DE3131038A1 - Elektrische filterschaltung unter verwendung eines oberflaechenwellenfilters - Google Patents

Description

• Elektrische Filterschaltung unter Verwendung eines
• Oberflächenwellenfilters Elektrische Filterschaltung unter Verwendung eines Oberflächenwellenfilters und ausgangsseitig nachgeschalteten weiteren Schaltungsanordnungen, insbesondere Verstärkerschaltungen, derart, daß beide Anschlußleitungen eines Oberflächenwellenwandlers zur Verfügung stehen.
• Oberflächenwellenfilter sind bekanntlich Selektionsbauteile, bei denen durch elektrische Signale bestimmter Frequenzen mittels eines Interdigitalwandlers am Eingang mechanische Oberflächenwellen erzeugt werden, welche dann ihrerseits einen zweiten Interdigitalwandler dazu anregen, die mechanische Energie der Welle wieder in elektrische Energie umzuwandeln. Die derzeit auftretenden wesentlichen Schwierigkeiten bei solchen Filtern, insbesondere aus Quarzsubstrat, sind in ihrer hohen Einfügungsdämpfung zu sehen, die im allgemeinen eine entspred e tePstärkung des Signals erforderlich t&tht, um das Signal/Geräuschverhältnis nicht unzulässig zu verschlechtern. Andererseits haben aber solche Oberflächenwellenfilter den Vorteil, daß sie einer integrierten Aufbauweise zugänglich sind- und damit der von ihnen verursachte Raumverbrauch gegenüber den früheren Filterschaltungen aus konzentrierten Elementen nahezu vernachlässigt werden kann.
• Beispielsweise aus der Zeitschrift NTG-Fachberichte, Bd. 70, Seiten 216 bis 221 (VDE-Verlag GmbH) ist es bekannt geworden, bei einer solchen Schaltung dem Ausgangswandler eine einstellbare Spule parallelzuschalten.
• Die bei einer solchen Lösung auftretende Schwierigkeit ist jedoch darin zu sehen, daß ein Parallelschwingkreis geschaffen wird, der verhältnismäßig schmalbandig ist.
• Um die Kreisgüte zu vermindern und damit die Anordnung breitbandiger zu machen, wird nun in der bekannten Schaltung ein ohmscher Widerstand parallelgeschaltet.
• Dieser Widerstand wiederum wirkt aber als Ausgangslast für das--Filter, so daß man hier zwischen einer breitbandigen Kapazitätskompensation und einem zulässigen Lastwiderstand Kompromisse schließen muß.
• In einer weiteren bekannten Arbeit, in der ebenfalls die Wirkungsweise von Wandlern und Oberflächenwellenfiltern erläutert ist, (vgl. "Funkschau't 1979, Heft 5, Seiten 226 bis 230) wird lediglich der Einsatz solcher Oberflächenwellenfilter im ZF-Teil von Fernsehempfängern angegeben, ohne daß dabei auf eventuell notwendige Kompensationsmaßnahmen eingegangen wird. Insbesondere in der erstgenannten Literaturstelle ist aber bereits darauf hingewiesen, daß die Interdigitalwandler solcher Oberflächenwellenfilter störende Kapazitäten haben.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filterschaltung anzugeben, bei der solche Oberflächenwellenfilter verwendet sind und bei der es möglich ist, störende Kapazitäten in ihrer Wirkung zu kompensieren.
• Darüber hinaus soll es auch möglich sein, unmittelbar einen unsymmetrischen Ausgang der Gesamtschaltung zu schaffen, ohne daß hierfür aufwendige Maßnahmen erforderlich sind.
• Gemäß der Erfindung wird für die einleitend genannten Filterschaltungen diese Aufgabe in der Weise gelöst, daß in den beiden Anschlußleitungen transformierende Tiefpaßfilter vorgesehen sind, die vorzugsweise untereinander gleichartig ausgebildet sind und die aus wenigstens einer Längs spule und gegebenenfalls einem Querkondensator bestehen.
• Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den UnteransprUchen angegeben.
• Anhand des beigefügten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachstehend noch näher erläutert.
• Die Zeichnung zeigt ein sogenanntes Oberflächenwellenfilter OFW, für das sich in der Fachsprache auch der Ausdruck"surface acustic wave" eingebürgert hat, wie eingeklammert als (SAW) kenntlich gemacht ist. An den Eingangsklemmen E und E' kann das Eingangssignal angelegt werden. Ausgangsseitig ist zur Verdeutlichung ein Wandler W erkennbar, der im Ausführungsbeispiel als Interdigitalwandler ausgebildet ist. Die Ausgangsklemmen sind mit 1 und 1' kenntlich gemacht und es ist auch aus der Zeichnung zu erkennen, daß der Wandler W einen symmetrischen Ausgang hat. Es ist nun getrichelt angedeutet eine störende Parallelkapazität Cp die zwischen ;jeder Leitung und Bezugspotenti61 witkSam ist.
• Diese störende Parallelkapazität Cp läßtsich beispielsweise empirisch mit Hilfe einer Kapazitätsmessung ermitteln, so daß dadurch auch ihre Größe feststellbar ist. Den Ausgangsklemmen 1 bzw. 1' folgt nun eine transformierende Tiefpaßschaltung die aus den Spulen 2 und 2' besteht, denen eingangsseitige-die nach Bezugspotential geschalteten Kondensatoren 3 und 3' zugeordnet sind. Im Asuführungsbeispiel haben die Spulen 2 bzw. 2' den Induktivitätswert L und die Kondensatoren 3 bzw. 3' den Kapazitätswert C. Zwischen den Kondensatoren 3 und 31 liegt ein Widerstand R, der für den Wand- ler W bereits eine Belastung darstellt. Am Ausgang der Schaltung liegt ein Symmetrieübertrager 4, der es ermöglicht, die beiden symmetrischen Anschlüsse 5 und 5' auf einen unsymmetrischen Anschluß mit z.B. 50 Wellenwiderstand zu transformieren. Weiterhin zeigt sich, daß gegebenenfalls die Kondensatoren 3 und 3' nicht mehr geschaltet werden müssen, weil bereits die Spulen 2 bzw. 2' genügen, um die Kondensatoren Cp zu einem Tiefpaßhalbglied zu ergänzen. Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn man den Spulen 2 bzw. 2' den gleichen Wicklungssinn gibt und sie gegebenenfalls konstruktiv derart in der Schaltung unterbringt, daß sie parallelachsig angeorndet sind und auch ihre Stirnseiten in der gleichen Ebene liegen. Es wird dadurch nämlich unmittelbar eine magnetische Überkopplung vom Filtereingang EE' zum Filterausgang vermieden, weil sich die elektrischen Wirkungen solcher magnetischer Störfeldlinien in den Spulen 2 und 2' gegenseitig aufheben.
• Bei der dargestellten Schaltung wird also Leistungsanpassung erzielt und es sei zusammenfassend noch auf folgendes hingewiesen.
• Die Schaltung besteht aus zwei symmetrisch ausgebauten transformierenden Tiefpässen mit anschließendem Symmetrieübertrager. Die parasitären Kondensatoren Cp des Filters liegen parallel zu den Kondensatoren C und können bei deren Dimensionierung berücksichtigt werden. Der hochohmige Abschluß wird erreicht, wenn die Kondensatoren C den Wert Null haben und nur die Kapezitäten des.Filterausgangswandlers für den Tiefpaß benutzt werden. Die Induktivitäten L transformieren den Widerstand R symmetrisch auf die Ausgangsimpedanz der Filterstufe. Der transformierende Tief- paß bietet gegenüber dem gedämpften Parallelschwingkreis eine passive breitbandige Auskopplungsschaltung mit hochohmiger Filterabschlußimpedanz, wobei die Breitbandigkeit durch-mehrkreisige transformierende Tiefpässe noch vergrößert werden kann.
• Besonders vorteilhaft an dieser Schaltung ist die Möglichkeit, bis zum niederohmigen Ausgang einen extrem symmetrischen Aufbau mit geringstem Schaltungsaufwand zu realisieren.
• Hierdurch lassen sich vom Filtereingangswandler bis zum niederohmigen unsymmetrischen Ausgang Sperrforderungen um 120 dB erreichen.
• 5 Patentansprüche 1 Figur

