DE2945264C2 - Hochfrequenz-Bandfilteranordnung für den UHF-Bereich - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochfrequenz-Bandfilteranordnung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Hochfrequenz-Bandfilteranordnungen, insbesondere für den VHF- und UHF-Bereich in Eingangsschaltungsanordnungen von Fernsehempfangsgeräten, d. h. in den sogenannten Fernsehtunern, werden bekanntlich auf verschiedenste Art und Weise ausgeführt. Grundsätzlich besteht das Bandfilter aus einem Eingangskreis, bestehend aus einer Induktivität und einer abstimmbaren Kapazität, und aus einem sogenannten Ausgangskreis, bestehend ebenfalls aus einer Induktivität und einer sogenannten abstimmbaren Kapazität. Nun sind zahlreiche Möglichkeiten vorhanden, diese beiden Kreise miteinander zu koppeln. Einmal ist es möglich, die Fußpunkte der beiden Kapazitäten mit einer Kapazität zu verbinden, was als kapazitive Kopplung bezeichnet wird.

Weiterhin ist es bekannt, die beiden Induktivitäten in Form von Spulen auf einen gemeinsamen Träger zu wickeln und diese beiden Spulen dadurch miteinander zu koppeln, daß in ihnen ein Abgleichkern vorhanden ist, wobei dieser Abgleichkern in beide Spulen hineinragt. Eine derartige Ausführung hat aber den Nachteil, daß gleichzeitig mit der Kopplung die Induktivität selbst geändert wird. Wenn jede Spule eine größere Anzahl von Windungen aufweist, wie es z. B. im Lang-, Mittel- und Kurzwellenbereich von Rundfunkempfängern der Fall ist, aber auch noch teilweise im sogenannten VHF-Bereich. ist es möglich, bei fester Kopplung nur den Abgleich zu ändern, d. h. die Kopplung ändert sich dann nicht.

Um diese Schwierigkeiten zu umgehen, ist es im VHF-Bereich auch bekannt, den Fußpunkt der beiden Spulen zusammenzufassen und über eine weitere, eine sogenannte Koppelspule, mit dem gemeinsamen Bezugspunkt, also Masse, zu verbinden (vgl. Valvo Handbuch »Fernseh-Tuner Verzögerungsleitungen« 1978, Seite 44). Diese Art der Kopplung wird als induktive Fußpunktkopplung bezeichnet Sie ist noch im VHF-Bereich gebräuchlich, da nämlich die Windungszahlen noch in einem Bereich liegen, in dem eine Verwirklichung der Windungszahlen für die Koppelspule möglich ist

Im UHF-Bereich dagegen ist die Ausführung einer derartigen Koppelspule recht schwierig, denn sie besteht z. B. im herkömmlichen UHF-Bereich zwischen

ίο etwa 4.50 bis 960 MHz aus einem Stück Draht von einer Leiterlänge von etwa 3 mm. An einer derartigen Leiterlänge läßt sich nicht mehr viel einstellen, so daß bisher im UHF-Bereich nur feste Kopplungen verwendet wurden und lediglich ein Abgleich der Spulen selbst auf die Resonanzfrequenz erfolgte.

Die Aufgabe der Erfindung bestand also darin, auch im UHF-Bereich eine Kopplungsart anzugeben, die sich fertigungstechnisch beherrschen läßt und die eine Einstellmöglichkeit der Kopplung der einzelnen Bandfilterkreise getrennt von dem Abgleich in den beiden Bandfilterkreisen ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht bei einer Hochfrequenz-Bandfilteranordnung für den UHF-Bereich der eingangs genannten Art nach der Erfindung die Induktivität jedes Bandfilterkreises aus zwei parallel geschalteten Spulen, von denen die eine Spule jeweils die Abgleichspule ist, während die andere Spule des einen Kreises zu der anderen Spule des zweiten Kreises derart angeordnet ist, daß diese beiden anderen Spulen magnetisch miteinander gekoppelt sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Anordnung der anderen Spulen derartig ausgebildet sein, daß die magnetische Kopplung einstellbar ist. Weiterhin kann nach der Erfindung die Anordnung in gedruckter Schaltung derart getroffen sein, daß die Masseverbindung an den Anschlüssen der Koppelspulen unterbrochen ist.

