Als Frequenzweiche dienende Kreuzgliedschaltung Frequenzweichen haben
die Aufgabe, ein über :einen Übertragungskanal einlaufendes Frequenzgemiisch nach
Frequenzen oder Frequenzbereichen zu trennen. Die Aufgabe tritt z. B. auf in Trägerwelllensystemen
mit Mehrfachausnutzung der Leitungen oder beim Drahtfunk zur Trennung der Sprachfrequenz
von der übertragungs.frequenz.Cross-link circuits serving as a crossover have crossovers
the task of following a frequency mix arriving via: a transmission channel
Separate frequencies or frequency ranges. The task occurs z. B. on in carrier wave systems
with multiple use of the lines or with wire radio to separate the voice frequency
of the transmission frequency.
Die einfachste Anordnung hiervon ist in AbU. i dargestellt. Ein Hochpaß-
und ein Tiefpaßfilter sind mit ihren Eingangsklemmen parallel an die ankommende
Leitung geschaltet. Das Tiefpaßfilter läßt nur die Frequenzen unterhalb .seiner
Grenzfrequenz hindurrh, .das, Hochpaßfilter umgekehrt nur die Frequenzen, die oberhalb
seiner Grenzfrequenz liegen. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß sich die beiden
Filter gegenseitig beeinflussten. Die Anordnung läßt sich daher praktisch nur dann
verwenden, wenn bereits, die Grenzfrequenzen der beiden Filter genügend weit auseinanderliegen.The simplest arrangement of this is in AbU. i shown. A high pass
and a low-pass filter have their input terminals parallel to the incoming one
Line switched. The low-pass filter only lets the frequencies below its
Cutoff frequency hindurrh, .das, high-pass filter reversed only the frequencies that are above
its cut-off frequency. This arrangement has the disadvantage that the two
Filters influenced each other. The arrangement can therefore only be practically implemented
use, if already, the cut-off frequencies of the two filters are sufficiently far apart.
Günstiger ist in dieser Beziehung die ebenfalls. bekannte Anordnung
nach Abb. 2, d. h. in ihr wird der Nachteil der gegenseitigen Beeinflussung der
beiden Filter in der Vornpar.allelschaltung vermieden. Die Schaltung Abb.2entsteht
aus der Schaltung Abb.5, welche ihnersieits eine bekannte Sparschaltung der Kreuzgleds.chaltung
der Abb. q. ist, dadurch, @daß die Zweipole 2 Z1 und 2 Z2 durch passende Vierpole
hersetzt werden. In der .Schaltung Abb. 2 sind die Vierpole TP, sofern es, sich
um eine Tief-Hoch-Frequ;enzweiche handelt, Tiefpässe, und zwar im allgemeinen: zueinander
widerstandsreziproke Filter. Im Sperrbereich der Tiefpässe, also für hohe Frequenzen,
wirken die beiden Filter im wesentlichen wie zwei widerstandsreziproke Reaktanzen
(Schaltung Abb.5 mit
wobei R der Widerstand des an die Sekundärwicklung des idealen übertragers Ue angeschlossenen
Apparates ist), so daß dort die Schaltung Abb.2 als Reaktanzvierpol mit praktisch
konstantem Wellenwiderstand ,R von links nach; rechts, durchlässig ist. Im Bereich
der tiefen Frequenzen dagegen wird in der Durchlaßrichtung von links nach rechts
gesperrt, da dann lein Vierpol gemäß Abb. 5 mit 2 Z1 = 2 Z2 = 2 R, d. h. eine abgeglichene
Brückenschaltung, vorliegt. Diagegen gehen. die tiefen Frequenzen nach den Ausgängen
der TP durch, die
ihrerseits. gegebenenfalls mit Hilfe von Übertragern.
in bekannter Weise parallel oder in Reihe geschaltet werden können. Ferner sind
noch ähnliche Frequenzweichen bekannt, welche zu anderen Sparsc'haltungea des Kreuzgliedes
der Abb.4 in derselben Beziehung stehen wie die Schaltung Abb.. 2 zur Schaltung
Abb. 5.This is also cheaper in this respect. known arrangement according to Fig. 2, ie in it the disadvantage of the mutual influence of the two filters in the Vornpar.allel circuit is avoided. The circuit in Fig.2 arises from the circuit in Fig.5, which is a well-known economy circuit of the Kreuzgleds.chaltung in Fig. Q. is, in that @ the two-pole 2 Z1 and 2 Z2 are set by matching four-pole. In the circuit in Fig. 2, the four-pole TP, if it is a low-high-frequency crossover, are low-pass filters, and in general: filters that are reciprocal resistance to one another. In the blocking range of the low-pass filters, i.e. for high frequencies, the two filters essentially act like two resistance-reciprocal reactances (circuit in Fig. 5 where R is the resistance of the apparatus connected to the secondary winding of the ideal transformer Ue), so that there the circuit Fig.2 as a four-pole reactance with a practically constant characteristic impedance, R from left to; right, is permeable. In the area of the low frequencies, however, the forward direction from left to right is blocked because there is then no four-pole connection as shown in Fig. 5 with 2 Z1 = 2 Z2 = 2 R, ie a balanced bridge circuit. Go against it. the low frequencies to the outputs of the TP through, which in turn. possibly with the help of transformers. can be connected in parallel or in series in a known manner. Furthermore, similar crossovers are known which have the same relationship to other sparsc 'holdings of the cross member of Fig. 4 as the circuit of Fig. 2 to the circuit of Fig. 5.
Solche Anordnungen haben jedoch zwei Nachteile. Zunächst ist ein Übertrager
notwendig,' der natürlich nicht absolut vollkommen sein kann. je größer jedoch :die
Abweichung von dem idealen Transformator ist, um so ungünstiger ist der Ab@gleich
der Brücke. Ferner müssen die beiden Tiefpaßfilter im allgemeinen verschieden (widerstandsreziprok)
ausgebildet sein.However, such arrangements have two disadvantages. First is a transformer
necessary, 'which of course cannot be absolutely perfect. the bigger, however: the
Deviation from the ideal transformer, the more unfavorable is the Ab @ equal
the bridge. Furthermore, the two low-pass filters must generally be different (resistance reciprocal)
be trained.
Nun sind ferner Filter nach Abb.3 bekannt, die durch Umbildung aus
den ebenfalls bekannten Filtern nach Abb. 4 mit zwei: paarweise gleichen Reaktanzen
Z1 und Z2 gewonnen werden können. Z1 und Z2 in den Längswiderständen von Abb. 3
sind identisch mit Z1 und Z2 von Abb.4. Die gekreuzten Widerstände R sind gleich
dem ohmisch angenommenen Widerstand des Sende- und Empfangsapparates, zwischen denen
das Filter Abb.. 3 oder Abb. 4 liegt. Anordnungen nach Abb..3 haben gegenüber den
@ebenfalls bekannten Brückenfiltern aus Reaktanzen, z. B. Abb. 4 und 5, -den Vorteil,
daß: Übertrager oder andere Schaltelemente gespart werden, während die Betriebsdämpfung,
von einer zusätzlichen, von der Frequenz unabhängigen Diämpfung abgesehen, genau
mit der der Schaltungen Abb.4 und 5 übereinstimmt.Now filters are also known according to Fig.3, which are made by reshaping
the also known filters according to Fig. 4 with two reactances that are identical in pairs
Z1 and Z2 can be obtained. Z1 and Z2 in the series resistances of Fig. 3
are identical to Z1 and Z2 of Figure 4. The crossed resistors R are the same
the ohmically assumed resistance of the sending and receiving apparatus, between them
the filter Fig. 3 or Fig. 4 is located. Arrangements according to Fig..3 have compared to the
Also known bridge filters from reactances, z. B. Fig. 4 and 5, -the advantage,
that: transformers or other switching elements are saved, while the operational damping,
apart from an additional attenuation that is independent of the frequency, exactly
corresponds to that of the circuits in Fig. 4 and 5.
Gemäß der Erfindung ist eine Frequenzweiche aus. zwei Längsimpiedanzen
-und, zwei gekreuzten Querimpedanzen aufgebaut, wobei. die beiden Längsimpedanzen
aus zwei gleichen: oder äquivalenten Filtern, z. B. Tiefpaßfiltern, bestehen. Eine
solche Frequenzweiche ist in. der Abb. 6 dargestellt. Mit R sind die gekreuzten
Querimpedanzen und mit P die beiden die Längsimpedanzen bildenden Tiefpaßfilter
bezeichnet. Das Frequenzgemisch aus tiefen und :hohen Frequenzen wird in ,der Abb.
6 von links her zugeführt. Rechts können die hohen Frequenzen und obere und unten
die tiefen Frequenzen abgenommen werden. Das eine Filter kann beispielsweisse an
der Ausgangsseite @durch einen geeigneten Widerstand abgeschlossen, und am Ausgang
des anderen Filters können die Frequenzen des Durchlaßbereichs des Filters (z. B.
die tiefen Frequenzen) entnommen werden. Nach dem anderen freien Klemmenpaa.r werden
dann die Frequenzen des, Sperrbereichs :der Filter durchgelassen. Grundsätzlich
lassen sich mit der Anordnung Abh.6 beliebig gute Frequenzweichen @erzielen, wenn
nur die Güte der Filter entsprechend groß ;gewählt wird. Anstatt :das eine Filter
mit seinem Olunschen Widerstand abzuschließen, kann man auch die beiden Filterausgänge
unter Zwischenschaltung eines Transformators; parallel oder in Reihe schalten (Abh.7
und 8). Eine Vereinigung zweier Schaltungen der Anordnung Abb. 6 führt zur Frequenzweiche
Abb:. 9, deren Wirkungsweise an Hand der Abbildung ohne weiteres ersichtlich ist.According to the invention, a crossover is off. two longitudinal impiedances
-and, two crossed transverse impedances built up, where. the two series impedances
from two equal: or equivalent filters, e.g. B. low-pass filters exist. One
Such a crossover is shown in Fig. 6. With R are the crossed ones
Transverse impedances and with P the two low-pass filters forming the longitudinal impedances
designated. The frequency mixture of low and: high frequencies is shown in Fig.
6 fed from the left. On the right you can see the high frequencies and upper and lower frequencies
the low frequencies are picked up. One filter can, for example, be on
the output side @ terminated by a suitable resistor, and at the output
of the other filter, the frequencies of the passband of the filter (e.g.
the low frequencies). After the other free terminal pair
then the frequencies of the, stop band: the filter passed. Basically
arbitrarily good crossovers @ can be achieved with the arrangement Dep. 6, if
only the quality of the filter is correspondingly large; is selected. Instead: one filter
to complete with its Olun resistance, you can also use the two filter outputs
with the interposition of a transformer; connect in parallel or in series (Dep. 7
and 8). A combination of two circuits of the arrangement Fig. 6 leads to the crossover
Fig :. 9, the mode of operation of which is readily apparent from the illustration.
Die neuen Fnequenzweichen Abb.6 und 9 haben den Vorzug, daß sie ohne
Verwendung von Übertragern: grundsätzlich ebenso scharfe Trennungen gestatten wie
die bekannten Anordnungen. Sie werden vorzugsweise dort Anwendung finden können,
wo die zusätzliiche von: der Frequenz unabhängige Dämpfung (z. B. 0,7 Neper) belanglos,
ist. Alle Schaltungen der Erfindung, auch Abb.7 und 8; haben den weiteren Vorzug,
daß stets zwei gleiche Filter benutzt werden können. Schließlich sei noch auf ',einten
anderen Unterschied zwischen den Anordnungen Abb. z und 6 hingewiesen, der in manchen
Fällen der Schaltung Abb.6 den Vorzug geben kann, nämlich, daß bei Energiezufuhr
im entgegengesetzten Pfeilsinne bei Abb.6 (im Gegensatz zu Abb. z) die an den Zugängen
der beiden Filter zugeführten Frequenzen, soweit sie im Durchlaßbereich der Filter
liegen, nach beiden Übrigen Klemmenpaaren durdhgelassen werden.The new frequency switches Fig. 6 and 9 have the advantage that they are without
Use of transformers: basically allow as sharp separations as
the known arrangements. They will preferably be used there,
where the additional attenuation independent of the frequency (e.g. 0.7 neper) is irrelevant,
is. All circuits of the invention, also Fig.7 and 8; have the further advantage
that two identical filters can always be used. Finally be up ', unite
another difference between the arrangements Fig. z and 6 noted, in some
Cases of the circuit Fig.6 can give preference, namely that with energy supply
in the opposite direction of the arrow in Fig. 6 (in contrast to Fig. z) those at the entrances
of the two filters fed frequencies, as far as they are in the pass band of the filter
are left behind after the two remaining pairs of terminals.