DE2733316C2 - Elektrisches Filter - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem elektrischen Filter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie es beispielsweise als Eurofunkfilter bei Rundfunkempfangsgeräten verwendet wird. Das Eurofunksignal liegt am unteren Ende des UKW-Bandes und bewirkt auch bei aufwendigen Rundfunktunern eine merkbare Störung der empfangenen Sender. Daher ist es erforderlich, das Eurofunksignal bereits vor der Eingangsstufe des Empfängers so stark zu dämpfen, daß es im Empfänger keine Störungen mehr erzeugen kann.

Die bekannten Filter bestehen aus einem in den Signalweg geschalteten Sperrkreis und einem gegen Masse geschalteten Saugkreis. Diese Grundkreise sind ergänzt durch Mittel zur Versteilerung der Filterflanke zum UKW-Bereich hin. Zu diesem Zweck ist der Sperrkreis durch einen UKW-Saugkreis ergänzt und ein Kondensator parallel zu der Induktivität des gegen Masse geschalteten Saugkreises gelegt

Diese bekannten Filter weisen die Nachteile auf, daß ihre Durchlaßbandbreite begrenzt ist, so daß sie beispielsweise als Filter für ein Fernsehgerät nicht verwendet werden können. Außerdem ist es nicht möglich, mehrere dieser Filter hintereinander zu schalten, um beispielsweise außer dem-Eurofunksignal ein weiteres Signal auszufiltern. Das ist aber wünschenswert da nach der Freigabe einiger Kanäle für den privaten Sprechfunkverkehr (den sogenannten CB-Funk) eine weitere Störungsquelle für Rundfunkempfangsgeräte entstanden ist Da bei den bekannten Filiern im Signalweg ein UKW-Saugkreis zur Versteilerung der Filterflanke angeordnet ist kann eine Hintereinanderschaltung zweier solcher Filter dazu führen, daß die gewünschten Frequenzbänder nicht mehr ungedämpft durchgelassen werden oder daß eine Versteilerung der Flanke nicht mehr wirksam durchgeführt werden kann. Ein weiterer Nachteil der bekannten Filter besteht darin, daß bei ihrem Aufbau sehr große Induktivitäten verwendet werden müssen, die eine Mindestgröße für ein derartiges Filter vorschreiben, die sehr unvorteilhaft ist

Gelöste Aufgabe

Der Erfindung iiegt daher die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Filter zu erstellen, das eine wirksame Ausfilterung eines schmalen Frequenzbereiches und den praktisch ungedämpften Durchlaß eines sehr breiten Frequenzbandes erlaubt

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einem elektrischen Filter gelöst das die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 aufweist

Vorteile der Erfindung

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ein erfindungsgemäßes Filter wegen seines breitbandigen C jrchlaßbereiches bei gleichen Selektionseigenschaften gegenüber den bekannten Ritern universeller einsetzbar ist da es beispielsweise auch für Fernsehempfangsgeräte geeigne! ist.

Das erfindungsgemäße Filter eignet sich dazu, auf einer gedruckten Schaltungsplatte realisiert zu werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Induktivitäten des Sperrkreises als gedruckte Spulen ausgebildet Vorteilhafterweise werden die übrigen induktivitäten durch Luftspulen gebildet die billig körperlos herzustellen sind und einfach in eine gedruckte Schaltungsplatte eingelötet werden können. Sie bieten weiterhin den Vorteil, daß durch Verbiegen der Windungen relativ zueinander ihre Induktivität veränderbar ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Filters sind Kondensatoren des Sperrkreises und/oder des Saugkreises so angeordnet, daß durch Verbiegen ihrer Anschlußdrähte ihre Lage im Feld einer zugehörigen Spule so verändert werden kann, daß dadurch eine Abstimmung des betreffenden Schwingkreises erfolgt. Dadurch gelingt es, das erfindungsgemäße Filter ohne im konventionellen Sinne abstimmbare Bauelemente aufzubauen, ohne auf eine Abstimmöglichkeit verzichten zu müssen.

