DE873432C - Elektrisches Filter - Google Patents

Description

• Elektrisches Filter Bei der Übertragung von Übergangsvorgängen, z. B. den Punkten eines Fernsehbildes, ergibt sich infolge der Dämpfungs- und Phasenverzerrung des Übertragungssystems eine Veränderung der Kurvenform der Vorgänge, die äußerst unerwünscht ist. Insbesondere tragen hierzu die bei' einer derartigen Übertragung häufig notwendigen Filter bei. Es ist bekannt, daß zufriedenstellendeErgebnisse dann erreicht werden können, wenn das Betriebsphasenmaß, bis in das Frequenzgebiet ausreichend hoher Sperrdämpfung linear ist und wenn außerdem die Betriebsdämpfung b nach dem Gesetz verläuft; mit k ist hierin eine Konstante und mit f die jeweilige Frequenz bezeichnet. Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, ein Filter zu schaffen, das diese bekannte Bedingung zu erfüllen gestattet.
• Zur Erreichung einer linearen Phase sind an sich bereits eine Reihe von Maßnahmen bekanntgeworden. So ist es beispielsweise bekannt, ein Filter in Kreuzglied- oder äquivalenter Form so aufzubauen und zu bemessen, daß den Maxima (Polstellen) der Reaktanzen des einen Zweiges Minima (Nullstellen) der Reaktanzen des anderen Zweiges entsprechen und umgekehrt.
• Hierbei werden im Durchlaßbereich die Resonanzstellen in gleichmäßigen Abständen angeordnet und nur im Übergangsgebiet nach der Grenzfrequenz zu dichter angeordnet. Das. Gebiet der Lirearisierung erstreckt sich hierbei jedoch nur auf den eigentlichen Durchlaßbereich des Filters. Außerdem wird auch nur das Vierpolphasenmaß, nicht jedoch das Betriebsphasenmaß lirearisiert. Unter Betriebsphäsenmaß ist dabei bekanntlich der Imaginärteil des Betriebsüberträzungsmaßes zu verstehen, wobei unter U" die halbe Leerlaufspannung Uo und unter J" der halbe Kurzschlußstrom jk des den Vierpol einspeisenden Generators zu verstehen ist und U2 die Spannung bedeutet, die am ausgangsseitigen Abschlußwiderstand des Vierpols und J2 den. Strom darstellt, der durch den Abschlußwiderstand fließt. Das Betriebsphasenmaß .ergibt sich, dabei als arithmetisches Mittel aus dem Phasenunterschied zwischen der Leerlaufspannung U,- und der- Spannung UZ und dem Phasenwinkel zwischen dem Kurzschlußstrom jk und dem Strom J2. Ist der Vierpol beiderseits angepaßt abgeschlossen, d. h. ist der Innenwiderstand des einspeisenden Generators gleich dem primären Wellenwiderstand des Vierpols und der Abschlußwiderstand gleich dem sekundären Wellen-Widerstand des Vierpols, so geht bekanntlich das Betriebsübertragungsmaß über in das Vierpolübertragungsmaß, eine komplexe Größe, _die sich zusammensetzt aus der Vierpoldämpfung und. dem Vierpolphasenmaß.
• Weiter ist es auch bereits bekannt, das Betriebsphasenmaß eines Filters zu linearisieren. Eine solche Lirearisierung kann in bekannter Weise dadurch erreicht werden, daß ein Filter in Kreuzglied- oder äquivalenter Form benutzt wird, bei dem die Eigenfrequenzen der beiden Zweige im Durchlaßbereich zueinander reziprok sind, in gleichen Abständen b voneinander liegen und nur einmal in der einen Reaktanz ein Intervall von 1,5 8, in der anderen Reaktanz hingegen zwei Intervalle von je 0,75 8 aufweisen. Hierbei hat zwangsläufig die Dämpfung im eigentlichen Übertragungsbereich soviel Nullstellen, wie Eigenfrequenzen der Reaktanzen vorhanden sind. . Es kann damit nur ein bestimmter Ebnungsgrad erreicht werden, es ist jedoch nicht möglich, damit die Dämpfung des Filters vom Durchlaß- zum Sperrbereich allmählich ansteigen zu lassen.
