DE977707C

DE977707C - Elektrisches Hochfrequenzfilter, das zwischen verschiedenen, raeumlich getrennten Roehrenstufen eines Hochfrequenzgeraetes eingeschaltet ist

Info

Publication number: DE977707C
Application number: DES24614A
Authority: DE
Inventors: Georg Dr-Ing Bosse
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1951-08-29
Filing date: 1951-08-29
Publication date: 1968-07-11

Description

Elektrisches Hochfrequenzfilter, das zwischen verschiedenen, räumlich getrennten Röhrenstufen eines Hochfrequenzgerätes eingeschaltet ist Filter der Hochfrequenztechnik werden gewöhnlich zwischen Röhrenstufen eines Hochfrequenzgerätes, z. B. einer Empfangs- oder Sendeanordnung eingeschaltet. Die Kapazitäten der vorangehenden und nachfolgenden Röhren werden dabei, wenigstens teilweise, in den Abstimmkreisen mit verwendet. Oft sind die Röhrenstufen, die durch das Hochfrequenzfilter miteinander verbundenwerden sollen, räumlich nicht unmittelbar benachbart, z. B. in verschiedenen Einschüben eines Verstärkergestells angeordnet. Die Bauteile müssen dann durch ein Kabel miteinander verbunden werden. Dies bereitet insbesondere bei höheren Frequenzen, z. B. im Bereich von 5 bis 50 MHz, erhebliche Schwierigkeiten. Die Spannung muß am Leitungseingang heruntertransformiert und am Ausgang zweckmäßig wieder heraufgesetzt werden, wenn man an die hochohmigen Verstärkerröhren anpassen will. Übertrager lassen sich jedoch in diesem Frequenzgebiet nicht genügend ideal bauen. Der komplizierte Verlauf des Kabeleingangswiderstandes verändert den Dämpfungsgang des vorgeschalteten Filters in unkontrollierbarer Weise.
Es ist bereits eine Verstärkeranordnung bekanntgeworden, die aus einzelnen, voneinander getrennten Teilen besteht. Die Verbindung der einzelnen Teile erfolgt über eine Koppelleitung derart, daß sich in Verbindung mit den den einzelnen Röhrenstufen zugehörigen Resonanzkreisen ein bandpaßartiger Vierpol ergibt. Bei dieser bekannten Anordnung ist jedoch eine transformatorische Kopplung über die induktiven Elemente der einzelnen Resonanzkreise erforderlich, die sich insbesondere dann nur schwer mit der erforderlichen Reproduzierbarkeit realisieren läßt, wenn das zur Anpassung an den Wellenwiderstand der Verbindungsleitung erforderliche Übersetzungverhältnis relativ groß sein muß, da in diesem Fall für die Sekundärseite der transformatorischen Ankopplung nur ein geringer Teil der Gesamtinduktivität herangezogen werden kann.
Es ist ferner eine Verstärkeranordnung bekanntgeworden, bei der zwischen zwei aufeinanderfolgenden Röhren ein Spannungsteiler vorgesehen ist, dessen Teilerverhältnis frequenzunabhängig ist. Abgesehen davon, daß dieser bekannten Anordnung eine andere Aufgabenstellung als dem Erfindungsgegenstand zugrunde liegt, ist zur Lösung dieser Aufgabe ein -v-Glied vorgesehen, in dessen Querzweigen Parallelresonanzkreise liegen, die im Längszweig über einen Serienresonanzkreis verbunden sind.
Ferner ist eine Verstärkeranordnung bekanntgeworden, bei der die Kopplung aufeinanderfolgender Röhrenstufen über kapazitive Spannungsteiler erfolgt, die über einen Leitungsabschnitt miteinander verbunden sind. Die dort verwendete Kopplung wirkt jedoch als niederohmige Leitungskopplung, bei der die Frequenzabhängigkeit der Leitung auf das Gesamtverhalten der Kopplungsanordnung praktisch keinen Einfluß hat.
Gemäß der Erfindung werden sowohl der vorhergehenden als auch der nachfolgenden Röhrenstufe Filterteile zugeordnet und die Verbindungsleitung, insbesondere einschließlich etwaiger Verbindungsstecker od. dgl., abgestimmt und als Filterbestandteil benutzt. Es lassen sich so die eingangs behandelten Schwierigkeiten sicher vermeiden.
Es lassen sich Hochpässe, Tiefpässe und Bandpässe realisieren. Im folgenden sei dieAusführungsform eines Bandpaßelementes mit eingeschaltetem Leitungsstück näher betrachtet.
Die Schaltung des Bandpasses ist in der Fig. i dargestellt. Wenn das Leitungsstück K wesentlich kürzer als eine halbe Wellenlänge ist, kann das leer laufende halbe Leitungsstück durch eine Kapazität CL, das kurzgeschlossene halbe Leitungsstück durch eine Induktivität LL darstellen: Zu beiden Seiten des Leitungsstückes sind Längs- und Querkapazitäten C1 und C, eingeschaltet. Die Schaltung nach Fig. i kann man nach dem Satz von Bartlett in die Kreuzschaltung nach Fig. 2 umwandeln. Dieses Glied ist ein Bandpaßelement mit dem Wellenwiderstand der Klasse a.. Es kann mit anderen Bandpaßgliedern der gleichen Klasse reflexionsfrei zusammengeschaltet werden.
Für die Anpassung an die Abschlußwiderstände eignet sich das dargestellte Bandpaßelement noch nicht besonders gut, weil R und Z nur an einer Stelle des Durchlaßbereiches übereinstimmen können. Durch entsprechende Halbglieder L', C kann der Wellenwiderstand aber leicht in den Wellenwiderstand des üblichen Bandpaßgrundgliedes der Klasse b übergeführt werden. Es ergibt sich so die Ausführungsform der Fig. 3. Weitere Glieder mit dem gleichen Wellenwiderstand können auch hier beliebig angeschlossen werden.
Der Nennwert des äußeren Wellenwiderstandes wird um so größer, je länger das Leitungsstück und je geringer die relative Bandbreite des Filters ist. Die auf beiden Seiten des Leitungsstückes vorgeschalteten Kapazitätsdreiecke lassen jedoch eine zusätzliche Widerstandsübersetzung in weiten Grenzen zu, so daß man praktisch beliebige äußere Anpassungswiderstände verwirklichen kann. Sie brauchen nicht auf beiden Seiten gleich zu sein.
Statt der Kapazitäten kann man an das Leitungsstück K auch Induktivitäten anschalten und kommt dann zu Bandpaßgliedern mit dem reziproken Wellenwiderstand. Auch können die Halbglieder zu beiden Seiten der Leitung umgedreht werden. Man kommt dann zu kleineren, äußeren Wellenwiderständen.

