DE1258987B

DE1258987B - Mechanisches Frequenzfilter

Info

Publication number: DE1258987B
Application number: DET14358A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Ernst Kettel; Dr-Ing Horst Ohnsorge
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1957-01-12
Filing date: 1957-10-31
Publication date: 1968-01-18
Also published as: CH366104A; DE1112214B; DE1219600B; US3013228A; GB850406A; FR1197742A

Description

«UNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

H03h

Deutschem.: 21g-34

Nummer: 1 258 987

Aktenzeichen: T14358IX d/21 i

Anmeldetag: 31. Oktober 1957

Auslegetag: 18. Januar 1968

Die Erfindung betrifft ein mechanisches Frequenzfilter, bei welchem miteinander gekoppelte Resonatoren einen mechanischen Vierpol bilden, auf den zumindest ein mechanischer Zweipol einwirkt, der zwei oder mehr durch Koppelelemente aneinandergereihte Resonanzkörper aufweist, welche in der Filter-Übertragungscharakteristik Dämpfungspole in unmittelbarer Nähe des Durchlaßbereichs hervorrufen, wobei die Resonatoren und Kopplungsglieder des mechanischen Zweipols bzw. der mechanischen Zweipole so bemessen sind, daß sich in der Filtercharakteristik Dämpfungspole bei wenigstens zwei Frequenzen ergeben, zwischen welchen sich der Filterdurchlaßbereich erstreckt, nach Patent 1219 600.

Gemäß der Erfindung werden die den polerzeugenden Zweipol bildenden Resonanzkörper symmetrisch zu beiden Seiten eines der den Filterdurchlaßbereich bestimmenden Resonanzkörper angeordnet. Dadurch ergibt sich eine besonders vorteilhafte Gesamtanordnung der Elemente des Gesamtfilters, insbesondere auch hinsichtlich der Vermeidung von eventuellen Nebenwellen.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung werden bei einem Filter mit in gemeinsamer Achse angeordneten, torsional schwingenden zylindrischen, den Durchlaßbereich bestimmenden Resonanzkörpern die polerzeugenden Resonanzkörper als Longitudinalschwinger ausgebildet, deren Schwingungsrichtung senkrecht zur Filterlängsachse gerichtet ist. Bei einem Filter mit in gemeinsamer Achse angeordneten, torsional schwingenden, den Filterdurchlaßbereich bestimmenden Resonanzkörpern werden in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung die polerzeugenden Resonanzkörper als Torsionsschwinger ausgebildet, die über quer zur Filterlängsachse verlaufende drahtförmige Koppelelemente mit dem den Filterdurchlaßbereich bestimmenden Resonanzkörper verbunden sind. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich die Möglichkeit, die polerzeugenden Resonanzkörper und gegebenenfalls ihre Koppelelemente zur Halterung des Filters an einem Tragkörper od. dgl. zu verwenden. Da die Polelemente seitlich am Filterkörper angebracht sind, eignen sie sich für den Zweck der Halterung bzw. Aufhängung des Filters besonders gut.

Im folgenden soll die Erfindung an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. F i g. 1 zeigt ein mechanisches Frequenzfilter mit torsional schwingenden zylindrischen Resonanzelementen 1, 2, 3, 4 und 5, die über Koppelelemente 7, 8, 9 und 10 miteinander gekoppelt sind. Dabei bestehen die Koppelelemente aus mit den Resonanzelementen gleich-Mechanisches Frequenzfilter

Zusatz zum Patent: 1219 600

Anmelder:
Telefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
.7900 Ulm, Elisabethenstr. 3

Als Erfinder benannt:

Dr.-Ing. Ernst Kettel, 7900 Ulm;

Dr.-Ing. Horst Ohnsorge, 7901 Erstetten

ao achsigen Zylindern geringeren Querschnitts. Der ganze Körper, bestehend aus Resonanz- und Koppelelementen, kann dabei aus einem Stück gedreht sein. Die beiden äußeren Resonanzelemente 1 und 5 sind in bekannter Weise als magnetostriktive Wandler aus-

a5 gebildet und zu diesem Zweck mit einer Ein- bzw. Auskoppelspule 12 bzw. 13 versehen. An den Resonanzkörper 2 sind über Koppelelemente 14,15 zu beiden Seiten Äntiresonanzkörper 16, 17 angekoppelt, und zwar derart, daß sie durch die Schwingungen des Filterelements 2 zu longitudinal Schwingungen angeregt werden. Zur Erzeugung von Polstellen sind sie auf Frequenzen abgestimmt, die z. B. kurz oberhalb und kurz unterhalb des Durchlaßbereichs der Filtercharakteristik liegen. Diese Antiresonanzkörper werden gleichzeitig zur Halterung des Filterkörpers dadurch ausgenutzt, daß sie an ihrem nicht vom Filter entfernten Ende jeweils über ein Kopplungselement 18 bzw. 19 mit einem in der Zeichnung nur schematisch angedeuteten Tragkörper 20 fest verbunden sind. Der Tragkörper 20 muß dabei eine so große Masse besitzen, daß er durch die Schwingungen des Filters nicht wesentlich zu Eigenschwingungen angeregt wird.
Neben dem Resonanzkörper 2 ist in gleicher Weise der Resonanzkörper 4 mit longitudinal schwingenden Antiresonanzkörpern versehen, so daß eine Aufhängung des Filters an vier Punkten des Tragkörpers 20 möglich ist. Bei Filtern dieser Art, die aus mehr Gliedern bestehen, können noch weitere zwischenliegende Resonanzelemente mit Antiresonanzkörpern gekoppelt werden, die dann ebenfalls zur Aufhängung des Filters an weiteren Punkten des TragkÖr-

