Die ADSL-Technologie ist eine Breitband-Telekommunikations- technologie zum Verbinden von Endteilnehmern mit einer Ver- mittlungsstelle. ADSL steht dabei für Asymetric Digital Subscriber Line. Die Übertragungsraten sind asymetrisch mit- einer hohen Übertragungsrate (> 1, 5MBit/s) von der Vermitt- lungsstelle zum Endteilnehmer und einer niedrigeren Übertra- gungsrate (< 800kBit/s) vom Endteilnehmer zur Vermittlungs- stelle. Neben der ADSL-Übertragung sollen daneben auch Tele- fongespräche über die selbe Leitung geführt werden können.

Zur Telefonie sollen dabei sowohl digitale Übertragungstech- nik (ISDN = Integrated Servcies Digital Network) und analoge Übertragungstechnik (POTS = Plain Old Telephone System) ge- nutzt werden. Damit Telefonie und ADSL-Übertragung sich nicht gegenseitig beeinflussen, wird ein sogenannter Splitter, das heißt eine Filterweiche mit Hochpassfilter und Tiefpassfil- ter, an das Ende der Übertragungsleitung geschaltet, wobei über den Hochpass die ADSL-Übertragung erfolgt und über den Tiefpass die Telefonie abgewickelt wird.

An das Tiefpassfilter werden besondere Anforderungen bezüg- lich Übertragungsfunktion, Gruppenlaufzeitverzerrung und Re- flexionsdämpfung gestellt. So liegen beispielsweise die An- forderungen bezüglich der Reflexionsdämpfung für analoge Te- lefone im Bereich von 200 Hz bis 4 kHz bei einer Reflexions- dämpfung >18dB sowie für 16 kHz bei einer Reflexionsdämpfung >14dB. Ein Problem bei der Realisierung derartiger Tiefpass- filter liegt darin, dass Standardfilter auf reelle Abschluss- Impedanzen (ohmsche Widerstände) ausgelegt sind (vgl. A. I.

Zverev, Handbook of Filter Synthesis, Wiley & Sons, New York

1967), während den für POTS-Anwendungen vorgesehenen Tief- passfiltern eine komplexe Abschluss-Impedanz (in Deutschland beispielsweise 220 Ohm in Reihe zu einer Parallelschaltung aus einem 820-Ohm-Widerstand und einem 150 nF-Kondensator) zugrundegelegt wird. Es hat sich dabei herausgestellt, dass mit Standardfiltern die Reflexionsdämpfungsanforderungen nicht zu erfüllen sind.

Aus der DE 198 57 428 AI ist eine Filteranordnung zum An- schluss reeller Abschlussimpedanzen an eine Signalquelle be- kannt, die ein Standardfilter für diese bestimmte reelle Ab- schluss-Impedanz anpasst. Dem Standardfilter ist eingangssei- tig eine erste Anpass-Impedanz und ausgangsseitig eine zweite Anpass-Impedanz parallel geschaltet, wobei die zweite Anpass- Impedanz gleich der negativen ersten Anpass-Impedanz bei ei- ner bestimmten Frequenz ist. Diese Filteranordnung ist jedoch für ADSL-Anwendungen ungeeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Filteranordnung anzugeben, die sowohl für die Einfüge-als auch für die Reflexionsdämp- fung bessere Werte als die bekannten Filter erbringen.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Filteranordnung gemäß Pa- tentanspruch 1. Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Er- findungsgedankens sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Vorteil der Erfindung ist es, dass bei der erfindungsgemäßen Filteranordnung von einem Standardfilter, das für einen reel- len Abschlusswiderstand ausgelegt ist, ausgegangen werden kann. Dieses Filter wird dann auf einfache Weise und mit ver- hältnismäßig geringem Aufwand für die jeweilige Anwendung an komplexe Abschlusswiderstände angepasst. Somit ist der Auf- wand sowohl für die Berechnung des Filters als auch für des- sen Herstellung sehr gering, da auf Standardelemente (Stan- dardfilter) zurückgegriffen werden kann.

