DE1566990C3

DE1566990C3 - Highly selective asymmetrical notch filter

Info

Publication number: DE1566990C3
Application number: DE19671566990
Authority: DE
Inventors: Fritz Heidenreich; Ulrich Thoms
Original assignee: Robert Bosch Elektronik GmbH
Current assignee: Robert Bosch Elektronik GmbH
Priority date: 1967-05-08
Filing date: 1967-05-08
Publication date: 1974-10-17
Also published as: DE1566990A1; DE1566990B2

Description

Die Erfindung betrifft ein hochselektives unsymmetrisches Sperrfilter, das aus einem sonst durchgelassep.en Frequenzbereich ein schmales Frequenzband unterdrückt, beispielsweise zum Sperren eines störenden Fernsehsenders in einer Fernschempfangsanlage, mit einer zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Sperrfilters liegenden Längsinduktivität, an die ein an seinem einen Ende geerdeter, auf die zu sperrende Frequenz abgestimmter erster Parallelresonanzkreis induktiv angekoppelt ist und die mit an ihren Enden angeschlossenen, kleinen Querkapazitäten ein Tiefpaßfilter in Form eines π-GUcdes mit einer über dem durchzulassenden Frequenzbereich liegenden Grenzfrequenz bildet und an deren beiden Enden außerdem über je einen Koppelkondensator das eine Ende eines am anderen Ende geerdeten, ebenfalls auf die zu sperrende Frequenz abgestimmten zweiten Parallelresonanzkreises angekoppelt ist, mit als koaxiale //4-Topfkreisc ausgebildeten Paralleiresonanzkreisen für die Verwendung des Sperrfilters im UHF-Bereich, beispielsweise im Fernsehbereich IV/V.The invention relates to a highly selective asymmetrical Notch filter that transforms an otherwise pass-through frequency range into a narrow frequency band suppressed, for example to block an interfering television station in a television reception system, with a series inductance lying between the input and the output of the notch filter to which a first parallel resonance circuit that is grounded at one end and tuned to the frequency to be blocked is inductively coupled and the small transverse capacitances connected at their ends Low-pass filter in the form of a π-GUcde with an over the frequency range to be passed forms the cut-off frequency and at both ends in addition, one end of a coupling capacitor that is grounded at the other end also has a coupling capacitor the frequency to be blocked is coupled to the tuned second parallel resonance circuit, with as a coaxial // 4-pot circlec trained parallel resonance circles for using the notch filter in the UHF range, for example in the IV / V television range.

Das Schaltungsprinzip eines derartigen Sperrfilters ist bekannt, um im VHF-Bereich einen einzigen Kanal bzw. einen bestimmten Teil eines Kanals auszusperren, ohne daß der Empfang der dem ausgesperrten Kanal benachbarten Kanäle zu sehr geschwächt wird. Dieses bekannte Sperrfilter ist aus konzentrierten Induktivitäten und Kapazitäten aufgebaut. The circuit principle of such a notch filter is known to be a single in the VHF range Lock out a channel or a specific part of a channel without receiving the locked out Channel is weakened too much. This well-known notch filter is off concentrated inductances and capacitances.

Soll auf der Grundlage des bekannten Schaltungsprinzips ein Sperrfilter für den UHF-Bereich, also z. B. für die Fernsehbereiche IV und V, entwickelt werden, so können in bekannter Weise an.die Stelle der konzentrierten Bauelemente wie Spulen und Kondensatoren Topfkreise aus koaxialen Leitungsstücken treten (Bergtold, »Fernseh-Fibel«,TeilIII, 1961, S. 33). Ein Parallelresonanzkreis wird in dem angegebenen Frequenzbereich beispielsweise durch einen //4-Topfkreis gebildet, wobei die AnkopplungShould a notch filter for the UHF range based on the known circuit principle, i.e. z. B. for the television areas IV and V are developed, so can in a known manner an.die point of the concentrated components such as coils and capacitors, pot circles emerge from coaxial line sections (Bergtold, "Fernseh-Fibel", Part III, 1961, p. 33). A parallel resonance circuit is, for example, in the specified frequency range a // 4-pot circle formed, with the coupling

