DE2148495C3 - Halterung für ein elektromechanisches Filter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Halterung für ein elektromechanisches Filter, das aus zwei elektrisch miteinander gekoppelten Einzelfiltern besteht, die jeweils in Form einer Quarz- oder Keramikscheibe mit beidseitig aufgebrachten Belägen für die Eingangs- und Ausgangswandler sowie gegebenenfalls für dazwischenliegende Resonatoren ausgebildet sind, und das in ein Gehäuse eingebaut ist, dessen Grundplatte mit Durchführungen für die elektrischen Anschlüsse versehen ist. wobei wenigstens ein auf der Grundplatte befestigtes Abschirmblech vorgesehen ist, das zwischen den Quar?.- oder Keramikscheiben angeordnet und im wesentlichen parallel zu den Scheibenebenen und rechtwinklig zur Grundplatte ausgerichtet ist.

Monolithische Filter werden aus Kostengründen und zur Unterdrückung störender Nebenwellen, bevorzugt aus zwei Filterscheiben, aufgebaut, die zumeist in einem sogenannten »Flatpack«-Gehäuse liegend eingebaut werden. Bei dieser Ausführung wird jedoch eine relativ große Grundfläche beansprucht, was beispielsweise bei der Verwendung des Filters in mobilen und kompakt aufgebauten Funkgeräten von Nachteil sein kann.

Konstruktionen mit stehenden Filterscheiben benötigen dagegen eine kleine Grundfläche, d. h. rund ¹At derjenigen eines »Flatpackw-Gehäuses, jedoch können hierbei Schwierigkeiten bei der Verschaltung der Elektrodenanschlüsse auf engem Raum auftreten. Es ist bekannt, solche Schwierigkeiten durch Verwendung gesonderter Elektrodenzuführungen für die Beläge zu umgehen, so daß beispielsweise die Kontaktierung von Belägen untereinander durch schaltungstechnische Maßnahmen außerhalb des Filtergehäuses vorgenommen werden kann. Hierdurch wird jedoch das Filter unnötig verteuert, abgesehen davon, daß durch kapazitive Kopplungen solcher Zuleitungen die Filtercharakteristik in schwer vorhersehbarer Weise verändert werden kann.

Aus der britischen Patentschrift 12 09 808 ist bereits eine Filteranordnung aus zwei elektrisch miteinander gekoppelten Einzelfiltern, die in Form piezoelektrischer Scheiben, mit beidseitig aufgebrachten Elektrodenbelägen ausgebildet sind, bekannt. Die Elektrodenbeläge der Wandler sind einseitig und die der Zwischenresonatoren beidseitig an Masse gelegt. Zwischen den piezoelektrischen Scheiben ist rechtwinklig zur Grundplatte des Filters ein Abschirmblech angeordnet, auf dem zwei Rahmen befestigt sind, welche wiederum die beiden piezoelektrischen Scheiben tragen. Diese Scheiben liegen nur an ihren äußeren Bereichen auf den Rahmen auf, damit die mit Elektrodenbelägen versehenen mittleren Bereiche frei schwingen können. Um die Auflagefläche auf den Rahmen möglichst weit entfernt von den Resonatorbereichen anzuordnen, müssen daher relativ große und damit teure Quarzscheiben verwendet werden.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, für ein monolithisches Filter, das aus zwei einer Grundplatte gegenüber rechtwinklig angeordneten Quarz- oder Keramikscheiben mit beidseitig aufgebrachten Wand-

kr- und gegebenenfalls Resonatorbelägen besteht, eine Halterung anzugeben, durch die in einfacher Weise eine stabile Befestigung der Filierrcheiben am Gehäuse und zugleich eine gute Kontaktierung der Beläge mit den elektrischen Anschlüssen in der Grundplatte herbeigeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen den Einzelfiltern und dem Abschirmblech senkrecht zu den Scheibenebenen verlaufende Stege vorgesehen sind, die eine mechanische Verbindung der Scheiben und zumindest teilweise eine elektrische Kontaktierung jeweils eines Belages der Wandler sowie gegebenenfalls beider Beläge der Resonatoren der Einzelfilter mit dem Abschirmblech herstellen.

Der Vorteil dieser erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, daß ein derart aufgebautes Filter auf einer kleinen Grundfläche untergebracht und die Verschaltung der Einzelfilter in einer einfachen und übersichtlichen Weise durchgeführt werden kann.

Die Erfindung soll im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispieles unter Zuhilfenahme der F i g. 1 bis 5 näher erläutert werden.

