DE2607896A1

DE2607896A1 - Flexural-mode electromechanical filter - has attenuation pole in characteristics produced by extra coupling between several resonators

Info

Publication number: DE2607896A1
Application number: DE19762607896
Authority: DE
Inventors: Karl Ing Grad Traub
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-02-26
Filing date: 1976-02-26
Publication date: 1977-09-01

Abstract

The flexural-mode electromechanical filter has parallel rod-shaped resonators connected by wires and lying in the same plane. Electrostrictive transducers are coupled to the input and output of the chain of resonators. The vibration nodes (11, 11') of adjacent resonators (2, 4 and 5, 7) are joined by coupling elements (3, 6) lying parallel to the long axis of the filter and on the same side of it. Two extra couplings (10, 10') bridge the aforementioned coupling elements along the long axis of the filter at antinodes.

Description

Elektromechanisches Filter mit einer in einer Ebene angeordne-Electromechanical filter with a

ten mechanischen Biegeresonatoren Die Erfindung betrifft ein elektromechanisches Filter mit mehreren parallelachsig angeordneten, stabförmig ausgebildeten mechanischen Biegeresonatoren, die nebeneinander in einer Ebene liegen und über Koppeldrähte miteinander gekoppelt sind, und bei dem am Eingang und am Ausgang elektrostriktive Wandlerresonatoren zur Umwandlung elektrischer in mechanische bzw. zur Umwandlung mechanischer in elektrische Energie vorgesehen sind und das weiterhin wenigstens ein der Erzeugung von wenigstens einem Dämpfungspol dienendes zusätzliches Koppelelement enthält.th mechanical bending resonators The invention relates to an electromechanical Filter with a plurality of mechanical rods arranged in parallel axes Bending resonators, which lie next to each other in one plane and via coupling wires are coupled to each other, and at the input and output electrostrictive Converter resonators for converting electrical into mechanical or for conversion mechanical into electrical energy are provided and that at least an additional coupling element serving to generate at least one attenuation pole contains.

Bekanntlich haben sich zur Frequenzselektion bei der Übertragung elektrischer Nachrichten mechanische Filter deshalb gut bewährt, weil aufgrund der hohen Güte, der einzelnen Resonatoren eine verhältnismäßig kleine Bauweise erreicht werden kann, so daß sich also gegenüber den früher verwendeten sogenannten LC-Filterschaltungen eine erhebliche Volumenersparnis für das einzelne Filter ergibt. Erwähnenswert ist auch das günstigere Temperaturverhalten mechanischer Resonatoren. Mechanische Resonatoren können bekanntlich verschiedene Schwingungsformen ausführen urid es wird bei den heutzutage eingesetzten mechanischen Filtern unter anderem die Längsschwingung, die Torsionsschwingung und die Biegeschwingung als Nutzschwingung für die einzelnen Resonatoren angewendet, wobei entsprechende Schwingungsformen auch für die mechanischen Koppelelemente in Frage kommen und das Bestreben bei der Realisierung solcher mechanischer Filter wesentlich darauf mit gerichtet sein muß jeweils passende und günstige Schwingungsformen für die Resonatoren und für die Koppelelemente auszuwählen. Eine vorteilhafte Schwingungsfors für die Resonatoren ist die Biegeschwingung deshalb, weil beim Biegeresonator die Resonanzfrequenz nicht nur von seiner Länge, sondern auch von dem in Schwingungsrichtung wirksamen Flächenträgheitsmoment abhängig ist. Das Flächenträgheitmoment wird aber durch die Querschnittsform bestimmt, so daß man deshalb beim Biegeresonator außer der Länge auch den Querschnitt zur Einstellung der Resonanzfrequenz heranziehen kann. Eine vorteilhafte Kopplung solcher Biegeresonatoren ist dabei die Längskopplung, weil sie bei eiriem nur geringen Querschnitt des Koppeldrahtes eine verhältnismäßig feste Kopplung ergibt, so daß sich dadurch auch solche Filter realisieren lassen, für deren Anwendungszweck eine verhältnismäßig große Bandbreite erforderlich ist, Bandbreiten also, wie sie im Bereich der Trägerfrequenzübertraeungstechnik auftreten. Wegen des geringen Querschnitts des Längskopplers sind solche Filter außerdem gegenüber sogenannten Nebenwellen - das sind nicht gewünschte Eigenschwingungen des gesamten Filtersystems - nur wenig anfällig, weil diese Nebenwellen nur eine geringe Verkopplung unter den einzelnen Resonatoren erfahren.It is well known that the frequency selection in the transmission of electrical Messages mechanical filters have been tried and tested because, due to the high quality, a relatively small design can be achieved for the individual resonators, so that it differs from the so-called LC filter circuits used earlier results in a considerable saving in volume for the individual filter. Is worth mentioning also the more favorable temperature behavior of mechanical resonators. Mechanical resonators can, as is well known, execute different forms of oscillation and it will with the mechanical filters used nowadays include the longitudinal oscillation, the torsional vibration and the bending vibration as useful vibration for the individual Resonators applied, with corresponding waveforms also for the mechanical Coupling elements come into question and the effort to implement such mechanical Filter must be directed towards it with appropriate and favorable waveforms for the resonators and for the coupling elements. An advantageous vibration form for the resonators, the bending vibration is because in the bending resonator the Resonance frequency not only by its length, but also of the is dependent on the area moment of inertia effective in the direction of oscillation. The area moment of inertia but is determined by the cross-sectional shape, so that one is therefore with the bending resonator In addition to the length, also use the cross-section to set the resonance frequency can. An advantageous coupling of such bending resonators is the longitudinal coupling, because they have a relatively small cross section of the coupling wire results in a fixed coupling, so that filters can also be implemented as a result, for the purpose of which a relatively large bandwidth is required, Bandwidths as they occur in the field of carrier frequency transmission technology. Because of the small cross-section of the longitudinal coupler, such filters are also opposite so-called secondary waves - these are undesirable natural vibrations of the whole Filter system - only slightly susceptible because these secondary waves only have a low coupling experience under the individual resonators.

Mechanische Filter der vorerwähnten Art sind beispielsweise durch die deutsche Patentschrift 15 41 975 bekannt geworden und dort im einzelnen beschrieben. Es ist in dieser Patentschrift auch bereits ein weiteres, bei mechanischen Filtern auftretendes Problem beschrieben, nämlich die Erzeugung von Dämpfungspolen in der Übertragungscharakteristik des Filters. Durch die Einführung von Dämpfungspolen läßt sich bekanntlich eine Versteilerung der Dämpfungscharakteristik an 3 Jeweils gewünschten Frequenzpunkten erzielen, wodurch in aller Regel die Möglichkeit besteht, Filterresonatoren einzusparen, was insbesondere dann erstrebenswert ist, wenn für das einzelne Filter ein noch kleinerer Raumbedarf gefordert wird. Darüber hinaus läßt sich durch die Verwendung einer geringeren Resonatorzahl zugleich auch die Gruppenlaufzeit im Durchlaßbereich reduzieren.Mechanical filters of the aforementioned type are for example through the German patent 15 41 975 became known and described there in detail. There is already another one in this patent, in the case of mechanical filters occurring problem described, namely the generation of attenuation poles in the Transfer characteristics of the filter. By introducing damping poles As is known, a steepening of the damping characteristic can be achieved at 3 in each case Achieve desired frequency points, which usually gives the opportunity to Saving filter resonators, which is particularly desirable if for the individual filter requires an even smaller space requirement. Furthermore by using a lower number of resonators, the Reduce the group delay in the passband.

