DE1944960C3 - Filtereinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung mit zwei quer zueinander verlaufenden und gegeneinander isolierten Leitern und einem bei der Überkreuzung der beiden Leiter angeordneten Magnetmaterial, das gyromagnetische Effekte zeigt, sowie mit einer Anordnung zum Anlegen einer zu filternden Schwingung an einem der vier Enden der beiden Leiter und einer Anordnung zum Abnehmen der gefilterten Schwingung an einem anderen der vier Leiterenden.

Aus der US-PS 32 99 376 ist eine Filtereinrichtung dieser Gattung bekannt, bei der die zu filternden Schwingungen am ersten Ende des einen Leiters zugeführt und die gefilterten Schwingungen am ersten Ende des anderen Leiters abgenommen werden. Die zweiten Enden der beiden Leiter sind jeweils mit einem Kurzschluß abgeschlossen, der mit anderen leitenden Elementen einen Resonator bildet. Das gyromagnetische Magnetmaterial in Form eines kugelförmigen Körpers aus Yttrium-Eisen-Granat ist zwischen den beiden Leitern am Ort ihrer Überkreuzung angeordnet. Im Beirieb, d. h. wenn dem ersten Ende des einen Leiters Schwingungen angelegt werden und gleichzeitig das gyromagnetische Material einem Magnetfeld ausgesetzt wird, wirkt diese bekannte Filtcreinrichliing als Bandfilter, indem es Schwingungen eines bestimmten Frequenzbereichs /um ersten [-!tide lies anderen Leiters koppelt, wahrend die Frequen/eri oberhalb und innerhalb dieses Frequenzbereichs zurückgewiesen werden.

Die Aufgabe der Erfindung bestellt darin, eint Filtereinrichtung der eingangs beschriebenen (ialtting .ils scharf trennendes Snerr oder Kerbfilier aus/iiU'L'en.

insbesondere für den Megahertz- oder Gigahertz-Bereich. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß einer der beiden Leiter mit einem energieabsorbierenden Abschluß versehen ist und daß sich die Anordnungen zum Anlegen und Abnehmen der Schwingungen an den beiden Enden des anderen Leiters befinden. Da der eine Leiter mit dem anderen s.ur bei einer bestimmten Frequenz, gekoppelt ist, die von der Stärke eines auf das isolierende Magnetmaterial

ίο einwirkenden magnetischen Feldes abhängt, werden die Schwingungen dieser Frequenz im Abschluß vernichtet, so daß sie an der zur Abnahme der Schwingungen dienenden Anordnung nicht erscheinen. Hierdurch wird ein Sperr- oder Kerbfilter erhalten, welches unerwünschte Schwingungen von Nut/signalschwingungen !rennen kann, beispielsweise in Entsiörungseinrichtungcn.

Die Erfindung und bestimmte vorteilhafte Ausgestaltungen werden im folgenden anhand eines in der

ίο Zeichnung dargestellten Ausführiingsbeispiels naher erläutert. Es zeigt

Fig. I eine Draufsicht auf ein Sperrfilter gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt in einer Ebene 2—2 der Fig. I.

Das als Ausführungsbeispiel der Erfindum· dargestellte Sperrfilter enthält einen Block 10 aus verlustarmen Isoliermaterial, auf dessen unterer Seite (Fig. 2) eine leitende, unmagnetische Schicht 12 angeordnet ist, während die Mitte der entgegengesetzten Seite des Blockes 10 eine muldenförmige Vertiefung 14 aufweist. Ein Streifen 16 aus einem unmagnetischen Leitermaterial erstreckt sich quer über die Oberseite des Blockes 10. Ein mittlerer Teil 18 des Streifens 16 ist verschmälert, wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, und nach oben gebogen.

wie Fig. 2 zeigt. Die Enden des Streifens 16 sind mit entsprechenden Miltelleitern 20 bzw. 22 von Koaxialanschlüssen 24 bzw. 26 verbunden. Dit¹ Außenleiter der Anschlüsse 24 und 26 sind über Leiter 2S bzw. 30 an die eine Grundplatte dienende Schicht 12 angeschlossen.