Bei Einsatz der Erfindung besteht zunächst die Unabhängigkeit der beiden Einstellungen für die Resonanzfrequenz und für die Kopplung M. Unabhängig davon werden bei der Aufteilung der Induktivität jedes der Bandfilterkreise die beiden Spulen immer größer sein als eine allein, d. h. sie haben eine größere Windungszahl, was bei UHF von großem Vorteil ist, weil z. B. für die Koppelspule in dem einen Bandfilterkreis mit 1,5 Windungen nunmehr zwei Spulen mit je 2,5 oder 3 Windungen erforderlich werden. Dadurch ist eine Vergrößerung der wirksamen Kupferoberfläche gegeben und damit ein größerer Skinneffekt und damit eine größere Güte des jeweiligen Bandfilters.

Wenn bei Ausführungen in gedruckter Leitungstechnik an den Fußpunkten der beiden Spulen die Masseverbindung getrennt ist und die Anschlüsse zum gemeinsamen Bezugspunkt von dieser Stelle her wegverlegt werden, ist auch zwischen diesen Plattenleiterstücken keine Kopplung mehr möglich und es ist lediglich die Kopplung durch die Induktivität bzw. durch die Windungszahlen der Spulen selbst gegeben und nicht noch zusätzlich durch eine Masseleiterbahn.

Weiterhin ergibt sich der Vorteil, daß derartige Spulen, weil sie größer sind, besonders gut zu handhaben sind und sich maschinell mit Automaten bestücken lassen. Damit bedeutet die Maßnahme der Erfindung auch gleichzeitig eine Abkehr vom Prinzip der sogenannten

t>5 Topfkreise und einen Aufbau in normalen /.C-Krcisen, wie es bisher nur bei VH F' erfolgte.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher bc-

schrieben.

In der Figur ist Ti der Vorstufentransistor und 7"2 de Mischertransistor. Der erste Bandfilterkreis, also der Eingangsbandfilterkreis, besteht aus den frequenzbestimmenden Elementen, nämlich einer Abgleichspule L 1 und einer mit der Abstimmspannung UA über den Vorwiderstand R1 einstellbaren Kapazitätsabstimmdiode D1. Diese Diode D1 ist mit ihrer Kathode über die Kapazität C1 mit dem gemeinsamen Bezugspunkt verbunden.

In gleicher Weise besteht der zweite Bandfilterkreis, der sogenannte Ausgangskreis des Bandfilters, ebenfalls aus den frequenzbestimmenden Elementen, nämlich einer Abgleichspule L 2 und einer Kapazitätsabstimmdiode D 2, die mit ihrer Kathode wieder über die Kapazität C 2 mit dem gemeinsamen Bezugspunkt verbunden ist und über den Vorwiderstand R 2 mit der Abstimmspannung UA.

Zusätzlich zu den frequenzbestimmenden Elementen, wie oben genannt, sind im Bandfilterkreis aut der Eingangsseite eine Koppelspule L 3 und im Bandfilterkreis auf der Ausgangsseite eine Koppelspule L 4 angeordnet Diese beiden Koppelspulen L 3 und L 4 sind derart angeordnet, daß sie magnetisch miteinander gekoppelt sind.

