DE972852C - Ultrahochfrequenzbandfilter fuer UEbertragungsleitungen elektromagnetischer Schwingungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Ultrahochfrequenzbandfilter für Übertragungsleitungen elektromagnetischer Schwingungen, insbesondere des Dezimeter- und Zentimeterwellenlängengebietes.

Es ist bereits bekannt, daß durch Einschaltung von galvanischen oder kapazitiven Brückengliedern in eine Paralleldrahtleitung sich eine Art Bandfilterwirkung erzielen läßt, wenn die Brückenglieder in Abständen voneinander angeordnet sind, die um einen kleinen Betrag von der halben mittleren Betriebswellenlänge abweichen. Eine exakte Einstellung der Filterwirkung für einen bestimmten vorgegebenen Wellenlängenbereich kann bei dieser bekannten Anordnung nur begrenzt und unter Durchführung von Versuchen erhalten werden. Ziel der Erfindung sind Ultrahochfrequenzbandfilter, deren Durchlaßbereich exakt in vorgegebener Weise einstellbar ist, und bei denen nicht nur Brückenglieder als Elemente für. die Filter in Anwendung kommen können.

Nach der Erfindung bestehen die neuen Ultrahochfrequenzbandfilter aus einem oder mehreren, jeweils zu einer Gruppe zusammengefaßten Paaren von wie ein Transformator mit reellem Übersetzungsverhältnis wirkenden Transformationsgliedern, die aus einer Störstelle im Zuge der Leitung selbst in Verbindung mit Leitungsstücken definierter Längen gebildet werden. Insbesondere

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sind dabei die Größe der Übertragungszahlen der beiden Transformationsglieder eines Paares und deren Abstand derart gewählt, daß die Übertragungszahl JM₁ einer aus zwei Einzeltransformationsgliedern bestehenden Gruppe für die mittlere vorgegebene Durchlaßfrequenz f_t gleich Z₂AZ₁ wird, wobei Z₁ und Z₂ die Wellenwiderstände der Übertragungsleitung vor bzw. hinter dem Filter bedeuten. Die Übertragungsleitung selbst kann beispielsweise aus einer Zweidrahtleitung, einer bandförmigen Leitung,* einer konzentrischen Leitung mit Innenleiter oder einer Hohlrohrleitung ohne Innenleiter bestehen, während für die. einzelnen Transformationsglieder beispielsweise Unterbre-chungsstellen eines oder auch beider Leiter einer Doppelleitung, Übergangsstellen einer konzentrischen Leitung in eine Hohlrohrleitung, Blenden, Halterungsteile der Leiter u. dgl. m. vorgesehen sein können.

Bevor die vorgenannten Hauptmerkmale und weitere Merkmale der Erfindung an den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden, soll zunächst an Hand der Abb. ι kurz auf die den Hauptmerkmalen der Erfindung zugrunde liegende Theorie eingegangen werden.