Erreicht wird dies im einzelnen durch eine Filteranordnung zum Anschluss komplexer Anschlussimpedanzen an eine Signal- quelle mit einem für eine bestimmte reelle Abschluss-Impedanz ausgelegten Standardfilter, einer dem Standardfilter ein- gangsseitig parallel geschalteten ersten Anpass-Impedanz und einer dem Standardfilter ausgangsseitig parallel geschalteten zweiten Anpass-Impedanz, wobei die zweite Anpass-Impedanz gleich der negativen ersten Ausgangsimpedanz über den gesam- ten Durchlassbereich der Filteranordnung ist.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist die zweite Impedanz gleich dem Produkt aus komplexer und reeller Abschluss- Impedanz geteilt durch die Differenz aus komplexer und reel- ler Abschluss-Impedanz. Auf diese Weise lässt sich ohne grö- ßeren Aufwand die optimale Abschluss-Impedanz ermitteln und einstellen.

Bevorzugt wird dabei die Bildung einer negativen Impedanz mittels eines Negativ-Impedanz-Converters (NIC) aus einer zu der anderen Anpass-Imdedanz identischen Impedanz erzeugt.

Die Filteranordnung wird insbesondere in Verbindung mit Sig- nalquellen verwendet, bei denen der Innenwiderstand gleich der komplexen Abschluss-Impedanz ist (Leistungsanpassung).

Als Standardfilter wird bevorzugt ein Tiefpassfilter vorgese- hen, das vorzugsweise genormt ist und/oder vorzugsweise Be- standteil eines Splitters zum Anschluss von analogen Telefo- nen (oder alternativ ISDN-Telefonen) und ADSL-Systemen an ein und dieselbe Telefonleitung ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigt :

Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsge- mäßen Filteranordnung mit unsymmetrischem Aufbau und Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsge- mäßen Filteranordnung mit symmetrischem Aufbau.

Gemäß Fig. 1 ist an eine Signalquelle 1 mit einer Innenimpe- danz 2 ein Standardfilter 3 angeschlossen, das wiederum durch eine Abschluss-Impedanz 4 abgeschlossen wird. Erfindungsgemäß werden zwei Anpass-Impedanzen 5 und 6 im Querzweig vor und hinter dem Standardfilter 3 hinzugefügt, wodurch optimale Re- flexions-und Einfügedämpfungswerte erzielt werden. Wird nun angenommen, dass die Innenimpedanz 2 und die Abschlussimpe- danz 4 jeweils einen Wert ZA aufweisen und dass die Anpass- Impedanzen 5 und 6 Werte Z1 bzw. Z2 haben, dann ergeben sich für den Fall, dass das Standardfilter 3 für einen Abschluss- widerstand R ausgelegt ist, die nachfolgend beschriebenen Zu- sammenhänge.

Ist der Wert Zx, der für den komplexen charakteristischen Wellenwiderstand steht, gegeben, so können unter der Bedin- gung der Anpassung über den gesamten Durchlassbereich des Standardfilters bzw. der Filteranordnung nun die Werte Z1 und Z2 bestimmt werden.

(Z2#Z#/Z2+Z#) (1) Der Widerstand R wird dann durch das auf den Widerstand R ausgelegte Standardfilter 3 an den Reflexionsnullstellen des Standardfilters 3 als Widerstand R parallel zum Wert Z1 der Anpass-Impedanz 5 transformiert. Als zweite Bedingung ergibt sich somit Z1 11 R = Z= (Zi-R/Zi+R) (2) Aus den Gleichungen (1) und (2) folgt :

Z2 = -Z1 = Z (3) Das bedeutet, dass der Wert Z1 der Anpass-Impedanz 1 aus dem Wert Z2 der Anpass-Impedanz 6 durch eine Transformation (ne- gative Impedanz-Conversion) erzeugt werden kann.

Der Wellenwiderstand mit dem Wert ZA ergibt sich zu : Zx = Rl+Zp mit (4) Zp = Ru # (1/pC) (5) Die erfindungsgemäße Filteranordnung wird nun auf den ersten ohmschen Widerstand R1 des charakteristischen Wellenwider- standes (ZA) ausgelegt. Es wird hierdurch eine einfache Form für die Anpassimdepanzen 5 und 6 erzielt.

Der Anpasswiderstand für das Standardfilter 3 wird zu R ge- wählt. Daraus ergibt sich : <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> Z = (Z##R)/(Z#-R) (6) Hieraus ergibt sich mit Zx = R+Zp : Z = R (R+Zp)/Zp (7) Mit Zp = R2/ (l+ p C R2) ergibt sich : Z = ((R2/R2) +R) +pCR2 = R0+pL0 (8) Die negative Impedanz wird dabei bevorzugt aus der positiven Impedanz (bzw. einer zu dieser identischen Impedanz) mittels negativer Impedanzkonversion erzeugt.

Es ist zu beachten, dass die Impedanz Z nur dann durch passi- ve Bauelemente realisiert werden kann, wenn im obigen Fall R=R1 gewählt wurde. Wird der reelle Wellenwiderstand der Fil- teranordnung anders gewählt, so ist in der Regel keine Reali- sierung möglich.

Eine symmetrisch aufgebaute Ausführungsform einer erfindungs- gemäßen Filteranordnung ist in Figur 2 gezeigt. Ausgehend von der in Figur 1 dargestellten allgemeinen Ausführungsform wird ein Standardfilter 3 verwendet, das nach deutscher Norm aus- gelegt und an einen Widerstand R = 220 Ohm angepasst ist.

Dieses Filter weist im eingangsseitigen Querzweig einen Kon- densator C3 (41,2 nF) auf. Darüber hinaus sind zwei weitere Querzweige vorgesehen, die jeweils aus einer Induktivität L4, L5 (346 ßH, 198 ßH) sowie einer Kapazität C4, C5 (67 nF, 62 nF) bestehen. Die einzelnen Querzweige sind der Reihe nach über jeweils eine Induktivität L1, L2 (3,007 mH, 3,421 mH) miteinander verbunden. Darüber hinaus ist der ausgangsseitige Querzweig über eine weitere Induktivität L3 (1,809 mH) mit dem Ausgang des Standardfilters 3 verbunden. Aufgrund der un- symmetrischen Ausbildung des Standardfilters 3 sind die In- duktivitäten L1 bis L3 dabei jeweils nur auf einer Seite der Querzweige angeordnet.

Eingangsseitig ist das Standardfilter 3 über die Innen- Impedanz 2 an die Signalquelle 1 angeschlossen. Der Wert Zx der Innen-Impedanz 2 setzt sich dabei aus dem Widerstand Ri (220 Ohm) sowie einer dazu in Reihe geschalteten Parallel- schaltung aus dem Widerstand R2 (820 Ohm) und einer Kapazität Cl (115 nF) zusammen. Ein Widerstand R3 entspricht dabei dem Widerstand R1, ein Widerstand R4 dem Widerstand R2 und eine Kapazität C2 der Kapazität Cl.