Claims

PATENTANSPRüCHE: i. Elektrisches Hochfrequenzfilter, insbesondere für das Frequenzgebiet zwischen 5 und 5o MHz, das zwischen verschiedenen, räumlich getrennten Röhrenstufen eines Hochfrequenzgerätes, z. B. einer Sende- oder Empfangsanordnung, eingeschaltet ist und das aus einer gegenüber der halben mittleren Betriebswellenlänge wesentlich kürzeren Verbindungsleitung besteht, der zu beiden Seiten Längs- und Querkapazitäten zugeschaltet sind, dadurdh gekennzeichnet, daß die Längs- und Querkapazitäten derart bemessen sind, daß sie zusammen mit der Verbindungsleitung ein Bandpaßglied der Wellenwiderstandsklasse d bilden.
2. Abänderung des Höchfrequenzfilters nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß statt der Kapazitäten zu beiden Seiten Induktivitäten eingeschaltet sind, so daß sich ein Bandpaßelement mit dem reziproken Wellenwiderstand ergibt.
3. Hochfrequenzfilter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß es durch Zuschaltung entsprechend bemessener Halbglieder in ein Bandpaßelement mit dem Wellenwiderstand der Klasse b umgewandelt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 7o7 652; USA.-Patentschriften Nr. 1708 950, 2:220 922, 2 360 475; K. S. Johnson, »Transmission Circuits for Telephonic Communication«, 4th Printing, New York 1929, S. 186 und 187; F. E. T e r m a n, »Radio Engineers Handbook« i. Auflage, 4th Impression, New York und London 1943 S. 194 und 195; J. Wallot, »Einführung in die Theorie der Schwachstromtechnik«, .
4. Auflage, Berlin 1944, S. 148 und 149; »Very High Frequency Techniques«, herausgegeben vom Research Laboratory Harvard University, Vol. II, New York und London, r947, S. 653 bis 656;