Durch den Versteilerungskondensator entsteht im Saugkreis des Filters ein weiterer Saugkreis, der durch

die erfindungsgemäfJr Ausgestaltung des Filters vorteilhaft ausgenutzt werden kann. Wegen der im erfindungsgemäßen Filter vorgesehenen zusätzlichen Induktivität kann dieser Saugkreis so abgestimmt werden, daß mit ihm eine eventuell gewünschte Dämpfung eines bestimmten Frequenzbereichs innerhalb des Nutzfrequenzbandes möglich ist So kann beispielsweise bei einem Eurofunkfilter der Bereich bei 145 MHz, in dem die unerwünschten Amateurfunkfrequenzen liegen, und bei einem CB-Filter der Bereich der Fernsteuerfrequenzen (405MHz) bedämpft werden, ohne daß dazu zusätzliche Bauteile nötig wären.

Da die erfindungsgemäßen Filter für alle Frequenzen, die nicht zu dem auszufilternden Frequenzbereich gehören, lediglich einen groß dimensionierten Kondensator im Signalweg aufweisen, können melirere von ihnen ohne weiteres zu einem Filternetzwerk hintereinander geschaltet werden. Ein derartiges Filternetzwerk erlaubt die Ausfilterung zweier oder mehrerer beliebiger Frequenzbereiche aus einem breiten Frequenzband. Beispielsweise kann ein derartiges Filternetzwerk so ausgelegt sein, daß sowohl Eurofunk- als auch CB-Funk-Signale ausgefiltert werden. Es ist besonders vorteilhaft, ein derartiges Filternetzwerk auf eine gedruckte Schaltungsplatte mit einer derartigen Druckauslegung anzuordnen, daß durch ein bloßes Teilen der Schaltungsplatte die Filter vollständig voneinander trennbar sind. In diesem Fall können nämlich in dem oben erwähnten Beispiel das CB-Funk- und das Eurofunkfilter auf einer Schaltungsplatte zusammen gefertigt werden und bei vorliegendem Bedarf für nur eins dieser Filter eine Trennung der Schaltungsplatte erfolgen. Hierdurch können bei der Produktion der benötigten Schaltungsplatten erhebliche Einsparungen erzielt werden.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert Es zeigt F i g. 1 das Schaltbild eines bekannten Sperrfilters,

F i g. 2 das Schaltbild eines erfindungsgemäßen Sperrfilters,

F i g. 3 die Bestückungsseite einer gedruckten Schaltungsplatte, auf der zwei erfindungsgemäße Filter angeordnet sind,

F i g. 4 die Lötseite der gedruckten Schaltungsplatte nach F i g. 3.

Das in F i g. 1 dargestellte Sperrfilter entspricht dem Stand der Technik. Es ist für den Einsatz in der Eingangsleitung eines Rundfunkgerätes vorgesehen. Es besteht im wesentlichen aus einem durch die Parallelschaltung eines Kondensators Cl und zweier hintereinander geschalteter Spulen Li, L2 gebildeten Sperrkreis, an den vom Verbindungspunkt der beiden Spulen L 1, L 2 aus gegen Masse ein Saugkreis angeschlossen ist, der aus der Serienschaltung eines Kondensators Ct und einer Spule L 3 besteht. Das Filter ist als Sperre für Eurofunksignale vorgesehen. Zur Versteilerung der Filterflanke zwischen dem Eurofunksignal und dem UKW-Nutzsignalband sind zwei zusätzliche Maßnahmen ergriffen worden, Der Sperrkreis Cl, L1, L2 ist durch die Zuschaltung einer Spule L 4, die mit dem Kondensator Cl einen UKW-Saugkreis bildet, erweitert worden. Parallel zu der Spule L 3 des Saugkreises liegt weiterhin ein zusätzlicher Kondensator C3.

Ausgehend von airsem Stand der Technik ist das erfindungsgemäße Filter entwickelt worden. In F i g. 2 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt Auch dieses Filter besteht im wesentlichen aus einem Sperrkreis und einem Saugkreis, Der Sperrkreis besteht aus einem Kondensator CIt, dem die Serienschaltung zweier Spulen LIl, L12 parallel geschaltet ist An dem Verbindungspunkt der beiden Spulen L11 und L12 ist der Saugkreis gegen Masse angeschlossen. Er besteht aus einem Kondensator C12 und einer Spule L13, Zur Versteilerung der Filterflanke weist auch das erfindungsgemäße Filter einen der Spule L13 parallelgeschalteten Kondensator C113 auf. In die Verbindung des Kondensators C12 mit der Parallelschaltung der Spule L13 und des Kondensators C13 ist eine Spule L14 und in den Verbindungsweg vom Kondensator C13 nach

is Masse eine Spule L15 eingeschaltet

Es ist festzustellen, daß der Sperrkreis CIl₁LIl₁L 12 für sich gesehen relativ breitbandig ist da der Kondensator CIl besonders groß (z.B. 22OpF) dimensioniert ist Die zur Versteilerung der Filterflanke dienenden zusätzlichen Bauteile sind der Kondensator C13 und die Spulen L14, L15. Dabei wirkt der Kondensator C13 prinzipiell in der fclsichen Weise wie der Kondensator C3 bei der bekannten Schaltung. Die Spulen L14 und L15 verhindern ein Absaugen der oberhalb des aufzufilternden Frequenzbereiches liegenden Frequenzen über den Weg C12, C13. Die Spulen L14 und L15 bewirken außerdem eine Entkopplung der beiden Kreise, so daß die Kapazitäten C12 und C13 größer gewählt werden können, als das in den

so bekannten Lösungen der Fall war. Wegen der großen Kapazitäten in der Filteranordnung können die entsprechenden Spulen sehr klein gehalten werden, so daß sie ohne besonderen Aufwand mit einer hohen Güte realisierbar sind.

Es hat sich gezeigt daß die erfindungsgemäße Anordnung ein etwa gleiches Sperrverhalten für die auszufilternden Frequenzbereiche aufweist wie das bekannte Filter, obwohl im Sperrkreis CIl, LlI, L 12 keine Mittel zur Versteilerung der Fiiterkurve vorgesehen sind. Dieses gleiche Ergebnis kann jedocii deswegen erzielt werden, weil der Kondensator C12 sehr groß gewählt und dadurch eine optimale Kopplung zwischen Sperrkreis und Saugkreis erzielt werden kann. Die gewünschte Versteilerung der Flanke der Fiiterkurve

•*5 wird durch einen geeigneten Abgleich des Sperrkreises und des Saugkreises erzielt Dabei werden die beiden Resonanzkurven in geeigneter Weise so gelegt, daß sowohl die Stelle maximaler Dämpfung des gesamten Filters auf der gewünschten Frequenz liegt, als auch die versteuerte Flanke zur richtigen Seite hin entsteht. Bei einem Eurofunkfilter konnte eine optimale Flankensteilheit zum UKW-Bereich hin erzielt werden, wenn die beiden Resonanzfrequenzen etwa 1 MHz voneinander entfernt waren.

Dur.h geeignete Dimensionierung der Spulen L 14. L15 und des Kondensators C13 in bezug auf den Kondensator C12 i&t der dadurch gebildete Saugkreis im Eurofunkfilter so abgestimmt, daß er für die Amateurfunkfrequenzen von 145 MHz eine geringe

Impedanz bildet, io daß diese Frequenzen durch das Filter bedämpft werden. Eine analoge Auslegung ist bei dem CB'Filter für die Fernsteuerfrequenzen möglich. Die zusätzlichen Dämpfungsstellen sind selbstverständlich nicht so schmalbandig wie die Hauptdämpfungsstel-

<" len. Wenn eine zusätzliche Dämpfungsstelle nicht erwünscht ist, kann die zusätzliche Saugstelle außerhalb des Nutzfrequenzbandes gelegt werden.

