die man bei der Anwendung der Fourier Serie einer Rechteckwelle erwarten würde. Dies liegt daran, daß in der Praxis, Koppler relativ teuer herzustellende Anordnungen sind, und daß es deshalb wünschenswert ist, so wenige Strecken (und damit Koppler) als möglich zu benutzen, um das gewünschte Verhalten zu erzielen. Wenn nur wenige Terme der Fourier Transformation entsprechend den Paaren von Seitenstrecken im Netzwerk verwendet werden, ist es gewöhnlich möglich, eine bessere Annährung an eine Rechteckwelle zu erzielen, durch Modifikation der Amplituden der Terme, verwendet von den theoretisch korrekten Werten. In diesem Falle wurde die Approximation durch Versuch und Korrektur ermittelt, und dies wäre das Verfahren, das in irgendeinem bestimmten Falle zu empfehlen wäre.

Schließlich ist darauf hinzuweisen, daß die oben beschriebenen Netzwerke Koppler verwenden, um die Signale zu teilen und zu kombinieren, da es sich dabei um bekannte und marktgängige

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Komponenten handelt. Es ist jedoch möglich, daß man irgendeine andere Komponente mit ähnlichem Verhalten oder auch eine Kombination solcher Komponenten verwenden könnte, anstelle eines Kopplers. Der Term
"Koppler" sollte deshalb nicht nur jene Schaltungsanordnungen definieren, die im Handel unter dieser
Bezeichnung geführt werden, sondern auch alle anderen Schaltungsanordnungen mit entsprechendem Verhalten.

Patentansprüche:

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Claims

DIPL.-ING. H. MARSCH *ooo »Csseldori-

DIPL.-ING. K. SPARING postkach i«»_m

PATENTANWÄLTE TBLKFON (Ο2 11)

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PATENTANSPRÜCHE:

,1 ./ Filernetzwerk mit einem Eingang und einem Ausgang und mit einer Hauptübertragungsstrecke und mindestens einem Paar von Sekundärübertragungsstrecken zwischen Eingang und Ausgang, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) die durchschnittliche elektrische Länge jedes Paares von Sekundärstrecken dieselbe ist, wie die elektrische Länge der Hauptstrecke,

(b) die durchschnittliche frequenzunabhängige Komponente der Phasenänderung, der ein Signal unterliegt, das längs jenes Paares von Sekundärstrecken übertragen wird, sich um ein ganzzahliges Vielfaches von If Radiaren von derjenigen unterscheidet, der ein Signal unterworfen ist, das längs der Hauptstrecke übertragen wird, wobei das ganzzahlige Vielfache positiv, negativ oder null sein kann, und

(c) für jedes Paar von Sekundärstrecken ein übertragenes Signal die gleiche Wellenamplitude in jeder Strecke aufweist.
2. Netzwerk nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Signalteilerschaltung,angeschlossen zum Empfang eines Signals vom Eingang zur Aufteilung des Signals in Komponenten auf der Haupt- und den Sekundärstrecken, und durch eine Signalkombinierschaltungsanordnung, angeschlossen zum Empfang von Signalkomponenten von den Haupt- und Sekundär-

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strecken zur Kombination der Komponenten zwecks Erzeugung eines Ausgangssignals am Ausgang.
3. Netzwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Schaltungsanordnungen betreibbar ist, zum Einführen einer frequenzunabhängigen Komponente der Phasenänderung in mindestens eine der Signalkomponenten.
4. Netzwerk nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalteiler Schaltungsanordnungen eine Mehrzahl von Kopplern umfaßt, die jeweils angeschlossen sind zur Aufteilung eines einlaufenden Signals in zwei Komponenten.
5. Netzwerk nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalkombinierschaltung eine Mehrzahl von Kopplern umfaßt, jeweils angeschlossen zur Kombination von zwei einlaufenden Signalkomponenten und zur Erzeugung eines Ausgangssignals.
6. Netzwerk nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Koppler keine frequenzunabhängige Komponente der Phasenänderung in eine der beiden Signalkomponenten einführt.
7. Netzwerk nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Koppler eine frequenzunabhängige Komponente der Phasenänderung von "/2 in eine der beiden Signalkomponenten einführt.
8. Netzwerk nach einem der Ansprüche 4-7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Koppler einen ersten und einen zweiten Eingang aufweist, und einen ersten und einen zweiten Ausgang, sowie die Strecken von jedem Eingang zu beiden Ausgängen und daß die Strecken zwischen dem ersten Eingang und dem ersten Ausgang und zwischen dem zweiten Eingang und dem zweiten Ausgang keine frequenzunabhängige Komponente der

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Phasenänderung einführen.
9. Netzwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Koppler so ausgebildet ist, daß ein einkaufendes Signal auf beiden Eingängen gleichmäßig zwischen den beiden Ausgängen verzweigt wird.
10. Netzwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Paar von Sekundärstrecken die Differenz in der elektrischen Länge der Strecken ein ganzzahliges Vielfaches der kleinsten solchen Differenz im Netzwerk ist.
11. Netzwerk nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Paar von Sekundärstrecken vorgesehen ist, derart, daß ein übertragenes Signal eine Wellenamplitude der Hauptstrecke aufweist, die erheblich größer ist, als das Doppelte der Wellenamplitude in den Sekundärstrecken, wobei das Netzwerk eine Amplitudenfrequenzfunktion hat, die sich sinusförmig ändert.

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