DK143480B - Uhf-trimmekreds til fjernsynsmodtagere - Google Patents

Description

(19) DANMARK (I3

|j| 02) FREMLÆGGELSESSKRIFT on H3480 B

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Ansøgning nr. 143/74 (51) Int.ci.3 H 03 J 3/18 (22) Indleveringsdag 11. Jan. 1974 (24) Løbedag 11. Jan. 1974 5 (41) Aim. tilgængelig 12. Jul. 1974 (44) Fremlagt 24. aug. 1981 (86) International ansøgning nr. - (86) International indleveringsdag - (85) Videreførelsesdag - (62) Stamansøgning nr. -

(30) Prioritet 11. Jan. 1973, 2301134, DE

(71) Ansøger SABA GMBH, D-7730 Vlllingen/Schwarzwald, DE.

(72) Opfinder Bertram Fischer, DE: Gerhard Maler, DE.

(74) Fuldmægtig Ingeniørfirmaet Hofman-Bang & Bout ard.

<54) UHF-trimmekreds til f Jernsyns= modtagere.

Opfindelsen omhandler en Justerbar UHF-svingningskreds af den i krav l's indledning angivne art.

Svingningskredse til UHF-området opbygges enten med diskrete komponenter, eksempelvis som kendt fra beskrivelserne til de tyske patentskrifter nr. 1 277 392 og 1 111 682, eller med ® fordelte komponenter (transmissionslinier og hulrumsresonatorer), φ som kendt fra beskrivelserne til tysk fremlæggelsesskrift nr.

-et 1 253 778 og tysk patentskrift nr. 1 271 788.

ro -it

Da transmissionsliniekredse medfører en ret høj afstemningsud-g gift som følge af den med de større fremstillingstolerancer føl- 2 143480 gende frekvensafstemning ved smadring af eksempelvis bølgeresistansen, har man forsøgt andre udveje, eksempelvis som beskrevet i ovennævnte tyske patentskrift nr. 1 277 392, hvor der anvendes en induktiv afstemningskreds med en cirkulær afstemningsdel, der strækker sig over en bue på under 360°, og en fastsiddende glidekontakt. Der kendes også svingningskredse med under én vinding fra beskrivelserne til USA-paten-terne nr. 2 341 345, 2 442 615 og tysk offentliggørelsesskrift nr. 1 904 531. I ovennævnte tyske patentskrift nr. 1 111 682 anvendes cirkelformede Lecher-tråde med bevægelige glidekontak-ter.

Med henblik på miniaturisering og forenkling af den konstruktive opbygning samt nedbringelse af fremstillingsomkostningerne har man også allerede fremstillet UHF-resonanskredse af denne art med trykte kredse. Derved opstår der plane kvasitransmis-sionsliniekredse og lamellederafstemningsenheder, som beskrevet i tysk patentskrift nr. 1 296 225 og tysk fremlæggelsesskrift nr. 1 271 222.

Fra beskrivelserne til tysk fremlæggelsesskrift nr. 1 198 425, ovennævnte tyske patentskrift nr. 1 271 788 samt de tyske fremlæggelsesskrifter nr. 1 271 789, 1 766 734 og 1 766 682 kendes der transistoriserede afstemningskredse med kapacitansdioder, som er almindeligt benyttet nu til dags.

Selv om de efter den Thompson-ske svingningskredsformel beregnede særskilte reaktansspoler til UHF-svingningskredse i afstemningskredse yder en bedre feltfordeling og lettere fremstillelige afskærmninger end transmissionsliniekredsene, finder man dog i praksis en meget større udbredelse af disse. Disse svingningskredse, der kan være udformet som ledningskredse, lamellederkredse, transmissionsliniekredse eller kvasitransmissionsliniekredse, er strengt taget koaksiale svingningskredse med en for disse særegen, mere eller mindre kompliceret rumlig feltfordeling. Transmissionsliniekredse har ganske vist teoretisk set en homogen feltfordeling, men denne forstyrres af nødvendige udgangskoblinger og indgangssløjfer. Ved afstemningen må indgangslederen i mange tilfælde bøjes, hvilket medfører delvise bølgeresistansændringer, hvilket betyder en ekstra forstyrrelse i feltfordelingen.

3 143480

Koaksiale svingningskredse er især i det øverste UHF-område bedre end diskrete kredse. Dog er det vanskeligt at afskærme koaksiale svingningskredse fejlfrit i overensstemmelse med de sædvanlige krav, eksempelvis over for parasitsvingninger, da der som følge af den nødvendige feltfordeling også optræder højfrekvent energi i de omgivende husdele.

Som følge af kravene om parasitsvingningssikkerhed og en simpel afstemning er der derfor et udtalt ønske om at anvende diskrete kredse med luftspoler eller kernespoler med flere vindinger, især i delvis eller fuldt integrerede kredse. Sådanne kredse har dog den afgørende ulempe, at de medfører uønskede spredningskapaci-tanser, som bevirker indsnævringer af variationsområdet, og at større fremstillingstolerancer for spolerne i det mindste vanskeliggør justeringen. Især fremkalder udformningen af trykte spoler fordelte kapacitanser, som i UHF-områdef danner LC-serie-kredse, hvis resonansfrekvenser kan ligge i modtageområdet og fremkalde såkaldte "sugesteder".

Opfindelsen har til formål at tilvejebringe en induktiv svingningskredsopbygning, der kan fremstilles billigt og uden forstyrrende tolerancespredninger af et ledende materiale ud i ét og frit udragende og egnet til montering i en som et trykt kredsløb udformet UHF-kreds, og som yder en let justering, har et lille pladsbehov og undgår de ovennævnte ulemper ved de hidtil anvendte kredse.