Auf der Oberseite des Blockes 10 ist noch ein zweiter unmagnetischer Leiter 32 angeordnet, der quer zur Richtung des Streifens 16 verläuft. Ein mittlerer Teil 34 des leitenden Streifens 32 ist verschmälert und nach unten in die muldenförmige Vertiefung 14 des Blockes 10 gebogen, so daß der mittlere Teil 18 des leitenden Streifens 16 und der mittlere Teil 34 des leitenden Streifens 32 im Abstand voneinander laufen und dementsprechend gegeneinander isoliert sind. Die einander abgewandten Enden des Leiters 32 sind jeweils über einen energieabsorbierenden Abschluß, z. B. je einen Abschlußwidersland 33, mit der als Grundplatte wirkenden Schicht 12 verbunden.

Zwischen den mittleren Teilen 18 und 34 der Leiter 16 und 32 ist ein /.. FJ. kugelförmiger Körper 36 aus einem

S5 isolierenden Magnetmalerial, das gyromagnetische Effekte zeigt, z. B. ein ferri- oder ferromagnetisches Material, angeordnet. Der Abstand zwischen den Leitcrteilen 18 und 34 sowie die Größe des kugelförmigen Körpers W> können, müssen jedoch nicht, so

ho bemessen sein, daß der Körper Ib keines der l.cilerleile 18 und J4 berührt. Dit Korper Jb wird in diesem Falle irgendwie, /. IJ. durch eine Isolation, /wischen den l.citerteilen IH und J4 so gehalten, (IaLl er diese I .eiterteile oder gegebenenfalls nur jincs dieser

ι ν I .eitert eile nicht bciulit I.

Der kugelförmige Körper 1β hegt 1111 Feld eines Magneten JH |)ie von dem .ils I lekliom.ignel .lusi'i'lnldelen Mai'iieli η IH ci/'iirii leliKiaike kann

mittels eines veränderlichen Widerslandes 40 eingestellt werden, welcher zwischen den Magneten 38 und eine nicht dargestellte Stromquelle für diesen Magneten geschaltet ist. Gewünschtenfalls kann selbstverständlich auch ein Permanentmagnet anstelle des Elektromagneten 38 verwendet werden.

Wenn der Körper 36 nicht vorhanden ist, sind die l.eiterleile 18 und 34 nicht miteinander gekoppelt und eine über den Anschluß 24 oder 26 zugeführte Schwingung erreicht den. anderen Anschluß 26 bzw. 24 praktisch unbeeinflußt. Wenn jedoch der Körper 36 vorhanden und das durch den Magneten 38 erzeugte Magnetfeld geeignet eingestellt ist, werden Schwingungen einer bestimmten Frequenz vom [.eilerteil 18 auf den Leiterteil 34 gekoppelt und in den Abschlußwidersländen JJ vernichtet, so daß dann die dem Anschluß 24 oder 26 zugeführten .Schwingungen der beireffenden Frequenz nicht mehr am anderen Anschluß 26 bzw. 24 :inkimini! Vermutlich m'.ier! das Magnetfeld \<n kugelförmigen Körper 36 und beschreibt d.oei eine oder mehrere Kegelflächen, wobei die Rotalionsfrequen/ von der Stärke des Magnetfeldes abhängt. Die beiden Leilerteile 18 und 34 sind mit diesem rotierenden Magnetfeld im Körper 36 gekoppeil und die Frequenz der gesperrten oder absorbierten Schwingung hangt von der Rotationsfrequenz ab.