an den Topfkreis mittels einer Koppelschleife vorgenommen werden kann, die einen kurzen, parallel zum Innenleiter des Topf kreises verlaufenden Abschnitt hat (Schröder, »El. Nachrichtentechnik«, Band I, 1959, S. 287 bis 300, Bild 164 a).can be made to the pot circle by means of a coupling loop, which has a short, parallel the section running to the inner conductor of the pot circle (Schröder, »El. Volume I, 1959, pp. 287 to 300, Fig. 164 a).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hochselektives unsymmetrisches Sperrfilter für den UHF-Bereich zu entwickeln, das einen besonders vorteilhaften mechanischen und hochfrequenztechnischen Aufbau hat.The invention is based on the object of providing a highly selective asymmetrical notch filter for the UHF range to develop, which is a particularly advantageous mechanical and high-frequency technical Structure has.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Sperrfilter der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die beiden 2/4-Topfkreise in Längsrichtung räumlich hintereinander angeordnet sind, daß das geerdete Ende des ersten Topfkreises an das nicht geerdete Ende des zweiten Topfkreises anliegt und daß die Längsinduktivität zwischen Eingang und Ausgang des Sperrfilters durch eine in der Nähe des geerdeten Endes des ersten Topfkreises quer zu diesem verlaufende Koppelschleife gebildet wird, die in an sich bekannter Weise durch zwei rechtwinklige Umbiegungen einen kurzen, parallel zum Innenleiter des Topfkreises verlaufenden Koppelabschnitt hat.According to the invention, this object is achieved in a blocking filter of the type mentioned at the outset by that the two 2/4 pot circles are arranged spatially one behind the other in the longitudinal direction, that the The grounded end of the first cup circle is in contact with the ungrounded end of the second cup circle and that the series inductance between the input and output of the notch filter by a near the earthed end of the first pot circle is formed transversely to this running coupling loop, which in In a known manner, by two right-angled bends, a short one, parallel to the inner conductor of the pot circle extending coupling section has.

Die Koppelschleife in der Nähe des geerdeten Endes des Innenleiters des ersten Topfkreises, also dort vorzusehen, wo die beiden Topfkreise aneinanderstoßen, ist sehr günstig, weil dadurch die von der Längsinduktivität an das nicht geerdete Ende des Innenleiters des zweiten Topfkreises anzukoppelnden Koppelelemente bzw. deren Anschlußdrähte sehr kurz gehalten werden können. Ein weiterer, wesentlicher Vorteil ist die Verwendung einer einzigen Koppelschleife für das Ein- und Auskoppeln der Hochfrequenzenergie.The coupling loop near the grounded end of the inner conductor of the first pot circle, that is Providing them where the two pot circles meet is very beneficial, because it means that the the longitudinal inductance to be coupled to the ungrounded end of the inner conductor of the second cup circle Coupling elements or their connecting wires can be kept very short. Another, essential one The advantage is the use of a single coupling loop for coupling and decoupling the Radio frequency energy.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die beiden Querkapazitäten des in dem Sperrfilter enthaltenen Tiefpaßfilters von den gegenseitigen Kapazitäten der beiden Leiter je einer gegen VA kurzen sowie durch die sich berührenden Wände beider Topfkreäse hin durchtretenden Doppelleitung gebildet sein, deren erster Leiter mit seinem einen Ende mit der quer durch den ersten Topfkreis verlaufenden Koppelschleife verbunden ist und mit seinem anderen Ende die eine Elektrode eines der beiden Koppelkondensatoren ist oder trägt, dessen andere Elektrode ein Abschnitt des Innenleiters des zweiten Topfkreises ist, während der zweite Leiter der Doppelleitung mit seinen beiden Enden mit der Gehäusewand verbunden ist.In a further embodiment of the invention, the two transverse capacitances of the low-pass filter contained in the blocking filter can be formed by the mutual capacitances of the two conductors each with a double line short towards VA and through the touching walls of the two pot cheese Coupling loop running transversely through the first pot circle is connected and at its other end is or carries one electrode of one of the two coupling capacitors, the other electrode of which is a section of the inner conductor of the second pot circle, while the two ends of the second conductor of the double line are connected to the housing wall connected is.