709 719/341

pers verwendet werden können. Statt der in der Zeichnung dargestellten, vorzugsweise 2/4-langen Koppelelemente können auch in an sich bekannter Weise Elemente verwendet werden, die aus mehreren abwechselnd dünnen und dicken 2/4-Stücken aufgebaut sind.

F i g. 2 zeigt ein mechanisches Frequenzfilter, dessen Resonanz- und Koppelelemente in gleicher Weise wie in F i g. 1 aufgebaut und angelegt sind. Entsprechende Teile sind daher mit gleichen Bezugszeichen wie in F i g. 1 bezeichnet. Als Antiresonanzkörper dienen hier jedoch ebenfalls in Torsionsschwingungen erregte Resonatoren 21, 22, 23 und 24, welche achsparallel zur Achse des Filterkörpers selbst angeordnet sind und über Koppeldrähte 25, 26, 27, 28 mit den Resonanzelementen 2 bzw. 4 verkoppelt sind. Dabei sind die Koppeldrähte über die Resonanzkörper selbst hinweg verlängert und mit ihren Enden an dem Tragkörper 20 befestigt. Diese Befestigung geschieht ebenso wie die Befestigung der Koppeldrähte an den Resonanz- und Antiresonanzkörpern durch Schweißen.

F i g. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Hier sind Resonanzkörper 31, 32, 33, 34 vorgesehen, die Torsionsschwingungen ausführen und durch vier Koppeldrähte 35, 36, 37, 38 miteinander gekoppelt sind, wie bereits vorgeschlagen worden ist. Die Pole gemäß der Erfindung werden durch Antiresonanzkörper 41, 42, 43, 44 gebildet, die über torsional wirkende Kopplungsglieder in an sich bekannter Weise an die Resonanzkörper 31 und 34 beidseitig angeschlossen sind. Das Filter wird durch einen longitudinal schwingenden Wandler 45 angeregt und die Ausgangsschwingung von einem gleichartigen Wandler 46 abgenommen.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann bei vielen anderen mechanischen Filtern, welche mit mechanischen Polgliedern versehen sind, in entsprechender Weise angewandt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Mechanisches Frequenzfilter, bei welchem miteinander gekoppelte Resonatoren einen mechanischen Vierpol bilden, auf den zumindest ein mechanischer Zweipol einwirkt, der zwei oder mehr durch Koppelelemente aneinandergereihte Resonanzkörper aufweist, welche in der Filter-Übertragungscharakteristik. Dämpfungspole in unmittelbarer Nähe des Durchlaßbereichs hervorrufen, wobei die Resonatoren und Kopplungsglieder des mechanischen Zweipols bzw. der mechanischen Zweipole so bemessen sind, daß sich in der Hltercharakteristik Dämpfungspole bei wenigstens zwei Frequenzen ergeben, zwischen welchen sich der Filterdurchlaßbereich erstreckt, nach Patent 1219600, dadurch gekennzeichnet, daß die den polerzeugenden Zweipol bildenden Resonanzkörper (16,17; 21 bis 24; 41 bis 44) symmetrisch zu beiden Seiten eines der den Filterdurchlaßbereich bestimmenden Resonanzkörper (2, 4, 31,34) angeordnet sind.

2. Frequenzfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Filter mit in gemeinsamer Achse angeordneten, torsional schwingenden zylindrischen, den Filterdurchlaßbereich bestimmenden Resonanzkörpern (1 bis 5) die polerzeugenden Resonanzkörper (16,17) alsLongitudinalschwinger ausgebildet sind, deren Schwingungsrichtung senkrecht zur Filterlängsachse gerichtet ist.

3. Frequenzfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Filter mit in gemeinsamer Achse angeordneten, torsional schwingenden, den Filterdurchlaßbereich bestimmenden Resonanzkörpern (1 bis 5) die polerzeugenden Resonanzkörper (21 bis 24) als Torsionsschwinger ausgebildet sind, die über quer zur Filterlängsachse verlaufende drahtförmige Koppelelemente (25 bis 28) mit dem den Filterdurchlaßbereich bestimmenden Resonanzkörpern (2,4) verbunden sind.

4. Frequenzfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die polerzeugenden Resonanzkörper (16, 17; 21 bis 24; 41 bis 44) und gegebenenfalls ihre Koppelelemente (18,19; 25 bis 28) zur Halterung des Filters an einem Tragkörper (20) od. dgl. verwendet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen