DE2937592C2

DE2937592C2 - Schaltungsanordnung eines zweikreisigen, gekoppelten Bandfilters

Info

Publication number: DE2937592C2
Application number: DE19792937592
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Ing. 7150 Backnang Hägele
Original assignee: ANT Nachrichtentechnik GmbH
Current assignee: Bosch Telecom GmbH
Priority date: 1979-09-18
Filing date: 1979-09-18
Publication date: 1984-03-08
Also published as: DE2937592A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Für den Aufbau von Bandpaßfiltern für höhere Frequenzen sind Schwingkreise hoher Güte und Frequenzkonstanz erforderlich, wenn für die Durchlaßdämpfung und die Mittenfrtquenzabweichung hinreichend kleine Werte garantiert werden sollen. Die Anforderungen steigen im umgekehrten Verhältnis zu der verlangten relativen Bandbreite.

Zur Erzeugung von steileren Filterflanken ist es bereits bekannt, dämpfungspolerzeugende L—C-Sperrkreise in den Kopplungszweig von Bandfiltern zu legen. Nachteilig ist dabei besonders der Bedarf an weiteren induktiven Elementen, da im allgemeinen Spulen mehr Platz beanspruchen und teurer sind als Kondensatoren.

Aus der DE-PS 20 54 58! ist eine Schaltungsanordnung eines zweikreisigen, induktiv gekoppelten Bandfilters bekannt, mit einem Dämpfungspol oberhalb der Mittenfrequenz des Bandfilters. Dieses Bandfilter ist so dimensioniert, daß es eine zur Mittenfrequenz des Bandfilters symmetrische Dämpfungskennlinie besitzt. Der einfache Dämpfungspol im oberen Sperrbereich dicnl dabei lediglich dazu, die Steilheit der oberen Filterflanken so weit zu erhöhen, daß sie den Wert der unteren Flanke erreicht.

Für viele Anwendungsfälle ist die Flankensteilheit dieses Filters nicht ausreichend.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schallungsanordnung obengenannter Art anzugeben, die ohne Bedarf an zusätzlichen induktiven Bauteilen eine größere Flankensteilheit besitzt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die potentialführendcn Eingangs- und Ausgangsklemmen mittels einer zweiten polbildenden Kapazität überbrückt sind.

Vorteilhaft ist es, diese zweite polbildende Kapazität als T-Glied mit zwei im Längszweig angeordneten Festkapazitäten und einer im Querzweig einpolig an Masse gelegten veränderbaren Kapazität auszubilden.

Anhand der Zeichnungen werden nun einige erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele näher beschrieben.

Fig. I zeigt eine Schaltung mit Kopplung des

Bandfilters durch eine Kopplungsinduktivität,

Fig.2 den Dämpfungsverlauf der Schaltung nach Fig. 1,

F i g. 3 eine Schaltung mit induktiver Fußpunktkopplung,

F i g. 4 eine Schaltung mit transformatorischer Kopplung,

F i g. 5a und 5b Schaltungen mit Leitungskreisen,

F i g. 6 eine Schaltung mit einem T-Glied als zweite to polbildende Kapazität.

In der Fig. 1 zeigt der gestrichelt umrahmte Teil 3 des Bandfilters ein aus der DE-PS 20 54 581 bekanntes parametrisches Filter mit einem endlichen Dämpfungspol im oberen Sperrbereich. Dieser Dämpfungspol bildet sich durch die gemischte Kopplung der Bandfilterkreise mittels der Elemente L₁₂ und Q₁ (erste polbildende Kapazität).

Durch die Überbrückung der potentialführenden· Eingangs- und Ausgangsklemmen 1 und 2 mit der 2ü zweiten poibüdenden Kapazität C₁₅ entsteht bei geeigneter Dimensionierung ein zusätzlicher Dämpfungspol im unteren Sperrbereich, während sich der bereits vorhandene Dämpfungspol im oberen Sperrbereich lediglich in seiner Frequenzlage verändert. Der Vorteil dieser Schaltungsanordnung besteht nun darin, daß sie in Gestalt der beiden Kapazitäten Q₃ und Cn zwei Freiheitsgrade besitzt, so daß man, innerhalb der durch die Realisierung der Bauelemente vorgegebenen Grenzen, über die Lage der Dämpfungspole frei verfügen kann.