Herunder viser drifts-Q-værdiberegninger, at Q-værdien ved anvendelse af transistorer i særskilte koblinger er uvæsentlig mindre sammenlignet med transmissionsliniekredse, fordi drifts-Q-værdien i overvejende grad bestemmes af indgangs- og udgangsimpedanserne af transistorerne. Herved er indsætningsdampningen fra afstemningselementerne endnu normal, fordi der alligevel hersker et stort forhold

QB

ζ’ hvor Qg er drifts-Q-værdien og Qq tomgangs-Q-værdien.

, 143480 4

Ligningen for indsætningsdæmpningen er: — = 10 log10 —±- .

^ x 2a Q0

Der må derfor findes et kompromis imellem indsætningsdæmpningen og filterselektionen.

Denne opgave løses ved hjælp af den i krav l*s kendetegnende del angivne konstruktion.

Ved udformningen af svingningskredsanordningerne som en cirkel, der fortrinsvis strækker sig over 270°, opnås ved valg og beregning af bredden b, længden 1, tykkelsen c og diameteren R, at resonansfrekvensen varierer inden for tilstrækkeligt brede grænser ved hjælp af kerneafstemning og derved kan afstemmes problemfrit. Desuden er det fordelagtigt, at broerne til lederpladen i hver anordning anvendes til fastholdelse og til den elektriske tilslutning og er således indbyrdes forbundne over underliggende broer, at der dannes gunstige højfrekvente spæn-dingsdelere over for den jordforbundne masse, henholdsvis udgangsstederne. Endelig muliggør ombøjningen af kredsdelene i et plan parallelt med lederpladens plan gunstige, dvs. meget korte, tilslutninger for kapacitansdioderne.

Opfindelsen forklares nærmere nedenfor i forbindelse med tegningen, hvor: fig. 1 viser en afstemningsblok ifølge opfindelsen med tre ved underliggende broer forbundne, diskret udførte reaktansspoler, fig. 2 viser et rektangulært udformet ledermaterialestykke, og fig. 3 er et principstrømskema for de på fig. 1 viste kredsdele.

Fig. 1 viser en af tre cirkelformede reaktansspoler 1, 2 og 3 bestående svingningskreds for en UHF-kanalvælger, monteret på 5 143480 en trykt lederplade, som bærer resten af koblingskredsen, idet broer 7, 8 og 9 er stukket igennem et bæremateriale 10 og et ledende lag 11 og sammenloddet med disse. Kapacitansdioder 4, 5 og 6 er ligeledes indloddet imellem den "varme ende" af reaktansspolerne og massen af det ledende lag 11. Inden i de som frit udragende udformede reaktansspoler 1, 2 og 3 er der indsat gevindlegemer 12, 13 og 14 af et isolationsmateriale, hvilke legemer indeholder diamagnetiske kerner 15, 16 og 17·

De imellem de "kolde ender" af svingningskredsens reaktansspoler 1, 2 og 3 og den jordforbundne masse 11 tilstedeværende broer 7, 8 og 9 udgør højfrekvensspændingsdelere, som ifølge det på. fig. 3 viste principstrømskema tilsammen med broer 18 og 19 tilvejebringer den induktive kobling imellem de tre svingningskredse. De bestemmer altså afstemningen og må dimensioneres som anført nedenfor for at kunne tilvejebringe den ønskede afstemning.

Dimensioneringen sker ifølge nedenstående formel, idet der først udgås fra formlen for en C-belastet Å/k-transmissionsliniekreds, og den relative længde beregnes ved — = — - arctg -i- , med v = -—......— , cm in, U/r-C*ZT [/ hvor ZL er bølgemodstanden af transmissionsliniekredsen, c lyshastigheden, v den specifikke hastighed, ^ur den relative permeabilitetskonstant, og £r den relative dielektricitetskonstant, og i tilslutning hertil følger en transformation til koncentriske anordninger med en ny reaktansspole ved at sammenligne fasen og den numeriske værdi ved ligningen: 6 143480

Lgkv. _ fh_ / 1_ \ 9 nH >f ’ ^ cosec2 2^. + cQtg * *

V V V

hvor igen er bølgemodstanden og v den specifikke hastighed.

De geometriske mål for den koncentriske spole beregnes af ligningen: = UlTR (L — - 0,5), nH n b ; (gesldende for én vinding og en cirkulær spole), hvor R er spolens middelradius og b er lederens bredde, og til slut beregnes de geometriske mål for forbindelsesbroerne ved ligningen: — = 2-1 /ln —+0,5 + 0,22 ^ ) , nH V Ώ b+c 1 / hvor b er lederens bredde, c lederens tykkelse og 1 lederens længde.

De i sidstnævnte ligning indgående størrelser b, c, 1 fremgår nærmere af fig. 2, der viser en rektangulært udformet leder.

Lederen kan dog også udformes med et andet tværsnitsprofil, eksempelvis cirkulærcylindrisk.

For at opnå de korteste tilslutninger til kapacitansdioderne 4, 5 og 6 og for at kunne afstemme bekvemt vinkelret på lederpladen er det hensigtsmæssigt at ombøje reaktansspolerne 1, 2 og 3, de isolerende legemer 12, 13 og 14 samt kernerne 15, 16 og 17 i en vinkel på 90° langs den på fig. 1 viste punkterede linie 20 til en stilling parallelt med lederpladen.