DE755422C - Electric broadband wave filter in the form of a cross-link network with mechanically vibrating elements - Google Patents
Electric broadband wave filter in the form of a cross-link network with mechanically vibrating elementsInfo
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Description
Erteilt .auf Grund der VO. vom 12. 5.1943 - RGBl. II S. 150Granted on the basis of the VO. from 12.5.1943 - RGBl. II p. 150
AUSGEGEBEN AM
16. FEBRUAR 1953ISSUED ON
FEBRUARY 16, 1953
RE ICHS PATE NTAMTI am a godfather
PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING
KLASSE 21 g GRUPPE 34CLASS 21 g GROUP 34
155410 VIII c/2ig155410 VIII c / 2ig
Nachträglich gedruckt durch das Deutsche Patentamt in MünchenSubsequently printed by the German Patent Office in Munich
(§ 20 des Ersten Gesetzes zur Änderung und Überleitung von Vorsdiriften auf dem Gebiet des gewerblichen Rechtsschutzes vom 8. Juli 1949) (Section 20 of the First Act on the Amendment and Transition of Prefixes in the Field of Industrial Property Protection of July 8, 1949)
Western Electric Company, Incorporated, New York (V. St. A.)Western Electric Company, Incorporated, New York (V. St. A.)
Elektrisches Breitbandwellenfilter in Form eines Kreuzgliednetzwerkes mit mechanisch schwingenden ElementenElectric broadband wave filter in the form of a cross-link network with mechanically vibrating elements
Patentiert im Deutschen Reich vom 3·. Juli 1936 anPatented in the German Empire from 3. July 1936
Patenterteilung bekianntgemacht am 28. September 1944Patent granted on September 28, 1944
Die Priorität der Anmeldung in den V. St. v. Amerika vom 2. Juli 1935 ist in Anspruch genommenThe priority of registration in the V. St. v. America of July 2, 1935 has been claimed
Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Filter in Form eines Kreuzgliednetzwerkes, in denen elektrisch erjegte·, mechanisch schwingende Vorrichtungen, z. B. piezoelektrische Kristalle oder magnetostriktive Elemente, eingeschaltet sind. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den. übertragenen Frequenzbereich zu vergrößern und die Kosten für solche Filter sowie die erforderliche Anzahl der Schwingungselemente möglichst zu verringern.The invention relates to electrical filters in the form of a cross-link network, in which electrically erjegte ·, mechanically vibrating devices, e.g. B. piezoelectric crystals or magnetostrictive Elements that are switched on. The invention is based on the object. transferred To increase the frequency range and the costs for such filters and the required number of vibration elements as possible to decrease.
Es ist bereits bekannt, einen, piezoelektrischen Kristall induktiv durch Zwischenschaltung von Kopplungsspulen mit mehreren Zweigen eines Kreuzgliednetzwerkes zu koppeln.It is already known a, piezoelectric Crystal inductively through the interposition of coupling coils with several branches of a cross-link network couple.
Erfindungsgemäß werden in einem elektrischen Breitbandwellenfilter in KreuzgliedformAccording to the invention, in a broadband electrical wave filter in the form of a cross member
mit mechanisch schwingenden Elementen bei einem dieser Elemente die beiden Hälften mit zwei Windungen oder zwei Sätzen von Elektroden versehen, die direkt in1 die Leitungszweige geschaltet sind, und beim zweiten der Elemente die beiden Hälften mit zwei Windungen oder Sätzen von Elektroden versehen, die direkt in die Kreuzzweige geschaltet sind, so daß das Filter ein Kreuzgliedfilter mit zwei getrennten Leitungszweigen gleicher Charakteristik und zwei getrennten Kreuzzweigen gleicher Charakteristik bildet.with mechanically oscillating elements, in one of these elements the two halves are provided with two turns or two sets of electrodes which are connected directly to the line branches in 1 , and in the second of the elements the two halves are provided with two turns or sets of electrodes which are directly connected to the cross branches are connected so that the filter forms a cross member filter with two separate line branches with the same characteristic and two separate cross branches with the same characteristic.