In F i g. 1 ist eine Anordnung, die aus den beiden erwähnten Teilfiltern t und 2 besteht, dargestellt. Die beiden Teilfilter enthalten jeweils Eingangs- und Ausgangswandler 3 und 4 bzw. 6 und 7 sowie zwischen diesen Wandlern angeordnete Resonatoren 5 bzw. 8 und sind über die Kapazität 9 elektrisch miteinander verkoppelt. Zur Abschirmung gegen elektrische Felder sind in bekannter Weise die Beläge der Wandler einseitig und die der Resonatoren beidseitig an Masse gelegt. Die Linien 10 stellen eine Abschirmung dar, durch die eine kapazitive Kopplung der Filterscheiben untereinander sowie vom Eingang £ zum Ausgang A des Gesamtfilters verhindert werden soll.

Die erfindungsgemäße Ausführungsform des in F i g. 1 aufgezeichneten Filters ist in F i g. 2 in schematischer Darstellung wiedergegeben. Hier sind die Filterscheiben 1 und 2 den Außenflächen eines Abschirmbleches 10 gegenüberliegend angeordnet und die dem Abschirmblech zugewandten Beläge der Wandler sowie alle Resonatorbeläge über das Abschirmblech selbst an Masse gelegt. Die »heißen« Beläge, d. h., die nicht an Masse gelegten Beläge der Wandbr befinden sich alle auf der dem Abschirmblech zugewandten Seite der FiI- 4s terscheiben, d. h. in einem größtmöglichen räumlichen Abstand voneinander.

Der Aufbau des Filters im einzelnen und insbesondere die Halterung läßt sich besser an Hand der F i g. 3, 4 und 5 erläutern. F i g. 3 stellt eine Vorderansicht, F i g. 4 eine Seitenansicht und F i g. 5 eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Filters dar. Die Quarz- oder Keramikscheiben 1 und 2 sind über die Stege 11 und II' mit dem Abschirmblech 10 verbunden, welches seinerseits auf der Grundplatte 12 des Gehäuses befestigt ist. Das Abschirmblech wird zweckmäßig aus zwei Einzelblechen gleicher Form zusammengesetzt, die an ihren Rückseiten vorzugsweise durch ein Punktschweißverfahren miteinander verbunden sind. Das Gehäuse besteht außer der Grundplatte noch aus einer Abschirmkappe «ό 13, die mit einer verschließbaren öffnung 19 versehen ist, durch die der Innenraum nach Fertigstellung des Filters evakuiert oder mit einem inerten Gas gefüllt und hermetisch verschlossen werden kann. Grundplatte und Abschirmkappe sind durch ein Schweißver'ahren, vorzugsweise ein Kaltpreßschweißverfahren oder ein Weichlölverfahren, mechanisch miteinander verbunden. Die Abschirmkappe ist zu diesem Zweck mil einem Ringbuckel versehen. Die Abschirmkappe ist weiterhin elektrisch mit der Grundplatte verbunden und kann über den als Masseelektrode dienenden Anschlußstift 14 an Masse gelegt werden. Die Grundplatte kann bei dieser Ausführungsform des Filters sehr klein gehalten werden, da das Abschirmblech und die Filterscheiben aufrechtstehend, d. h. also im wesentlichen rechtwinklig zur Grundplatte angeordnet sind. Die Quarz- oder Keramikscheiben sind vorzugsweise als angephaste runde Scheiben, d. h. mit abgeschnittenen Segmenten ausgebildet, da sich durch diese Formgebung Vereinfachungen bei der Herstellung der Scheiben, insbesondere beim Läppen, erzielen lassen. Durch die Stege 11 und 1Γ wird eine Überbrückung der an Masse zu legenden Beläge der Wandler und Resonatoren mit dem Abschirmblech herbeigeführt, wobei zweckmäßig die Kontaktierung an den Schmalseiten der Filter in der Weise erfolgt, daß die Beläge über Leitbahnen 17 oder 17' durch elektrisch leitfähige Substanzen 18, etwa Leitkleber oder Lötzinn, mit den genannten Stegen in Verbindung gebracht werden. Die Stege sind zudem an ihren Enden der Form der Filterscheiben im Bereich ihrer Schmalseiten angepaßt.

Um die Elektrodenzuführungen möglichst kurz zu hallen, werden die Leitbahnen der »heißen« Beläge zur Grundplatte hingeführt. Diese Elektroden sind zudem auf den nach außen gerichteten Seiten der Filierscheiben, die also dem Abschirmblech abgewandt sind, angeordnet und durch kurze gleichlange Zuführungsdrähte entweder mit den Anschlußstiften 15 und 16 oder untereinander über den Kondensator 9, der einseitig mit Abschirmblech kontaktiert ist, verbunden.