In der Abb. 1 sind zwei Vierpole 1 und 2 (»Transformationsglieder«) im Zuge einer Doppelleitung 3, 4 hintereinandergeschaltet. Das eingangsseitige Ende des Vierpols 1 ist mit X₀^, sein ausgangsseitiges Ende mit y₀M bezeichnet. Entsprechend bedeutet x_o$) das eingangsseitige und y_o®> das ausgangsseitige Ende des Vierpols 2. Die Stellen JiT₀W und y₀M bzw. x₀® und y₀® sind so gewählt, daß jede bei X₀^ bzw. X₀ (⁸) angeschlossene Impedanz R₁ bzw. R₂ bei y^¹) bzw. y^ mit dem Wert m' ■ R₁ bzw. m" · R₂ erscheint, m' und m" sind dabei reelle Zahlen größer oder kleiner als Eins. Wie die Theorie zeigt, existiert unter den genannten, wohlgemerkt jederzeit erfüllbaren Voraussetzungen stets eine Stelle x₀ vor dem ersten Transformationsglied und eine Stelle y₀ hinter dem zweiten Transformationsglied, für die gilt, daß jede bei x₀ angeschlossene Impedanz R₀ an der Stelle y₀ mit dem Wert W₁ · R₀ erscheint, wobei W₁ ebenfalls ein reeller Faktor größer oder kleiner als Eins ist. Die beiden hintereinandergeschalteten Transformationsglieder 1 und 2 können somit als ein einziges Transformatiönsglied betrachtet werden, dessen Eingang bei X₀ und dessen Ausgang bei y₀ liegt. Die Theorie zeigt weiter, daß die Übertragungszahlen »' und m" der beiden Transformationsglieder ι und 2 und der Abstand α der beiden Transformationsglieder so gewählt werden können, daß die Übertragungszahl W₁ des resultierenden, von x₀ bis ^₀ sich erstreckenden Transformationsgliedes gleich Eins bzw. gleich Z₂ZZ₁ wird. Mit anderen Worten gesagt heißt das, daß zwei in geeignetem Abstand in eine Übertragungsleitung eingeschaltete Vierpole sich in ihrer transformierenden Wirkung kompensieren. Wie man sich an Hand der Theorie klarmachen kann, tritt diese Kompensation zweier hintereinandergeschalteter Trans- | formationsglieder bzw. zweier hintereinandergeschalteter Vierpole dann ein, wenn der Abstand α 6g der beiden Transformationsglieder gleich Null und ihre Übertragungszahlen m' bzw. m" einander reziprok (w'=i/w") gewählt werden. In diesem Falle ist vorausgesetzt, daß der Wellenwiderstand der Übertragungsleitung außer an den Stellen, an denen die Transformationsglieder sich befinden, konstant ist. Ist der Wellenwiderstand der Übertragungsleitung dagegen nicht konstant, beispielsweise gleich Z₁ vor und gleich Z₂ hinter dem Filter, dann tritt, wie die weitere Theorie zeigt, die kornpensierende Wirkung der beiden hintereinandergeschalteten Transformationsglieder dann ein, wenn die resultierende Übertragungszahl Wi₁=Z₂IZ₁ wird. Aus den vorstehenden Darlegungen erkennt man, daß, da die Übertragungszahl eines Transformationsgliedes frequenzabhängig ist, bereits die Einschaltung eines einzigen wie ein Transformator mit reellem Übersetzungsverhältnis wirkenden Transformationsgliedes in eine Übertragungsleitung schon eine Filterwirkung hervorruft. Die Übertragung von Schwingungen, für die die Übertragungszahl nur wenig von Eins abweicht, wird nämlich durch die Einschaltung eines Transformationsgliedes in die Übertragungsleitung weniger beeinflußt als die Übertragung von Schwingungen, für die die Übertragungszahl wesentlich größer bzw. wesentlich kleiner als Eins ist. Darüber hinaus zeigen und beweisen diese Darlegungen auch, daß durch entsprechende Anordnung und Ausbildung zweier wie ein Transformator mit reellem Übersetzungsverhältnis wirkender Transformationsglieder im Zuge einer Übertragungsleitung eine Bandfilterwirkung im Sinne der von der Langwellentechnik her üblichen Ausdrucksweise erhalten werden kann. Werden nämlich die beiden Transformationsglieder so angeordnet und so ausgebildet, daß die aus ihrer Hintereinanderschaltung resultierende Übertragungszahl m¹ = Z₂IZ₁ bzw. für den Fall, daß Z₂=Z₁ ist, W₁=I wird, dann kompensiert sich die transformierende Wirkung der beiden Transformationsglieder für eine an deren Eingang angeschlossene Impedanz im allgemeinen nur für Schwingungen mit einer bestimmten Frequenz f_v weil die Übertragungszahlen und der Abstand der wie Transformatoren wirkenden Trans- no formationsglieder frequenzabhängig sind. Für alle Schwingungen mit von dieser Frequenz J₁ abweichender Frequenz tritt daher eine transformierende Wirkung, d. h. eine Sperrung der Übertragung auf. Für Schwingungen mit von Z₁ abweichender Frequenz ruft nämlich die am Ausgang des aus der Hintereinanderschaltung der beiden Transformationsglieder resultierenden Transformators auftretende transformierte Impedanz eine hohe Fehlanpassung der Leitung hervor. Ist beispielsweise die Leitung 3, 4 in Abb. 1 an ihrem eingangsseitigen Ende bei 5 mit ihrem Wellenwiderstand Z₁ abgeschlossen, also auf laufende Welle abgestimmt, so wird nur für Schwingungen mit der Frequenz f_x die transformierte Impedanz den Wert Z₂ bzw. Z₁ ergeben. Nur für Schwin-

gungen mit der Frequenz f₁ ist also Anpassung bzw. laufende Welle auch hinter dem Filter vorhanden. Für alle Schwingungen mit λόπ f_t abweichender Frequenz ist dagegen keine Anpassung bzw. keine laufende Welle vorhanden und tritt demzufolge Sperrung der Übertragung ein.

Die Abweichung der am Ausgang des Filters auftretenden transformierten Impedanz von Z₂ bzw. von Z₁ wird bei Schwingungen mit von Z₁ ab-

weichender Frequenz im allgemeinen um so größer sein, je größer als Eins bzw. je kleiner als Eins die Übertragungszahlen der einzelnen Transformationsglieder sind.' Gemäß der Erfindung wird deshalb weiter vorgeschlagen, die Übertragungszahlen der einzelnen Transformationsglieder der neuen Ultrahochfrequenzbandfilter zur Erzielung einer Filterwirkung mit scharf begrenztem Durchlaßbereich bzw. mit an den Grenzen des Durchlaßbereiches steil ansteigender Dämpfung möglichst groß bzw. möglichst klein zu wählen. Je nach den Anforderungen, die an ein Filter gestellt sind, wird man entsprechend den Ergebnissen der Theorie die Übertragungszahlen der Einzeltransformationsglieder wählen. Im allgemeinen kommen Übertragungszahlen von der Größenordnung ioo bis iooo bzw. ¹Aη« bis Vmnn für die einzelnen Trans-

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formationsglieder in Frage. Die Verwendung von Einzeltransformationsgliedern mit Übertragungszahlen, die größer bzw. kleiner sind, ist jedoch nicht ausgeschlossen.

Einzeltransformationsglieder mit großen Übertragungszahlen und damit mit im allgemeinen stark ansteigender Dämpfung an den Grenzen des Durchlaßbereiches können auf mannigfache Weise realisiert werden. Erwähnt sei beispielsweise die Unterbrechung des metallischen Mittelleiters einer konzentrischen Leitung, die teilweise Kurzschlußverbindung zwischen den beiden Leitern einer Doppelleitung, die Einschaltung von Transformationsstücken kleineren oder größeren Wellenwiderstandes in eine Übertragungsleitung usw. Theoretisch kann die Übertragungszahl von derartigen Transformationsgliedern zum Zwecke der Erzielung eines Durchlaßbereiches mit scharf ansteigender Dämpfung an den Grenzen beliebig groß gemacht werden. Man braucht hierzu nur z. B. die Unterbrechung des Mittelleiters einer konzentrischen Leitung lang genug zu wählen. In praktischen Fällen ergeben aber die in den Transformationsgliedern auftretenden Wirkleistungsverluste für die Wahl der Größe der Übertragungszahl eine obere Grenze. Von den vielen Möglichkeiten, Transformationsglieder bzw. Transformatoren mit großen Übertragungszahlen herzustellen, wird man also in der Praxis zweckmäßig solche aussuchen, bei denen die Wirkleistungsverluste am geringsten sind. Für die Wahl der Form der Einzeltransformationsglieder der neuen Ultrahochfrequenzbandfilter ist unter Umständen auch die Art der jeweils vorliegenden Übertragungsleitung maßgebend. Man kann z. B., wenn eine konzentrische Doppelleitung mit Innenleiter vorliegt, in einfacher Weise entweder die Halterungsteile für die Leiter so groß bemessen und in derartigem Abstand voneinander anordnen, daß die gewünschte Filterwirkung zustande kommt, oder man wird den Innenleiter mit einer entsprechend groß bemessenen Unterbrechung versehen.

