DE19816490A1 - Vorselektions-Filteranordnung für Hochfrequenzempfänger - Google Patents

Abstract

Bei einer Vorselektions-Filteranordnung für Hochfrequenzempfänger sind die auf unterschiedliche Durchlaß-Frequenzbereiche abgestimmten Filterschaltungen mindestens eingangsseitig als Serienresonanzkreise ausgebildet und unmittelbar mit dem Eingang verbunden; das Ein- und Ausschalten der einzelnen Filterschaltungen erfolgt mittels Schalter, die auf der dem Eingang abgewandten Seite der Serienresonanzkreise angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorselektions-Filteranordnung für Hochfrequenzempfänger laut Oberbegriff des Hauptanspruches.

Filteranordnungen dieser Art sind bekannt. Sie werden in kommerziellen Hochfrequenzempfängern beispielsweise im Kurzwellenbereich zur Empfangsverbesserung eingesetzt. Die auf unterschiedliche Durchlaßfrequenzbereiche und Bandbreiten abgestimmten voneinander entkoppelten Filterschaltungen werden über ein- und ausgangsseitige Relais-Schalter, Dioden-Schalter oder Halbleiterschalter ein- und ausgeschaltet. Mechanische Relaisschalter sind zwar intermodulationsarm, nutzen sich mit der Zeit jedoch ab. Diodenschalter und Halbleiterschalter besitzen den Nachteil, daß sie unerwünschte Störprodukte (Harmonische und Differenztöne zweiter und höherer Ordnung) erzeugen können.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorselektions-Filteranordnung zu schaffen, die diese Nachteile der bekannten Anordnungen vermeidet.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorselektions-Filteranordnung laut Oberbegriff des Hauptanspruches durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß der Erfindung sind unmittelbar am Eingang vor der eigentlichen Filteranordnung keine Schalter vorgesehen, sondern die einzelnen Filterschaltungen sind standig und bleibend mit ihren eingangsseitigen Serienresonanzkreisen unmittelbar mit dem Eingang verbunden. Als besonders vorteilhaft hat es sich deswegen erwiesen, die einzelnen Filterschaltungen als T-Filterschaltungen auszubilden und diese sowohl eingangsseitig als auch ausgangsseitig über die Serienresonanzkreise fest mit dem Eingang bzw. Ausgang zu verbinden. Die erfindungsgemäße Anordnung hat noch den zusätzlichen überraschenden Vorteil, daß die ein- und ausgangsseitigen Serienresonanzkreise der abgeschalteten Filterschaltungen zu Polstellen im Sperrbereich der gerade eingeschalteten Filterschaltung werden. Dadurch werden die sonst ungenutzten Teile der abgeschalteten Filter zu einer Flankenversteilerung des gerade wirksamen Filters ausgenutzt und hierdurch wird die Selektion der Filteranordnung wesentlich verbessert. Darüberhinaus besitzt eine erfindungsgemäße Filteranordnung gegenüber bekannten Lösungen den Vorteil, daß die Zahl der benötigten Schalter deutlich niedriger ist und hierdurch Kosten gespart und bessere HF-Eigenschaften erzielt werden. Die Anordnung kann durch die Verwendung von einstufigen Halbleiterschaltern auch noch billiger werden. Da bei der erfindungsgemäßen Anordnung die einzelnen Schalter mit deutlich reduzierter Hochfrequenzspannung beaufschlagt sind, können Halbleiterschalter wesentlich problemloser eingesetzt werden und die Linearität der Filteranordnung wird deutlich erhöht, da gesperrte Halbleiterschalter mit reduzierter Hochfrequenzbandbreite die kleinstmöglichen Nichtlinearitäten und Intermodulationprodukte erzeugen. Durch die Vermeidung von ein- und ausgangsseitigen Schaltern wird auch die Einfügungsdämpfung der Filteranordnung minimiert und so die Empfindlichkeit erhöht.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorselektions-Filteranordnung mit n geschalteten und jeweils auf n unterschiedliche Durchlaßbereiche abgestimmten Filterschaltungen F1 bis Fn, die jeweils zwischen dem Eingang E, der beispielsweise unmittelbar mit einer Empfangsantenne verbunden ist, und einem Ausgang A, der beispielsweise mit dem Mischer eines Überlagerungsempfängers verbunden ist, angeordnet sind. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist jede der auf unterschiedliche Durchlaßbereiche und unterschiedliche Bandbreiten abgestimmte Filterschaltung F1 bis Fn als T-Schaltung ausgebildet, besteht also aus jeweils einem eingangsseitigen Serienresonanzkreis SE1 bis SEn, einem ausgangsseitigen Serienresonanzkreis SA1 bis SAn sowie einem Parallelresonanzkreis P1 bis Pn. Die eingangsseitigen Serienresonanzkreise SE1 bis SEn sind zusammengefaßt und ständig mit dem Eingang E verbunden, die ausgangsseitigen Serienresonanzkreise SA1 bis SAn sind ständig und bleibend mit dem Ausgang A verbunden. Parallel zu den Parallelresonanzkreisen P1 bis Pn sind jeweils Schalter D1 bis Dn geschaltet, die vorzugsweise als Diodenschalter oder Halbleiterschalter ausgebildet sind und durch eine nicht dargestellte Steuerschaltung betätigbar sind. Bei geöffnetem Schalter ist die jeweilige Filterschaltung aktiviert, wie dies für den Bereich 1 durch den offenen Schalter D1 in Fig. 1 dargestellt ist. Bei geschlossenem Schalter ist der Parallelresonanzkreis kurzgeschlossen und diese Filterschaltung ist also ausgeschaltet, wie dies für den Bereich n mit dem geschlossenen Schalter Dn in Fig. 1 dargestellt ist. T-Filterschaltungen haben die Eigenschaft, daß ihre Serienresonanzkreise SE und SA und auch der Parallelresonanzkreis P jeweils etwa auf die gleiche Mittenfrequenz abgestimmt sind. Wenn beispielsweise die Filterschaltung von Bereich 2 eingeschaltet ist (D2 - nicht dargestellt - offen) und alle anderen Bereiche 1 und 3 bis n ausgeschaltet (D1 bzw. D3 bis Dn geschlossen) sind, so sind trotzdem alle Serienresonanzkreise SE1 und SE3 bis SEn und SA1 und SA3 bis SAn weiterhin parallel am Eingang E bzw. Ausgang A angeschaltet und diese Serienresonanzkreise der ausgeschalteten Filterschaltungen werden damit zu Polstellen im Sperrbereich der eingeschalteten Filterschaltung des Bereiches 2 und versteilern dadurch die Flanken der Filterschaltung F2.