Wie aus F i g. 5 besonders gut ersichtlich ist, werden die Filterscheiben und das Abschirmblech vorzugsweise schräg, d. h. unter einem Winkel gegen die Längsachse der Grundplatte in das Gehäuse eingebaut. Durch dieses Schrägstellen ist es möglich, das Filter völlig symmetrisch zu einer vom Abscnirmblech gebildeten Ebene aufzubauen, wodurch eine maximale kapazitive Entkopplung von Eingang E und Ausgang A des Gesamtfilters herbeigeführt werden kann, unter der Vorausseizung. daß das Abschirmblech und die Bodenplatte aus einem elektrisch gut leitenden Material bestehen oder mit einem leitenden Überzug vorzugsweise aus Silber versehen sind.

Im Hinblick auf eine rationelle Fertigung ist es zweckmäßig, zum Aufbau des Filters einen gemäß DIN 45 117 genormten Halter HC6/U, an dessen Grundplatte lediglich noch ein als Masseelektrode dienender Anschlußstift angebracht werden muß, zu verwenden.

In den F i g. 1 bis 5 ist als bevorzugtes Ausführungsbeispiel ein 8kreisiges Filter dargestellt, das aus je zwei Einzelfiltern mit je zwei Resonatoren und je zwei Wandlern besteht. Solche Filter können bevorzugt als Zwischenfrequenzfilter in Funksprechgeräten eingesetzt werden, wobei sie insbesondere als ZF-Filter für die Zwischenfrequenzen 10,7 MHz. 15,3MHz und 21,4 MHz interessant sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

1. Patentansprüche:

   1 Halterung für ein elektromechanisches Filier. das aus zwei elektrisch miteinander gekoppelten Einzelfiltern besteht, die jeweils in Form einer Quarz- oder Keramikscheibe mit beidseitig aufgebrachten Belägen für die Eingangs und Ausgangswandler sowie gegebenenfalls für dazwischenliegende Resonatoren ausgebildet sind, und das in ein Gehäuse eingebaut ist, dessen Grundplatte mit Durchführungen für die elektrischen Anschlüsse versehen ist, wobei wenigstens ein auf der Grundplatte befestigtes Abschirmblech vorgesehen ist, das zwischen den Quarz- oder Keramikscheiben angeordnet und im wesentlichen parallel zu den Scheibenebenen und rechtwinklig zur Grundplatte ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Einzelfiltern (1 und 2) und dem Abschirmblech (10) senkrecht zu den Scheibenebenen verlaufende Stege (11,11') vorgesehen sind, die eine mechanische Verbindung der Scheiben und zumindest teilweise eine elektrische Kontaktierung jeweils eines Belages der Wandler sowie gegebenenfalls beider Beläge der Resonatoren der Einzelfilter mit dem Abschirmblech herstellen.
2. 2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Grundplatte wenigstens ein als Masseelektrode dienender Anschlußstift 14 angebracht ist, der mit dem Abschirmblech und dem übrigen Gehäuse elektrisch verbunden ist.
3. 3. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ein- und Auskopplung der elektrischen Energie neben der Masseelektrode noch wenigstens zwei isoliert durch die Grundplatte hindurchgeführte Anschlußstifte 15, 16 vorgesehen sind, die symmetrisch zum Abschirmblech angeordnet und durch kurze gleichlange Anschlußleitungen mit den am Eingang und Ausgang des Filters liegenden Wandlern verbunden sind.
4. 4. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmblech in einem Winkel zur Längsachse der Grundplatte ausgerichtet ist.
5. 5. Halterung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmblech eine Aussparung zur Aufnahme eines Kondensators 9 aufweist, über den die Einzelfilter miteinander gekoppelt werden.
6. 6. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege an ihren Enden der Form der Filterscheiben im Bereich ihrer Schmalseiten angepaßt sind.
7. 7. Halterung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege durchleitfähige Substanzen 18, vorzugsweise durch Leitkleber, mit den an Masse zu legenden Belägen oder mit diesen verbundenen Leitbahnen elektrisch kontaktiert sind.
8. 8. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht an Masse zu legenden Beläge auf den nach außen gerichteten, dem Abschirm- (10 blech abgewandten Seiten der Quarz- oder Keramikscheiben angeordnet sind.
9. 9. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch die Verwendung in einem 8kreisigen Filter, das aus zwei Einzelfiltern mit je f>5 zwei Resonatoren und je zwei Wandlern besteht.
10. 10. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch die Verwendung in einem

    Zwischenfrequenzfilter für Funksprechgeräte.
11. 11. Halterung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch die Verwendung in einem ZF-Filter für die Zwischenfrequenzen 10,7 MHz, 15,3 MHz und 21,4 MHz.