DE2738032C2 - Elektromechanisches Filter - Google Patents

Description

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hebung der Steilheit der frequenztieferen Sperrdämp- der dem Koppelelement 8 gegenüberliegenden Seite,

fungsflanken auftritt Die Zeichnung läßt auch erkennen, daß weitere Koppel-

Es ist im übrigen als ein Zeichen der Hochwertigkeit elemente vorgesehen sind, mit deren Hilfe es möglich des dem Filter nach dem Hauptpatent zugrundeliegen- ist die frequenzhöhere Sperrdämpfungsflanke in ihrer den Konzepts zu erachten, daß die gemessene Filter- 5 Steilheit anzuheben und die frequenztiefere Sperr-Dämpfungskurve nur in einem Umfang von der rechne- dämpfungsflanke in ihrer Steilheit in gewünschter Weirisch ermittelten Filter-Dämpfungskurve abweicht, der se abzusenken. Im Ausführungsbeispiel sind dies die durch eine Anhebung der Steilheit der frequenzhöheren Koppelelemente 15 bzw. 15', die einerseits am Torsionsund eine Absenkung der Steilheit der frequenztieferen resonator 4 und andererseits an den Biegerer-onatoren 2 Sperrdämpfungsflanke ausgleichbar ist Bei dein in der io bzw. 6 befestigt sind. Es wird also hierbei jeweils nur ein Zeitschrift »ϊΕΗΞ Transactions on Sonics and Ultraso- dazwischenliegender Biegeresonator überbrückt im nies«, Vol.SU-23, No. 3, Seiten 148 bis 153, (Mai 1976), Ausführungsbeispiel also eine Überbrückung des Biegebeschriebenen elektromechanischen Filter für Fre- resonators 3 durch das weitere zusätzliche Koppelelequenzmultiplex-Nachrichtenübertragungsanlagen, bei ment 15 bzw. eine Überbrückung des Biegeresonators 5 welchem ebenso wie beim Filter nach der Erfindung die 15 durch das weitere zusätzliche Koppelelement 15' ererwünschten vier, auf den oberen und den unteren reicht

Sperrbereich verteilten Dämpfungspole durch Umweg- Aus der Zeichnung ist — wie gestrichelt eingezeich-

kopplungen herbeigeführt werden sollen, treten in der net — eine weitere Möglichkeit zu erkennen, die bei

gemessenen Filter-Dämpfungskurve lediglich drei ersatzschalibildmäßig gleicher Funktion deshalb einen

Dämpfungspole in Erscheinung. 20 geringfügig höheren mechanischen Aufwand erfordert

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine spe- weil anstelle eines durchgehenden zusätzlichen Koppelzielle Ausgestaltung des Filters nach dem Hauptpatent elements (15, 15') zwei voneinander getrennte weitere anzugeben, die eine Anhebung der oberen und eine Ab- zusätzliche Koppelelemente 16 bzw. 16' vorgesehen Senkung der unteren Sperrdämpfungsflanke möglich werden müssen. Diese Koppelelemente greifen einermacht. 25 seits an den den Torsionsresonator 4 unmittelbar be-

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Filter nach nachbarten Biegeresonatoren 3 bzw. 5 an und überbrük-

dem Hauptpatent, erfindungsgemäß in der Weise gelöst, ken jeweils nur den ihnen unmittelbar benachbarten

daß bei Verwendung eines zusätzlichen, zumindest je Biegeresonator 2 bzw. 6, so daß also das weitere Kop-

einen Dämpfungspol im oberen und unteren Filter- pelelement 16 auch am Resonator 1 befestigt ist, wäh-

Sperrbereich herbeizuführenden Koppelelementes, das 30 renci das Koppelelement 16' auch am Resonator 7 befe-

einerseits am Torsionsresonator und andererseits an stigt ist In jedem Fall wird man darauf achten, auch die

wenigstens einem diesem Torsionsresonator nicht un- zusätzlichen Koppelelemente 15, 15' bzw. 16, 16' als

mittelbar benachbarten Biegeresonator angreift, wenig- gerade Drähte auszubilden, wobei das Schwingungsge-

stens ein weiteres zusätzliches Koppelelement vorgese- schehen der überbrückten Resonatoren nicht beein-

hen ist derart, daß hierdurch eine Anhebung der Steil- 35 trächtigt werden darf. Wie der Zeichnung ferner zu ent-

heit der frequenztieferen Sperrdämpfungsflanke ein- nehmen ist, sind die zusätzlichen Koppelelemente 15,

tritt 15' auf der gleichen Seite wie der durchgehende Kop-

Bevorzugte Ausführungsformen des Filters nach der peldraht 8 befestigt. Es werden alle Koppelelemente 8,

Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. 9,10,15 und 15' vor allem dann im Bereich der jeweili-

Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausfüh- 40 gen Resonatormitte befestigt, wenn der Torsionsreso-

rungsbeispieles wird die Erfindung nachstehend noch nator 4 als Doppelhantel ausgebildet ist. Auch dabei

näher erläutert wird man bestrebt sein, die weiteren zusätzlichen Kop-

Wie bereits einleitend erwähnt, sind im Hauptpatent pelelemente 15, 15' als einen durchgehenden geraden bereits Ausführungsformen gezeigt, insbesondere auch Draht auszubilden, der parallel zum Koppeldraht 8 ver-Ausführungsformen, bei denen der Torsionsresonator 45 läuft. Es ist aber auch möglich, das bzw. die weiteren auch als Hantel oder als Doppelhantel ausgebildet sein zusätzlichen Koppelelemente 15 und 15' im Bereich des kann. Es ist deshalb in der Zeichnung das Filter nach jeweiligen Resonatorendes des Torsionsresonators 4 dem Hauptpatent nur mehr schematisch dargestellt und und der Biegeresonatoren 2 und 6 zu befestigen,
zwar in einer stirnseitigen Ansicht. Es sind dabei wieder- Mit der vorstehend beschriebenen Lösung gelingt es, um die Resonatoren 1 bis 7 zu erkennen, von denen der 50 die im Hauptpatent bereits beschriebenen Vorteile der Resonator 4 als Torsionsresonator, insbesondere auch Versteilerung der Übertragungscharakteristik mit Hilfe in der Art einer Doppelhantel, ausgebildet ist. Die Reso- der zusätzlichen Koppelelemente 9 und 10 und des Tornatoren 1 bis 3 und 5 bis 7 sind Biegeresonatoren, und es sionsresonators 4 zu erhalten. Gewisse dabei auftretensind sämtliche Resonatoren über ein durchgehendes de Unsymmetrien im Sperrdämpfungsverlsuf lassen Koppelelement 8 miteinander gekoppelt, dessen An- 55 sich, gegebenenfalls unter Verwendung von nur einem bringung und dessen Abmessung auch die Bandbreite weiteren zusätzlichen Koppelelement 15 oder 15', ausdes Filters bestimmt. Elektrische Anschlüsse und elek- gleichen, bzw. gestellten Forderungen entsprechend getrostriktive Wandlerelemente sind in der Zeichnung zielt herbeiführen.

nicht mehr im Detail gezeichnet. Entsprechend dem

Hauptpatent sind im Ausführungsbeispiel die der Über- 60 Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
kopplung dienenden zusätzlichen Koppelelemente 9
und 10 vorgesehen, die als durchgehender Draht ausgebildet sein können, tier einerseits am Torsionsresonator
4 und den beiden ßiegeresonatoren 1 bzw. 7 angreift.
Wenn der Torsionsresonator 4 als Doppelhantel ausge- 65
bildet ist, dann wird man das bzw. die Koppelelemente
9, 10 bevorzugt jeweils in der Resonatormitte befestigen. Diese zusätzlichen Koppelelemente 9,10 liegen auf

Claims (4)

1 2 ehe Koppelelement (15,15') im Bereich des jeweili- Patentansprüche: gen Resonatorendes des Torsionsresonators (4) und der Biegeresonatoren (2,6) befestigt und als durch-

1. Elektromechanisches Filter, bei welchem meh- gehender, parallel zum Koppeldraht (8) verlaufender rere, parallelachsig angeordnete, stabförmig ausge- 5 Draht ausgebildet ist

bildete mechanische Biegeresonatoren vorgesehen

sind, die nebeneinander in einer Ebene liegen und die

Ober wenigstens einen Längsschwingungen ausführenden Koppeldraht miteinander gekoppelt sind,

und bei welchem ferner das Filter-Schwingsystem io Die Erfindung bezieht sieb auf ein elektromechamzusätzlich zumindest einen Torsionsresonator ent- sches Filter, bei welchem mehrere, parallelachsig angehält, dessen Resonanzfrequenz ebenso wie die Reso- ordnete, stabförmig ausgebildete mechanische Biegerenanzfrequenzen der Biegeresonatoreu im Filter- sonatoren vorgesehen sind, die nebeneinander in einer Durchlaßbereich liegt und der an dem alle Biegere- Ebene liegen und die über wenigstens einen Längssonatoren verbindenden Koppeldraht angekoppelt 15 schwingungen ausführenden Koppeldraht miteinander JSt₁ gekoppelt sind, und bei welchem ferner das Filter- und bei welchem des weiteren zumindest ein der Schwingsystem zusätzlich zumindest einen Torsionsre-Erzeugung von wenigstens ehern Dämpfungspoler- sonator enthält, dessen Resonanzfrequenz ebenso wie zeugung dienendes zusätzliches Koppelelement in die Resonanzfrequenzen der Biegeresonatoren im FiI-das Filter-Schwingsystem eingefügt ist, 20 ter-Durchlaßbereich liegt und der an dem alle Biegerennd bei welchem das zusätzliche Koppelelement mit sonatoren verbindenden Koppeldraht angekoppelt ist, ■ ieinem einen Ende am Torsionsresonator angreift, und bei welchem des weiteren zumindest ein der Dämpdessen Achse parallel zu den Achsen der Biegereso- fungspolerzeugung dienendes zusätzliches Koppeleleratoren verläuft, ment in das Filter-Schwingsystem eingefügt ist, und bei und bei welchem schließlich am Filtereingang und 25 welchem das zusätzliche Koppelelement mit seinem ei-•ausgang elektrostriktive Wandlerresonatoren zur nen Ende am Torsionsresonator angreift, dessen Achse Umwandlung elektrischer in mechanische bzw. zur parallel zu den Achsen der Biegeresonatoren verläuft, -Rückumwandlung mechanischer in elektrische Ener- und bei welchem schließlich am Filtereingang und -ausgie vorgesehen sind, nach Patent 26 07 879, gang elektrostriktive Wandlerresonatoren zur Umdadurchgekennzeichnet, 30 Wandlung elektrischer in mechanische bzw. zur Rückdaß bei Verwendung eines zusätzlichen, zumindest umwandlung mechanischer in elektrische Energie vorje einen Dämpfungspol im oberen und unteren FiI- gesehen sind, nach Patent 26 07 879.
ter-Sperrbereich herbeiführenden Koppelelementes Das Hauptpatent hat somit ein elektromechanisches (9 oder 10), das einerseits am Torsionsresonator (4) Filter zum Gegenstand, bei dem es ohne Verwendung und andererseits an wenigstens einem diesem Tor- 35 spezieller Polresonatorer. — nämlich durch ein oder sionsresonator (4) nicht unmittelbar benachbarten mehrere, der Verwirklichung von Umwegkopplungen Biegeresonator (z. B. 1 oder 7) angreift, wenigstens dienende Koppelelemente — gelingt, Dämpfungspole in ein weiteres zusätzliches Koppelelement (15 oder/ der Übertragungscharakteristik des Filters zu erzeugen, und 15'; 16 oder/und 16') vorgesehen ist, derart, daß Im einzelnen wird dies gemäß dem einleitend Dargeleghierdurch eine Anhebung der Steilhei* der frequenz- 40 ten durch Verwendung eines Torsionsresonators erhöheren und eine Absenkung der Steilheit der fre- reicht, der im Zuge eines aus Biegeresonatoren bestequenztieferen Sperrdämpfungsflanke eintritt. henden Filters angeordnet ist und dessen Längsachse

2. Elektromechanisches Filter nach Anspruch 1, parallel zu den Längsachsen der Biegeresonatoren verdadurch gekennzeichnet, daß der Torsionsresonator läuft. Beispielsweise kann dabei der Torsionsresonator in der Art einer einfachen Hantel oder einer Doppel- 45 die Länge λ und die Biegeresonatoren die Länge /Z/2 hantel ausgebildet ist, und daß das (die) weitere(n) haben, wobei λ die zur jeweiligen Schwingungsform gezusätzliche(n) Koppelelement(e) (15 oder/und 15') hörige Wellenlänge bedeutet. Zur Erzielung von Polauf der gleichen Seite wie der Koppeldraht (8) liegt stellen in der Übertragungscharakteristik bedarf es und einerseits am Torsionsresonator (4) und ande- beim Filter nach dem Hauptpatent lediglich eines zurerseits an wenigstens einem solchen Biegeresona- 50 sätzlichen Koppelelements, das am Torsionsresonator tor (2, 6) angreift, derart, daß dabei nur einer der und an solchen Biegeresonatoren befestigt ist, die dem dem Torsionsresonator (4) unmittelbar benachbar- Torsionsresonator nicht unmittelbar benachbart sind, ten Resonatoren (3 oder 5) bzw. die dem Torsionsre- Einzelheiten hierüber finden sich im Hauptpatent und es sonator (4) unmittelbar benachbarten Resonatoren ist dort auch darauf hingewiesen, daß der Torsionsreso-(3 und 5) überbrückt werden. 55 nator in Form einer Hantel oder einer Doppelhantel

3. Elektromechanisches Filter nach Anspruch 1, ausgebildet sein kann. Auch ist die Wirkungsweise unter dadurch gekennzeichnet, daß das (die) weitere(n) zu- Berücksichtigung des elektrischen Ersatzschaltbildes im sätzliche(n) Koppelelement(e) (16 und/oder 16') ei- einzelnen angegeben. Im Hinblick auf den schaltungsnerseits entweder a.i dem einen der beiden, dem technischen und auch den fertigungstechnischen Auf-Torsionsresonator (4) unmittelbar benachbarten Re- 60 wand wird man bestrebt sein, die Zahl der zusätzlichen sonatoren (3,5) oder an jedem der beiden, dem Tor- Koppelelemente möglichst gering zu halten, man wird sionsresonator (4) unmittelbar benachbarten Reso- also bestrebt sein, zunächst nur ein zusätzliches Koppelnatoren (3, 5) oder andererseits an einem weiteren element zur Erzeugung von je einem Dämpfungspol im Biegeresonator (1 oder/und 7) angreift, derart, daß oberen und unteren Filter-Sperrbereich zu verwenden, nur ein dazwischenliegender Biegeresonator (2 bzw. 65 Es hat sich dabei gezeigt, daß auch bei struktursymme-6) überbrückt wird. trischer Ausführung des gesamten Filter-Schwing-

4. Elektromechanisches Filter nach Anspruch 2, systems eine im allgemeinen unerwünschte Absenkung dadurch gekennzeichnet, daß das weitere zusätzli- der Steilheit der frequenzhöheren und eine gewisse An-