Bei Vorselektions-Filteranordnungen dieser Art, wie sie beispielsweise bei sogen. Allwellenempfängern mit Langwellenbereich benutzt werden, ist es sinnvoll, die tiefstfrequente Filterschaltung als Tiefpaß auszubilden. Hierfür hat sich eine 5-gliedrige Tiefpaßschaltung nach Fig. 2 als besonders vorteilhaft erwiesen. Die Kapazität der Kondensatoren wird dadurch etwa verdoppelt und die Kondensatoren über einen Schalter D in Serie mit einer Induktivität 2L miteinander verbunden. Bei geschlossenem Schalter D ist zwischen Eingang E und Ausgang A ein normaler Tiefpaß wirksam. Bei offenem Schalter D ergibt sich eine doppelte Nullstelle im Durchlaßbereich des Tiefpaßfilters etwa bei der 0,6-fachen Grenzfrequenz, so daß auch bei offenem Schalter D Polstellen im Durchlaßbereich des nächsten Filters vermieden werden, wie dies ohne der Serieninduktivität 2L der Fall wäre. Damit wird auch bei ausgeschalteter Tiefpaßschaltung eine Versteilerung der benachbarten Filterschaltungen und eine Reduktion der Hochfrequenzspannung am Schalter D erreicht.

Ausgangsseitig sind die in Fig. 1 vorgesehenen Serienresonanzkreise SA nicht unbedingt erforderlich, die Parallelresonanzkreise P1 bis Pn könnten auch unmittelbar über zusätzliche Schalter mit dem Ausgang verbunden sein.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind die einzelnen Filterschaltungen F1 bis Fn so dimensioniert, daß zwischen den einzelnen Frequenzbereichen 1 bis n Lücken bestehen. Wenn eine breitbandige lückenlose Vorselektion gewünscht wird, können zwei solche kammfilterartigen Anordnungen nach Fig. 1 über Zusatzschalter zusammengeschaltet werden.

Claims (6)

1. Vorselektions-Filteranordnung für Hochfrequenzempfänger mit mehreren auf unterschiedliche Durchlaß-Frequenzbereiche (1 bis n) abgestimmten, getrennt ein- und ausschaltbaren Filterschaltungen (F1 bis Fn), dadurch gekennzeichnet, daß die Filterschaltungen mindestens eingangsseitig als Serienresonanzkreise (SE1 bis SEn) ausgebildet und unmittelbar mit dem Eingang (E) verbunden sind und das Ein- und Ausschalten der einzelnen Filterschaltungen (F1 bis Fn) mittels Schalter (D1 bis Dn) erfolgt, die auf der dem Eingang (E)abgewandten Seite der Serienresonanzkreise (SE1 bis SEn) angeordnet sind.

2. Filteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Filterschaltungen (F1 bis Fn) eine T-Schaltung ist, deren eingangsseitiger Serienresonanzkreis (SE1 bis SEn) mit dem Eingang (E) und deren ausgangsseitiger Serienresonanzkreis (SA1 bis SAn) mit dem Ausgang (A) verbunden ist.

3. Filteranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Querelement mindestens einer der T-Filterschaltungen (F1 bis Fn) als Parallelresonanzkreis (P1 bis Pn) ausgebildet ist und mindestens einem der Schaltelemente dieses Parallelresonanzkreises der Ein-Aus-Schalter (D1 bis Dn) parallelgeschaltet ist.

4. Filteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Filterschaltungen als Tiefpaßfilter mit zwei parallelgeschalteten Querkondensatoren (2C) ausgebildet ist und der Ein-Aus-Schalter (D) zwischen diesen beiden Querkondensatoren angeordnet ist (Fig. 2).

5. Filteranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Tiefpaßfilter vom Grade 5 oder ungeradzahlig größer ist.

6. Filteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter Relaisschalter, Diodenschalter oder Halbleiterschalter sind.