DE1616683B1 - Elektromechanische Filteranordnung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Filteranord- der Einheit in einem Gehäuse od. dgl. verankert sind, nung für elektrische Wellen unter Verwendung von erfindungsgemäß die Länge des einzelnen Haltemechanischen, als Biegeschwinger ausgebildeten drahtes etwa ein Viertel der Betriebswellenlänge im Resonatoren, die über außerhalb der Schwingungs- Haltedraht oder ein ungerades Vielfaches davon, knoten angeordnete, Biegekräfte übertragende Kopp- 5 bezogen auf eine Biegungsschwingung im Haltedraht, lungsglieder zu einer mechanisch starren Einheit beträgt. Dabei wird unter Betriebswellenlänge die für verbunden sind und bei der zumindest an einem der eine mittlere Frequenz im Durchlaßbereich des Filters Endresonatoren zwei im Bereich der Schwingungs- sich ergebende Wellenlänge verstanden,
knoten angreifende, auf Torsion beanspruchte Halte- Wie die Untersuchungen zeigten, beruhen nämlich drahte zur Befestigung der Einheit in einem Gehäuse io die unerwünschten Änderungen der Filtercharakteod. dgl. verankert sind. ristik offenbar auf kaum in voraus erfaßbaren Ein-

Bei mechanischen Filteranordnungen mit außer- flüssen des Gehäuses, in dem das Filter angeordnet

halb der Schwingungsknoten angeordneten Biege- werden soll.

kopplern ist beispielsweise eine Halterung in der Es hat sich jedenfalls überraschenderweise gezeigt,

Weise möglich, daß die außerhalb der Schwingungs- 15 daß es für die Durchlaßcharakteristik wichtiger ist,

knoten angreifenden Kopplungsdrähte verlängert und die Länge der Haltedrähte nach ihren parasitären

diese Verlängerung als Haltedrähte benutzt werden. Biegeschwingungen als nach den im Idealfall allein

Mittels dieser als Haltedrähte dienenden Verlange- autretenden Torsionsschwingungen zu bemessen,

rungen kann dann das eine mechanisch starre Einheit Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der

bildende Filter in einem Gehäuse oder auf einer 20 Fig. 1 dargestellt.

Anschlußplatte, die zum Einfügen des Filters in die Das elektromechanische Filter besteht aus zwei elektrische Schaltung dient, befestigt werden. Man Biegungsschwingern 1, 2, die über außerhalb der erhält auf diese Weise zwar einen mechanisch sehr Knotenlinien A, A' und B, B' angreifende Kopplungseinfachen und übersichtlichen Aufbau, doch zeigt die drähte 3, 4 — die als Biegekoppler wirken — ge-Durchlaßcharakteristik derartiger Filter häufig nicht as koppelt sind. Jeder der beiden Endresonatoren ist die gewünschten Eigenschaften. mit einem piezoelektrischen Wandler 5, 6 zur Um-

Es ist durch die schweizerische Patentschrift Wandlung elektrischer Schwingungen in mechanische 217 896 eine Halterungseinrichtung für einen longi- und umgekehrt versehen. Zu diesem Zweck ist jeder tudinale oder transversale Quer- oder Längsschwin- Endresonator zumindest auf einer Seite mit einem gungen ausführenden Schwingkristall bekanntgewor- 30 dünnen Plättchen aus elektrostriktivem Material, beiden, bei der auf der Oberfläche des Schwingkristalls spielsweise elektrostriktiver Keramik, wie Bariumein mechanisch starrer Stempel befestigt ist. Die titanat, versehen, das auf der dem vorzugsweise Halterung, des Stempels erfolgt an einem Knoten- metallischen Biegeschwinger abgewandten Seite mit punkt der sich auf dem Stempel ausbildenden stehen- einer Metallisierung versehen ist. Es sind auch anden Welle. Wegen der vom Schwingkristall ausge- 35 dere elektrostriktive Kopplungsanordnungen verführten Schwingungsformen können jedoch Torsions- wendbar. Als Anschlüsse des einzelnen elektrostrikschwingungen im Stempel praktisch nicht auftreten. tiven Wandlers dienen beim Ausfuhrungsbeispiel der