Die Anpass-Impedanzen 5 und 6 haben einen einander gegenüber negativen, ansonsten aber gleichen Wert Z. Die Abschluss- Impedanz 6 ist beim Ausführungsbeispiel dabei rein passiv ausgeführt und umfasst einen Widerstand R7 (279 Ohm) sowie eine dazu in Reihe geschaltete Induktivität L6 (5,568 mH), die einen Querzweig bildend der Abschluss-Impedanz 4 parallel geschaltet sind. Die Anpass-Impedanz 5 geht dabei wiederum von dem gleichen Wert Z aus, der beim Ausführungsbeispiel mittels des Widerstandes R10 (279 Ohm) und der Induktivität L7 (5,566 mH) in Reihe gebildet wird. Somit entspricht der Widerstand R10 dem Widerstand R7 und die Induktivität L7 der Induktivität L6. Aus dieser positiven Impedanz wird mittels eines Negativ-Impedanz-Converters (NIC) dann die entsprechen- de negative Impedanz erzeugt. Der Negativ-Impedanz-Converter besteht aus einem Operationsverstärker OP, dessen invertie- render Eingang zum einen über Widerstand R10 und Induktivität L7 mit einem Bezugspotential und zum anderen über einen Wi- derstand R8 (1 kOhm) mit seinem eigenen Ausgang verbunden ist. Der nicht invertierende Eingang des Operationsverstär- kers OP ist wiederum zum einen über einen Widerstand R9 (1 kOhm) mit seinem eigenen Eingang und zum anderen mit dem dem Bezugspotential abgewandten Eingang des Standardfilters 3 verbunden.

Das Ausführungsbeispiel nach Figur 3 geht aus dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch hervor, dass das Stan- dardfilter 3 sowie die Anpass-Impedanzen 5 und 6 symmetrisch ausgeführt sind. Der besseren Übersichtlichkeit halber sind in Fig. 3 deshalb auch nur diese Elemente dargestellt. Das symmetrische Standardfilter 3'geht aus dem unsymmetrischen Standardfilter 3 aus Fig. 2 dadurch hervor, dass die in den Längszweigen angeordneten Induktivitäten L1, L2 und L3 je- weils in zwei einzelne gleiche Induktivitäten aufgespalten

sind, die zusammen die gleiche Induktivität aufweisen wie die jeweils einzelnen Induktivitäten der unsymmetrischen Ausfüh- rungsform. Ansonsten stimmen beide Standardfilter 3,3'in ihren Werten und ihren Aufbau überein. Die Anpass-Impedanz 6' aus Fig. 3 mit einem Widerstand R8 und einer Induktivität R9 stimmt im wesentlichen mit der Anpass-Induktivität 6 aus Fig.

2 überein, da aufgrund des einzigen Querzweiges symmetrische und unsymmetrische Ausführungsformen identisch sind.

Eine Anpass-Impedanz 5', welche die symmetrische Ausführung der Anpass-Impedanz 5 aus Fig. 2 darstellt, weist eine Rei- henschaltung einer Induktivität L10 und eines Widerstandes R13 in Reihe zueinander auf, die eine Impedanz bilden, welche identisch zur Anpass-Impedanz 6'ist. Jeweils ein Anschluss dieser nachgebildeten Anpass-Impedanz (L10, R13) ist mit dem invertierenden Eingang jeweils eines Operationsverstärkers OP1, OP2 verbunden, wobei die invertierenden Eingänge über jeweils einen Widerstand R9 bzw. R12 mit dem Ausgang des je- weiligen Operationsverstärkers OP1, OP2 verbunden sind. Dar- über hinaus sind auch die jeweiligen nicht invertierenden Eingänge der Operationsverstärker OP1 und OP2 mit dem jewei- ligen Ausgang verbunden, wobei die nicht invertierenden Ein- gänge zu dem mit jeweils einem Eingangsanschluss des Stan- dardfilters 3'gekoppelt sind.

Wie gezeigt wurde, weisen erfindungsgemäße Filteranordnungen gegenüber den dabei verwendeten, für sich alleine jedoch un- geeigneten Standardfiltern einen nur äußerst geringen zusätz- liche Aufwand auf, um die geforderten Eigenschaften zu reali- sieren.

Bezugszeichenliste : 1 Signalquelle 2 Innen-Impedanz 3 Standardfilter 4 Abschluss-Impedanz 5 Anpass-Impedanz 6 Anpass-Impedanz Ci-cl Kapazität Ll-Ls Induktivität R1-R7 Widerstand NIC Negativ-Impedanz-Converter OP Operationsverstärker