Bei der in der vorerwähnten deutschen Patentschrift 15 41 975 angegebenen Lösung zur Erzeugung von Dämpfungspolen wird wenig; stens ein zusätzliches Koppelelement verwendet, das einander in ihrer elektrischen Wirkungsweise unmittelbar benachbarte Re- sonatoren zusätzlich miteinander verbindet. Die physikalische Wirkungsweise solcher zusätzlichen Koppelelemente läuft dabei darauf hinaus, daß an in Ubertragungsrichtung nachfolgenden Resonatoren bei einer ganz bestimmten Frequenz eine Signalauslöschung erzeugt wird. Diese Frequenz wird dann als Polfrequenz bezeichnet. Bei der bekannten Anordnung ist zur Erzielung dieser Wirkungsweise ein zusätzliches Koppelelement vorzuseheh, das relativ zum Hauptkoppler, d.h. zu dem die Bandbreite bestimmenden Koppler, schräg geführt ist, um dadurch gegenphasig schwingende Abschnitte der durch das zusätzliche Koppelelement gekoppelten Resonatoren miteinander zu verbinden. Solche schräg geführten Koppelelemente sind im wesentlichen bei der praktischen Realisierung aus zwei Gründen schwierig zu handhaben. Es werden nämlich zusätzliche Biegekomponenten in diesem zusätzlichen Koppelelement wirksam, die zu Dämpfungsverzerrungen führen, da auch für das schräg angeordnete zusätzliche Koppelelement die Längsschwingung als Nutzschwingung verwendet wird. Weiterhin muß das Koppelelement an solchen Stellen befestigt werden, bei denen sich die Biegeamplitude der Resonatoren in Abhängigkeit von der örtlichen Lage bereits stark ändert, weshalb die Anbringung verhältnismäßig toleranzempfindlich ist, insbesondere dann, wenn in einer technischen Großfertigung eine Vielzahl solcher Filter mit möglichst untereinander gleichen Eigenschaften automatisch hergestellt werden müssen.In the case of the 15 41 975 specified in the aforementioned German patent specification Solution for generating attenuation poles becomes little; at least one additional coupling element used, which are directly adjacent to each other in their electrical mode of action Re- sonators also connects with each other. The physical Operation of such additional coupling elements amounts to the fact that to subsequent resonators in the transmission direction at a very specific frequency signal cancellation is generated. This frequency is then referred to as the pole frequency. In the known arrangement, an additional one is required to achieve this mode of operation Provide coupling element relative to the main coupler, i.e. to which the bandwidth determinant coupler, is inclined in order to create sections oscillating in antiphase to connect the resonators coupled by the additional coupling element to one another. Such obliquely guided coupling elements are essentially practical Realization difficult to handle for two reasons. There will be additional Bending components are effective in this additional coupling element, leading to attenuation distortion lead, since the longitudinal oscillation also occurs for the inclined additional coupling element is used as a useful oscillation. Furthermore, the coupling element must be in such places are attached, in which the bending amplitude of the resonators as a function from the local situation already changes significantly, which is why the attachment is proportionate is sensitive to tolerances, especially when in large-scale technical production a large number of such filters with properties that are as similar as possible to one another must be made automatically.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufbau solcher mechanischer Filter anzugeben, bei denen sich unter Berücksichtigung der einleitend erwähnten Forderungen Dämpfungspole in der Filtercharakteristik unter Verwendung eines oder mehrerer zusätzlicher Koppelelemente erzielen lassen und gleichzeitig die Möglichkeit geschaffen wird, das bzw. die zusätzlichen Koppelelemente parallel zur Filterlängsachse zu führen.The invention is based on the task of building such mechanical Specify filters for which, taking into account those mentioned in the introduction Demands attenuation poles in the filter characteristics using an or can achieve several additional coupling elements and at the same time the possibility is created, the or the additional coupling element parallel to the filter longitudinal axis respectively.

