DE704563C - Aus mehreren Gliedern in Kettenschaltung bestehendes Wellenfilter mit mehreren Daempfungspolen im Sperrbereich - Google Patents

Description

• Aus mehreren Gliedern in Kettenschaltung bestehendes Wellenfilter mit mehreren - Dämpfungspolen im Sperrbereich In der Fernmeldetechnik werden zur Aussiebung einzelner Frequenzkanäle aus einem Frequenzgemisch sog. Wellenfilter benutzt. Diese Wellenfilter besitzen einen Durchlaßbereich und einen oder mehrere Sperrbereiche. In den Sperrhereichen sollen die Filter möglichst wenig durchlassen, also :eine möglichst große Sperrdämpfung besitzen. Um dies zu erreichen, bemißt man die Wellenfilter bekanntlich so, daß in dem oder den Sperrbereichen mehrere in bestimmter Weise verteilte Dämpfungspole vorhanden sind. Mit Dämpfungspolen bezeichnet man diejenigen Stellen der Dämpfungskurve im Sperrbereich, an denen die Dämpfung sehr groß, theoretisch unendlich groß wird.
• Solche Wellenfilter können auf verschiedene Weise realisiert werden. So können sie aus Brücken- oder äquivalenten Schaltungen aufgebaut werden. Bei diesen Schaltungen kommen die Dämpfungspole dadurch zustande, daß bei diesen Frequenzen die Brücke genau abgeglichen ist. Auf diese Art lassen sich theoretisch mehrere Dämpfungspole in dem oder den Sperrbereichen erzeugen. In der Praxis hat es sich aber gezeigt, daß es, wenn mehrere DämpfungspoIe gefordert werden, nahezu unmöglich ist, die Brücke so genau abzugleichen, daß eine hohe Sperrdämpfung erzielt wird. Um .ein vollkommenes Brückengleichgewicht herzustellen, ist es nämlich notwendig, daß nicht nur die Blind-, sondern auch die Wirkkomponenten genau gleich gemacht werden.
• Es ist aber auch andererseits bekanntgeworden, derartige Wellenfilter durch eine Reihenschaltung von Kettengliedern in T- oder 1T-Schaltung zu realisieren. Bei dieser Art der Schaltung werden die verschiedenen Dämpfungspole den verschiedenen Kettengliedern zugeteilt. Die Dämpfungspoleentstehen dadurch, daß bei der bestimmten Frequenz entweder der Längswiderstand des Kettengliedes, das den Pol leisten soll, sehr groß oder der Querwiderstand sehr klein wird. Diese Art des Aufbaus hat den Vorzug, nur eine relativ kleine Genauigkeit der Schaltelemente zu erfordern und keine Schwierigkeiten beim Abgleich insbesondere der Dämpfungspolc zu bieten.

  Es hat sich aber gezeigt, daß wegen der

  unvermeidlichen Dämpfung der zum Filter-

  aufbau verwendeten Reaktanzen die Pole der

  Dämpfungskurve insbesondere dann nicht

  mehr eine genügende Hölic aufweisen, w-;nn

  sie in der -Nähe der t:renzfreduz#tizcii des

  Filters liegen. Die Spert-dlmpfung erreicht

  dann selbst bei diesen Frequenzen nicht de@ii

  vorgeschriebenen :Mindestwert.

  In der Zeichnung ist in Abb. i von einem

  aus der Reihenschaltung mehrerer Ketten-

  glieder gebildeten Bandpala eines der in I'@eihe

  geschalteten Kettenglieder, das beispielsw-,ise

  in 1T-Schaltung aufgebaut sei, dargestellt, bei

  dem je ein Dämpfungspol im oberen und

  unteren Sperrbereich dadurch bewirkt wird,

  daß je einer der im Längszweig gelegenen

  Schwungradkreise in Antiresonanz gerät.

  Liegen nun diese Dämpfungspolc nahe an

  den Grenzfrequenzen, die den Durchlaß-

  bereich des Bandpasses von den Sperr-

  bereichen trennen, so erhalten die venv-#iide-

  ten Spulen zwangslä utiig sehr kleine Itiduic-

  tivitäten. Da die Güte der Spulen, d. h. das

  Verhältnis des Blind- zum Wirkwiderstand

  nicht über ein bestimmtes Maß getrieben

  werden kann. werden damit die im Anti-

  resonanzfall entstehenden Widerstände des

  Schwungradkreises klein. Die Pole prägen

  sich also nicht aus.