Gegenüber der bekannten Anordnung besitzt die erfindungsgemäße Anordnung den Vorteil, daß bei ihr die Kopplung zwischen den beiden an demselben Kristall liegenden Zweigen vermindert wird. Ferner ist die erfindungsgemäße Kopplungsanordnung einfächer und läßt sich besonders bei Verwendung hoher Frequenzen leichter symmetrisch einstellen.Compared to the known arrangement, the arrangement according to the invention has the Advantage that with her the coupling between the two lying on the same crystal Branches is diminished. Furthermore, the coupling arrangement according to the invention is simple and is easier to set symmetrically, especially when using high frequencies.
Die Abb. 1 zeigt ein Kreuzgliedfilter, in dem zwei piezoelektrische Kristalle 10 und 11 als mechanisch schwingende Elemente enthalten sind und die so mit den elektrischen Teilen des Netzwerkes verbunden sind., daß jeder Kristall in zwei ähnlichen Zweigen der Schaltung enthalten ist. Der Kristall 10 liegt also in jedem Leitungszweig, während der Kristall 11 in jedem Kreuzzweig enthalten ist. Die Eingangsklemmen des Filters sind mit 1 und 2 und die Ausgangsklemmen mit 3 und 4 bezeichnet. Die Kristalle können als rechteckige Platten so geschnitten sein, daß die Ebene des Rechtecks senkrecht zur elektrischen Achse des Kristalls und die Längsseite parallel zu der mechanischen Achse des Kristalls liegt. Ihre größeren Flächen sind mit Elektroden versehen und schwingen bei elektrischer Erregung in der Längsrichtung. Sind die Kristalle so bemessen, daß sie in einem verhältnismäßig niedrigen Frequenzbereich in Resonanz sind, so gestatten ihre Abmessungen ein leichtes Anbringen. Andere bekannte Kristallschnitte können auch Verwendung finden und werden unter gewissen Umständen sogar bevorzugt. Das in der Abb. ι dargestellte Filter hat quaderförmige Kristalle, die der Deutlichkeit halber von der Seite gezeigt sind.Fig. 1 shows a cross-member filter in which two piezoelectric crystals 10 and 11 as mechanically vibrating elements are included and so with the electrical Parts of the network are connected. That each crystal is in two similar branches the circuit is included. The crystal 10 is therefore in every branch of the line, while the crystal 11 is contained in each cross branch. The input terminals of the filter are denoted by 1 and 2 and the output terminals by 3 and 4. The crystals can be cut as rectangular plates so that the plane of the rectangle is perpendicular to the electrical Axis of the crystal and the long side parallel to the mechanical axis of the Crystal lies. Their larger areas are provided with electrodes and vibrate with them electrical excitation in the longitudinal direction. Are the crystals sized so that they are in a relatively low frequency range are in resonance, so allow their Dimensions easy to attach. Other known crystal cuts can also be used find and are even preferred under certain circumstances. That in the Fig. Ι shown filter has cuboid crystals, which for the sake of clarity of shown on the page.
Der Kristall 10 hat zwei Elektrodenpaare 12, 12' und 13, 13' an den gegenüberliegenden Flächen, wobei die Elektroden 12 und 12' sich in der oberen Hälfte des Kristalls gegenüberliegen, während die Elektroden 13 und ■"13' in der gleichen Weise an der unteren Hälfte des Kristalls angebracht sind. Die Elektroden können aus Silber und direkt auf dem Kristall angebracht sein. Man kann die ganzen Flächen versilbern und dann einen engen Streifen in der Mitte einer jeden Fläche von dem Silber befreien. Es ist außerdem zweckmäßig, daß ein dünner Streifen an den Kanten des Kristalls entfernt wird. Der Kristall 11 ist mit den entsprechenden Elektrodenpaarerj! 14, 14' und1 15, 15' versehen. Die Elektroden 12 und 12' des Kristalls 10 sind mit der Klemme 1 bzw. 3 und die Elektroden 13 und 13' mit der Klemme 4 bzw. 2 verbunden. Die Elektroden 14 und 14' des Kristalls 11 sind mit der Klemme 1 bzw. 4 und die Elektroden 15 und 15' mit der Klemme 3 bzw. 2 verbunden. Die Abb. 2 ist eine perspektivische Darstellung der Form des Kristalls 10 und zeigt sowohl die Anordnung der Elektroden als auch die Verbindungen mit den Klemmen des Filters.The crystal 10 has two pairs of electrodes 12, 12 'and 13, 13' on the opposite surfaces, with the electrodes 12 and 12 'facing each other in the upper half of the crystal, while the electrodes 13 and 13' are applied in the same way The electrodes can be made of silver and placed directly on the crystal. You can silver the entire surface and then remove the silver from a narrow strip in the center of each surface The crystal 11 is provided with the corresponding electrode pairs 14, 14 'and 1 15, 15'. The electrodes 12 and 12 'of the crystal 10 are connected to the clamps 1 and 3 and the Electrodes 13 and 13 'are connected to terminals 4 and 2. Electrodes 14 and 14' of crystal 11 are connected to terminals 1 and 4, and electrodes 15 and 15 'are connected to terminals 3 and 2, respectively. 2 is a perspective D Representation of the shape of the crystal 10 showing both the placement of the electrodes and the connections to the terminals of the filter.
Obwohl jeder Kristall als einheitlicher Schwingungskörper arbeitet, muß das Verhalten des Kristalls in der Filterschaltung sehr genau studiert werden, indem man jeden j Kristall so betrachtet, als wenn er gleichwertig mit zwei gleichen Kristallen wäre, die durch Teilung eines einzigen Kristalls längs der Spalte zwischen den benachbarten Elektroden entstanden sind. Auf diese Weise erhält man zwei gleiche Leitungskristalle und zwei gleiche Kreuzkristalle. Würden vier einzelne Kristalle verwendet werden, so braucht man die Art der Schaltung nicht zu beachten. Wenn aber nur zwei Kristalle benutzt werden, so muß dafür Sorge getragen werden, daß die Erregungsspannungen, die jeder Kristallhälfte zugeführt werden, in einem solchen Verhältnis zueinander stehen, daß beide Hälften gleichzeitig in derselben Richtung schwingen, da die Schwingungen einer jeden Hälfte sich sonst gegenseitig aufheben würden, was zu Biegungen in der ■ Längsrichtung führen würde. Wird die Schaltung so getroffen, wie sie in der Abb. 1 dargestellt ist, so sind die richtigen relativen Polaritäten der erregenden Spannungen erreicht, so daß jede Hälfte des gesamten Kristalls in normaler Weise schwingt. In diesem Fall sind die unteren Elektroden 13 und 13' des Kristalls 10 mit den Eingangsund Ausgangsklemmen in entgegengesetzter "» Anordnung zu den Elektroden 12 und 12' geschaltet, und ein gleiches entgegengesetztes Verhältnis besteht auch in der Schaltung der Elektroden des Kristalls 11.Although every crystal works as a single vibrating body, the behavior must of the crystal in the filter circuit can be studied very carefully by looking at each j crystal is considered to be equivalent to two like crystals that by dividing a single crystal along the gaps between the adjacent electrodes have arisen. In this way, two identical conduction crystals and are obtained two identical cross crystals. If four individual crystals were used, so you do not need to pay attention to the type of circuit. But if only two crystals are used care must be taken that the excitation voltages applied to each crystal half are in are in such a relationship that both halves are simultaneously in the same Swing direction, otherwise the oscillations of each half cancel each other out would, which would lead to bends in the ■ longitudinal direction. Will the Circuit made as shown in Fig. 1, the correct relative Polarities of the exciting voltages reached so that each half of the entire crystal vibrates in a normal manner. In in this case are the lower electrodes 13 and 13 'of the crystal 10 with the input and Output terminals connected in the opposite "» arrangement to electrodes 12 and 12 ', and the same opposite relationship also exists in the connection of the electrodes of the crystal 11.
Das elektrische Äquivalent des Kristalls 10 "5 ist in der Abb. 3 gezeigt. Es umfaßt zwei gleiche Impedanzen, die je aus einem einfachen Resonanzkreis bestehen, zu dem ein Kondensator parallel geschaltet ist. Die eine Impedanz liegt zwischen den Klemmen 1 und1 3 und die andere zwischen den Klemmen 3 und 4. Die beiden Impedanzen in demThe electrical equivalent of crystal 10 "5 is shown in Fig. 3. It comprises two equal impedances, each consisting of a simple resonant circuit to which a capacitor is connected in parallel. One impedance lies between terminals 1 and 1 3 and the other between terminals 3 and 4. The two impedances in the
elektrischen Äquivalent sind frei von gegenseitigen Kopplungen, obwohl in der tatsächlichen Ausführung die gleichen mechanischen Schwingungselemente in jeder Strecke wirksam sind.electrical equivalents are free from mutual coupling, although in actual Execution of the same mechanical vibration elements in each section effective are.
Die Induktivität*- und die Kapazitätswerte der elektrischen Ersatzschaltung können aus den Abmessungen des Kristalls bestimmt werden, indem zunächst das elektrische Äquivalent des. ganzen Kristalls unter der Voraussetzung bestimmt wird, daß die beiden Elektroden auf jeder Fläche miteinander verbunden sind, um Einzelelektroden zu bilden, die sich im wesentlichen über die ganze Fläche erstrecken. Die Impedanz einer jeden Hälfte des Kristalls beträgt dann das Zweifache des ganzen Kristalls. In der Abb. 3 besteht jede Impedanz aus einem Resonanzzweig, in dem eine Induktivität 2 L1, eineThe inductance * and the capacitance values of the electrical equivalent circuit can be determined from the dimensions of the crystal by first determining the electrical equivalent of the whole crystal, provided that the two electrodes on each surface are connected to one another to form individual electrodes, which extend essentially over the entire surface. The impedance of each half of the crystal is then twice that of the whole crystal. In Fig. 3, each impedance consists of a resonance branch in which an inductance 2 L 1 , one
Kapazität — und eine Parallelkapazität —Capacity - and a parallel capacity -
enthalten sind. Werden diese Größen durch die Abmessungen des Kristalls ausgedrückt, so erhält man folgende Gleichungen:are included. If these quantities are expressed by the dimensions of the crystal, the following equations are obtained:
212.2 It 212.2 It
.161 Wl ΙΟ"14 .161 Wl ΙΟ " 14
Henry,Henry,
- Farad, ■- Farad, ■
„ 20.1 wl io~14 „ n C0 = Farad,"20.1 wl io ~ 14 " n C 0 = Farad,
worin I, w und t die Länge, Breite und Stärke des Kristalls in Zentimetern bedeuten.where I, w and t mean the length, width and thickness of the crystal in centimeters.
Wenn zwei Paar gleiche piezoelektrische Kristalle in dem Kreuzgliednetzwerk zur Verwendung kommen sollen, um ein einziges Übertragungsband zu erhalten, müssen die Impedanzen der Leitungs- und Kreuzkristalle derartig verschiedene Frequenzcharakteristiken erhalten, daß die Resonanz der Leitungszweige mit der Antiresonanz der Kreuzzweige oder umgekehrt zusammenfällt. Die Abmessungen des Kristalls können mit Hilfe der ausgeführten Gleichungen bestimmt werden, um diese Bedingung zu erfüllen.When two pairs of identical piezoelectric crystals in the cross-link network are used Use to get a single transfer band must have Impedances of the line and cross crystals have such different frequency characteristics get that the resonance of the line branches with the anti-resonance of the cross branches or vice versa coincides. The dimensions of the crystal can be determined with the help of the equations given, to meet this condition.
Die Abb. 1 zeigt noch vier gleiche Drosselspulen, die außerhalb des Kreuzgliedes in die Leitungszweige geschaltet sind, um ein breiteres Band zu erhalten, ohne daß die Schärfe der Selektivität darunter leidet.Fig. 1 shows four identical choke coils, which are located outside of the cross member in the branches of the line are connected in order to obtain a wider band without the Sharpness of selectivity suffers.
Eine andere elektromechanische Impedanz, die für solche Filter geeignet ist, zeigt die Abb. 4. In dieser Anordnung sind die Schwingungselemente rohrförmige Teile 16 aus magnetostriktivem Material. Die Rohre werden an ihrem Mittelpunkt durch Stützen 17 und 17' getragen und sind mit Erregerwicklungen 18 und i'9 für Wechselstrom versehen. In der Abbildung deckt jede dieser Wicklungen die ganze Länge des Rohres. Sie können aber auch so· angeordnet werden, d!aß jede Wicklung auf je einer Hälfte des Rohres angebracht ist. Die Schwingung des Rohres 16 wird durch die magnetostriktiven Kräfte auf Grund des Stromflusses in den Wicklungen erregt. Damit diese Kräfte die gleiche Frequenz erhalten wie die Erregerströme, muß daher das Rohr magnetisch polarisiert sein. Zu diesem Zweck ist ein Polarisationsmagnet 21 vorgesehen, dessen Polflächen in unmittelbarer Nähe an den Enden des Schwingungselements angebracht sind und mit diesem einen im wesentlichem geschlossenen magnetischem Kreis bilden. Zwischen dem Rohr 16 und dem Polarisationsmagnet müssen kleine Luftspalte vorgesehen sein, damit das· Rohr frei schwingen kann. Eine Magnetisierungswicklung 22, die von der Batterie 23 oder einer anderen Gleichstromquelle gespeist und durch den Widerstand) 24 geregelt wird, erzeugt das polarisierende magnetische Feld. Um Wirbelströme, die unter der Wirkung der Erreger-Ströme fließen könnten, zu verhindern, soll das Rohr 16 vorzugsweise in der Längsrichtung geschlitzt sein, wie bei 20 in der Abb. 4 dargestellt.Another electromechanical impedance suitable for such filters is shown in FIG Fig. 4. In this arrangement the vibrating elements are tubular parts 16 made of magnetostrictive material. The pipes are supported by supports at their center 17 and 17 'and are provided with excitation windings 18 and i'9 for alternating current. In the figure, each of these windings covers the entire length of the pipe. But they can also be arranged in such a way that each winding is attached to one half of the tube. The vibration of the pipe 16 is caused by the magnetostrictive forces due to the current flow in the windings excited. So that these forces receive the same frequency as the excitation currents, therefore the pipe must be magnetically polarized. For this purpose, a polarization magnet 21 is provided, the pole faces of which in are attached in close proximity to the ends of the vibration element and with this form an essentially closed magnetic circuit. Between Small air gaps must be provided for the tube 16 and the polarization magnet, so that the tube can swing freely. A magnetizing winding 22, which is of the Battery 23 or another direct current source and fed through the resistor) 24 is regulated, generates the polarizing magnetic field. To eddy currents, which could flow under the action of the excitation currents, the tube 16 should preferably in the longitudinal direction be slotted, as shown at 20 in Fig. 4.
Die elektrische Impedanz eines magnetostriktiven Elements entspricht, wenn- sie an dem Enden einer Erregerwicklung gemessen wird, der Impedanz des Netzwerkes der Abb. 5, das aus der Induktivität L0 parallel zu der in Reihe geschalteten Resonamzimpedanz L1 C1 besteht. Die Induktivität L0 entspricht der Erregerwicklung, wenn keine magnetostriktive Wirkung vorhanden ist oder wenn das Rohr 16 festsitzt, so daß es nicht schwingen kann. Die Induktivität L1 und die Kapazität C1 besitzen Werte, die von den Abmessungen, den mechanischen Konstanten des Rohres 16 und der Magnetostriktionskonstanten abhängig sind. Die Resonanz von L1 und C1 entspricht der ersten mechanischen Resonanzfrequenz des Rohres, wenn dieses in der Längsrichtung schwingt.The electrical impedance of a magnetostrictive element corresponds, if it is measured at the ends of an excitation winding, to the impedance of the network in Fig. 5, which consists of the inductance L 0 in parallel with the series-connected resonance impedance L 1 C 1 . The inductance L 0 corresponds to the field winding when there is no magnetostrictive effect or when the tube 16 is stuck so that it cannot oscillate. The inductance L 1 and the capacitance C 1 have values which are dependent on the dimensions, the mechanical constants of the tube 16 and the magnetostriction constant. The resonance of L 1 and C 1 corresponds to the first mechanical resonance frequency of the pipe when it vibrates in the longitudinal direction.
Die Kurve 25 in der Abb. 6 zeigt die Reaktanz der Impedanz in Abhängigkeit von der Frequenz. Es sind zwei kritische Frequenzen vorhanden, und zwar eine /„, bei der die Anordnung als Sperrkreis wirkt, und eine höhere Frequenz fv die der Resonanz VOnL1 und C1, d. h. der mechanischen Resonanz des Schwingungselements entspricht. Auf Grund, der relativ kleinen elektromechanischen Kopplung, die durch die magnetostriktive Wirkung entsteht, liegen die Frequenzen f0 und fx sehr dicht beisammen, so daß die Anordnung auf Filter mit sehr kleiner Bandbreite beschränktThe curve 25 in Fig. 6 shows the reactance of the impedance as a function of the frequency. There are two critical frequencies, namely one, at which the arrangement acts as a blocking circuit, and a higher frequency f v which corresponds to the resonance VOnL 1 and C 1 , ie the mechanical resonance of the vibrating element. Due to the relatively small electromechanical coupling that arises from the magnetostrictive effect, the frequencies f 0 and f x are very close together, so that the arrangement is limited to filters with a very small bandwidth
ist. Die kritischen Frequenzen können aber durch Hinzufügung eines Kondensators in Reihe mit der Erregerwicklung auseinandergezogen werden. Dies führt zu einer Reaktanzkurve, die in der Abb. 6 mit 26 bezeichnet ist. Eine neue Resonanzfrequenz /2, die niedriger ist als die Frequenz f0, tritt auf, während die höhere Resonanz nach oben von Z1 bis fs verschoben ist. Der Abstand der Frequenzen f2 und f.} von der Frequenz f0 kann durch Veränderung des Wertes der Reihenkapazität geregelt werden.is. The critical frequencies can, however, be pulled apart by adding a capacitor in series with the excitation winding. This leads to a reactance curve which is designated by 26 in FIG. 6. A new resonance frequency / 2 , which is lower than the frequency f 0 , occurs while the higher resonance is shifted upwards from Z 1 to f s. The distance between the frequencies f 2 and f. } And the frequency f 0 can be regulated by changing the value of the series capacitance.
Die Abb. 7 zeigt die Verwendung von magnetostriktiven Schwingungselementen in einem Breitbandlilter. Das Schwingungselement 27 besitzt zwei gleiche Erregerwicklungen W11 und W11' die in die Leitungszweige des Kreuzgliedfilters eingeschaltet sind. Das Schwingungselement 28 hat gleiche Wicklungen Wh und Wb, die in Kreuzzweigen liegen. Gleiche Kondensatoren Ca und C/ liegen in Reihe mit W11 bzw. Wa' und gleiche Kondensatoren Cb und C6' in den Kreuzzweigen. Die Schwingungsorgane sind nur sclrematisch dargestellt, während die Polarisationsmagnete und die mit diesen verbundenen Kreise fortgelassen sind.Fig. 7 shows the use of magnetostrictive vibration elements in a broadband filter. The vibrating element 27 has two identical excitation windings W 11 and W 11 ' which are connected to the branches of the cross-member filter. The vibrating element 28 has identical windings W h and W b , which are in cross branches. The same capacitors C a and C / are in series with W 11 or W a ' and the same capacitors C b and C 6 ' are in the cross branches. The oscillation organs are only shown schematically, while the polarization magnets and the circles connected to them are omitted.
Die Wicklungen W11 und Wa' sind so gepolt, daß sich die durch die Wicklung fließenden Ströme zur Erregung mechanischer Schwingung unterstützen. Der Stromverlauf ist folgender: Filterklemme 1, Kondensator C11, Wicklung W11, Klemme 3, Verbraucherkreis des Filters, Klemme 4, Wicklung W11', Kondensator C/ und Klemme 2. Die Wicklungen W11 und JVa' müssen so gepolt sein, daß der durch diesen1 Kreis fließende Strom den Kern in der gleichen Richtung magnetisiert. Die Wicklungen Wb und Wb sind in ähnlicher Weise gepolt. Da die beiden Wicklungen eines jeden Schwingungselements gleich sind, erhalten die beiden Leitungszweige und auch die beiden Kreuzzweige des Netzwerkes gleiche Impedanzen, Zur Erreichung eines einzigen Übertragungsbandes ist es notwendig, daß die Impedanzen der Kreuzzweige eine andere Frequenzcharakteristik besitzen als die der Leitungszweige. Diese müssen aber in einem solchen Verhältnis zueinander stehen, daß die kritischen Frequenzen sich decken. Die Antiresonanzfrequenzen der Leitungszweige müssen mit den Resonanzfrequenzen der Kreuzzweige und umgekehrt innerhalb des Frequenzbereiches des Übertragungsbandes zusammenfallen, während in den Dämpfungsbereichen die Übereinstimmungen zwischen kritischen Frequenzen gleicher Natur liegen müsseil·. Zwei Beispiele für die mögliche An-Ordnung dieser kritischen Frequenzen in einem Filter nach Abb. 7 sind in den Abb. 8 und 9 dargestellt. In der Abb. 8 entspricht die voll ausgezogene Kurve 2y der Reaktanz der Leitungsimpedanzen, während die gestrichelte Kurve 28 der Reaktanz der Kreuzzweige entspricht. In diesem Fall erstreckt sich das Übertragungsband von der niedrigsten kritischen Frequenz fa bis zu der höchsten Frequenz fh. In der Abb. 9 treffen bei den Kurven 29 und 30, die den Leitungsimpedanzen bzw. den Kreuzimpedanzen entsprechen, direkt zwei Resonanzfrequenzen bei /„ zusammen, während eine entgegengesetzte Übereinstimmung einer Resonanz und einer Antiresonanz der Frequenz fg vorbanden ist. In diesem Fall erstreckt sich das Band von der niedrigsten kritischen Frequenz fc bis zur dritten kritischen Frequenz /,;, während die Frequenz fe außerhalb des Bandes liegt. In den beiden Abbildungen ist die Lage des Bandes durch eine schraffierte waagerechte Fläche angedeutet.The windings W 11 and W a ' are polarized in such a way that the currents flowing through the winding support each other to excite mechanical vibrations. The current flow is as follows: filter terminal 1, capacitor C 11 , winding W 11 , terminal 3, consumer circuit of the filter, terminal 4, winding W 11 ', capacitor C / and terminal 2. The windings W 11 and JV a ' must be polarized that the current flowing through this 1 circuit magnetizes the core in the same direction. The windings W b and W b are polarized in a similar way. Since the two windings of each vibration element are the same, the two line branches and the two cross branches of the network have the same impedances.To achieve a single transmission band, it is necessary that the impedances of the cross branches have a different frequency characteristic than those of the line branches. However, these must be in such a relationship that the critical frequencies coincide. The antiresonance frequencies of the line branches must coincide with the resonance frequencies of the cross branches and vice versa within the frequency range of the transmission band, while the coincidences between critical frequencies of the same nature must be in the attenuation ranges. Two examples for the possible arrangement of these critical frequencies in a filter according to Fig. 7 are shown in Figs. 8 and 9. In Fig. 8, the solid curve 2y corresponds to the reactance of the line impedances, while the dashed curve 28 corresponds to the reactance of the cross branches. In this case, the transmission band extends from the lowest critical frequency f a to the highest frequency f h . In Fig. 9, curves 29 and 30, which correspond to the line impedances and the cross impedances, directly meet two resonance frequencies at / ", while an opposite correspondence of a resonance and an antiresonance of the frequency f g is present. In this case, the band extends from the lowest critical frequency f c to the third critical frequency / 1, 1, while the frequency f e lies outside the band. In the two figures, the position of the tape is indicated by a hatched horizontal area.
Claims (3)
Zeitschrift für Instrumentenkunde, 1927,598205, 603375;
Instrumentation Journal, 1927,
Applications Claiming Priority (2)
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