Bei der Schaltungsauslegung, die dem Dämpfungsverlauf nach Fig.2 zugrunde liegt, ist die Lage der Dämpfungspole so gewählt, daß im Bereich der Dämpfung a<40dB der Dämpfungsunterschied zwi-J'> sehen oberer und unterer Filterflanke möglichst gering ist.

Zum Vergleich ist in Fi g. 2 auch der Dämpfungsverlauf eines konventionellen ZweCrHsfilters mit induktiver Kopplung k\2 aufgetragen, das bekanntlich unabhän-■>() gig von der relativen Bandbrei.e einen sehr symmetrischen Dämpfungsverlauf zeigt, was auch mit dem erfindungsgemäßen Bandfilter annähernd möglich ist. Da die beiden Bandfilter hinsichtlich der 3-dB-Bandbreite (10 MHz) und der Welligkeit (?0% = 0.18dB) 4) übereinstimmen, ist ein direkter Vergleich möglich. Er zeigt, daß beispielsweise im Abstand \f—fo | = 20 MHz das versteuerte Filter gegenüber dem konventionellen Zweikreisfilter eine um rund 9 dB verbesserte Selektion besitzt und damit fast schon an die Werte eines ■>n Dreikreisfilters gleicher Bandbreite heranreicht. Der Dämpfungsabfall jenseits der Dämpfungspole kann in vielen Anwendungsfällen in. Kauf genommen werden, da er entweder nicht stört oder durch breitbandige Vorselektion gemindert wird.

>) Durch eine andere Wahl der Polfrequenzen läßt sich die Schaltung so dimensionieren, daß die beiden Filterflanken unterschiedliche Steilheit besitzen.

In den F i g. 3 und 4 sind zwei Schaltungen angegeben, die zur Schaltung nach F i g. 1 äquivalent sind, sich aber ho für die praktische Realisierung von schmalbandigcn. versteuerten zweikreisigen Bandfiltern besser eignen. Die Induktivität Z-* der Koppclspulc in F i g. 3 wird in diesem Fall nämlich recht klein. Da auch an die Güte dieser Induktivität U keine besonders hohen Anforde- !>■> rungen zu stellen sind, kann sie in gedruckter Technik ausgeführt sein. Bei Ausführung der Induktivität /.i als einstellbares Element ist der induktive Anteil der Bandfilter kopplung veränderbar.

in Fig.4 werden nur zwei Induktivitäten benötigt, deren Kopplungsgrad

,. _ M₁₂

im Schmalbandfall verhältnismäßig niedrig ist

In F i g. 5a ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel dargestellt, wobei die Bandfilterkreise aus verkürzten Leitungskreisen bestehen, deren Kopplung Jt₁₂ durch Verändern des Abstandes a einstellbar ist

In F i g. 5b wird das Einstellen der Kopplung k_l2 durch eine verschiebbare leitende Verbindung 4 erreicht
In Fig.6 besteht die zweite polbildende Kapazität C₀₃ aus einem T-Glied mit zwei im Längszweig angeordneten Festkapazitäten Q und Cj und einer im Querzweig einpolig an Masse gelegten veränderbaren Kapazität Ct- Der höhere Schaltungsaufwand durch die überzählig vorhandenen Kondensatoren wird durch eine leichtere Abgleichbarkeit wieder wettgemacht

Die Art der Kopplung kann auch noch auf andere Weise als in den Ausführungsbeispielen beschrieben, erfolgen. Die Berechnung und Dimensionierung der Schaltung kann z. B. mit Hilfe des Satzes von Bartlett erfolgen, der die Umwandlung der symmetrisch aufgebauten Vierpolschaltung in eine äquivalente jr-Schaltung ermöglicht

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung eines zweikreisigen, gekoppelten Bandfilters mit frei wählbarer Lage ihrer Dämpfungspole, wobei an deren Eingangsklemmen die Serienschaltung aus einem ersten Kondensator und dem Primärbandfilterkreis liegt, wobei an deren Ausgangsklemmen die Serienschaltung aus einem zweiten Kondensator und dem Sekundärbandfilterkreis liegt, und wobei der Koppelinduktivität des Bandfilters eine erste polbildende Kapazität parallel geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die potentialführenden Eingangs- und Ausgangsklemmen (1,2) mittels einer zweiten polbildenden Kapazität (Q₃) überbrückt sind.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite polbildende Kapazität (Ca) aus einem T-Glied mit zwei im Längszweig angeordneten Festkapazitäien und einer im Querzweig einpolig an Masse gelegten veränderbaren Kapazität (C_T) besteht.