Die weitere Erläuterung der Erfindung möge an Hand der in den Abb. 2 bis 9 dargestellten und nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele vorgenommen werden. Vorweg sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele, bei denen als Einzeltransformationsglieder ein Abschnitt einer Hohlrohrleitung (Abb. 2), Unterbrechungen des Innenleiters (Abb. 3) oder eine Unterbrechung des Innenleiters und eine Blende (Abb. 4) dienen, beschränkt ist. Die Erfindung kann auch bei Übertragungsleitungen in Anwendung kommen, deren Bandfilter aus andersartigen Einzeltransformationsgliedern aufgebaut sind.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Abb. 2 ist für die Ultrahochfrequenzübertragungsleitung die konzentrische Doppelleitung 12, 13, die beispielsweise eine Ultrakurzwellenröhre mit einem Verbraucher, z. B. einem Strahler, verbinden möge, vorgesehen. Das in diese Leitung eingebaute Bandfilter besteht hier aus dem Abschnitt 14 eines Hohlrohres bzw. den bei 15 und 16 liegenden Übertragungsstellen der konzentrischen Doppelleitung 12, 13 in die Hohlrohrleitung 14. Die Übergangsstellen 15 und 16 können, wie an anderer Stelle ausführlich dargelegt ist, durch Hinzunahme geeignet lang bemessener Leitungsabschnitte zu Transformationsgliedern ergänzt werden, von denen jedes wie ein Transformator mit reellem Übersetzungsverhältnis wirkt. Durch die entsprechend der erfindungsgemäßen Lehre zu treffende Anordnung und Ausbildung der beiden Übergangsstellen 15 und 16 derart, daß für die gewünschte Durchlaßfrequenz f_x das aus der Hintereinanderschaltung der beiden Übergangsstellen 15 und 16 resultierende Transformationsglied die Übertragungszahl Wi₁ — 1 aufweist, wird dann erreicht, daß nur für Schwingungen mit der Frequenz f_t bzw. mit der Wellenlänge X₁ Anpassung vorhanden ist, d. h. daß nur für Schwingungen mit der Frequenz f₁ bzw. der Wellenlänge-X₁ die transformierenden Wirkungen der beiden Einzeltransformationsglieder 15 und 16 sich kompensieren. Weist beispielsweise die Doppelleitung 12, 13 vor und hinter den Übergangsstellen 15 und 16 gleichen Wellenwiderstand auf, dann tritt die Kompensation der transformierenden Wirkung der beiden Übergangsstellen bzw. der beiden Transformationsglieder 15 und 16 dann ein, wenn deren Übertragungszahlen einander reziprok sind. Abb. 2 A zeigt den grundsätzlichen Verlauf der Dämpfungskurve der Leitung 12, 13 mit dem Filter 14. Die Steilheit der Dämpfungskurve an ihren Rändern kann in vorbestimmter Weise durch Wahl der Übertragungszahlen für die Einzeltransformationsglieder eingestellt werden.

Die Abb. 3 zeigt ein Bandfilter, welches aus den zwei hintereinandergeschalteten Unterbrechungsstellen 17 und 18 des Innenleiters 12 der konzen-

trischen Doppelleitung 12, 13 aufgebaut ist. Auch mit diesem Bandfilter ist bei entsprechender Anordnung und Ausbildung der Unterbrechungsstellen ein im voraus einstellbarer Frequenzdämpfungsverlauf für die Übertragungsgüte der Leitung 12, 13 zu erzielen, wie ihn in grundsätzlicher Weise Abb. 2 A zeigt. Die in der Abb. 3 angedeuteten Halterungsteile für die gegenseitige Abstützung der Leiter 12, 13 sind so angeordnet, daß durch sie zumindest keine Störung der Übertragung der innerhalb des Durchlaßbereiches liegenden Schwingungen eintritt. In vorteilhafter Weise werden die Halterungsteile so angeordnet und so ausgebildet, daß durch sie die gewünschte Bandfilterwirkung verstärkt wird.