  Die diese Schw=ierigkeiten vermeidend_@ Er-

  findung bezieht sich aul ein aus mehreren

  Gliedern in Kett.#=nschaltung bestehendes

  Wellenfilter finit mehreren Dämpfungspokn

  im Sperrbereich, bei dem mittels einer

  Brückenschaltung Dämpfun@gspole in unmittel-

  barer :Mähe der (srenzfrequenzcn gebildet

  werden. Ertindtnigsgemäl1 sind die diese Pole

  erzeugenden Glieder -alsettungliud_rn äqui-

  valenten Brückenglieder in der Weise ausge-

  führt, daß die diese Polu im w-csentliclien be-

  stimmenden Reson;inzgliuder eins Zweiges

  im anderen Zw-u i- durch (lhinschc Wider-

  stände abgeglichen w-crden.

  Es Ist zwar bereu; eine Filterschaltung be-

  kannt, die in Kettenschaltung Wagner-Band-

  pässe enthält. deren Dämpfungspole aller-

  dings nur an den IZäudcrn liegen. Uni steilere

  Flanken zu erbalten, werden bei dieser be-

  kannten Schaltung zusätzlich Brückungliuder

  verwendet, die an dun (;renzfrecIuenceii zu-

  sätzliche Dämpltingspole erzeugen. Dies:

  Brückenglieder sind aber keine Reaktanz-

  filter, sondern stets verlustbehaftete Dämp-

  fungsglieder, die eine im a 11-eniuinen uner-

  wünschte Erhöhung der Dämpfung im Durch-

  laßbereich des Filters lierv:,rrtifeti und auß;,r-

  dem auch die gewünschten higenschaften des

  Filters im Sperrbereich ungünstig beein-

  flussen.

  Demgegenüber besitzt das Wellenälter ge-

  mälj der Erlinclung dun Vorteil, daß neben

  einem ;geringeren Aufwand an Schaltelemen-

  ten vor allem die gcu@ünschten, vorbestimmten

  Eigenscbaftun des Filters, insbesondere die

  einer nur geringen Dämpfung im Durchlaß-

  lierciub, nicht vei-<inclert «-erd(2n, da das

  Briickengiicd oder die Brückenglieder ja be-

  stimmten Ketten<,liudcrn der gesamten Filter-

  schaltung -äquivalent sind.

  Die Erfindung sei an ]-fand der Zeichnung

  näher erläutert. In der Abb.2 ist das dem

  Kettenglied in 1T-Form der Abb. t äquiva-

  lente Brückenglied @ Kuttcnglied in, Brücken-

  form) dargestellt. Es besitzt also denselben

  @\ ellemviderst@ttid wic_ das Kettenglied in

  11-Forni. An den Klemmen i, i' wird die

  Energie zugeführt und an den Klemmen 2, 2'

  abgenommen. An dem s\-mtnctrischcn Dif-

  ferentialüliertragur (-!c# sind die beiden völlig

  gleichen Schw-ungradkreisuS, und S_, ange-

  schlossen. Bestände das Brückenglied nur

  aus diesen Schaltcleinenten. so würde es bei

  allen Frequenzen infolge der Gleichheit der

  beiden Scliw-tingradkruisc abgeglichen sein

  und daher eine hohe Sperrdämpfung besitzen.

  Um nun aber diese hohe Sperrdämpfung nur

  bei den Dämpfungspolcn in unmittelbarer

  Nähe der Grenzfrequenzen des aus den

  Kettengliedern bestehenden Wellenfilters zur

  Auswirkung kommen zu lassen, werden par-

  allel zu dem Scliw#ungr.idkreis S@ die beiden

  in Reihe geschalteten Schwungradkreise S3

  und S, gelegt- An den -@ntiresonanzstellen

  dieser Kreise wird ihr Widerstand sehr groß

  und also dadurch der Nebenschluß zu dem

  Schwungradkreis S., aufgehoben- Um einen

  ausreichenden Abgleich des Filters bei den

  Antiresonanzfrequenzen Herbeizuführen, liegt

  olnic hücksiclit auf eine Beeinflussung des

  Wcllen-t-ilters im @ptrrl>ereich parallel zu dem

  5cli« ungr:idkrcis S, ein Oliniscliur Wider-

  stand R, der dem -lntiresc@nanzw-iderstand der

  Schw-wigra<lkruisu S; und S, entspricht. Diese

  Kreise müssen daher. damit ihr Widerstand

  nachgebildet werden kann, bei den Anti-

  resonanzfrudtienzcn denselben Widerstand be-

  sitzen. Durch die Parallelschaltung -des

  Widerstandes r zu einem der beiden Schwung-

  radkreise kann diese <ilciclilicit erzwungen

  werden.