Bei einem weiteren, beispielsweise durch die metallische, vorzugsweise aus Stahl bestehende britische Patentschrift 842 756 bekannten Filter Biegungsschwinger und die Metallisierung, insbesonführen die der Halterung dienenden Elemente Längs- 40 dere ein Goldbelag des Wandlermaterials. Zwischen Schwingungen aus und sind in Halteblöcken befestigt, den beiden Endresonatoren können auch noch weidie den jeweiligen Endresonatoren vor-bzw. nachge- tere Biegungsschwinger über Kopplungsstücke einschaltet sind. Wesentlich für diese Art der Halterung gefügt sein, so daß ein drei-, vier- oder mehrkreisiges ist es, daß die Halteblöcke so bemessen sind, daß Filter entsteht. Das Filter selber bildet durch die die Anschlußpunkte der Koppelelemente als Kurz- 45 metallischen Kopplungsdrähte, die vorzugsweise auf Schluß für die in den Haltedrähten auftretenden die Resonatoren aufgeschweißt sind, eine in sich mechanischen Wellen dienen. starre Einheit. Die Halterung dieser mechanisch

Weiterhin ist durch die USA.-Patentschrift starren Einheit in einem nur schematisch angedeute-2 978 597 bereits ein mechanischer Biegeschwinger ten Gehäuse 7 mit einem Bodenteil 8 geschieht erbekanntgeworden, dessen Halterung über im wesent- 5° findungsgemäß durch in den Knotenlinien angreifende, liehen auf Torsion beanspruchte Haltedrähte erfolgt, gesonderte Haltedrähte 9, 9' und 10, 10', die vordie in den Schwingungsknoten des Biegeschwingers zugsweise seitlich an den Endresonatoren angreifen, angreifen. Die Haltedrähte sollen dabei möglichst beispielsweise durch Lötung oder Punktschweißung steif und widerstandsfähig ausgebildet sein, weshalb dort befestigt sind. Es ist indes auch mösjich, sie, Rückwirkungen der Haltedrähte auf den Schwinger 55 ähnlich den Kopplungsdrähten, auf der Oberfläche praktisch nicht zu vermeiden sind. des einzelnen Resonators aufliegen zu lassen bzw. zu

Wie der Erfindung zugrunde liegende umfangreiche verankern.

Untersuchungen gezeigt haben, läßt sich diesem Die Haltedrähte sind in dem lediglich schematisch

Nachteil dadurch in überraschend einfacher Weise dargestellten Gehäuse beispielsweise durch Lötung

begegnen, wenn bei einer Filteranordnung für elek- ⁵° oder Punktschweißung verankert. Die Länge von

irische Wellen unter Verwendung von mechanischen, diesen Verankerungspunkten bis zum Angriffspunkt

als Biegeschwinger ausgebildeten Resonatoren, die an dem jeweiligen Endresonator beträgt erfindungs-

über außerhalb der Schwingungsknoten angeordnete, gemäß ein Viertel der Betriebswellenlänge in dem

Biegekräfte übertragende Kopplungsglieder zu einer Haltedraht oder ein ungerades Vielfaches hiervon,

mechanisch starren Einheit verbunden sind und bei ⁶5 Um auch bei kleinen Gehäuseabmessungen den ein-

der zumindest an einem der Endresonatoren zwei im zelnen Haltedraht gut unterzubringen und/oder um

Bereich der Schwingungsknoten angreifende, auf mechanische Spannungen bei der Befestigung im

Torsion beanspruchte Haltedrähte zur Befestigung Gehäuse zu verringern, empfiehlt es sich, den einzel-

nen Haltedraht mit einer oder mehreren Abbiegungen zu versehen. Zwei vorteilhafte Biegungsformen sind in der F i g. 2 gezeigt. Das Gehäuse hat hierbei die Form eines U-Profils, das gegebenenfalls mit einer Abdeckung nach außen abgeschlossen wird.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Filteranordnung für elektrische Wellen unter Verwendung von mechanischen, als Biegeschwinger ausgebildeten Resonatoren, die über außerhalb der Schwingungsknoten angeordnete, Biegekräfte übertragende Kopplungsglieder zu einer mechanisch starren Einheit verbunden sind und bei der zumindest an einem der Endresonatoren zwei im Bereich der Schwingungsknoten angreifende, auf Torsion beanspruchte Haltedrähte zur Befestigung der Einheit in einem Gehäuse od. dgl. verankert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des einzelnen Haltedrahtes etwa ein Viertel der Betriebswellenlänge im Haltedraht oder ein ungerades Vielfaches davon, bezogen auf eine Biegungsschwingung im Haltedraht, beträgt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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