Der Körper 36 kann aus einem bekannten ferromagnetischen Material bestehen, wie es z. B. als YIG (Yttrium-Eisen-Granat) bekannt ist. man kann jedoch auch irgendein ferrimagnetisches Material verwenden, das gyromagnetische Effekte zeigt. Es gibt auch noch andere feeromagnetische Materialien, die sich für den Körper 36 eignen. Der Durchmesser des kugelförmigen Körpers ist nicht sehr wesentlich, bewährt haben sich Werte zwischen etwa 0,1 J und 2,6 mm (1/200 bis l/IOZoll). Innerhalb gewisser Grenzen gilt, daß die Breiie des Sperrbereiches um so größer ist. j^ größer der Durchmesser des kugelförmigen Körpers 16 gewählt wird. Die Streifen 16 und 32 können etwa 0,025 mm dick sein und die Breiie ihrer verjüngten Teile 18 und 34 kann etwas kleiner sein als der Durchmesser des kugelförmigen Körpers 36. Die Streifen 16 und 32 sind in den mittleren Teilen 18 und 34 verjüngt, um die Stärke des Hochfrequenzfeldes im Bereich der verjungten Teile möglichst groß zu machen. Die verjüngten Teile 18 und 34 können aus einem Draht bestehen, der mit den übrigen Teilen der leitenden Streifen 16 und 32 leitend verbunden ist. Die Breiie der breiteren Teile der Streifen 16 und 32 ist nicht sehr wesentlich, sie kann ζ. Β etwa 5 mm betragen. Wieder innerhalb bestimmter Grenzen gilt, daß der Sperrbereich des beschriebenen Filters um so schmaler wird, je schmaler die verjüngten Teile 18 und 34 der Streifen 16 und 32 jind und je weiter diese Teile voneinander entfernt sind. Die Breite des Sperrbereiches des Filters kann also durch Wahl der Größe des kugelförmigen Körpers 36 .d der Breite der

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Bei der Herstellung eines Sperrfilters des beschriebenen Typs kann man von zwei Isolierblöcken ausgehen, von denen der eine ein durchgehendes Loch aufweist. An der einen Seite des nicht durchbrochenen Blockes wird eine Grundplatte entsprechend der Schicht 12 in Fig. 2 angebracht und ein Leiter, entsprechend dem Leiter 32—34—32 (Fig. 1) wird an der anderen Seite des nicht durchbrochenen Blockes befestgt. Der andere Block wird dann so auf den nicht durchbrochenen Block gelegt, daß der Streifen 34 quer über das Loch im anderen Block verläuft. In das Loch wird dann der kugelförmige Körper 36 gebracht und der andere Leiterstreifen entsprechend der Leiteranordnung 16—18—16 wird so auf der freiliegenden Seite des durchbrochenen Blockes angeordnet, daß er sich quer zum erstgenannten Leiterstreifen über das Loch erstreckt. Ein Filter dieser Bauart arbeitet auf dem eieichen Prinzip wie das Sperrfilter gemäß Fig. 1 und 2.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Filtereinrichtung mit zwei quer zueinander verlaufenden und gegeneinander isolierten Leitern und einem bei der Überkreuzung der beiden Leiter angeordneten Magnetmaterial, das gyromagnetische Effekte zeigt, sowie mit einer Anordnung zum Anlegen einer zu filternden Schwingung an einem der vier Enden der beiden Leiter und einer Anordnung zum Abnehmen der gefilterten Schwingung an einem anderen der vier Leiterenden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung eines Sperrfilters einer (34) der beiden Leiter (18,34) mit einem energieabsorbierenden Abschluß (33) versehen ist und daß sich die Anordnungen (24, 26) zum Anlegen und Abnehmen der Schwingungen an den beiden Enden des anderen Leiters (18) befinden.

2. Filtereipcichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der energieabsorbierende Abschluß aus einem Widerstand besteht.

3. Filtereinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Abstand zu den beiden Leitern (18,34) ein Basisleiter (12) erstreckt und daß der energieabsorbierende Abschluß (33) durch Widerstände gebildet ist, die jedes Ende des besagten eines Leiters (34) mit dem Basisleiter verbinden.

4. Filtereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnc, daß dt-r Basisleiter (12) auf einer Seite eines Isolators (1.1) angeordnet ist und daß mindestens ein Teil jedes der beiden Leiter (18, 24) an der anderen Seite des Isolators .!gebracht ist.