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Filteranordnung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Filteranordnung für elektrische Wellen unter Verwendung von mechanischen, als Biegeschwinger ausgebildeten Resonatoren, die über ausserhalb der Schwingsungskno- ten angeordnete, Biegekräfte übertragende Kopplungsglieder zu einer mechanisch starren Einheit verbun- den sind.
Bei Filteranordnungen dieser Art ist beispielsweise eine Halterung in der Weise möglich, dass die ausserhalb der Schwingungsknoten angreifenden Kopplungsdrähte verlängert und diese Verlängerung als
Haltedrähte benutzt werden. Mittels dieser als Haltedrähte dienenden Verlängerungen kann dann das eine mechanisch starre Einheit bildende Filter in einem Gehäuse oder auf einer Anschlussplatte, die zum Einfügen des Filters in die elektrische Schaltung dient, befestigt werden. Man erhält auf diese Weise zwar einen mechanisch sehr einfachen und übersichtlichen Aufbau, doch zeigt die Durchlasscharakteristik derartiger Filter häufig nicht die gewünschten Eigenschaften.
Wie der Erfindung zugrunde liegende umfangreiche Untersuchungen gezeigt haben, lässt sich diesem Nachteil dadurch in überraschend einfacher Weise begegnen, wenn erfindungsgemäss bei einem derartigen Filter zumindest an einem der Endresonatoren an den Schwingungsknoten angreifende und im wesentlichen nur auf Torsion beanspruchte Haltedrähte zur Befestigung in einem Gehäuse od. dgl. verankert sind. Vorteilhaft ist es, wenn die Länge des einzelnen Haltedrahtes etwa ein Viertel der Betriebswellenlänge im Drahtmaterial, bezogen auf eine Biegungsschwingung im Haltedraht, beträgt. Dabei wird unter Betriebswellenlänge die für eine mittlere Frequenz im Durchlassbereich des Filters sich ergebende Wellenlänge verstanden.
Wie die Untersuchungen zeigten, beruhen nämlich die unerwünschten Änderungen der Filtercharakteristik offenbar auf kaum im voraus erfassbaren Einflüssen des Gehäuses, in dem das Filter angeordnet werden soll.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Fig. 1 dargestellt.
Das elektromechanische Filter besteht aus zwei Biegungsschwingern 1, 2, die über ausserhalb der Knotenlinien A, A'und B, B' angreifenden Kopplungsdrähte 3, 4 - die als Biegekoppler wirken-gekoppelt sind. Jeder der beiden Endresonatoren ist mit einem piezoelektrischen Wandler 5, 6 zur Umwandlung elektrischer Schwingungen in mechanische und umgekehrt, versehen. Zu diesem Zweck ist jeder Endresonator zumindest auf einer Seite mit einem dünnen Plättchen aus elektrostriktivem Material, beispielsweise elektrostriktiver Keramik, wie Bariumtitanat, versehen, das auf seiner, dem vorzugsweise metallischen Biegeschwinger abgewandten Seite mit einer Metallisierung versehen ist. Es sind auch andere elektrostriktive Kopplungsanordnungen verwendbar.
Als Anschlüsse des einzelnen elektrostriktiven Wandlers dienen beim Ausführungsbeispiel der metallische, vorzugsweise aus Stahl bestehende Biegungschwinger und die Metallisierung, insbesondere ein Goldbelag des Wandlermaterials. Zwischen den beiden Endresonatoren können auch noch weitere Biegungsschwinger über Kopplungsstücke eingefügt sein, so dass ein drei-, vier- oder mehrkreisiges Filter entsteht. Das Filter selber bildet durch die metallischen Kopplungsdrähte, die vorzugsweise auf die Resonatoren aufgeschweisst sind, eine in sich starre Einheit.
Die Halterung dieser mechanisch starren Einheit in einem nur schematisch angedeuteten Gehäuse 7 mit einem Bodenteil 8 geschieht erfindungsgemäss durch in den Knotenlinien angreifende, gesonderte Halte-
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drähte 9, 98 und 10. 108. die vorzugsweise seitlich an den Endresonatoren angreifen, beispielsweise durch Lötung oder Punktschweissung dort befestigt sind. Es ist indes auch möglich, sie, ähnlich den Kopplungsdrähten, auf der Oberfläche des einzelnen Resonators aufliegen zu lassen bzw. zu verankern.
Die Haltedrähte sind in dem lediglich schematisch dargestellten Gehäuse beispielsweise durch Lötung oder Punktschweissung verankert. Die Länge von diesen Verankerungspunkten bis zum Angriffspunkt an dem jeweiligen Endresonator beträgt vorteilhaft ein Viertel der Materialwellenlänge in dem Haltedraht oder ein ungerades Vielfaches'hievon.'Um auch bei kleinen Gehäuseabmessungen den einzelnen Haltedraht gut unterzubringen und/oder um mechanische Spannungen bei der Befestigung im Gehäuse zu verringern, empfiehlt es sich, den einzelnen Haltedraht mit einer oder mehreren Abbiegungen zu versehen.
Zwei vorteilhafte Biegungsformen sind in der Fig. 2 gezeigt. Das Gehäuse hat hiebei die Form eines UProfils, das gegebenenfalls mit einer Abdeckung nach aussen abgeschlossen wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Filteranordnung für elektrische Wellen unter Verwendung von mechanischen, als Biegeschwinger ausgebildeten Resonatoren, die über ausserhalb der Schwingungsknoten angeordnete. Biegekräfte übertra-
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angreifend und im wesentlichennur auf Torsion beanspruchte Haltedrähte zur Befestigung der Einheit in einem Gehäuse od. dgl. verankert sind.