DE1929608A1 - Hochfrequenz-Bandfilter - Google Patents

Description

6790-69/3oh/Ro.
RCA 60 538
ua-Ser.No. 745 787
Filed: July 18, I968

Radio Corporation of America, New York, N.Y. (V.St.A.)

. Hochfrequenz-Bandf ilter.

Die Erfindung betrifft ein Hochfrequenz-Bandfilter, dessen Eingangs- und Ausgangsanschlüsse durch einen leitenden Streifen und durch einen zweiten, breiteren Leiter miteinander verbunden sind.

Es sind Bandpaßfilter bekannt, bei denen eine Eingangsschleife und eine Ausgangsschleife durch eine Kugel aus ferrimagnetischem oder ferromagnetischem Material miteinander gekoppelt sind. Die Herstellung solcher Filter ist kompliziert und teuer, und oft zeigen sie bei außerhalb des Filterbandes liegenden Frequenzen eine mangelhafte Entkopplung zwischen der Eingangs- und der Ausgangsschleife.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines verbesserten Bandpaßfilters, bei dem das Koppelelement zwischen den Eingangs- und Ausgangsteilen eine Kugel aus ferri- oder ferromagnetischem Material enthält.

Diese Aufgabe wird bei einem Hochfreqüenz-Bandpaßfilter, dessen Eingangs- und Ausgangsanschlüsse durch einen leitenden Streifen und durch einen zweiten, breiteren Leiter miteinander verbunden sind erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Streifen mit dem Leiter an einer Stelle zwischen den Anschlüssen durch '

j ein Kurzschlußelement verbunden ist und daß an der Verbindungs- ;

stelle des Streifens mit dem Kurzschlußelement ein Masseteil aus !

■ einem isolierenden magnetischen Material mit gyromagnetisehen |

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Eigenschaften angeordnet ist. j

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Die Erfindung ist im folgenden anhand"der Darstellungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:

B¹Ig. 1 eine Seitenansicht eines nach der Erfindung aufgebauten Filters und

Fig. 2 eine Draufsicht auf das in Fig. 1 dargestellte Filter.

Das Filter umfaßt einen Block 10 aus Isoliermaterial mit niedrigen Verlusten, dessen mittlerer Teil an einer Kante mit einem nichtmagnetischen leitenden Material 12 (Fig. 2) überzogen ist und der an einer nichtmagnetischen leitenden Grundplatte 14 befestigt ist, deren Oberseite wiederum das Material 12 berührt, wie Fig. 1 veranschaulicht. Auf der Grundplatte 14 ist ein weite- w rer Block 16 aus einem Isoliermaterial mit niedrigen Verlusten derart angeordnet, daß eine Kante des Blockes 16 das Material 12 berührt.

Auf der Oberseite der beiden Blocks 10 und 16 ist ein dünner schmaler nichtmagnetischer leitender Streifen 13, der als Mikrostreifen bezeichnet v/erden ^ann, In geeigneter Weise befestigt und steht mit dem leitenden Überzugsmaterial 20 an dessen mittleren Teil in Verbindung. Der Streifen 18 verläuft in einer geraden Linie über die Oberseiten der Blocks IO und 16. Eine Kugel 20 aus ferri- oder ferromagnetische!!! Material ist auf der Oberseite des Streifens 18 direkt oberhalb des Überzugs 12, beispielsweise durch einen Klebstoff, befestigt. Der überzug 12 erstreckt sich ) von der Oberseite zur Unterseite der Isolatoren 10 und 16 und Ist breiter als der Streifen 18,'aber schmaler als die Blocks 10 und 16, wie Fig. 2 erkennen läßt. Der Überzug 12 wirkt als Kurzschlußelement, welches die Grundplatte 14 mit' einem Punkt des Streifens , 18 koppelt. Anstelle des streifenförmigen Überzugs 12 können auch andere Arten von Kurzschlußelementen, beispielsweise ein kapazi- ; tives Element, verwendet werden. Die Breite des Überzugs 12 senk- j recht zum Streifen 18 gesehen Ist genügend groß, um eine gute Iso-i

lation zwischen den Anschlußverbindungen 22 und 24 zu gewährleiste^,

deren einer ein Eingangsanschluß und deren anderer ein Ausgangsanschluß sein kann.

Die gegenüberliegenden Enden des Streifens 18 sind elektrisch mit dem nicht dargestellt en Mittelleiter der betreffenden konzentrif-

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sähen Anschlüsse 22 und 24 verbunden, deren Außenleiter mit der Grundplatte 14 über Verbindungsstücke 26 und 23 verbunden sind. Ferner ist ein .Elektromagnet j>0 so angeordnet, daß seine Kraftlinien die Kugel 20 durchdringen. Der Elektromagnet 30 wird von einer nichtdargestellten Stromquelle gespeist, die mit den Anschlüssen jr-2 und 34 über einen einstellbaren Widerstand j5b verbunden sind, welcher in der Schaltung zwischen den Anschlüssen J;2 und )4 und dem Magnet ^O angeordnet ist.

