DE2001611B2 - Arrangement for the capacitive coupling of band filters - Google Patents
Arrangement for the capacitive coupling of band filtersInfo
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Description
quenzen Undefinierte Übergangswiderstände zwischensequences Undefined contact resistances between
der Kondensatorachse und Mnsse ergeben können, so daß das Bandfilter trotzdem verstimmt wird.the capacitor axis and dimensions can result, so that the band filter is still detuned.
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur kapazi- 40 Die aufgezeigten Schwierigkeiten lassen sich jedochThe invention relates to an arrangement for capacitive 40 The difficulties identified can, however
tiven Kopplung von aus zwei Einzelkreisen bestehen- /ermeiden, wenn die Kopplungsanordnung zurtive coupling of consisting of two individual circles - avoid if the coupling arrangement for
den Bandfiltern mit Topfkreisen. stetigen kapazitiven Regelung der Bandbreite einesthe band filters with pot circles. continuous capacitive regulation of the bandwidth of a
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aus zwei Einzelkreisen bestehenden Bandfilters mit Verstimmung der Einzelkreise zu verhindern, die Topfkreisen gemäß der Erfindung ausgebildet wird, sich bei großem Regelbereich der kapazitiven Kopp- 45 Die erfindungsgemäße Kopplungsanordnung ist dalung zwangläufig ergibt. Gelöst wird diese Aufgabe durch gekennzeichnet, daß die gemeinsam cinstellerfindungsgemäß durch Anbringen besonderer, mit baren Kondensatorplatten des Koppelkondensators Masse verbundener Abschirmbleche. Durch diese mit je einem der Innenleiter der Topfkreise elektrisch Maßnahme wird erreicht, daß die unerwünschten leitend verbunden sind, daß zwei in der Höhe verKapazitäten gegen Erde, die zur Verstimmung der 50 setzte, feststehende und mit Masse verbundene Ab-Einzclkrcisc führen, unschädlich gemacht werden. schirmbleche vorgesehen sind, von denen das innereThe invention is based on the object, the band filter consisting of two individual circuits with To prevent detuning of the individual circles, the pot circles is formed according to the invention, 45 The coupling arrangement according to the invention is dalung inevitably results. This object is achieved by the fact that the jointly cinsteller invention by attaching special shielding plates connected to earth with ble capacitor plates of the coupling capacitor. Through this with one of the inner conductors of the pot circles each Measure is achieved that the undesired are conductively connected, that two in the amount of capacitance against earth, which set to detuning the 50, fixed and connected to earth ab-single-circle lead, be rendered harmless. shield plates are provided, of which the interior
Es ist bekannt, die Bandbreite und damit auch die Abschirmblech in einer Endstellung der Konden-It is known that the bandwidth and thus also the shielding plate in an end position of the condenser
Trennschärfe eines zweikreisigen Bandfilters kapa- satorplattcn den Innenseiten und das äußere, U-för-Selectivity of a two-circle band filter with capacitors on the inside and the outside, U-shaped
zitiv zu regeln, indem der Koppelkondensator mig gebogene Abschirmblcch in der anderen End-to regulate citively, in that the coupling capacitor slightly curved shielding plate in the other end
zwischen den Einzelkrciscn als Drehkondensator 55 stellung des Koppelkondensators d'„n Außenseitenbetween the individual circuits as a variable capacitor 55 position of the coupling capacitor on the outside
ausgebildet wird (Symmetrische, kapazitiv gekop- der Kondensatorplattcn gegenübersteht und daß dieis formed (symmetrical, capacitively coupled capacitor plates opposite and that the
pelte Bandfilter mit regelbarer Bandbreite von Abschirmblechc so angeordnet sind, daß die Ober-pelte band filters with adjustable bandwidth of shielding plate are arranged so that the upper
H. Frühauf, Hochfrequenztechnik und Elektro- kante des inneren Abschirmbleches auf gleicher HöheH. Frühauf, high frequency technology and electrical edge of the inner shielding plate at the same height
akustik, Bd. 50 (1937), S. 197 ff.). Wird die Kopp- mit den Untnkanicn des äußeren Abschirmblechesacoustic, vol. 50 (1937), p. 197 ff.). Is the coupling with the housing of the outer shielding plate
lung des Bandfilters und damit seine Bandbreite 60 liegt.development of the band filter and thus its bandwidth 60 is.
bzw. dessen Trennschärfe über einen weiten Bereich, Durch diese Anordnung der Abschirmblcche wirdor its selectivity over a wide range, Through this arrangement of the shielding plate
etwa zwischen 1/200 und 1/10 der Bandmittenfre- erreicht, daß einmal das zwischen den Kondensator-between about 1/200 and 1/10 of the band center fre-
quenz, geändert, so ergibt sich eine Verstimmung platten wirksame elektrische Feld beim Regeln be-frequency, changed, this results in a detuning plate effective electric field when regulating
der Einzelkreise und damit der Bandmittenfrequenz. einflußt wird und daß zum anderen die Erdkapazi-the individual circuits and thus the band center frequency. is influenced and that on the other hand the earth capacitance
Besonders unangenehm wirkt sich diese Verstim- 65 täten zwischen den Kondensatorplatten und MasseThis misunderstanding between the capacitor plates and ground has a particularly unpleasant effect
mung der Einzelkreise bei Bandfiltern für hohe Fre- beim Regeln konstant bleiben,mation of the individual circuits in band filters for high fre- quency control remain constant,
quenzen, z. B. im UKW-Bereich und darüber, aus. Es ist an sich auch bekannt, durch Einschiebensequences, e.g. B. in the VHF range and above. It is also known per se by pushing in
Um die Verstimmung der Einzelkreise bei der eines elektrisch leitenden Bleches die InduktivitätTo detune the individual circuits in an electrically conductive sheet metal, the inductance
einer aus zwei Windungen bestehenden Spule im Verhältnis von etwa 1 :1,2 zu ändern, sogenannte GuUlotinenspule (Handbuch für Hochfrequenz- und Elektrotechniker, Bd, 2, Abb. 60, S. 441). Die zwischen den Spulenwindungen eingeschobene Leiterfläche wirkt hier jedoch nicht als Abscbirrablecb, sondern, je nach ihrer Lage zwischen den Windungen, als mehr oder weniger starke Kurzschlußwindung. to change a coil consisting of two turns in the ratio of about 1: 1.2, so-called GuUlotinenspule (manual for high frequency and Elektrotechniker, Vol, 2, Fig. 60, S. 441). The conductor surface inserted between the coil turns does not act here as an abscissable, but, depending on its position between the windings, as a more or less strong short-circuit winding.
Einzelheiten der Erfindung und ihre Wirkungsweise werden im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels eines Bandfüters mit zwei Topfkreisen unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 erläutert.Details of the invention and its mode of operation are given below on the basis of an exemplary embodiment a tape feeder with two cup circles with reference to FIGS. 1 and 2 explained.
Fig. 1 zeigt das elektrische Ersatzschaltbild eines aus zwei Einzelkreisen aufgebauten Bandfilters mit Topfkreisen, dessen Bandbreite mit dem Koppelkondensator kapazitiv geregelt werden kann. L1 und C1 bzw. Ll und Cl sind die Induktivitäten und Kapazitäten der beiden gleichen Topfkreise, während C 3 die stetig veränderbare Koppelkapazität des Bandfilters ist. Mit CF und C'f sind die beiden parallel zu den Induktivitäten der Topfkreise liegenden, unerwünschten, aber nicht vernieidbaren Kapazitäten gegen Erde und mit L 3 und L 4 die Ein- und die Auskoppelschleife des Bandfilters bezeichnet.1 shows the electrical equivalent circuit diagram of a band filter made up of two individual circuits with pot circles, the bandwidth of which can be capacitively regulated with the coupling capacitor. L 1 and C1 or Ll and Cl are the inductances and capacitances of the two equal pot circles, while C 3 is the continuously variable coupling capacitance of the band filter. C F and C ' f denote the two unwanted, but not negligible, capacitances to earth that are parallel to the inductances of the pot circles, and L 3 and L 4 denote the input and output loops of the band filter.