Die beiden im Verhältnis zu λ/4 kurzen Doppelleitungen erfüllen also eine Doppelfunktion, nämlich einmal die Funktion als Querkapazitäten des weiter oben erwähnten Tiefpaßfilters in Form eines rr-Gliedes und ferner die Funktion der ebenfalls erwähnten Doppelkondensatoren. Durch diesen Vorschlag ergibt sich ein einfacher und billiger Aufbau des hochselektiven Sperrfilters. The two double lines, which are short in relation to λ / 4 , thus fulfill a double function, namely the function of cross capacitances of the above-mentioned low-pass filter in the form of an rr element and also the function of the double capacitors also mentioned. This proposal results in a simple and inexpensive construction of the highly selective blocking filter.

Die Resonanzfrequenz der Topfkreise wird hauptsächlich durch deren räumliche Maße bestimmt. Die Selektivität des Sperrfilters ist so hoch, daß bei Temperaturschwankungen eine unzulässige Verstimmung auftreten würde. Dieses wird beispielsweise dadurch verhindert, daß parallel zu einem am nicht geerdeten Ende des Innenleiters eines jeden Topfkreises in bekannter Weise vorgesehenen Abstimmkondensator ein Keramikkondensator mit einem den Temperaturgang des Topfkreises ausgleichenden Temperaturkoeffizienten liegt.The resonance frequency of the pot circles is mainly determined by their spatial dimensions. the The selectivity of the blocking filter is so high that in the event of temperature fluctuations, an impermissible detuning would occur. This is prevented, for example, by not having a parallel to one on grounded end of the inner conductor of each pot circle provided in a known manner tuning capacitor a ceramic capacitor with a temperature adjustment of the pot circle Temperature coefficient lies.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung beziehen sich auf den Aufbau eines Gehäuses mit Querwand, Grundplatte und Deckel für die Ausbildung der beiden Topfkreise.Further advantageous refinements of the invention relate to the construction of a housing Transverse wall, base plate and cover for the formation of the two pot circles.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sowie deren Wirkungsweise seien an Hand der Zeichnungen erläutert, in denen ein Ausführungsbeispiel des hochselektiven unsymmetrischen Sperrfilters dargestellt ist. F i g. 1 bringt das Schaltungsprinzip eines bekannten Sperrfilters für den VHF-Bereich;Further details of the invention and its mode of operation are explained with reference to the drawings, in which an embodiment of the highly selective asymmetrical notch filter is shown. F i g. 1 shows the circuit principle of a known notch filter for the VHF range;

Fig. 2 ist ein Prinzipschaltbild des erfindungsgemäßen Sperrfilters für den UHF-Bereich;Fig. 2 is a schematic diagram of the inventive Blocking filter for the UHF range;

F i g. 3 bringt in natürlichem Maßstab eine Ansicht in die beiden Topfkreise, den gemeinsamen Deckel abgenommen;F i g. 3 brings a view of the two pot circles, the common lid, on a natural scale decreased;

F i g. 4 gibt einen Schnitt in der Ebene IV-IV der F i g. 3 wieder, wobei der Deckel gesondert darüber gezeichnet und das linke Ende des Innenleiters des rechten Topfkreises weggelassen ist.F i g. 4 gives a section in the plane IV-IV of FIG. 3 again, with the lid separately above it drawn and the left end of the inner conductor of the right pot circle is omitted.