Der beschriebene Aufbau hat zwei Schleifen, von denen eine denjenigen Teil des Streifens 18 umfaßt, der mit dem Innenleiter des Kopplungsanschlusses 22, dem Überzug 12, der Grundplatte 14 und als Rückleitung: mit dem Außenleiter des Koppelansehlusses 22 verbunden ist. Die andere Schleife umfaßt einen Teil des Streifens l8, der mit dem Innenleiter des Koppelanschlusses 24, dem Überzug 12, der Grundplatte 14 und als Rüekleitung mit dem Außenleiter des Koppelanschlusses 24 verbunden ist. Den beiden Schleifen ist der Überzug 12 gemeinsam, so daß bei Fehlen der Kugel 20 und des Magnetes jQ das gemeinsame Kurzschlußelement 12 die beiden Schleifen kurzschließt, so daß zwischen ihnen keine Kopplung besteht. Wegen der großen Abmessungen des Überzugs 12 in einer Richtung senkrecht zum Streifen 18 im "Vergleich zur entsprechenden Abmessung des Streifens l8 besteht außerdem nur eine sehr geringe Streukopplung zwischen den beiden Schleifen.

Vfenn die Kugel 20 und der Magnet 30 in der dargestellten und beschriebenen Art angeordnet sind, dann besteht eine Kopplung zwischen den beiden Schleifert bei einer Frequenz, die abhängig von der Stärke des der Kugel 20 durch den Magnet JO zugeführten magnetischen Feldes ist. Man kann annehmen, daß das magnetische Feld in der Kugel 20 so rotiert, daß es ein oder mehrere konische Oberflächen beschreibt und daß die Rotationsfrequenz von der Stärke des magnetischen Feldes abhängt, wodurch die beiden Schleifen infolge dieser Rotation des magnetischen Feldes gekoppelt werden und die Bandpaßfrequenz des Filters von der Rotationsfrequenz abhängt. Durch eine Einstellung des vom Magnet JO erzeugten magnetischen Feldes, beispielsweise durch Veränderung des Widerstandes 56, läßt sich das Frequenzband des beschriebenen Filters verändern. Gegebenenfalls kann der Magnet 30 durch einen Permanentmagnet

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ersetzt werden.

Die Kugel 20 kann· aus ferrimagnetischem Material sein, wel- '. ches z.B. als Yttriumeisen-Komplexverbindung bekannt ist; alternativ kann es auch aus irgend einem gut ferrimagnetisehen Material· bestellen, welches gyromagnetische Wirkungen zeigt. Bestimmte ferromagnetische Materialien sind ebenfalls als Material zur Herstellung der Kugel 20 brauchbar. Der Durchmesser der Kugel 20-ist nicht kritisch und kann beispielsweise 0,4 bis 0/8 mm betragene Innerhalb bestimmter Grenzen gilt, daß die Breite des Frequenzbandes des Filters mit der Größe der Kugel 20 zunimmt. Der- Streifen 18 kann ungefähr 25 /U dick und etwa 0,625 mm breit öder etwa in der gleichen Größenordnung wie der Durchmesser der Kugel 20 sein. In Grenzen gilt auch, daß das Frequenzband des Filters breiter wird," je schmaler der Streifen 18 wird. Daher läßt sich durch die Wahl der Größe der Kugel 20 und der Breite des Streifens 18 die Breite des Frequenzbandes des beschriebenen Filters, einstellen.... .

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Claims (5)

1. - 5 Patentansprüche

   .1.1 Hochfrequenz-Bandfilter, dessen Eingangs- und Ausgangsan-Λ-J
   Schlüsse durch einen leitenden Streifen und durch einen zweiten, I breiteren Leiter miteinander verbunden sind, dadurch gekennzei chnet, daß der Streifen (l8) mit dem Leiter (14) an einer Stelle zwischen den Anschlüssen (22, 24) durch ein Kurzschlußelement (12) verbunden ist und daß an der ;Verbindungsstelle des Streifens 0.8) mit dem Kurzschlußelement ι(12) ein Masseteil (20) aus einem isolierenden magnetischen !Material mit gyromagnetischen Eigenschaften angeordnet ist.
2. 2.) Hochfrequenz-Bandpaßfilter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (3°* J56) zur Erzeugung eines veränderbaren magnetischen Feldes, welches das Masseteil (20) durchdringt.
3. J>.) Hochfrequenz-Bandpaßfilter nach Anspruch 1, dadurch ;g e k e η η ζ e i ohne t , daß das Kurzschlußelement (12) ein Leiter ist, dessen Abmessungen senkrecht zur Richtung des Streifens (18) größer als die Querabmessung des Streifens an der Verbindungsstelle sind.
4. 4.) Hochfrequenz-Bandpaßfilter nach Anspruch 1, 2 oder j5, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen (18) auf einer Fläche von je zwei Isolierschichten (10, 16) befestigt ist, daß der breitere Leiter (14) auf dem gegenüberliegenden Flächen der Schichten befestigt ist, daß die Schichten (10, 16) aneinandergrenzende Kanten haben und daß das Kurzschlußelement (12) einen Leiter umfaßt, der zwischen den aneinandergrenzenden Kanten angeordnet ist.
5. 5.) Hochfrequenz-Bandpaßfilter nach Anspruch 1, 2 oder j5, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Masseteil eine Kugel (20) umfaßt, deren Durchmesser in der Größenordnung der Breite des Streifens (18) an 4er Verbindungsstelle ist.

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