Claims (5)

1. Patentansrüche (D Elektrische Filterschaltung unter Verwendung eines Oberflächenwellenfilters und ausgangsseitig nachgeschalteten weiteren Schaltungsanordnungen, , insbesondere Verstärkerschaltungen, derart, daß beide Anschlußleitungen eines Oberflächenwellenwandlers zur Verfügung stehen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in den beiden Anschiußleitungen (1, 1') transformierende Tiefpaßfilter (L/C) vorgesehen sind, die vorzugsweise untereinander gleichartig ausgebildet sind und die aus wenigstens einer Längsspule (2, 2') und gegebenenfalls einem Querkondensator (3, 3') bestehen.
2. 2. Elektrische Filterschaltung nach Anspruch 1, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die beiden Längsspulen (2, 2') den gleichen Wicklungssinn haben.
3. 3. Elektrische Filterschaltung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die beiden Längsspulen (2, 2') konstruktiv untereinander gleich ausgebildet und parallelachsig in der Schaltung angeordnet sind, insbesondere derart, daß auch ihre Stirnseiten in der gleichen Ebene liegen.
4. 4. Elektrische Filterschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß zwischen den beiden Anschlußleitungen (1, 1') ein Widerstand (R) geschaltet ist.
5. 5. Elektrische Filterschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß den Spulen (2, 2') der transformierenden Tiefpaßglieder ein Symmetrieübertrager (4) nachgeschaltet ist.