Bei einer Koppelanordnung ohne die Merkmale der vorliegenden Erfindung würde sich die Größe der Kapazitäten C£ und C v bei unterschiedlicher Einstellung des Koppelgrades des Bandfilters mitändern und zu einer Verstimmung der Resonanzfrequenz der Topfkreise und damit der Bandmittenfrequenz führen. Die Verstimmung der Einzelkreise wird jedoch vermieden, wenn die Koppelanordnung nach der Erfindung ausgebildet ist.In a coupling arrangement without the features of the present invention, the size of the capacitances C £ and C v would change with different settings of the degree of coupling of the band filter and lead to a detuning of the resonance frequency of the pot circles and thus the band center frequency. The detuning of the individual circuits is avoided if the coupling arrangement is designed according to the invention.
F i g. 2 zeigt den konstruktiven Aufbau des bei dem zweikreisigen Bandfilter mit Topfkreisen verwendeten Kondensators, wobei die Fig. 2a die Draufsicht, die Fig. 2b die Vorderansicht und die Fig. 2c die Seitenansicht längs des in der Fig. 2b angegebenen Schnittes wiedergibt.F i g. 2 shows the structural design of the one used in the two-circuit band filter with cup circles Capacitor, with Fig. 2a the plan view, Fig. 2b the front view and the FIG. 2c shows the side view along the section indicated in FIG. 2b.
In der Fig. 2 sind I und 1' die beiden beweglichen Platten des Koppelkondensators (C 3 in Fig. 1) der beiden Topfkreise (LlICl und LVCl in Fig. 1). Die Kondensatorplatten 1 und 1' sind, gegeneinander isoliert, mit einer Antriebsvorrichtung 4, z. B. einem Spindeltrieb, gekoppelt. Über die Antriebsvorrichtung 4 werden die Kondensatorplatten 1 und 1' gemeinsam in gleicher Richtung stetig verstellt und so die Kopplung und damit die Bandbreite des Bandfilters geregelt. Die bewegliche Kondensatorplatte 1 ist über die Feder 2 elektrisch leitend mit dem Innenleiter 3 des oberen Topfkreises verbunden. In gleicher Weise ist die andere bewegliche Kondensatorplatte 1' des Koppelkondensators über eine Feder 2' elektrisch leitend mit dem Innenleiter 3' des unteren Topfkreises verbunden. Wegen der räumlichen Ausdehnung der Kondensatorplatten 1 und 1' sind zwischen den Kondensatorplatten 1 und 1' Kapazitäten gegen Masse vorhanden, deren Größe sich je nach der Einstellung des Koppelkondensators ändert und eine Verstimmung der Einzelkreise bedingt. Um die Verstimmung durch diese Erdkapazitäten zu vermeiden, sind gemäß der Erfindung zwei in der Höhe gegeneinander versetzte Abschirmblechc 5 und 6 (Fig. 2c) unterschiedlicher Länge (Fig. 2b) vorgesehen. Die Abschirmbleche S, 6 sind erfindungsgc/näß so angebracht, daß das eine, das innere Abschirmblech 5, den Innenseiten der beweglichen Kondensatorplatten 1 und 1', und das zweite, das äußere, in der Höhe gegen das andere Abschirmblech 5 versetzte und U-förmig gestaltete Abschirmblech 6 den Außenseiten der beweglichen Kondensatorplatten 1 und 1' zugekehrt ist. Je nach Einstellung der beweglichen Kondensatorplatten I und 1' (Fig. 2c) steht das innere Abschirmblech S den beiden Kondensatorplatten 1 und 1' mehr oder weniger gegenüber 'iod beeinflußt so das zwischen den Platten 1 und 1' wirksame elektrische Feld und damit die Kapazität des Koppelkondensators. Das gegen das innere Abschirmblech 5 in der Höhe versetzte, äußere, U-förmige Abschinnblech ö steht ebenfalls je nach Stellung der beweglichen Kondensatorplatten 1,Γ diesen mit mehr oder weniger großer Fläche gegenüber.In Fig. 2, I and 1 'are the two movable plates of the coupling capacitor (C 3 in Fig. 1) of the two pot circles (LlICl and LVCl in Fig. 1). The capacitor plates 1 and 1 'are insulated from one another, with a drive device 4, for. B. a spindle drive coupled. The capacitor plates 1 and 1 'are continuously adjusted jointly in the same direction via the drive device 4, thus regulating the coupling and thus the bandwidth of the band filter. The movable capacitor plate 1 is connected in an electrically conductive manner to the inner conductor 3 of the upper cup circle via the spring 2. In the same way, the other movable capacitor plate 1 'of the coupling capacitor is electrically conductively connected to the inner conductor 3' of the lower cup circle via a spring 2 '. Because of the spatial expansion of the capacitor plates 1 and 1 ', capacitances to ground are present between the capacitor plates 1 and 1', the size of which changes depending on the setting of the coupling capacitor and causes the individual circuits to be detuned. In order to avoid detuning caused by these earth capacitances, two shielding plates 5 and 6 (FIG. 2c) of different lengths (FIG. 2b) offset from one another in height are provided according to the invention. The shielding plates S, 6 are according to the invention attached so that one, the inner shielding plate 5, the inner sides of the movable capacitor plates 1 and 1 ', and the second, the outer, offset in height against the other shielding plate 5 and U- shaped shielding plate 6 facing the outer sides of the movable capacitor plates 1 and 1 '. Depending on the setting of the movable capacitor plates I and 1 '(Fig. 2c), the inner shielding plate S is more or less opposite the two capacitor plates 1 and 1' of the coupling capacitor. The outer, U-shaped cut-off plate, which is offset in height relative to the inner shielding plate 5, also faces, depending on the position of the movable capacitor plates 1, Γ these with a more or less large area.
Wie Untersuchungen femer ergeben haben, wird die Aufteilung der Erdkapazitäten zwischen den Kondensatorplatten 1, 1' und den Abschirmblechen 5, 6 eine besonders günstige, wenn die Abschirmbieche 5 und 6 so angebracht ν .rden, daß die Oberkante 8 des inneren Abschirmblecbes 5 auf gleicher Höhe mit den Unterkanten 9 des äußeren Abschirmbleches 6 liegt (Fig. 2c) und die Breite der Abschinnbleche außerdem etwas größer als diejenige der beweglichen Kondensatorplatten 1 und 1' gewählt wird.As studies have also shown, the division of the earth's capacities between the Capacitor plates 1, 1 'and the shielding plates 5, 6 are particularly advantageous if the shielding plates 5 and 6 attached so that the top edge 8 of the inner shielding plate 5 at the same height as the lower edges 9 of the outer shielding plate 6 is (Fig. 2c) and the width of the Abschinnbleche also slightly larger than that the movable capacitor plates 1 and 1 'is selected.
