DE1221739B - Elektromechanisches Bandfilter - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H 03 h

Deutsche KL: 21g-34

Nummer: 1221739

Aktenzeichen: S 75881IX d/21 g

Anmeldetag: 22. September 1961

Auslegetag: 28. Juli 1966

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 Fütereingang geführt ist.

Elektromechanische Bandfilter, die beispielsweise aus zwei oder mehr mechanisch gekoppelten Quarzresonatoren 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 Durchlaßbereiches zu versteuern. Eine bekannte Lösung nach der USA.-Patentschrift 2 774 042 ermöglicht zwar die Erzeugung eines Dämpfungspols bei einem derartigen Filter, doch haftet dieser Lösung der wesentliche NachteÜ 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 verzichtet 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 Dämpfung 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 erziehen Erfolg dann relativ hoch.

Es sind durch die USA.-Patentschrift 2115 818 Filter bekanntgeworden, bei denen in der Art von magnetomechanischen Wandlern arbeitende Resonatoren verwendet sind. Zur Behebung der dort offensichtlich auftretenden Schwierigkeiten werden als Hilfsnetzwerke bezeichnete elektrische Netzwerke Elektromechaniscb.es Bandfilter

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,

München 2, Witteisbacherplatz 2

Als Erfinder benannt:

Dr.-Ing. Werner Poschenrieder, München

verwendet, die für sich als Vierpolnetzwerke ausgebildet sind und die mit dem mechanischen Netzwerk zusammenarbeiten. Wenn bei dieser Ausgestaltung des Gesamtfilters die erstrebte Wirkung erreicht werden soll, dann müssen das mechanische und elektische Netzwerk genau aufeinander abgestimmt sein. Insbesondere ist beim Abbau der Schaltelemente aus den Impedanzfunktionen darauf zu achten, daß physikalisch realisierbare Zweipolnetzwerke entstehen, und daß insbesondere beim Aufbau von Tiefpaß- oder Hochpaßfiltern die mechanischen Netzwerke bzw. die ihnen zugeordneten Wandlerelemente eine ihrer Natur entsprechende Form erhalten. Damit ist aber das mechanische Netzwerk als Teil des elektrischen Netzwerkes zu betrachten, und es bildet der mechanische Teil eine Art Überbrückungsnetzwerk für den elektrischen Teil. Die zwangläufige Folge davon ist, daß sowohl das elektrische als auch das mechanische Netzwerk die gesamte Filtercharakteristik, wie z. B. die Breite des Durchlaßbereiches, die Durchlaßdämpfung, die Höhe der Sperrdämpfung und die Frequenzlage der gegebenenfalls auftretenden Dämpfungspole gleichermaßen mitbestimmen.

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 Ubertragerausgang, von dem eine kapazitive Überkopplung zum Filtereingang geführt ist, wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung in der Weise gelöst, daß dem mechanischen Resonator

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am Filtereingang ein Serienresonanzkreis aus einer Spule und einer Kapazität vorgeschaltet 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 einer Querkapazität zur anderen Eingangsleitung geführt ist.

Ein der Erläuterung der Erfindung dienendes Schaltungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt.

Die F i g. 1 der Zeichnung zeigt ein elektromecha- *o nisches Filter, das lediglich schematisch angedeutet ist und beispielsweise aus zwei mechanisch gekoppelten mechanischen Resonatoren besteht. Der erste und 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 des mechanischen Filters. An die beiden Ausgangs- ao leitungen ist als Querzweig ein Parallelresonanzkreis, bestehend aus der Spule L 2 und dem Kondensator C 2, 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 ist der ausgangsseitige Parallelresonanzkreis L 2, C 2 beispielsweise durch eine Sekundärwicklung L 3, 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 /, wie er in der F i g. 2 gezeigt ist. Frequenzmäßig oberhalb und unterhalb des Durchlaßbereiches sind Dämpfungspole P vorhanden. Der Serienkreiseingang 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, um so näher liegen die Polfrequenzen an den Grenzen des Durchlaßbereiches in den Sperrbereichen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Elektromechanisches Bandfilter mit einer geraden Anzahl gekoppelter mechanischer Resonatoren und einem zu einem Parallelresonanzkreis ergänzten Übertragerausgang, von dem eine kapazitive Überkopplung zum Filtereingang geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem mechanischen Resonator am Filtereingang ein Serienresonanzkreis aus einer Spule und einer Kapazität vorgeschaltet 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 anderen Eingangsleitung geführt ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   USA.-Patentschriften Nr. 2115 818, 2 774 042.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   609 607/311 7.66 © Bundesdruckerei Berlin