  «'erden besonders liolie Anforderungen an

  das Wellenfilter gestellt, so wird der Blind-

  widerstand des Schwungradkreises S, bei der

  Antiresonanzfrequcnz des Schw-ungradkrei-

  ses S durch einen zu dem Schwungrad-

  kreis -Si in Serie geschalteten Schwungrad-

  kreis nachgebildet. Dieser Schwungradkreis

  ist so bernessun, daß der den Blindwiderstand

  des Scliw-tuigraclkreiscsS, bei der Antireso-,

  nanzfrequunz des Schwungradkreises S,' und

  die Blin(lkc)niponcnte des Schwungradkreises

  S; bei der Antiresonanzfrequenz des Schwungradkreises S4 nachbildet. In der Zeichnung ist dieser Sch-,vingungskreis nicht dargestellt.
• Die Erfindung bezieht sich aber nicht nur auf die oben besprochenen Schaltungen, sondern kann ebenso auch auf Schaltungen mit Reihenresonanzkreisen angewandt werden. In der Abb. 3 ist .ein Kettenglied in T-Schaltung dargestellt, bei dem im Längs- und Querzweig Reihenresonanzkreise liegen. Die Abb. 4 stellt das äquivalente Brückenglied (Kettenglied in Brückenschaltung) dar. Die Energie wird wieder an den Klemmen i, i' zugeführt. An dem Differentialtransformator Ue sind dic beiden Serienresonanzkreise S1 und S2 angeschaltet. In Reihe mit S@ liegen zwei weitere Serienresonanzkreise S3 und S4, die bei den Polfrequenzen einen verschwindend kleinen Ohmschen Widerstand besitzen. Dieser kleine Widerstand wird bei der anderen Seite der Brücke durch den Ohmschen Widerstand R nachgebildet. Um den Resonanzwiderstand der beiden Reihenresönanzkreise gleichzumachen, kann in Reihe mit dem einen ein entsprechender Widerstand r eingeschaltet werden. Wird ein äußerst genauer Abgleich verlangt, so muß in analoger Weise wie bei dem oben besprochenen Beispiel die Blindkomponente des nicht in Resonanz befindlichen Reihenresonanzkreises S3 oder S, ebenfalls auf der anderen Seite der Brücke nachgebildet werden. An den Klemmen 2 und 2' wird die En^rgie dem Filter entnommen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: t. Aus mehreren Gliedern in Kettenschaltung bestehendes Wellenfilter mit mehreren Dümpfungspolen im Sperrbereich, bei dem mittels einer Brückenschaltung Dämpfungspole in unmittelbarer Nähe der Grenzfrequenzen gebildet werden , dadurch gekennzeichnet, daß die diese Pole erzeugenden Glieder als Kettengliedern äquivalente Brückenglieder in der Weise ausgeführt sind, daß die diese Pole im wesentlichen bestimmenden Resonanzglieder eines Zweiges im anderen Zweidurch Ohmsche Widerstände abgeglichen werden.
2. 2. Wellenfilter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vorhandensein von mehreren Schwingungskreisen in einem Brückenzweig, die bei verschiedenen Polfrequenzen in Resonanz oder Antiresonanz kommen, einen oder mehreren dieser Kreise Ohmsche Widerstände derart zugeschaltet sind, daß alle Kreise den gleichen Resonanz- bzw. Antiresonanzwiderstand haben.
3. 3. Wellenfilter nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Polfrequenzen vorhandene Blindkomponente der in einem Brückenzweig vorhandenen, gerade nicht in Resonanz bzw. Antiresonanz befindlichen Schwingungskreise auf der anderen Seite der Brücke durch eine Reaktanz nachgebildet wird.