In den F i g. 3 und 4 ist die Realisierung zweier

hintereinander geschalteter erfindungsgemäßer Filter auf einer gedruckten Schaltungsplatte skizziert. Von den hintereinander geschalteten Filtern unterdrückt eines die Eurofunk- und das andere die CB-Funksignale. Sie sind beide völlig analog aufgebaut und unterschei- > den sich nur in der Dimensionierung der in dem Filter vorhandenen Schwingkreise. Es ist besonders vorteilhaft, die Filter auf der Schaltungsplatte 1 so anzuordnen, daß sie durch eine Teilung der Schaltungsplatte — z. B. entlang der Linie A-A — voneinander getrennt werden \« können. In diesem Fall können nämlich die Schaltungsplatten immer für beide Filter hergestellt werden und für den Fall, daß nur eins der beiden Filter benötigt wird, dieses durch Teilen der Platte abgetrennt werden. Wie aus F i g. 4 zu ersehen ist, haben daher beide Filter auf > \ beiden Seiten der Trennungslinie A-A eigene Randkontakte 2, mit denen sie mit einem Gerät elektrisch verbindbar sind. Die Schaltungsplatte 1 weist noch mehrere Schlitze 3 auf, in denen eine umlaufende Metallwand auf der in Fig. 3 dargestellten Bestükkungsseite der Schaltungsplatte 1 befestigt werden kann. Diese Metallwand dient zur Abschirmung der in ihr eingeschlossenen Filter. Die Bedruckung der Lötseite der Schaltungsplatte 1 mit Leiterbahnen und gedruckten Spulen sowie die Lötpunkte sind in F i g. 4 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.

Durch die beschriebene Anordnung der Filter auf einer Leiterplatte 1 ist nur ein Layout erforderlich, um die Leiterplatten für die hintereinander geschalteten Filter und die i^weils einzeln hergestellten Filter zu fertigen. Es ist klar, daß dadurch eine erhebliche Verbilligung der Herstellung der Leiterplatten erzielt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   !,Hjntfejnanderschaltbare elektrische Filter zur Dämpfung von Störsignalen aus vorgegebenen Frequenzbändern vor der Eingangsstufe eines "* Rundfunk- oder Fernsehempfängers

   mit jeweils einem in den Signalweg geschalteten Sperrkreis und einem gegen Bezugspotential geschalteten Saugkreis, dessen Induktivität zur Versteilerung einer Flanke der Filterkurve eine ι ο Kapazität parallelgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrkreis einen breitbandig ausgelegten ersten, rein kapazitiven Längszweig aufweist und der Saugkreis an einen zweiten induktiven Längszweig des Sperrkreises über einen die Ankopplung begünstigenden, groß dimensionierten Kondensator angeschlossen ist und daß in Serie mit diesem Kondensator eine das Absaugen hoher Frequenzen verhindernde Induktivität liegt
2. 2. Elektrisches Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der induktivitäten als gedruckte Spule ausgebildet ist
3. 3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Induktivitäten als Luftspule ausgebildet ist
4. 4. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Kondensatoren des Sperrkreises und/oder des Saugkreises so angeordnet sind, daß durch Verbiegen ihrer Anschlußdrähte ihre Lage im Feld einer zugehörigen Spule so veränden werden kann, daß dadurch eine Abstimmung des betreffenden Schwingkreises erfolgt.
5. 5. Elektrisches Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in Serie mit der Versteilerungskapazität (C t3) geschaltete Induktivität (L 15, L15) derart bemessen ist, daß der durch die Serienschaltung der Induktivität (L 14, Z-15) mit der Versteilerungskapazität (Ci3) und -to dem Kondensator (C 12) gebildete Saugkreis auf einen bestimmten Frequenzbereich in einem Frequenzband abgestimmt ist
6. 6. Filternetzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis

   5, dadurch gekennzeichnet daß die Filter auf einer ⁴^ gedruckten Schaltungsplatte (1) mit einer derartigen Druckauslegung angeordnet sind, daß durch Teilen der Schaltungsplatte (1) die Filter vollständig voneinander trennbar sind.

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