Ein Bandfilter für eine konzentrische Doppelleitung, das aus der Reihenschaltung einer Unterbrechungsstelle des Innenleiters derselben und einer Blende besteht, ist in den Abb. 4 und 4 A dargestellt. Die beiden Leiter der Doppelleitung sind wieder mit 12, 13 bezeichnet. 19 bedeutet die Unterbrechungsstelle des Innenleiters, 20 die Blende, 21 und 22 deren Strahlungsdurchtrittsöffnungen (vgl. Abb. 4A). Zweckmäßig sind die Strahlungsdurchtrittsöffnungen verstellbar ausgebildet. Durch Wahl deren Größe kann dann in einfacher Weise der Steilheitsanstieg der Dämpfungskurve (vgl. Abb. 2 A) am Rande des Durchlaßbereiches eingestellt werden. Bei den Ausführungsbeispielen nach den Abb. 2 und 3 sind zu diesem Zwecke die beiden Ankoppelstellen des Hohlrohrleiters 14 an die konzentrische Leitung 12, 13 bzw. die axialen Längen der Unterbrechungsstellen 17 und 18 des Innenleiters 12 der Doppelleitung 12, 13 entsprechend zu wählen. Je steiler man den Dämpfungsanstieg an den Grenzen des Durchlaßbereiches einstellt, d. h. je größer man die Übertragungszahl der Einzeltransformationsglieder wählt, um so kleiner wird der Durchlaßbereich des Bandfilters und umgekehrt.

Die vorstehend beschriebenen Bandfilter haben, streng genommen, nur eine Durchlaßfrequenz bzw. weisen nur einen kleinen im voraus einstellbaren Durchlaßfrequenzbereich auf. Sie finden vorteilhaft bei Anordnungen Verwendung, bei denen es noch auf eine gewisse Selektivität ankommt. In manchen Fällen sind nun aber auch Bandfilter mit mehreren Durchlaßfrequenzen bzw. Bandfilter mit einem größeren Durchlaßbereich erwünscht, wobei jedoch trotzdem ein steiler Anstieg der Dämpfung der Übertragung an den Grenzen des Durchlaßbereiches erforderlich ist. Bandfilter dieser Art werden gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch geschaffen, daß man zwei, vier oder acht usw. Paare von Transformationsgliedern der vorstehend beschriebenen Art zu einer Vierergruppe, einer Achtergruppe, einer Sechzehnergruppe usw. von Transformationsgliedern zusammenfaßt und die Abstände der Einfach- oder Doppelpaare einer Gruppe derart bemißt, daß die Übertragungszahlen W₁, W₂, W₃, W₄ usw. der aus - zwei, vier, acht oder sechzehn usw. Einzeltransformationsgliedern bestehenden Gruppen je für eine erste, zweite, dritte, vierte Durchlaß frequenz f_v f₂, f_z, /₄ usw. gleich Z₂[Z₁ werden, wobei Z₁ und Z₂ den Wellenwiderstand der Übertragungsleitung vor dem ersten bzw. hinter dem letzten Transformationsglied bedeuten. Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung sind hierbei sämtliche Paare bzw. Gruppen von Transformationsgliedern aus gleichen Einzeltransformationsgliedern aufgebaut. Dieses ist deshalb zweckmäßig, weil die einzelnen Paare von Transformationsgliedern für die erste Durchlaßfrequenz vorteilhafterweise alle eine Übertragungszahl mit dem Werte Eins aufweisen. Die Übertragungszahlen W₁, W₂, W₃, usw. der einzelnen Gruppen von Transformationsgliedern können so gewählt werden, daß die zugeordneten Durchlaßfrequenzen f_v /₂, /₃ einander unmittelbar benachbart sind, so daß ein Breitbandfilter entsteht, dessen zugeordnete Dämpfungskurve mehrere unmittelbar benachbarte Nullstellen aufweist (vgl. Abb. 5), oder es können die Übertragungszahlen auch so gewählt werden, daß ein Bandfilter mit in bestimmten Abständen voneinander entfernt liegenden Durchlaßbereichen entsteht, dessen Dämpfungskurve also mehrere in vorbestimmten Abständen aufeinanderfolgende Nullstellen besitzt (vgl. Abb. 6). Auch bei diesen Breitbandfiltern und diesen Filtern mit mehreren Durchlaßbereichen ist der Anstieg der Dämpfungskurve bzw. der Dämpfungskurven an den Grenzen des bzw. der Durchlaßbereiche wieder um so größer, je größer die Übertragungszahlen der einzelnen Transformationsglieder gewählt werden.

