Pierwszenstwo: Opublikowano: 17.VIII.1965 (P 110 521) 07.IX.1964 Niemiecka Republika Demokratyczna 17.Y.1967 53407 KI. 21 g, 34 MKP h 03 h rwZ |ISLlOTEKA| UKD Twórcawynalazku: Joachim Bellack Wlasciciel patentu: VEB Fernmeldewerk Leipzig, Lipsk (Niemiecka Re¬ publika Demokratyczna) Filtr pasmowo-zaporowy Przedmiotem wynalazku jest filtr pasmowo-za¬ porowy. W technice telekomunikacyjnej potrzebne sa czesto uklady, które wycinaja stosunkowo was¬ kie pasma z przenoszonej przez dane urzadzenie bardzo szerokiej wstegi czestotliwosci, na przyklad wymagane jest dla czestotliwosci 16,0 kHz tlumie¬ nie powyzej 2,5 N przy równoczesnym tlumieniu pozostalych czestotliwosci przenoszonego pasma to jest od 12,0 do 15,7 kHz i od 16,3 do 252 kHz po¬ nizej 0,2 N, oraz przy znieksztalceniach tlumienio- wych ponizej 0,01 N i wspólczynniku odbicia mniejszym od 10%. Dodatkowa trudnosc stanowi tu utrzymanie wymienionych warunków w duzym za¬ kresie zmian temperatury.W znanych rozwiazaniach filtrów pasmowo-za- porowych stosowane sa zasadniczo uklady typu T zlozone z obwodów rezonansowych LC oraz uklady krzyzowe. Jako elementy skladowe stosowane sa cewki, kondensatory, kwarce, obwody magneto- strykcyjne itp. Filtry pasmowe zaporowe wedlug znanych rozwiazan konstrukcyjnych wykazuja sze¬ reg wad utrudniajacych spelnienie wymienionych wyzej warunków. W ukladach typu T, przy waskim pasmie zaporowym, stratnosc elementów obniza dzialanie zaporowe filtru a opornosc falowa waha sie znacznie w pasmie zaporowym i na jego gra¬ nicach. Wartosc nominalna opornosci falowej jest przy tym bardzo duza, co stwarza trudnosci przy przenoszeniu w szerokim zakresie czestotliwosci bez znieksztalcen. Elementy kwarcowe i magnetostryk- cyjne sa drogie.Zadaniem wynalazku jest zatem stworzenie ukla¬ du filtru pasmowo zaporowego, który nie wykazy- 5 walby wymienionych wyzej wad.Zgodnie z wynalazkiem zadanie to zostalo roz¬ wiazane w ten sposób, ze w ukladzie filtru krzyzo¬ wego, przy zaniku skladowych urojonych dla cze¬ stotliwosci podlegajacej tlumieniu po uwzglednie- 10 niu opornosci strat elementów, skladowe rzeczy¬ wiste obu galezi przeciwstawnych uczynione zosta¬ ly jednakowo wielkie. Przy zwiekszaniu odstepu od czestotliwosci podlegajacej tlumieniu znika wplyw skladowych rzeczywistych i w ten sposób powstaja 15 zakresy przepustowe. W przeciwienstwie do zna¬ nych dotychczas ukladów, wynalazek stwarza moz¬ liwosc wymiarowania pasm zaporowych.Uklad podany na fig. 1 stanowi punkt wyjscio¬ wy opisu sposobu dzialania filtru wedlug wyna- 20 lazku. Oba obwody rezonansowe (równolegly i sze¬ regowy) zestrojone sa na taka sama czestotliwosc fQ, a opornosci pozorne wzgledem Z2 sa przeciw¬ stawne. Bez opornosci Rx i R2 uklad przedstawia znany czwórnik wszechprzepustowy. Przez odpo- 25 wiednie dobranie wartosci tych opornosci uklad tlu¬ mi silnie czestotliwosc f . Opornosci te powinny byc przy tym utworzone w calosci lub czesciowo przez opornosci strat obwodów rezonansowych.Z rozwazan teoretycznych wynikaja wzory obli- 30 czeniowe: 5340753407 l2- —V Qi • Q, ; c2= , o0 z^o/g,^, Li = "* / Qi • Qi ¦; ct = V" Qi • Q, Z • xo0 Jezeli Qi = Q2 = Q co w praktyce jest latwe do uzyskania wówczas otrzymuje 6ie: Z • Q L2= — ; d = 1 *o L,= co0 Q ¦; C2 — Z • o0 Q Q Z • co0 gdzie Z oznacza opornosc robocza, Q — dobroc ob¬ wodu rezonansowego, fQ — czestotliwosc rezonan¬ sowa i co0 pulsacje.Przy czestotliwosci rezonansowej f0 otrzymuje sie przy niejednakowych dobrociaeh Rx = R2 = Ri = = R2, przy jednakowych dobrociach R2 = R2 = Z a tym samym stalosc opornosci falowej. Przez zmiane wielkosci Qi, Q2 mozna wplywac na ksztalt krzywej tlumienia.Uklad wedlug wynalazku wykazuje szereg korzy¬ sci. Wspólczynnik odbicia jest na przyklad bardzo maly w calym zakresie czestotliwosci lacznie z pas¬ mem tlumionym, a w przypadku ekstremalnym mo¬ ze nawet zniknac. Nie przeszkadzaja równiez stra¬ ty a nawet moga byc wzglednie duze, poniewaz jest to korzystne dla stalosci tlumienia. Do cewek moga byc stosowane ponadto rdzenie scinane, a wspól¬ czynnik temperatury opornosci strat moze byc kom¬ pensowany za pomoca dolaczonych oporników z ujemnym wspólczynnikiem temperaturowym. Ko¬ rzystne jest takze to, ze opornosc falowa moze byc latwo dopasowana do opornosci zamykajacej, a po¬ nadto zbedne sa wszelkie kosztowne elementy jak kwarce itp.Z obliczen filtru uniwersalnego latwo wywniosko- 5 wac, ze opornosci rzeczywiste obwodów rezonanso¬ wych musza byc jednakowe przy czestotliwosci re¬ zonansowej podlegajacej tlumieniu. Dotychczas sta¬ rano sie jednak uzyskac mozliwie najmniejsze war¬ tosci opornosci rzeczywistych, aby w ten sposób 10 otrzymac uklad o elementach mozliwie czysto reak- tancyjnych. Wynalazek obral w tym zakresie po raz pierwszy odmienna droge.Fig. 2 przedstawia przyklad wykonania filtru pasmowego zaporowego wedlug wynalazku dla cze- 15 stotliwosci 16 kHz, którego poszczególne elementy odznaczaja sie nastepujacymi wartosciami liczbo¬ wymi: Z = 150 Q, C3 = 50 uF, C4 = 1200 pF, L3 = 1,97 mH, L4 = 27,2 |*H, L5 = 82,1 mH, R3 = 300 Q i R4 = 75 Q. Uklad tego czlonu uzyskano po 20 przeliczeniu wedlug znanych metod ukladu przed¬ stawionego na fig. 1. Uklad ten spelnia wszystkie warunki podane na wstepie. Fig. 3 przedstawia krzywa tlumienia lancucha zlozonego z dwóch czlo¬ nów wedlug fig. 2. 25 PL