Ausgehend von einem elektromechanischen Filter mit mehreren parallelachsig angeordneten, stabförmig ausgebildeten mechanischen Biegeresonatoren, die nebeneinander in einer Ebene liegen und über Koppeldrähte miteinander gekoppelt sind, und bei dem am Eingang und am Ausgang elektrostriktive Wandlerresonatoren zur Umwandlung elektrischer in mechanische bzw. zur Umwandl T g mechanischer in elektrische Energie vorgesehen sind und das weiterhin wenigstens ein der Erzeugung von wenigstens einem Dämpfungspol dienendes zusätzliches Koppelelement enthält, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens zwei einander benachbarte Resonatoren durch wenigstens ein weiteres Koppelelement derart miteinander verbunden sind, daß dieses weitere Koppelelement die Schwingungsknoten dieser beiden benachbarten Resonatoren miteinander verbindet und in der Schwingungsebene der Resonatoren liegt, und daß von diesen benachbarten Resonatoren entweder wenigstens einer durch ein zusätzliches Koppelelement UberbrUckt ist oder diese benachbarten Resonatoren durch ein zusätzliches Koppelelement direkt miteinander gekoppelt sind.Starting from an electromechanical filter with several parallel axes arranged, rod-shaped mechanical bending resonators, which are next to each other lie in one plane and coupled to one another via coupling wires are, and at the input and output electrostrictive transducer resonators for converting electrical into mechanical or for converting T g mechanical into electrical energy are provided and that furthermore at least one of the generation contains additional coupling element serving by at least one damping pole, this object is achieved according to the invention in that at least two each other adjacent resonators with one another by at least one further coupling element are connected that this further coupling element is the vibration node of these two adjacent resonators connects with each other and in the oscillation plane of the resonators lies, and that of these neighboring resonators either at least one through an additional coupling element is bridged or these neighboring resonators are directly coupled to one another by an additional coupling element.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous refinements are given in the subclaims.

Anhand eines Ausfuhrungsbeispiels wird nachstehend die Erfindung noch näher erläutert.The invention is explained below using an exemplary embodiment explained in more detail.

Es zeigen in der Zeichnung: Fig.1 die schematische Anordnung eines aus mehreren tiegeresonatoren bestehenden Filters; Fig.2 das zu Fig.1 gehörige Ersatzschaltbild für den Falt, daß die an den Schwingungsknoten einander benachbarter Resonatoren angreifenden Koppelelemente als kurze Koppler ausgebildet sind; Fig.3 das zu Fig.1 gehörende elektrische Ersatzschaltbild für den Fall, daß die an den Schwingungsknoten einander benachbarter Resonatoren angreifenden Koppelele- mente selbst als Biegeresonatoren ausgebildet sind.In the drawing: FIG. 1 shows the schematic arrangement of a filter consisting of several deep resonators; FIG. 2 shows the equivalent circuit diagram associated with FIG for the fold that the resonators adjacent to each other at the vibration nodes attacking coupling elements are designed as short couplers; Fig.3 that of Fig.1 corresponding electrical equivalent circuit diagram for the event that the vibration nodes coupling elements attacking adjacent resonators ments are themselves designed as bending resonators.