Durch Parallelschaltungen von zwei Spulen ist, wie an sich dem Fachmann bekannt, für die gleiche Frequenz eine Erhöhung der Windungszahlen der Induktivitäten erforderlich, was in diesem Falle bedeutet, daß ζ. Β. dann, wenn die Abgleichspule L 1 alleine vorhanden wäre, diese nur aus 1,5 Windungen eines 0,4 bis 0,5 mm Durchmesser aufweisenden CuL-Drahtes bestehen würde, gewickelt auf etwa 3 mm Durchmesser. Im Falle des Ausführungsbeispieles nach der Erfindung besteht jede Abgleichspule L 1 und L 2 aus einer Spule mit etwa 2,5 bis 3 Windungen, gewickelt ebenfalls auf etwa 3 mm Durchmesser und bestehend aus einem Draht von 0,4 bis 0,5 mm Durchmesser CuL. Eine gleiche Ausführung besteht für die Koppelspulen L 3 und L 4. Auch diese sind auf etwa 3 mm Durchmesser als Luftspule gewikkelt, weisen eine Windungszahl von etwa 2,5 bis 3 Windungen auf, und bestehen aus einem Draht von 0,4 ... 0,5 mm Durchmesser CuL. Die Koppelspulen stehen sich räumlich axial mit einem Abstand von ca. 2 mm ohne Körper gegenüber, so daß sie zur Einstellung der Kopplung gegeneinander verbogen werden können. Der Abgleich der Frequenz geschieht durch Auseinanderziehen oder Zusammendrücken und der damit verbundenen Induktivitätsänderung von Li zu L 2, während die räumliche Lage der Spulen L 3 zu L 4 zueinander die Kopplung M bestimmen.

Im Ausgangskreis des Bandfilters ist die Abgleichspule L 2 mit einem Abgriff A versehen, der der Auskopplung dient. Er ist z. B. nach der ersten Windung, gerechnet vom gemeinsamen Bezugspunkt aus, angeordnet.

Damit zwischen der Vorstufe und dem Mischer jegliche Fehlkopplung über Leiterplattenkupferbahnen, die auf Massepotential liegen, vermieden wird, ist an den Fußpunkten der magnetisch miteinander gekoppelten Koppelspulen L 3 und L 4 die Masseverbindung unterbrachen und die Verbindung der Massepotentiale erfolgt an anderen Stellen der Schaltungsanordnung, aber nicht an dieser Stelle.

Durch den Einsatz der Erfindung ist es möglich, bei der angegebenen Dimensionierung die Abgleichspulen L 1 und L 2 nahezu unabhängig von der Einstellung der Kopplung abzugleichen und andererseits die Kopplung zwischen den beiden Koppelspulen L 3 und L 4 nahezu unabhängig von dem Abgleich der Abgleichspulen L 1 und L 2 auf eine bestimmte Kopplung einzustellen, was eine wesentliche Vereinfachung beim Bau des Bandfilters für diesen Frequenzbereich bedeutet, insbesondere deswegen, weil wegen der höheren erforderlichen Windungszahlen eine bessere Handhabung, also wie bereits genannt, z. B. eine maschinelle Bestückung möglich wird und weil wegen der Vergrößerung der wirksamen Kupferoberflächen in beiden Bandfiltern ein größerer Skineffekt entsteht und damit eine höhere Güte des Bandfilters erreichbar ist.

Es ist festgestellt worden, daß eine einmal eingestellte Kopplung über den ganzen UHF-Bereich gleichbleibend vorhanden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Hochfrequenz-Bandfilteranordnung für den UHF-Bereich mit magnetischer Kopplung zwischen zwei Bandfilterkreisen und einer Abgleichmöglichkeit für jeden der beiden Bandfilterkreise durch Änderung der Induktivitätswerte, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivität jedes Bandfilterkreises aus zwei parallel geschalteten Spulen (L 1 und L 3; L 2 und L 4) besteht, von denen die eine Spule (L 1, L 2) jeweils die Abgleichspule ist, während die andere Spule (L 3) des einen Kreises zu der anderen Spule (L 4) des anderen Kreises derart angeordnet ist daß diese beiden anderen Spulen (L 3 und L 4) magnetisch miteinander gekoppelt sind.

2. Hochfrequenz-Bandfilteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der anderen Spulen (L 3 und L 4) derartig ausgebildet ist, daß die magnetische Kopplung einstellbar ist.

3. Hochfrequenz-Bandfilteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung in gedruckter Schaltung die Masseverbindung an den Anschlüssen der Koppelspulen (L 3 und L 4) unterbrochen ist.