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Elektromechanisches Bandfilter
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromechanisches Bandfilter mit wenigstens zwei mechanisch gekoppelten Resonatoren und einem zu einem Parallelresonanzkreis ergänzten Übertragerausgang, von dem eine kapazitive Überkopplung zum Filtereingang geführt ist.
Elektromechanische Bandfilter, die beispielsweise aus zwei oder mehr mechanisch gekoppelten Quarz- resonatoren bestehen, sind seit längerem bekannt. An sich haben derartige Filter in der Regel eine relativ scharfe Begrenzung des Durchlass-und Sperrbereiches, doch ist es schwierig, die Flanken des Durchlass- bereiches zu versteilern. Eine bekannte Lösung nach der USA-Patentschrift Nr. 2, 774, 042 ermöglicht zwar die Erzeugung eines Dämpfungspols bei einem derartigen Filter, doch haftet dieser Lösung der wesentliche
Nachteil an, dass die Polfrequenz in einem festen Verhältnis zur Durchlassfrequenz steht, also nicht frei wählbar ist. In der Praxis wird deshalb meist der Weg beschritten, dass auf derartige Massnahmen ver- zichtet und statt dessen die Anzahl der mechanischen Resonatoren wesentlich erhöht wird.
Zwischenzeitlich ist noch ein weiterer Weg zur Erzeugung von Dämpfungspolen bei mechanischen
Filtern bekanntgeworden, der darin besteht, dass an den Eingang und den Ausgang des mechanischen Filters je ein Parallelresonanzkreis als Querleitwert angeschaltet und der ausgangsseitige Parallelresonanzkreis zu einem Übertrager mit dem Übersetzungsverhältnis 1 : 1 ersetzt wird. Durch eine kapazitive Überkopplung von der Sekundärwicklung dieses Übertragers auf eine bestimmte der beiden Eingangsleitungen lässt sich durch Polbildung ein Maximum an Dampfung oberhalb und unterhalb des Durchlassbereiches erzielen, was einer Versteilerung der Filterflanken entspricht.
Nachteilig an dieser bekannten Anordnung ist jedoch, dass der Eingangswiderstand des Filters im Sperrbereich niederohmig ist, während in vielen Anwendungsfällen die Forderung nach einem hochohmigen Eingang im Sperrbereich vorliegt. Es wäre zwar möglich, durch Vorschaltung eines weiteren Eingangsnetzwerkes bei einem derartigen Filter auch die Forderung nach einem hochohmigen Eingang im Sperrbereich zu erfüllen, doch ist der Aufwand im Vergleich zum erzielten Erfolg dann relativ hoch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, auf dem es möglich ist, bei einem elektromechanischen Filter der zuletzt behandelten Art die Forderung nach einem hochohmigen Eingang in wesentlich einfacherer Weise zu erfüllen.
Ausgehend von einem elektromechanischen Bandfilter mit einer geraden Anzahl gekoppelter mechanischer Resonatoren und einem zu einem Parallelresonanzkreis ergänzten Übertragerausgang, von dem eine kapazitive Überkopplung zum Filtereingang geführt ist, wird diese Aufgabe gemäss der Erfindung in der Weise gelöst, dass dem mechanischen Resonator am Filtereingang ein Serienresonanzkreis aus einer Spule und einer Kapazität vorgescnaltet ist, und dass die kapazitive Überkopplung vom Ausgang zum Eingang des mechanischen Filters zwischen dem Serienkreis und dem darauffolgenden mechanischen Resonator erfolgt und von dieser Stelle aus eine Querkapazität zur andern Eingangsleitung geführt ist.
Ein der Erläuterung der Erfindung dienendes Schaltungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt.
Die Fig. l der Zeichnung zeigt ein elektromechanisches Filter, das lediglich schematisch angedeutet ist und beispielsweise aus zwei mechanisch gekuppelten mechanischen Resonatoren besteht. Der erste und der letzte mechanische Resonator ist jeweils mit zwei elektrischen Anschlüssen an sich bekannter Art versehen. In die eine Zuleitung zum Eingang des elektromechanischen Filters ist ein Serienresonanzkreis, bestehend aus der Spule Ll und dem Kondensator Cl eingeschaltet und einer Querkapazität Ce im Eingang
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des mechanischen Filters. An die beiden Ausgangsleitungen ist als Querzweig ein Parallelresonanzkreis, bestehend aus der Spule L2 und dem Kondensator C2, der wenigstens zum Teil durch die Ausgangskapazität des mechanischen Filters bzw. dessen Ausgangswandler gebildet werden kann, angelegt.
Beide Resonanzkreise sind ungefähr auf die Bandmittenfrequenz des Durchlassbereiches abgestimmt. Zusätzlich istder ausgangsseitige Parallelresonanzkreis L2, C2 beispielsweise durch eine Sekundärwicklung L3 zu einem Übertrager ergänzt, der das Übertragungsverhalten 1 :-1 hat. Von diesem Übertrager führt eine gegenphasige kapazitive Überkopplung Cv zu der Eingangsleitung des mechanischen Filters, die den Serienresonanzkreis enthält. und als Querzweig ist an dieser Stelle der beiden Eingangsleitungen die Querkapazität Ce vorgesehen. Diese Querkapazität kann beispielsweise wenigstens zum Teil durch die Eingangskapazität des elektromechanischen Filters gebildet werden.
Insgesamt ergibt sich für ein derartiges Filter ein Verlauf der Übertragungsdämpfung a in Abhängigkeit von der Frequenz f, wie er in der Fig. 2 gezeigt ist. Frequenzmässig oberhalb und unterhalb des Durchlassbereiches sind DämpfungspoleP vorhanden. DerSerienkreiseingang des Filters stellt dabei gleichzeitig sicher, dass die Eingangsimpedanz des Filters in den Sperrbereich hochohmig und im Durchlassbereich dem geforderten Anschlusswiderstand entsprechend niedrig ist. Die frequenzmässige Lage der Dämpfungspole ist durch Wahl des Kapazitätswertes des Überkopplungskondensators Cv einstellbar. Je grösser dieser Kapazitätswert, umso näher liegen die Polfrequenzen an den Grenzen des Durchlassbereiches in den Sperrbereichen.