• Schließlich ist es auch bekannt, eine lineare Betriebsphase dadurch zu eireichen, daß man in einem Kreuzglied oder Äquivalent die Eigenfrequenzen der Reäktanzen in dem einen Zweige gegen die Grenzfrequenz zusammen-, im anderen auseinanderrücken läßt. Ein lineares Phasenmaß kann dann durch entsprechende Bemessung der Reaktanzen erreicht werden. Hierbei ergibt sich - aber ein verhältnismäßig hoher Aufwand.; Außerdem ist damit nicht ohne weiteres der gewünschte Grad der Lirearisierung erreichbar.
• Die Erfindung betrifft nun ein elektrisches Filter in Kreuzglied- oder äquivalenter Form der Dämpfungsklasse i und der Wellenwiderstandsklasse 2, insbesondere für die Übertragung elektrischer Impulse, dessen Betriebsphasenmaß bis in das Gebiet hoher Sperrdämpfung linear verläuft und dessen. Betriebsdämpfung b im Durchlaßbereich bis zum Dämpfungspol nach dem Gesetz verläuft. Gemäß der Erfindung ist bei einem derartigen Filter die theoretische (Vierpol-) Grenzfrequenz im wesentlichen - der Frequenz der Wellenwiderstandsnullstelle bzw. des Wellenwiderstandspols, während der Nennwellenwiderstarid ZO (Wellenwiderstand bei der Frequenz Null) das -fache bzw. das -fache des beidseitigen Abschlußwiderstandes ist. Die Bezeichnung Dämpfungsklasse i besagt dabei bekanntlich, daß sich für die Dämpfungsbezeichnung tg2 gesetzt nur eine Lösung in f 2 ergibt, während die Wellenwiderständsklasse 2 bedeutet, daß für `2 = i sich bei f2 zwei Lösungen ergeben.
• In der Fig. i ist beispielsweise ein gemäß der Erfindung aufgebauter Tiefpaß in Kreuzgliedform dargestellt. Der eineZweig, dieReaktanziX,besteht-dabei aus dem Reihenschwingkreis L1, C1, dem eine Induktivität L parallel geschaltet ist, während der andere Zweig, die Reaktanz jY, aus dem Reihenschwingkreis L2, C2 besteht. Die Bemessung hat nun so zu erfolgen, daß die Grenzfrequenz das I - -fache der Frequenz der 2,z5 Wellenwiderstandsnullstelle ist. Mit anderen Worten sind die Reaktanzen wie folgt zu bemessen In diesen Beziehungen ist mit R der beidseitige Abschlußwiderstand, mit f die jeweilige Frequenz und mit d die Vierpolgrenzfrequenz bezeichnet. Bei einer derartigen Bemessung erhält man einen Verlauf der Dämpfung b, wie ihn die Kurve 2 der Fig. 2 in Abhängigkeit von der Frequenz f zeigt. Die Sperrdämpfung folgt dabei mit einer sehr guten Näherung dem Gesetz _ e-b = cos2 k f .
• Setzt man für o,445, so ergibt sich nämlich die Kurve 3 der Fig. 2. Die Betriebsphase des Filters ist gleichzeitig lirearisiert bis zu einer Sperrdämpfung von etwa; 3 Neper, wie aus Kurve i der Fig. 2 zu ersehen ist. Seine Betriebsphase ist also weit über seine Grenzfrequenz hinaus lirearisiert.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Elektrisches Filter in Kreuzglied- oder äquivalenter Form der Dämpfungsklasse i und Wellenwiderstandsklasse 2, insbesondere für die Übertragung elektrischer Impulse, dessen BetriebsphasenmaB bis in das Gebiet hoher Sperrdämpfung linear verläuft und dessen Betriebsdämpfung b im DurchlaBbereich bis zum Dämpfungspol nach dem Gesetz verläuft, wobei mit k eine Konstante und mit f die jeweilige Frequenz bezeichnet ist, dadurch gekennzeichnet, daB die theoretische Grenzfrequenz im wesentlichen der Frequenz der Wellenwiderstandsnullstelle bzw. des Wellenwiderstandspols ist und der Nennwellenwiderstand Z, das -fache bzw. das -fache des beidseitigen AbschluBwiderstandes R ist.