Das Schaltungsprinzip eines bekannten Sperrfilters für den VHF-Fernsehbereich, das aus konzentrierten Induktivitäten und Kapazitäten aufgebaut ist, enthält entsprechend Fig. 1 eine zwischen einem Eingang 1 und einem Ausgang 2 liegende Längsinduktivität 3, an die ein erster auf die zu sperrende Frequenz abgestimmter Parallelresonanzkreis 4 induktiv angekoppelt ist. An jedem Ende der Längsinduktivität ist je ein Durchführungskondensator 5 bzw. 6 angeschlossen, dessen Durchführungsdraht eine Querkapazität nach Erde verursacht. Die Längsinduktivität 3 bildet mit den beiden Querkapazitäten ein Tiefpaßfilter in Form eines π-Gliedes mit einer über dem durchzulassenden Frequenzbereich liegenden Grenzfrequenz.The circuit principle of a well-known notch filter for the VHF television range, which is concentrated Is built up inductances and capacitances, according to FIG. 1 contains one between one Input 1 and an output 2 lying series inductance 3, to which a first on the to be blocked Frequency matched parallel resonance circuit 4 is inductively coupled. At each end of the series inductance a lead-through capacitor 5 or 6 is connected, the lead-through wire of which is a Caused transverse capacitance to earth. The series inductance 3 forms with the two transverse capacitances a low-pass filter in the form of a π-element with a cut-off frequency above the frequency range to be allowed to pass.

An jedem Ende der Längsinduktivität 3 des bekannten Sperrfilters ist außerdem mittels der beiden Durchführungskondensatoren 5, 6 über je einen Koppelkondensator 7 bzw. 8 ein ebenfalls auf die zu sperrende Frequenz abgestimmter, zweiter Parallelresonanzkreis 9 angeschlossen.At each end of the series inductance 3 of the known blocking filter, a second parallel resonant circuit 9, which is also tuned to the frequency to be blocked, is also connected by means of the two feed-through capacitors 5, 6 via a coupling capacitor 7 and 8, respectively.

Für den UHF-Bereich werden statt der beiden Parallelresonanzkreise 4, 9 entsprechend Fig. 3, 4 zwei Topfkreise 23, 24 rechteckigen Querschnitts verwendet, deren die Außenleiter darstellenden Wände von einem langgestreckten, rechteckigen Kasten mit einer Querwand 25 gebildet werden. Die beiden Topf kreise 23, 24 sind derart in Längsrichtung räumlich hintereinander angeordnet, daß das geerdete, rechte Ende des ersten Topfkreises 23 an das nicht geerdete Ende des zweiten Topfkreises 24 anliegt. For the UHF range, instead of the two parallel resonance circuits 4, 9 according to FIGS. 3, 4 two cup circles 23, 24 of rectangular cross-section are used, which represent the outer conductors Walls are formed by an elongated, rectangular box with a transverse wall 25. the two pot circles 23, 24 are arranged spatially one behind the other in the longitudinal direction that the grounded, right end of the first cup circle 23 rests against the ungrounded end of the second cup circle 24.

Innenleiter 13, 16 der Topfkreise 23, 24 sind mit ihren rechten Enden jeweils in die rechte Stirnwand ihres Topfes eingelötet, also dort geerdet. Mit ihren linken Enden sind die Innenleiter an je ein Statorpaket eines Abstimmkondensators 14 bzw. 17 angelötet. An diesen Enden sind die Innenleiter also nicht unmittelbar geerdet. Die Rotorpakete der Abstimmkondensatoren sind über je eine Kontaktfeder 26 mit der linken Stirnwand bzw. mit der Querwand 25 verbunden.Inner conductors 13, 16 of the pot circles 23, 24 are each in the right end wall with their right ends their pot soldered in, so earthed there. With their left ends, the inner conductors are each attached to a stator package a tuning capacitor 14 or 17 soldered on. So the inner conductors are at these ends not directly earthed. The rotor stacks of the tuning capacitors each have a contact spring 26 connected to the left end wall or to the transverse wall 25.

Parallel zu den Abstimmkondensatoren 14, 17 ist je ein Keramikkondensator 15, 18 mit einem den Temperaturgang des Topfkreises 23 bzw. 24 ausgleichenden Temperaturkoeffizienten geschaltet.In parallel with the tuning capacitors 14, 17 is a ceramic capacitor 15, 18 with one each Temperature response of the pot circle 23 or 24 switched compensating temperature coefficients.

Auf dem Boden eines jeden Topfkreises ist je eine von außen verstellbare Abstimmschraube 27 bzw. 28 vorgesehen. Durch Drehen dieser Schraube kannOn the bottom of each cup circle there is an externally adjustable tuning screw 27 or 28 intended. By turning this screw you can

man die Resonanzfrequenz des entsprechenden Topfkreises beeinflussen. Damit die jeweilige zusätzliche Kapazität zwischen den Schrauben und den Innenleitern 13, 16 möglichst klein bleibt, sind die Schrauben so angeordnet, daß ihre Achsen mit nennenswertem Abstand an den Achsen der Innenleitern vorbeigehen. Jede Schraube befindet sich näher zum geerdeten Ende des jeweiligen Innenleiters hin, damit die gewünschte Genauigkeit beim Abstimmen möglich ist.one is the resonance frequency of the corresponding pot circle influence. So that the respective additional capacitance between the screws and the inner conductors 13, 16 remains as small as possible, the screws are arranged so that their axes with significant Distance past the axes of the inner conductors. Each screw is closer to the grounded end of the respective inner conductor, so that the desired accuracy when tuning is possible.

Eine Koppelschleife 12 in der Fig. 3, die der Längsinduktivität 3 der F i g. 1 entspricht, verläuft von einer Eingangsklemme 10 quer durch den ersten Topfkreis 23 zu einer Ausgangsklemme 11. Sie liegt in der Nähe des geerdeten, rechten Endes dieses Topfkreises und hat durch zwei rechtwinklige Umbiegungen einen kurzen, parallel zum Innenleiter dieses Topfkreises verlaufenden Abschnitt, dessen Entfernung von dem Innenleiter 13 sowie von dem geerdeten Ende des Innenleiters und dessen Länge die Kopplung mit dem Topfkreis im wesentlichen bestimmt. Die Koppelschleife kann durch Löcher 38 in der Wandung des Topfkreises 23 isoliert hindurchtreten. A coupling loop 12 in FIG. 3, which the Longitudinal inductance 3 of FIG. 1, runs from one input terminal 10 across the first Cup circle 23 to an output terminal 11. It is close to the grounded right end of this Cup circle and has two right-angled bends, a short one parallel to the inner conductor of this Pot circle extending section, its distance from the inner conductor 13 and from the grounded The end of the inner conductor and its length essentially determines the coupling with the pot circle. The coupling loop can pass through holes 38 in the wall of the cup circle 23 in an isolated manner.

Infolge der weiter oben beschriebenen räumlichen Anordnung der beiden Topfkreise 23, 24 liegt die Koppelschleife auch nahe dem nicht geerdeten linken Ende des zweiten Topfkreises 24. Deswegen haben zwei durch die Querwand 25 hindurchtretende unabgeschirmte symmetrische Leitungen 19, 20, deren erster Leiter 29 bzw. 31 jeweils mit seinem einen Ende eine erste Elektrode 33 bzw. 34 trägt, eine gegen λ/4 kurze Länge und bilden zwei kleine Querkapazitäten, da ein jeder zweiter Leiter 30 bzw. 32 der symmetrischen Leitung 19 bzw. 20 an seinen beiden Enden mit der Gehäusewand verlötet ist. DieAs a result of the spatial arrangement of the two cup circles 23, 24 described above, the coupling loop is also close to the ungrounded left end of the second cup circle 24.Therefore, two unshielded symmetrical lines 19, 20 passing through the transverse wall 25 have their first conductors 29 and 31, respectively each with its one end a first electrode 33 or 34 carries a short length towards λ / 4 and form two small transverse capacitances, since every second conductor 30 or 32 of the symmetrical line 19 or 20 at its two ends with the housing wall is soldered. the

ίο symmetrischen Leitungen verlaufen dicht an der Innenseite der Wandungen der Topfkreise.ίο symmetrical lines run close to the Inside of the walls of the pot circles.

Die Elektrode 33 bzw. 34 steht jeweils einer zweiten Elektrode gegenüber, die von einem Abschnitt des mit dem Innenleiter 16 verbundenen Stators des Abstimmkondensators 17 gebildet wird. Die ersten und zweiten Elektroden ergeben jeweils Koppelkondensatoren 35, 36, die den Koppelkondensatoren 7, 8 der F i g. 1 entsprechen.The electrode 33 or 34 is in each case opposite a second electrode, which is from a section of the stator of the tuning capacitor 17 connected to the inner conductor 16 is formed. The first and second electrodes each result in coupling capacitors 35, 36, which form the coupling capacitors 7, 8 of FIG. 1 correspond.

Der langgestreckte, rechteckige Kasten der beidenThe elongated, rectangular box of the two

ao Topfkreise 23, 24 wird von einem gemeinsamen Deckel 21 der Fig. 4 abgedeckt, wobei federnde Zungen 22 sich gegen die Innenwandungen des Kastens legen. Der Boden des Kastens ist Teil einer die Wände des Kastens allseitig überragenden metallischen Grundplatte 37, die gleichzeitig als Montageplatte, ζ. B. für die Eingangsklemme 10 und die Ausgangsklemme 11, dient.ao pot circles 23, 24 is covered by a common cover 21 of FIG. 4, with resilient Tongues 22 lay against the inner walls of the box. The bottom of the box is part of a the walls of the box protruding on all sides metallic base plate 37, which also serves as a mounting plate, ζ. B. for the input terminal 10 and the output terminal 11 is used.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Highly selective asymmetrical notch filter, which consists of an otherwise let through frequency range suppresses a narrow frequency band, for example to block an interfering television station in a television receiving system, with a series inductance lying between the input and the output of the blocking filter which is a first parallel resonance circuit that is grounded at its end and tuned to the frequency to be blocked is inductively coupled and the small transverse capacitances connected at their ends have a low-pass filter in the form of a π-member forms with a cut-off frequency lying above the frequency range to be passed and at the two ends also one end of an am via a coupling capacitor each the other end grounded, also tuned to the frequency to be blocked, the second parallel resonance circuit is coupled, with parallel resonance circles designed as coaxial Λ / 4-pot circles for using the notch filter in the UHF range, for example in the IV / V television range, characterized in that the two; ./ 4-pot circles (23, 24) are arranged spatially one behind the other in the longitudinal direction that the grounded end of the first cup circle rests against the ungrounded end of the second cup circle and that the longitudinal inductivity (12) between input (IG) and output (11) of the notch filter through an in the Near the grounded end of the first pot circle (23) transversely to this coupling loop is formed, the one in a known manner by two right-angled bends short coupling section running parallel to the inner liner (i3) of the pot circle (23).

2. Blocking filter according to claim 1, characterized in that the representing the outer conductor Walls of the two coaxial cup circles (23, 24) arranged one behind the other have a common, Form housing divided approximately in the middle by a transverse wall (25).

3. Blocking filter according to claim 1 or 2, characterized in that the housing of the two coaxial cup circles (23, 24) have the shape of a on a serving as a mounting plate at the same time Base plate (37) attached, open at the top and closable by a common cover (21), elongated, rectangular box.

4. Blocking filter according to one of claims 1 to 3, characterized in that the two Cross capacitances of the low-pass filter due to the mutual capacitances of the two conductors (29, 30 and 31, 32) each one short against // 4 and passing through the transverse wall (25) of the housing Double line (19 or 20) are formed, the first conductor (29 or 31) with his one end is connected to the coupling loop (12) running transversely through the first cup circle (23) is and at its other end one electrode (33 or 34) of one of the two coupling capacitors (35 or 36) is or carries, the other electrode of which is a section of the inner conductor (16) of the second pot circle (24), while the second conductor (30 or 32) of the double line (19 or 20) is connected with its two ends to the housing wall.

5. blocking filter according to claim 4, characterized in that the double line (19 or 20) is an unshielded symmetrical line with two conductors (29, 30 or 31, 32), which are close to each other the inside of the housing wall.

6. Blocking filter according to one of claims 1 to 5, characterized in that parallel to one at the non-earthed end of the inner conductor (13 or 16) of each cup circle (23 or 24) tuning capacitor (14 or 17) provided in a known manner is a ceramic capacitor (15 or 18) with a temperature coefficient that compensates for the temperature variation of the cup circle located.

7. blocking filter according to one of claims 1 to 6, characterized in that in the External adjustable tuning screws (27, 28) provided for each wall of the housing Cup circle (23 or 24) are arranged so that their to the inner conductor (13 or 16) perpendicular Axes pass the inner conductors with a significant distance.