Mit den beiden erfindungsgemäßen Abschirmblechen 5 und 6, durch ihre besondere räumliche Anordnung sowie durch ihre Abmessungen wird erreicht, daß die Kapazität des Koppelkondensators — und damit die Kopplung des Bandfilters — stetig geändert wird, wobei die zwischen den Kondensatorplatten 1 bzw. 1' und den Abschirmblechcn 5 und 6 gegen Masse liegenden Erdkapazitäten im gesamten Regelbereich des Koppelkondensators konstant bleiben, so daß keine Verstimmung der Einzelkreise eintritt. Stehen die Kondensatorplatten 1 rnd Γ ganz unten, ragt das innere Abschirmblech 5 voll zwischen die beiden Kondensatorplatten 1 und 1'. Die Kapazität des Koppelkondensators (C 3) hat jetzt ihren kleinsten Wert. Die Kopplung der Einzelkreise ist am kleinsten und die Bandbreite des Bandfilters am schmälsten. Gleichzeitig sind die zwischen den Kondensatorplatten 1 bzw. 1' und dem inneren Abschirmblech 5 wirksamen Erdkapazitäten am größten, während die zwischen den Kondensatorplatten 1 bzw. 1/ und dem äußeren U-förmigen Abschirmblech 6 wirksamen Eidkapazitäten ihren geringsten Wert besitzen. Werden die Kondensatorplatten 1 und 1' aus dieser Endstellung nach oben hei ausgedreht, ragen sie mehr und mehr über das innere Abschirmblech 5 heraus. Im gleichen Maße nimmt das zwischen den Kondensatorplatten 1, Γ liegende elektrische Feld an Wirksamkeit zu, und die Kapazität des Kondensators wird größer. Die Kopplung der Einzelkreise wird stärker, und dementsprechend nimmt auch die Bandbreite des Bandfilters zu. Gleichzeitig nehmen aber, da die sich gegenüberstehenden Flächen der Kondensatorplaüe 1 bzw. 1' und des inneren Abschirmbleches 5 kleiner werden, die zwischen ihnen liegenden Erdkapazitäten ab, was zu einer Verstimmung der Einzelkreise führen würde. Um die Verstimmung der Einzelkreise zu verhindern, ist daher erfindungsgemäß das äußere, U-förmig gebogene Abschirmblech 6 vorgesehen. Seine Abmessungen und sein Abstand zu den Kondensatorplatten 1 bzw. I' sind nach einem weiterenWith the two shielding plates 5 and 6 according to the invention, due to their special spatial Arrangement and its dimensions ensure that the capacitance of the coupling capacitor - and thus the coupling of the band filter - is constantly changing, with the one between the capacitor plates 1 or 1 'and the Abschirmblechcn 5 and 6 against ground ground capacitances in the whole The control range of the coupling capacitor remains constant, so that no detuning of the individual circuits entry. If the capacitor plates 1 are right at the bottom, the inner shielding plate 5 protrudes fully between the two capacitor plates 1 and 1 '. The capacitance of the coupling capacitor (C 3) now has its smallest value. The coupling of the individual circuits is smallest and the bandwidth of the band filter is the smallest narrow. At the same time there are between the capacitor plates 1 or 1 'and the inner shielding plate 5 effective earth capacitances are greatest, while those between the capacitor plates 1 or 1 / and the outer U-shaped shielding plate 6 effective oath capacities at their lowest Possess value. If the capacitor plates 1 and 1 'are turned upwards from this end position, they protrude more and more over the inner shielding plate 5. That takes to the same extent between the capacitor plates 1, Γ electric field in effectiveness increases, and the capacitance of the capacitor becomes larger. The coupling of the individual circles becomes stronger, and accordingly the bandwidth of the band filter also increases. At the same time, however, there are those facing each other Areas of the capacitor plate 1 or 1 'and the inner shielding plate 5 become smaller, the earth capacities lying between them, which lead to a detuning of the individual circles would. In order to prevent the detuning of the individual circuits, according to the invention the external, U-shaped curved shielding plate 6 is provided. Its dimensions and its distance from the capacitor plates 1 and I 'are after another
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Erfindungsgedanken so gewählt, daß die durch das der Kondensatorplatte 1 bzw. 1' und dem äußerenConcept of the invention chosen so that the through the capacitor plate 1 or 1 'and the outer
Eindrehen der Kondensatorplatten 1 bzw. 1' in das Abschirmblech 6 minimal und diejenigen zwischenScrew the capacitor plates 1 or 1 'into the shielding plate 6 minimally and those between
äußere Abschirmblech 6 bewirkte Zunahme der Erd- der Kondensatorplatte 1 bzw. 1' und dem innerenouter shielding plate 6 caused an increase in the ground of the capacitor plate 1 or 1 'and the inner one
kapazitäten zwischen der Kondensatorplatte I bzw. 1' Abschirmblech 5 maximal.capacities between the capacitor plate I or 1 'shielding plate 5 maximum.