Wie einleitend bereits erwähnt, wird bei dem in Fig.1 dargestellten Filter von einem mechanischen Filter ausgegangen, dessen Grundkonzept und dessen mechanische Anordnung im wesentlichen in der deutschen Patentschrift 15 41 975 beschrieben sind, weshalb in Fig.1 die Anordnung der Biegeresonatoren und der zugehörigen Koppelelemente nur mehr schematisch dargestellt ist, so daß die zur Erzeugung von Dämpfungspolen erforderlichen Maßnahmen hinsichtlich ihrer Wirkung zum Ausdruck kommen. Das Filter gemäß Fig.1 besteht aus den mit den Bezugsziffern 1, 2, 4, 5, 7, 8 bezeichneten Biegeresonatoren, auf deren Endresonatoren 1 und 8 die mit 1' und 8' bezeichneten elektrostriktiven Wandlerelemente aufgebracht sind. Es ist davon auszugehen, daß im Ausführungsbeispiel die Resonatoren aus einem. metallischen Material hoher Schwinggüte, wie beispielsweise einem Federstahl, bestehen, und daß die elektrostriktiven Wandlerelemente auf der den Endresonatoren 1 und 8 abgewandten Seite mit einer metallischen Belegung versehen sind. Die einzelnen Resonatoren sind entsprechend der in DBP 15 41 975 gewählten Anordnung in ihren Schwingungsknoten über metallische Haltebeine in einer metallischen Grundplatte gehaltert, so das die in Fig.1 mit 13' und 14 bezeichneten Anschlußpunkte direkt dieser Grundplatte zugeord net werden können und somit elektrisches Bezugspotential fÜr das gesamte Filter darstellen. Mit den Bezugsziffern 13 und 14 sind weiterhin die Eingangs- bzw. die Ausgangsklemme bezeichnet, und es wird also eine beispielsweise an den Eingangsklemmen 13, 13' anliegende elektrische Signalenergie vom Wandler 1' in mechanische Energie umgewandelt, entsprechend den Filtereigenschaf ten des mechanischen Filters einer Frequenz selektion unterworfen und an den Ausgangsklemmen 14 und 14' wiederum als elektrische Signalenergie abgenommen.As already mentioned in the introduction, the one shown in FIG Filter assumed a mechanical filter, its basic concept and its mechanical arrangement is essentially described in German patent specification 15 41 975 are, which is why the arrangement of the bending resonators and the associated coupling elements in FIG is only shown schematically, so that the generation of attenuation poles necessary measures are expressed in terms of their effect. The filter according to FIG. 1 consists of those designated by the reference numerals 1, 2, 4, 5, 7, 8 Flexural resonators, on whose end resonators 1 and 8 those labeled 1 'and 8' electrostrictive transducer elements are applied. It is assumed that In the exemplary embodiment, the resonators from one. metallic material of high vibration quality, such as a spring steel, and that the electrostrictive transducer elements on the side facing away from the end resonators 1 and 8 with a metallic coating are provided. The individual resonators are corresponding to those in DBP 15 41 975 chosen arrangement in their vibration nodes over metallic support legs in a metal base plate supported, so that denoted in Figure 1 with 13 'and 14 Connection points can be assigned directly to this base plate and thus electrical Represent reference potential for the entire filter. With the reference numerals 13 and 14 continue to denote the input and output terminals, and it is that is to say, for example, electrical signal energy applied to the input terminals 13, 13 ' converted into mechanical energy by the converter 1 ', according to the filter properties th of the mechanical filter is subjected to a frequency selection and at the output terminals 14 and 14 'again removed as electrical signal energy.

Abweichend von der im deutschen Bundespatent 15 41 975 gewählten Anordnung wird nun der die Filterbandbreite bestimmende Hauptkoppler nicht als durchgehender Draht ausgebildet, sondern durch die einzelnen Koppelelemente 99 3, 9', 6 und 9". Wie aus der gewählten Darstellung zu erkennen'ist, sind die die Resonatoren 1, 2 bzw. 4, 5 bzw. die Resonatoren 7, 8 verbindenden Koppelelemente 9 bzw. 9' bzw. 92t wiederum Längskoppler, die im Bereich der an den Resonatoren auftretenden Biegeschwingungsmaxima angreifen. Es kommt dies dadurch zustande, weil die Biegeschwingung in der durch den Doppelpfeil 12 kenntlich gemachten Schwingungsrichtung verläuft, d.h. also, die Biegeresonatoren 1, 2, 4, 5, 7, 8 fuhren als Nutzschwingung eine in der Zeichenebene verlaufende Biegeschwingung aus.Deviating from the arrangement chosen in German Federal Patent 15 41 975 the main coupler, which determines the filter bandwidth, is now not considered to be continuous Wire trained, rather through the individual coupling elements 99 3, 9 ', 6 and 9 ". As can be seen from the representation selected, these are the Resonators 1, 2 or 4, 5 or the resonators 7, 8 connecting coupling elements 9 or 9 'or 92t in turn longitudinal couplers in the area of the resonators attack occurring bending vibration maxima. It comes about because the bending vibration in the direction of vibration indicated by the double arrow 12 runs, i.e. the bending resonators 1, 2, 4, 5, 7, 8 run as useful oscillation a bending vibration running in the plane of the drawing.

Zur Erzeugung von Dämpfungspolen sind im Ausführungsbeispiel zwei zusätzliche Koppelelemente 10 und 10' verwendet, von denen das zusätzliche Koppelelement 10 die Resonatoren 1 und 4 und das zweite zusätzliche Koppelelement 10' die Resonatoren 5 und 7 miteinander verbindet.In the exemplary embodiment, two poles are used to generate damping poles additional coupling elements 10 and 10 'used, of which the additional coupling element 10 the resonators 1 and 4 and the second additional coupling element 10 'the resonators 5 and 7 connects with each other.

Die zusätzlichen Koppelelemente 10 und 10' können nunmehr gerade verlaufen, d.h. also parallel zur Filterlängsachse, weil die ebenfalls die Bandbreite bestimmenden Koppelelemente 3 und 6 derart angeordnet sind, daß sie die Schwingungsknoten der ihnen zugehörigen benachbarten Resonatoren verbinden, was im AusführungsbeispLel bedeutet, daß das Koppelelement 3 in den Schwingungsknoten der Resonatoren 2 und 4 angreift, und entsprechend das Koppelelement 6 in den Schwingungsknoten der Resonatoren 5 und 7 angreift. Damit fuhren auch die Koppelelemente 3 und'6 Biegeschwingungen aus, die ebenfalls in der Zeichenebene liegen und senkrecht zur Schwingungsrichtung 12 der Resonatoren 1, 2, 4, 5, 7, 8 verlaufen.The additional coupling elements 10 and 10 'can now run straight, i.e. parallel to the filter's longitudinal axis, because they also determine the bandwidth Coupling elements 3 and 6 are arranged so that they are the nodes of vibration connect them associated neighboring resonators, which is shown in the exemplary embodiment means that the coupling element 3 in the nodes of the resonators 2 and 4 attacks, and accordingly the coupling element 6 in the nodes of the resonators 5 and 7 attacks. The coupling elements 3 and 6 thus also cause flexural vibrations which also lie in the plane of the drawing and perpendicular to the direction of oscillation 12 of the resonators 1, 2, 4, 5, 7, 8 run.

Wie der Erfindung zugrunde liegende Untersuchungen gezeigt haben, bewirken nun die als Biegekoppler ausgebildeten Koppelelemente 3 und .6 in Verbindung mit der speziellen Anbringung an den Schwingungsknoten der ihnen zugeordneten Resonatoren dann eine Phasenumkehr, wenn sie als sogenannte kurze Koppler ausgebildet sind. Unter kurz ist dabei zu verstehen, daß die als Bie- geleitung wirkenden Koppelelemente 3 und 6 eine Phasendrehung von wesentlich weniger als 1800 bewirken.As the studies on which the invention is based have shown, now effect the coupling elements 3 and 6, which are designed as bending couplers, in conjunction with the special attachment to the vibration nodes of the resonators assigned to them then a phase reversal if they are designed as so-called short couplers. In this context, brief is to be understood as meaning that the acting as a guide Coupling elements 3 and 6 cause a phase shift of significantly less than 1800.