Ein Bandfilter für zwei Durchlaßfrequenzen f_± und f₂ erhält man z. B. durch die Hintereinanderschaltung zweier Einzelbandfilter, von denen jedes so ausgebildet ist, daß es die erste Frequenz f₁ durchläßt. Für die zweite Durchlaßfrequenz f₂ stellen dann, wenn keine besondere Vorsorge getroffen ist, im allgemeinen die beiden Filter je ein Transformationsglied mit von dem Wert Eins abweichender Übertragungszahl dar. Man bemißt nun in der an Hand der Abb. 1 erläuterten Weise den Abstand der beiden Einzelbandfilter, d. h. den Abstand des zweiten Transformationsgliedes des ersten Filters von dem des ersten Transformationsgliedes des zweiten Filters derart, daß für die zweite Durchlaß frequenz f₂ die transformierenden Wirkungen der beiden Filter sich gerade kompensieren. Selbstverständlich darf dabei der Abstand der Einzeltransformationsglieder der Paare nicht mehr geändert werden. Die Kompensation tritt dann ein, wenn die Übertragungszahl W₂ des aus der Hintereinanderschaltung der vier Einzeltransformationsglieder resultierenden Transformators für die zweite vorgegebene Frequenz f₂ gleich Eins bzw. gleich Z₂ZZ₁ ist. Durch Zusammenfassung zweier Vierergruppen von Transformationsgliedern zu einer Achtergruppe kann man in ganz entsprechender Weise ein Bandfilter für drei Durchlaßfrequenzen schaffen.

Ein Bandfilter mit zwei Durchlaßfrequenzen ist in Abb. 7 dargestellt. In die Übertragungsleitung 12, 13 sind hier die beiden Filter 23 und 26, die

beide aus je einem Abschnitt einer Hohlrohrleitung bestehen, geschaltet. Die Transformationsglieder des ersten Filters 23 werden von den Übergangsstellen 24 und 25 der konzentrischen Leitung 12, 13 in die Hohlrohrleitung, die beiden Transformationsglieder des zweiten Filters 26 von den übergangssteilen 27 und 28 gebildet. Der Abstand der Transformationsglieder 24, 25 und 27, 28 ist so gewählt, daß die von diesen Paaren von Einzeltransformationsgliedern gebildeten zwei Transformatoren für die erste Durchlaßfrequenz f_t je die Übertragungszahl Eins aufweisen. Weiter ist der Abstand des durch die Übergangsstelle 25 gebildeten Einzeltransformationsstückes von dem durch die Übergangsstelle 27 gebildeten Einzeltransformationsstüek, d. h. der Abstand der beiden Einzelfilter 23 und 26, so bemessen, daß der aus der Hintereinanderschaltung der vier Transformationsglieder 24, 25, 27 und 28 gebildete Transformator für die zweite Durchlaßfrequenz f₂ die Übertragungszahl Eins besitzt. Wenn die Übertragungsleitung 12, 13 hinter dem zweiten Filter 26 einen anderen Wellenwiderstand aufweist als vor dem ersten Filter 23, dann ist die resultierende Übertragungszahl gleich Z₂IZ₁ zu wählen (Z₁ ist der Wellenwiderstand der Übertragungsleitung vor dem ersten Filter und Z₂ der Wellenwiderstand der Übertragungsleitung hinter dem zweiten Filter). In gleicher Weise könnte man ein Bandfilter mit zwei Durchlaßfrequenzen aus Einzelfiltern, wie sie die Anordnungen nach Abb. 3 oder 4 zeigen, aufbauen. Man könnte aber auch ein Bandfilter mit zwei Durchlaßfrequenzen erhalten, indem man beispielsweise ein Einzelfilter nach Abb. 2 mit einem Einzelfilter nach Abb. 3 oder nach Abb. 4 kombiniert.

Einzelbandfilter, wie sie beispielsweise in den Abb. 2 bis 4 dargestellt sind, können aber auch in Verbindung mit bekannten Bandfiltern angewandt werden, die bereits eine genaue Durchlaß frequenz haben, z. B. in Verbindung mit einem in eine Doppelleitung eingeschalteten Parallelschwingkreis (29 in Abb. 8 A), der im Dezimeterwellenlängengebiet meistens in Form einer λ/4 langen, hinten kurzgeschlossenen Stichleitung realisiert wird (31 in Abb. 8 B). Für die Resonanzfrequenz f_t ist die Stichleitung als ein Transformator mit der Übertragungszahl Eins auffaßbar. Das heißt, die Stichleitung hat ähnliche elektrische Eigenschaften wie So eine Zweiergruppe (vgl. Abb. 2 bis 4). Für eine beliebige Frequenz f₂, die von der Resonanzfrequenz Z₁ des Parallelschwingkreises bzw. der Stichleitung abweicht, läßt sich auch der Parallelschwingkreis bzw. die λ/4 lange Stichleitung mit den entsprechenden Ergänzungsleitungsabschnitten vor und hinter ihm zu einem Transformator mit einer von dem Werte Eins abweichenden Übertragungszahl ergänzen. Indem man diesem Transformator einen aus einer Zweiergruppe bestehenden Transformator mit für die Frequenz /₂ reziproker Übertragungszahl und mit Durchlaß für die Frequenz Z₁ in Reihe schaltet, kann auf diese Weise auch für die zweite Frequenz f₂ vollkommener Durchlaß erzwungen werden. Abb. 9 zeigt ein diesbezügliches Ausführungsbeispiel, bei dem für den zweiten Transformator ein entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 aufgebauter Transformator mit den Unterbrechungsstellen 32 und 33 als Ernzeltransfomationsglieder gewählt ist. Der Abstand α zwischen den beiden Transformatoren ist zur Erzielung des Durchlasses für Schwingungen mit der Frequenz /₂ entsprechend der an Hand der Abb. 1 angestellten Überlegungen zu wählen.

Der Erfindungsgegenstand kann bei Ultrakurzwellenkabeln bzw. Übertragungsleitungen, vorzugsweise Breitbandkabeln, die den verschiedensten Zwecken dienen können, Verwendung finden. Mit besonderem Vorteil findet der Erfindungsgegenstand jedoch Anwendung bei Ultrakurzwellensende- und/oder Empfangsanordnungen, die insbesondere mit frequenzmodulierten Schwingungen arbeiten, bei Mehrfachtelephonie- oder Telegraphieanlagen und bei. Fernseheinrichtungen. Allgemein gesagt, kann der Erfindungsgegenstand in der Ultrakurzwellentechnik überall dort verwendet werden, wo man in der Langwellentechnik Filter mit konzentrierten Induktivitäten und Kapazitäten vorsieht. Beispielsweise genannt seien Frequenzweichen, Frequenzsperren u. dgl. Zur Sperrung einer bestimmten Frequenz wird man die Einzeltransformatoren insbesondere so anordnen und ausbilden, daß die Übertragungszahl für die zu sperrende Frequenz sehr groß bzw. sehr klein gegenüber Eins wird.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Ultrahochfrequenzbandfilter für Übertragungsleitungen elektromagnetischer Schwingungen, insbesondere des Dezimeter- und Zentimeterwellenlängengebietes, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter aus einem oder mehreren jeweils zu einer Gruppe zusammengefaßten Paaren von wie ein Transformator mit reellem Übersetzungsverhältnis wirkenden Transformationsgliedern bestehen, die aus einer Störstelle im Zuge der Leitung selbst in Verbindung mit Leitungsstücken definierter Längen gebildet werden.

2. Ultrahochfrequenzbandfilter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Übertragungszahlen der beiden Transformationsglieder einer Gruppe und deren Abstand derart gewählt sind, daß die Übertragungszahl M₁ einer aus zwei Einzeltransfoirmationsgliedern bestehenden Gruppe für die mittlere Durchlaßfrequenz f_t gleich Z₂ZZ₁ wird, wobei Z₁ und Z₂ die Wellenwiderstände der Übertragungsleitung vor und hinter dem Filter bedeuten.

3. Ultrahochfrequenzbandfilter nach Anspruch ι und/oder 2, mit aus mehreren, z. B. zwei, vier oder acht usw. zu einer Gruppe zusammengefaßten Paaren von Transformationsgliedern, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab-

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stände der Einfach- oder Doppelpaare einer Gruppe derart bemessen sind, daß die Übertragungszahlen W₁, m₂, m₃ der aus zwei, vier, acht oder sechzehn usw. Einzel transformationsgliedern bestehenden Gruppen je für eine erste, zweite, dritte, vierte Durchlaßfrequenz f_v f₂, f_s, f_t usw. gleich Z₂JZ_x werden, wobei Z₁ und Z₂ die Wellenwiderstände der Übertragungsleitung vor und hinter dem Filter bedeuten.

ίο

4. Ultrahochfrequenzbandfilter nach Anspruch ι bis 3 oder einem derselben, insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Paare von Transformationsgliedern aus gleichen Einzeltransformationsgliedern aufgebaut sind.

5. Ultrahochfrequenzbandnlter nach Anspruch ι bis 4 oder einem derselben, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßfrequenzen Z₁, f₂, f_s, f_i usw. einander unmittelbar benachbart sind.

6. Ultrahochfrequenzbandfilter nach Anspruch ι bis 5 oder einem derselben, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungszahlen der Einzeltransformationsglieder eines Paares bzw. einer Gruppe durch entsprechende Ausbildung der Transformationsglieder auf sehr große bzw. sehr kleine Werte gegenüber dem Werte Eins eingestellt sind.

7. Kombination des Gegenstandes des An-Spruchs ι oder eines der folgenden mit an Übertragungsleitungen angeschlossenen Stichleitungen.

8. Anordnung nach Anspruch 1 bis 7 oder einem derselben, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzeltransformationsglieder der Filter aus Blenden bestehen.

9. Anordnung nach Anspruch 1 bis 7 oder einem derselben, dadurch gekennzeichnet, daß

die Einzeltransformationsglieder der Filter von Übergangsstellen zweier verschiedenartiger Übertragungsleitungen, z. B. einer konzentrischen Doppelleitung mit Innenleiter in eine Hohlrohrleitung, gebildet sind.

10. Anordnung nach Anspruch 1 bis 7 oder einem derselben, dadurch gekennzeichnet, daß die Transformationsglieder der Filter von Unterbrechungsstellen eines oder beider Leiter der Übertragungsleitung, insbesondere des Innenleiters im Falle einer konzentrischen Doppelleitung, gebildet sind.

11. Die Anwendung des Gegenstandes der Ansprüche 1 bis 10 oder eines derselben bei Mehrfachtelefonie- oder Telegraphieanlagen.

12. Die Anwendung des Gegenstandes der Ansprüche 1 bis 10 oder eines derselben bei Ultrakurzwellensende- oder -empfangsanordnungen, die mit frequenzmodulierten Schwin^ gungen arbeiten.

13. Die Anwendung des Gegenstandes der Ansprüche 1 bis 10 oder eines derselben als Sperrfilter für Schwingungen einer oder mehrerer bestimmter Frequenzen.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 660 564, 664 363; französische Patentschriften Nr. 789 261,

858 435; britische Patentschrift Nr. 389 346;

USA.-Patentschriften Nr. 1 933 668, 2 106 768, 147807;

»The Bell System Technical Journal«, Bd. 16 (!937). S. 275 bis 302.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsche Patente Nr. 881 537, 889 024.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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