DE445245C

DE445245C - Siebkette aus induktiv gekoppelten Schwingungskreisen

Info

Publication number: DE445245C
Application number: DES65706D
Authority: DE
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Publication date: 1927-06-07

Description

Siebkette aus induktiv gekoppelten Schwingungskreisen. Siebgebilde sollen in der Kegel mehreren Bedingungen genügen, und zwar soll ein Frequenzbereich um eine mittlere Frequenz von vorgeschriebener Breite -gut durchgelassen werden und das Gebilde zwecks Anpassung an die anzuschließenden Apparate nach beiden Seiten vorgeschriebene Wellenwiderstände besitzen. Ein besonderer Fall, welcher zu homogenen oder symmetrischen Ketten führt, ist der, daß der Wellenwiderstand beiderseits dieselbe Größe hat. Diese Bedingungen lassen sich durch geeignete Bemessungen der Konstanten erfüllen. Es ist aber weiterhin erwünscht, daß innerhalb des Frequenzbereiches, welcher gut durchgelassen werden soll, die Dämpfung möglichst gleichmäßig gleich Null wird, während sie an. den Rändern des Durchlaßbereichs möglichst rasch anwächst.
Es ist bekannt geworden, daß man bei Siebgebilden, welche aus induktiv gekoppelten Schwingungskreisen bestehen, eine sehr günstige Dämpfungskurve erzielt, wenn man parallel zu den Kopplungsspulen einen Kondensator legt. Dabei ergibt sich eine Dämpfungskurve, welche an den Rändern des Spaltes steiler aufsteigt als bei einer Siebkette ohne Parallelkondensator.
Die angegebene Schaltung hat aber den Nachteil, daß sich bei praktischen Verhältnissen oft für die Induktivität der Kopplungsspule sehr kleine und für die Kapazität des Parallelkondensators sehr große Werte ergeben. Insbesondere sind die hohen Kapazitätswerte unerwünscht, da man oft, um die Dämpfung innerhalb des durchlässigen Bereiches klein zu halten, zu Kondensatoren mit hochwertigem Dielektrikuin (z. B. Glimmer) greifen muß, wodurch die Herstellung verteuert wird.
Die Erfindung betrifft eine Schaltung, durch welche eine günstigere Bemessung der Konstanten erreicht wird, während alle Vorzüge der bekannten Anordnung mit Parallelkondensatoren erhalten bleiben. Die Erfind#ung geht von dem Gedanken aus, daß durch die bereits genannten Bedingungen bei den bekannten Gebilden die Konstanten der Kette eindeutig bestimmt sind. Beispielsweise hat man bei einer homogenen Kette der bekannten Art (Abb. i) fünf Konstanten: Die Kapazität C2 und Induktivität L2 der Schwingungskreise, ferner die Induktivität Lt der Kopplungsspule, den Kopplungsfaktor und die Kapazität Cl des Parallelkondensators. Zur Bestimmung dieser Konstanten sind aber auch fünf Bedingungen gegeben: der Wellenwiderstand; die mittlere Frequenz, die Lochbreite, ferner, da im allgemeinen Fall an zwei Stellen innerhalb der Lochbreite endliche Dämpfungswerte auftreten, zwei Bedingungen, welche das Verschwinden dieser Dämpfungen zur Folge haben. Hierdurch sind die Konstanten der Kette festgelegt.
Gemäß der Erfindung wird eine Wahlfreiheit bezüglich der Konstanten geschaffen durch Hinzufügen eines weiteren Kondensators K oder K', welcher die Wirkungsweise der Schaltung nicht verändert und der entweder an die Stelle I oder an die Stelle II (Abb. i) gelegt wird, so daß die Schaltungen nach Abb. 2 und 3 entstehen. Es ist ohne weiteres zu sehen, daß die Wirkung in beiden Fällen die gleiche ist, da das Dreieck der Kapazitäten in Abb. 3 so berechnet werden kann, daß es dem Stern der Kapazitäten in Abb.2 äquivalent ist. Soll beispielsweise eine homogene Kette nach Abb. 2 bei einer mittleren Frequenz 9 den Wellenwiderstand W annehmen, während die relative Spaltbreite b durch die gegebene Differenz zwischen den beiden Grenzfrequenzen a)2 und co, nach der Formel bestimmt ist, so ergibt die Theorie unter Berücksichtigung der Bedingungen, daß die Dämpfung bei Vernachlässigung der Ohmschen Widerstände für die ganze Lochbreite gleichmäßig gleich Null sein soll, für die Konstanten der Kette die folgenden Beziehungen, in denen gesetzt ist. Für feste Kopplung: Für lose Kopplung: Die bekannte Schaltung, von welcher ausgegangen worden ist, ergibt sich als Sonderfall, wenn man y - o setzt. Es wird dann K - ro, da Cl nicht verschwinden darf. Ein anderer Grenzfall ergibt sich, wenn bei fester Kopplung b2y - I und bei loser Koppung b2y - 2 wird. Es ist dann C2 = x-), während die übrigen Werte endlich bleiben.
Die Betrachtung der Formeln zeigt, daß man gegenüber der bekannten Schaltung, für welche y - o ist, denselben Wert für L" und, falls y nicht zu groß gewählt ist, ein nur wenig vergrößertes C2 erhält. Dagege wird Cl verkleinert und L, vergrößert. Die Theorie ergibt, daß der Verlauf der Dämpfung und des Wellenwiderstandes derselbe ist wie bei der bekannten Anordnung.
Die Umrechnung des Sternes der Kapazitäten (Abb. 2) auf das Dreieck (Abb. 3) ergibt die Formel: so daß C, kleiner als Cl, C'2 kleiner als Cl und K' sowohl kleiner als C2 als auch < C, sind. Die Kapazitäten werden also weiter verkleinert, während die Induktivitäten ihre Werte behalten.
Durch Verfügung über den Verhältniswert y und durch die Möglichkeit, zwei gleichwertige Schaltungen anzuwenden, ist eine große Bewegungsfreiheit geboten, so daß die Konstanten der Siebkette so berechnet werden können, daß sie praktisch bequem herstellbar sind.
In dem Beispiel ist eine homogene eingliedrige Kette behandelt worden. Die gleichen Erwägungen gelten aber auch für inhomogene Ketten, bei denen also zwecks Anpassung an verschieden große Wellenwiderstände die entsprechenden Konstanten zu beiden Seiten der Kopplungsspulen verschieden groß gewählt sind, und für Ketten, die aus mehreren gleichartigen oder ungleichartigen Gliedern zusammengesetzt sind.

Claims

PATENTANSPRUCFI: Siebkette aus induktiv gekoppelten Schwingungskreisen (L" C., bzw. L'2, C'2), zu deren Kopplungsspulen (L,) Kondensatoren (C, bzw. C',) parallel geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Kondensator (K bzw. K') eingeschaltet ist, so daß die drei Kondensatoren entweder einen Stern oder ein Dreieck bilden.