Für diesen Fall ergibt sich das in Fig.2 dargestellte elektrische Ersatzschaltbild, für das zur besseren Übersicht für wirkungsgleiche Elemente die gleichen Bezugsziffern wie in Fig.1 verwendet sind. Die Resonatoren 1, 2, 4, 5, 7, 8 stellen sich als Parallelresonanzkreise in den Querzweigen einer Abzweigschaltung dar, und zwar deshalb, weil zur Ermittlung des Ersatzschaltbildes beim Vergleich der mechanischen und der elektrischen Größen die sogenannte Kraft-Strom-Analogie verwendet ist. Aus diesem Grund erscheinen die Koppelelemente und auch die zusätzlichen KoppeLeLemente 10 und 10' sowie auch die statischen Kapazitäten der elektrostriktiven Wandlerelemente als Induktivitäten in den Längszweigen der Ersatzschaltung. In Fig.2 sind weiterhin erkennbar Übertrager, die das Übersetzungsver hältnis 1:-1 haben. Diese Übertrager charakterisieren die anhand von Fig.1 beschriebene phasenumkehrende Wirkung der Verkopplung der Resonatoren 2, 4 bzw. 5, 7. Aus Fig.2 ist ferner zu erkennen, daß bei Verwendung kurzer Koppelelemente 3 und 6 ein Dämpfungspol unterhalb des Filterdurchlaßbereiches entstehen, dessen Frequenzlage abhängig ist von der durch das Koppelelement 10 hervorgerufenen, d.h. einstellbaren Koppelwirkung.In this case, the electrical shown in Figure 2 results Equivalent circuit diagram for which, for a better overview for elements with the same effect, the the same reference numerals are used as in FIG. The resonators 1, 2, 4, 5, 7, 8 appear as parallel resonance circuits in the shunt branches of a branch circuit because it is used to determine the equivalent circuit diagram when comparing of the mechanical and electrical quantities the so-called force-current analogy is used. For this reason, the coupling elements and the additional ones appear KoppeLeLemente 10 and 10 'as well as the static capacities of the electrostrictive Converter elements as inductances in the series branches of the equivalent circuit. In Fig.2 are still recognizable transformers that have the translation ratio 1: -1. These transformers characterize the phase-reversing one described with reference to FIG Effect of the coupling of the resonators 2, 4 and 5, 7. From Fig.2 is also to recognize that when using short coupling elements 3 and 6 a pole of attenuation below of the filter pass band, the frequency of which depends on the caused by the coupling element 10, i.e. adjustable coupling effect.

Wie sich weiterhin gezeigt hat, besteht auch die Möglichkeit, die in den Schwingungsknoten 11, 11' angebrachten Koppelelemente 3 und 6 so zu wählen, daß sie selbst als Biegeresonatoren wirken, deren Resonanzfrequenz im Filterdurchlaßbereich liegt.As has also been shown, there is also the possibility of the to choose the coupling elements 3 and 6 attached to the vibration nodes 11, 11 'in such a way that that they themselves act as bending resonators, their resonance frequency in the filter pass band lies.

FUr die Realisierung bedeutet dies, daß die Koppelelemente 3 und 6 so lang gewählt sein müssen, daß sie als eine solche Biegeleitung wirken, die eine 1800-Phagendrehung hervorruft. Auch in diesem Fall ist wiederum darauf zu achten, daß die zusätzlichen Koppelelemente 10 bzw, 10' derart im Filter angebracht sind, daß sie entweder wenigstens einen der benachbarten Resonatoren 2 und 4 bzw. 5, 7 überbrücken, oder. diese Resonatoren, im Ausftü'rungsbeispiel die Resonatoren 5 und 7, direkt mitein- ander verbinden. Dadurch wird dann gleichzeitig auch das weitere Koppelelement 3 bzw. 6 vom zusStzlichen~Koppelelement 10 bzw. 10 überbrückt.For the implementation this means that the coupling elements 3 and 6 must be chosen so long that they act as such a bending line, the one 1800 phage rotation. In this case, too, it is important to ensure that that the additional coupling elements 10 or 10 'are attached in such a way in the filter, that they either at least one of the adjacent resonators 2 and 4 or 5, 7 bridge, or. these resonators, in the exemplary embodiment the resonators 5 and 7, directly with one connect to each other. This then becomes simultaneous also the further coupling element 3 or 6 from the additional coupling element 10 or 10 bridged.

Wenn die Koppelelemente 3 und 6 selbst als Biegeresonatoren wirken, hat für die mechanische Anordnung von Fig.1 die in Fig.3 gezeigte elektrische Ersatzschaltung Gültigkeit. Auch in Fig.3 sind wirkungsgleiche Elemente wiederum mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und es ist nunmehr zu erkennen, daß die Koppelelemente 3 bzw. 6 als Längsserienresonanzkreise wirken, deren Resonanzfrequenz im Filterdurchlaßbereich liegt, wodurch wiederum die für die Polerzeugung erforderliche Phasenumkehr entsteht. Da zwei Resonatoren, nämlich die Resonatoren 2 und 3, durch das zusätzliche Koppelelement 10 überbrückt werden, entstehen durch die zusätzliche Kopplung 10 zwei Dämpfungspole, von denen einer unterhalb und der andere oberhalb des Filterdurchlaßbereiches liegt. Für das gewählte Ausführungsbeispiel entsteht durch das zusätzliche Koppelelement 10t ein weiterer Dämpfungspol unterhalb des Fitter-DurchlaßbereichesX Abgesehen von der nunmehr bestehenden Möglichkeit, sämtliche Koppelelemente als gerade und auch parallel zur Filterlängsachse verlaufende Koppelelemente ausbilden zu können, bietet die in Fig.1 gezeigte Anordnung die weitere Möglichkeit, daß bei der Herstellung des Filters die aus den Resonatoren 2, 4 und dem Koppelelement bzw. dem Resonator 3 bestehende Gruppe für sich vorabgeglichen und geprüft werden kann, was entsprechend auch für die aus den Resonatoren 5, 7 und dem Koppelelement bzw. Resonator 6 bestehende Gruppe gilt.If the coupling elements 3 and 6 themselves act as bending resonators, has the electrical equivalent circuit shown in FIG. 3 for the mechanical arrangement of FIG Validity. In FIG. 3, too, elements with the same effect are again with the same Designated reference numerals, and it can now be seen that the coupling elements 3 and 6 act as longitudinal series resonance circuits, the resonance frequency of which is in the filter pass band which in turn results in the phase reversal required for pole generation. Since two resonators, namely the resonators 2 and 3, through the additional coupling element 10 are bridged, the additional coupling 10 creates two damping poles, one of which is below and the other above the filter transmission range. For the selected exemplary embodiment, the additional coupling element is created 10t another attenuation pole below the fitter passband X apart of the now existing possibility of all coupling elements as straight and to be able to form coupling elements running parallel to the longitudinal axis of the filter, offers the arrangement shown in Figure 1 the further possibility that in the production of the filter from the resonators 2, 4 and the coupling element or the resonator 3 existing group can be adjusted in advance and checked, what should be done accordingly also for those consisting of the resonators 5, 7 and the coupling element or resonator 6 Group applies.

4 Patentansprüche 3 Figuren4 claims 3 figures

Claims

P atent claims I I Electromechanical filter with several parallel axes arranged, rod-shaped mechanical bending resonators, which are next to each other lie in one plane and are coupled to one another via coupling wires, and at that at the input and output electrostrictive converter resonators for conversion electrical into mechanical or for converting mechanical into electrical energy are provided and furthermore at least one of the generation of at least one Contains additional coupling element serving attenuation pole, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that at least two adjacent resonators (2,4 or 5.7) by at least one further coupling element (3 or 6) in this way with one another are connected that this further coupling element (3 or 6) the oscillation nodes (11,11 ') of these two adjacent resonators (2,4 and 5,7) connects to one another and in the oscillation plane (12) of the resonators (2 to 7), and that of these adjacent resonators (2,4 or 5,7) either at least one (2) through a additional coupling element (10) is bridged or these neighboring resonators (5,7) are coupled directly to one another by an additional coupling element (10 ').

2. Electromechanical filter according to claim 1, d a d u r c h g e k E n n z e i c h n e t that when using several further coupling elements (3 or 6) these run parallel to one another (Fig. 1) and to the longitudinal axis of the filter.

3. Electromechanical filter according to one of the preceding claims, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that at least one of the further coupling elements (3 or 6) is dimensioned in such a way that it itself forms a bending resonator, its Resonance frequency is in the filter pass band.

(Fig. 1, 3)

4. Electromechanical filter after one of the preceding claims, that all Resonators (1 to 8) are flattened and have independent, holding elements engaging in the vibration node (11, 11 ') are held.