und dem Abschirmblech 6 ebenso groß ist wie die 5 Da die Kraftlinien des elektrischen Feldes zwi-Abnahme der Erdkapazitäten zwischen der Konden- sehen den beweglichen Kondensatorplatten 1 und 1' satorplatte 1 bzw. 1' und dem inneren Abschirm· nicht nur geradlinig, sondern auch gekrümmt verblech S. Auf diese Weise bleibt die Summe der zwi- laufen, ergibt sich in der Stellung kleinster Koppschen den Kondensatorplatten 1 bzw. 1' und den Ab- lung, in der sich die Kondensatorplatten 1 und Γ schirmblechen 5 bzw. 6 liegenden Erdkapazitäten io und das innere Abschirmblech 5 voll gegenüberkonstant. Eine Verstimmung der Einzelkreise tritt stehen, ein gewisser Grundwert der Kopplung, der somit nicht ein. Stehen die Kondensatorplatten 1 nicht weiter unterschritten werden kann. Damit kann und Γ in der oberen Endstellung und damit außer- auch die Bandbreite nicht unter einen bestimmten halb des inneren Abschirmbleches 5, so ist das zwi- Mindestwert herabgeregelt werden. In Weiterbildung sehen den Kondensatorplatten 1 bzw. 1' liegende 15 der Erfindung läßt sich der Wert der Grundkopplung elektrische Feld voll wirksam. Die Kapazität des aber noch weiter verringern, wenn ein zusätzliches, Koppelkondensators hat ihren größten Wert. Die mit Masse verbundenes Abschirmblech 7 an der Kopplung der Kreise ist am stärksten, die Bandbreite Unterkante des inneren Abschirmbleches 5 angedes Bandfilters am größten. In der oberen Endstel- bracht wird. Das Abschirmblech 7 vergrößert gleichlung, in welcher sich die Kondensatorplatten 1 und 1' ao zeitig auch die zwischen den Kondensatorplatten 1 und das äußere Abschirmblech 6 ganz gegenüber- bzw. 1' und Masse wirksamen Kapazitäten, so daß stehen, während das innere Abschirmblech 5 sich trotz der Verkleinerung der Kopplung und damit der außerhalb der Kondensatorplatten 1 und 1' befindet, Bandbreite keine Verstimmung der Einzelkreise einsind dementsprechend die Erdkapazitäten zwischen tritt.and the shielding plate 6 is the same size as the 5 Since the lines of force of the electric field between decrease the earth capacities between the condensate see the movable capacitor plates 1 and 1 ' plate 1 or 1 'and the inner shield · not only straight, but also curved sheet metal S. In this way, the sum of the two remains, results in the smallest Koppschen position the capacitor plates 1 or 1 'and the table in which the capacitor plates 1 and Γ shield plates 5 or 6 lying earth capacitances io and the inner shield plate 5 fully opposite constant. A detuning of the individual circles occurs, a certain basic value of the coupling, the thus not a. Are the capacitor plates 1 can not be undercut any further. So can and Γ in the upper end position and thus also the bandwidth not below a certain one half of the inner shielding plate 5, the minimum value is to be regulated down. In further training see the capacitor plates 1 or 1 'lying 15 of the invention, the value of the basic coupling electric field fully effective. However, reduce the capacity of the even further if an additional, Coupling capacitor has its greatest value. The shielding plate 7 connected to ground on the Coupling of the circles is strongest, the bandwidth lower edge of the inner shielding plate 5 is angedes Band filter the largest. In the upper end is brought. The shielding plate 7 increases the same, in which the capacitor plates 1 and 1 'ao are also those between the capacitor plates 1 and the outer shielding plate 6 completely opposite or 1 'and ground effective capacities, so that stand, while the inner shielding plate 5 is despite the reduction in size of the coupling and thus the outside of the capacitor plates 1 and 1 ', bandwidth no detuning of the individual circuits accordingly the earth capacities occurs between.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (3)
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DE19702001611 DE2001611C3 (en) | 1970-01-15 | 1970-01-15 | Arrangement for the capacitive coupling of band filters |
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DE19702001611 DE2001611C3 (en) | 1970-01-15 | 1970-01-15 | Arrangement for the capacitive coupling of band filters |
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1970
- 1970-01-15 DE DE19702001611 patent/DE2001611C3/en not_active Expired
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DE2001611C3 (en) | 1975-01-23 |
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Legal Events
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |