DE1260650B - Elektromechanisches Filter - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

IntCl.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

H03h

Deutsche Kl.: 21 g - 34

1260 650
S91028IXd/21g
12. Mai 1964
8. Februar 1968

Die Erfindung betrifft ein elektromechanisches Filter, bestehend aus wenigstens zwei durch ein Koppelorgan miteinander gekoppelten, Biegeschwingungen ausführenden mechanischen Resonatoren und Wandlern zum Übergang von den elektrischen auf die mechanischen Schwingungen bzw. zum Übergang von den mechanischen auf die elektrischen Schwingungen, bei dem die Abmessungen der Resonatoren derart gewählt sind, daß zwei zueinander senkrechte Biege-Eigenschwingungen zumindest näherungsweise bei der gleichen Frequenz auftreten, und bei dem die Resonatoren mit einer Unsymmetrie versehen sind, durch die die Kopplung der in dem jeweiligen Resonator auftretenden Biege-Eigenschwingungen in vorgegebenem Maß erfolgt, und bei dem weiterhin das Koppelorgan im Bereich eines den Biege-Eigenschwingungen entsprechenden Schwingungsbauches an den Resonatoren befestigt ist und zwei voneinander unterschiedliche Schwingungen ausführt, von denen eine in an sich bekannter Weise in der elektrischen Wirkungsweise unmittelbar aufeinanderfolgende Biege-Eigenschwingungen unterschiedlicher Resonatoren koppelt, während die Kopplung der diesen Biege-Eigenschwingungen in der elektrischen Wirkungsweise unmittelbar vorhergehenden bzw. nachfolgenden Biege-Eigenschwingungen unterschiedlicher Resonatoren über die zweite im Koppelorgan auftretende Schwingung erfolgt, nach Patent 1236 684.

Im Hauptpatent sind mechanische Filter angegeben, die mit Hilfe von Biegeschwingungen ausführenden mechanischen Resonatoren aufgebaut sind. Die Anregung der mechanischen Resonatoren erfolgt durch elektrostriktiv wirkende Wandlerelemente. Die einzelnen Resonatoren sind untereinander durch Koppelstege gekoppelt, die im Bereich eines Schwingungsbauches der Biegeschwingungen an den Resonatoren befestigt sind. Durch eine doppelte Ausnutzung sowohl der einzelnen Resonatoren als auch der Koppelelemente lassen sich mit den im Hauptpatent angegebenen mechanischen Filtern «-kreisige Bandfilter mit nur n/2 Resonatoren aufbauen, wobei gleichzeitig 2 · (n/2 — 1) Dämpfungspole erzielbar sind, deren Frequenzlage in weiten Grenzen frei wählbar ist. Bei solchen mechanischen Filtern, bei denen Dämpfungspole in einem nur sehr geringen Abstand von Filterdurchlaßbereich realisiert werden sollen, sind die im Hauptpatent angegebenen Anordnungen insofern nicht völlig befriedigend, als nämlich die Koppelelemente zum Teil verhältnismäßig kleine mechanische Abmessungen annehmen müssen, deren genaue Einhaltung fertigungstechnische Schwierigkeiten mit sich brächte.

Elektromechanisches Filter

Zusatz zum Patent: 1236 684

Anmelder:

Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, 8000 München 2, Wittelsbacherplatz 2

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Friedrich Künemund, 8000 München

so Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im Hauptpatent angegebenen Filteranordnungen vor allen Dingen hinsichtlich der leichten mechanischen Herstellbarkeit der Koppelelemente insbesondere bei solchen mechanischen Filtern noch zu verbessern, bei denen die Dämpfungspole dem Durchlaßbereich verhältnismäßig eng benachbart sind.

Ausgehend von den im Hauptpatent angegebenen mechanischen Filtern, wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Koppelorgan aus wenigstens zwei miteinander zusammenwirkenden einzelnen Koppelelementen besteht.

Vorteilhaft ist es hierbei, wenn das Koppelorgan aus zwei Koppelstegen mit vorzugsweise kreisförmigem Querschnitt besteht, die sich unter einen Winkel vorgegebener Größe kreuzen, oder wenn die Koppelstege am Kreuzungspunkt vorzugsweise durch Punktschweißung miteinander mechanisch starr verbunden sind.

Vorteilhafte Ausführungsformen lassen sich ferner dadurch erzielen, daß das Koppelorgan aus vier rahmenartig angeordneten Koppelstegen vorwiegend kreisförmigen Querschnitts besteht, die untereinander vorzugsweise unter einem rechten Winkel angeordnet sind, oder daß der Querschnitt zweier zumindest näherungsweise parallel verlaufender Koppelstege gleich groß und abweichend gewählt ist vom Querschnitt der beiden übrigen zumindest näherungsweise parallel verlaufenden Koppelstege, die unter sich ebenfalls die gleiche Querschnittsabmessung haben.

Es ist vorteilhaft, wenn das Koppelorgan aus zwei zumindest näherungsweise aufeinander senkrecht stehenden Koppelelementen besteht.

809 507/519

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Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Aus- les 2 im Resonator angeregt wird, deren Frequenz führungsbeispielen näher erläutert. wegen des quadratischen Querschnittes des Resona-

Die F i g. 1 zeigt eine Ausführungsform eines im tors praktisch mit der Frequenz der in Richtung des Hauptpatent bereits angegebenen mechanischen FiI- Doppelpfeiles 1 verlaufenden Biegeschwingungen ters, bei dem zwei mechanische Resonatoren 10 und 5 übereinstimmt. Der Resonator 10 führt somit zwei 11 über einen Koppelsteg 12 miteinander gekoppelt aufeinander senkrecht stehende Biegeschwingungen sind. Die Resonatoren 10 und 11 bestehen im Aus- aus, die über die Abplattung 22 miteinander verkopführungsbeispiel aus Stahl, jedoch sind auch andere pelt sind. Diese beiden Biegeschwingungen werden Materialien mit hoher mechanischer Güte, wie z. B. auf den Resonator 11 über den Koppelsteg 12 überQuarzglas, denkbar. Die Resonatoren 10 und 11 sind io tragen, der im Bereich eines den Biegeschwingungen durch die aus einem elektrostriktiven Material be- entsprechenden Schwingungsbauches an den Resonastehenden Plättchen 13,14,15,16, 17, 18,19 und 20 toren befestigt ist. Für den mit 2 bezeichneten unterteilt. Die Plätchenl3 bis 20 können aus einer Schwingungsmodus wirkt der Koppelsteg 12 als Bleikeramik bestehen, wie sie beispielsweise unter Längskoppler, was somit zur Folge hat, daß im Resodem Handelsnamen PZT 6 der Firma Clevite bekannt 15 nator 11 eine in Richtung des Doppelpfeiles 3 verist. Zur Verbindung der elektrostriktiven Plättchen laufende Biegeschwingung angeregt wird. Da der 13 bis 20 mit den aus Stahl bestehenden Resonatoren Resonator 11 ebenfalls mit den sich diagonal gegen-10 und 11 wird auf die Plättchen 13 bis 20 in an sich überliegenden Abplattungen 22 versehen ist, wird in bekannter Weise ein elektrisch leitender Belag z. B. der bereits beschriebenen Weise im Resonator 11 im Vakuum aufgedampft, der dann mit den aus Stahl 20 eine zur Schwingungsrichtung 3 senkrechte Biegebestehenden Resonatoren verlötbar ist. Die elektro- schwingung angeregt, die in der Richtung des Dopstriktiven Plättchen sind derart in die Schwinger ein- pelpfeiles 4 verläuft. Den elektrostriktiven Plättchen gebracht, daß zwischen ihnen die Spalte 21 verblei- 17 und 18 ist eine entgegengesetzt gerichtete Polariben, die alle in den Mittelebenen der Resonatoren sation im Sinn der Pfeile 36 und 37 und den Plättliegen und parallel zueinander verlaufen. Im Ausfüh- 25 chen 19 und 20 eine entgegengesetzt gerichtete PoIarungsbeispiel haben die Resonatoren 10 und 11 qua- risation im Sinn der Pfeile 38 und 39 aufgeprägt. Wie dratischen Querschnitt, wobei je zwei sich diagonal beim Resonator 10 sind auch beim Resonator 11 die gegenüberliegende Ecken mit den Abplattungen 22 in der oberen Schwingerhälfte liegenden Plättchen 17 versehen sind. An die Außenteile des Resonators 10 und 18 entgegengesetzt zu den in der unteren Hälfte führen von einer Anschlußklemme 23 zwei flexible 30 liegenden Plättchen 19 und 20 polarisiert. Durch die Zuleitungsdrähte 27 und 27', an das Mittelteil führt in Richtung des Pfeiles 4 verlaufenden Biegeschwinvon einer Anschlußklemme 24 ein Zuleitungsdraht gungen werden somit die elektrostriktiven Plättchen 28. In ähnlicher Weise führen an die Außenteile des 17 und 18 gedehnt, wenn gleichzeitig die Plättchen Resonators 11 von einer Klemme 25 die beiden Zu- 19 und 20 zusammengezogen werden. Dieser Zustand leitungsdrähte 29 und 29' und von einer Anschluß- 35 kehrt sich in der folgenden Halbperiode der Biegeklemme 26 ein Zuleitungsdraht 30 an das Mittelteil. schwingung um, so daß zwischen den Außenteilen Die Zuleitungsdrähte 28 und 30 sind derart an den und dem Mittelteil des Resonators 11 eine Wechsel-Resonatoren befestigt, daß sie etwa unter einem spannung entsteht, die über die Zuleitungsdrähte 29 Winkel von 45° zu der oberen bzw. unteren Resona- bzw. 29' und 30 an den Klemmen 25 und 26 als Austor-Begrenzungsfläche stehen und können bei ent- 40 gangswechselspannung U₂ abgenommen werden sprechend starker Ausbildung dazu benutzt werden, kann.

das gesamte Filter in einem zur besseren Übersicht Der Koppelsteg 12 wirkt außer als Longitudinal-

nicht näher dargestellten Gehäuse zu verankern. koppler gleichzeitig auch als Biegekoppler, der zu-

Die elektrische Wirkungsweise des in der F i g. 1 sätzlich den in Richtung des Doppelpfeiles 1 verlaudargestellten mechanischen Filters läßt sich folgender- 45 fenden Schwingungsmodus am Resonator 10 mit dem maßen erklären. Legt man an die Klemmen 23 und in Richtung des Doppelpfeiles 4 verlaufenden 24 eine Eingangswechselspannung U₁, dann werden Schwingungsmodus am Resonator 11 verkoppelt. Auf die elektrostriktiven Plättchen 13 und 14 in der einen diese Weise ergibt sich eine zusätzliche Kopplung Halbperiode der Wechselspannung U₁ beispielsweise zwischen den Schwingungsmoden 1 und 4, wobei der gedehnt, da ihnen durch eine Gleichstromvorbehand- 50 Schwingungsmodus 2 und der durch die Longitudilung eine Polarisation im Sinn der Pfeile 31 und 32 nalkopplung erzeugte Schwingungsmodus 3 überaufgeprägt ist. Die Plättchen 15 und 16 sind im Sinn sprangen werden. Diese zusätzliche Verkopplung der der Pfeile 33 und 34 entgegengesetzt zu den Plättchen beiden Schwinger 10 und 11 über die Biegekopplung 13 und 14 polarisiert, so daß sie sich in der gleichen des Koppelsteges 12 ergibt zwei Dämpfungspole in Halbperiode der Eingangswechselspannung U₁ ζλι- 55 der Dämpfungscharakteristik des Filters, von denen sammenziehen. Wenn sich die Polarität der Eingangs- der eine unterhalb und der andere oberhalb des FiI-wechselspannung U₁ umkehrt, dann werden entspre- terdurchlaßbereiches liegt.

chend die Plättchen 15 und 16 gedehnt, während Inder Fig. 2 ist das elektrische Ersatzschaltbild

die Plättchen 13 und 14 zusammengezogen werden. eines gemäß der F i g. 1 aufgebauten mechanischen Auf diese Weise führt der Resonator 10 immer dann 60 Filters dargestellt. Den vier Schwingungsmoden 1 ausgeprägte Biegeschwingungen in der Richtung des bis 4 entsprechen vier Serienresonanzkreise 1' bis 4', Doppelpfeiles 1 aus, wenn seine Eigenresonanzfre- die über Leitungsstücke 50 und 51 miteinander gequenz mit der Frequenz der angelegten Wechselspan- koppelt sind. Die Leitungsstücke 50 entsprechen hiernung U₁ zumindest näherungsweise übereinstimmt. bei den Abplattungen 22 und können je als Leitung Durch die sich diagonal gegenüberliegenden Abplat- 65 mit dem Wellenwiderstand Z und dem Phasenmaß tungen 22 ist die Symmetrie des Resonators 10 ge- von 90° gedacht werden. Der Leitungsabschnitt 51 stört. Diese Störung hat zur Folge, daß gleichzeitig bildet die Kopplung der beiden Resonatoren über eine Biegeschwingung in Richtung des Doppelpfei- die Longitudinalkopplung nach und soll den Wellen-

widerstand Z und das Phasenmaß b haben. Der parallel zu den Resonanzkreisen 2' und 3' und der Koppelleitung 51 geschaltete Leitungsabschnitt 52 bildet die zusätzliche Verlcopplung über die Biegekopplung des Koppelsteges nach und hat den Wellenwiderstand Z' und das Phasenmaß b'.

Das Zustandekommen der Dämpfungspole läßt sich durch Aufstellen der Vierpolgleichungen des in der F i g. 2 mit S gezeichneten Filterabschnittes mathematisch nachweisen. Hinsichtlich dieser mathematischen Ableitung und der sich daraus ergebenden Endformeln für den Abstand der Dämpfungspole sei auf die dem Hauptpatent zugrunde liegenden Beschreibungsunterlagen verwiesen.

Die F i g. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die beiden mechanischen Resonatoren 10 und 11 über einen Koppelsteg rechteckförmigen Querschnitts miteinander gekoppelt sind. Das in der Fig. 3 gezeichnete mechanische Filter ist analog dem in der Fig. 1 dargestellten aufgebaut, nur mit dem geringfügigen Unterschied, daß die Höhe des Koppelsteges 12 größer als die Kantenlänge der Schwinger ist. Die elektrostriktiv wirkenden Anregungssysteme sowie Haltedrähte zur Verankerung des Filters in einem Gehäuse sind aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit nicht mit dargestellt. Die Länge des Koppelsteges ist mit I₁,, die Höhe mit h_k und seine Breite mit a_k bezeichnet. Abgesehen von den Materialkonstanten und der Länge des Koppelsteges 12 ist die Bandbreite im wesentlichen von der Querschnittsfläche A — a_k ■ h,_{ abhängig und die Lage der Dämpfungspole im wesentlichen von dem Flächenträgheitsmoment I = a_k · h_k V₁₂. Bandbreite und Lage der Dämpfungspole können somit weitgehend voneinander unabhängig gewählt werden. Wie eine entsprechende Berechnung zeigt, ergeben sich z. B. für ein Filter mit B = 20% Bandbreite bei einer Mittenfrequenz von etwa 18 kHz und einer Schwingerlänge von etwa l_s = 30 mm, die Länge des Koppelsteges zu l_k = 24 mm, die Höhe zu Afc = 11,8 mm und die Breite zu a_k = 0,063 mm. Dieser Berechnung ist hierbei ein theoretischer, praktisch jedoch nicht zu realisierender Grenzfall zugrunde gelegt, als nämlich die zu beiden Seiten des Filterdurchlaßbereiches liegenden Dämpfungspole mit den Grenzfrequenzen des Filters zusammenfallen. Jedoch wurde dieser Grenzfall deshalb gewählt, weil er in anschaulicher Weise die Wirkung des Erfindungsgedankens darlegt. Aus den vorstehenden Angaben zeigt sich, daß immer dann, wenn die Dämpfungspole sehr nahe an den Filterdurchlaßbereich heranrücken sollen, der Koppelsteg vor allen Dingen hinsichtlich seiner Breite a_k verhältnismäßig geringe Werte annimmt, die mit Rücksicht auf die mechanische Stabilität und die leichte Herstellbarkeit des Filters unerwünscht sind.

Gemäß der Erfindung lassen sich diese Schwierigkeiten in einfacher Weise dadurch umgehen, daß das Koppelorgan in wenigstens zwei miteinander zusammenwirkende einzelne Koppelelemente aufgespalten wird. In der F i g. 4 ist ein entsprechendes Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Resonatoren 10 und 11 über die beiden Koppeldrähte 60 und 61 miteinander gekoppelt sind. Die elektrostriktiv wirkenden Wandler zur Umwandlung der elektrischen in die mechanischen Schwingungen bzw. zur Umwandlung der mechanischen in die elektrischen Schwingungen sind nicht mehr dargestellt, da sie analog dem in der F i g. 1 gezeichneten Ausführungsbeispiel aufgebaut sind. Die Wirkungsweise des Filters nach F i g. 4 entspricht ebenfalls dem in der F i g. 1 dargestellten Filter. Der Resonator 10 wird über die elektrostriktiven Wandler zu Schwingungen in Richtung des Doppelpfeiles 1 angeregt, die wegen der Abplattungen 22 Biegeschwingungen in Richtung des Doppelpfeiles 2 hervorrufen. Über die beiden Koppeldrähte 60 und 61 wird die in Richtung des Doppelpfeiles 2 verlaufende Schwingung auf den Resonator 11 übertragen und regt diesen zu Biegeschwingungen in Richtung des Doppelpfeiles 3 an. Bei der Verkopplung der Schwingungsmoden 2 und 3 werden die Koppeldrähte 60 und 61 im Rhythmus der Schwingung abhängig vom Winkel α sowohl auf Zug bzw. Druck als auch auf Biegung beansprucht. (Mit größer werdendem Winkel α wird die Biegekopplung stärker und die Längskopplung schwächer.) Durch die am Resonator 11 vorgesehene Abplattung 22 wird dieser zu einer in Richtung des Doppelpfeiles 4 verlaufenden Biegeschwingung angeregt, deren mechanische Wirkung mit Hilfe der elektrostriktiv wirkenden Wandlersysteme in elektrische Schwingungen zurückverwandelt wird.

Gleichzeitig werden die Koppeldrähte 60 und 61 durch den Schwingungsmodus 1 abhängig vom Winkel oc auf Biegung und auf Zug-Druck beansprucht, wodurch der Schwingungsmodus 1 am Resonator 10 mit dem Schwingungsmodus 4 am Resonator 11 verkoppelt wird. Die Schwingungsmoden 2 und 3 werden dabei übersprungen. Das elektrische Verhalten dieses Filters läßt sich somit wiederum auf das in der F i g. 2 gezeichnete elektrische Ersatzschaltbild zurückführen. Die Lage der Dämpfungspole kann dabei durch Veränderung des Winkels α, unter dem sich die Koppeldrähte 60 und 61 kreuzen, in weiten Grenzen variiert werden. Für den bereits erwähnten theoretischen Grenzfall, daß nämlich die zu beiden Seiten des Filterdurchlaßbereiches liegenden Dämpfungspole mit den Grenzfrequenzen des Filters zusammen- fallen, ergeben sich für die Durchmesser der Koppeldrähte 60 und 61 bereits mechanisch ohne Schwierigkeiten beherrschbare Abmessungen.

Das in der F i g. 5 gezeigte Ausführungsbeispiel ist ähnlich dem in der Fi g. 4 dargestellten aufgebaut.

Die mit den Abplattungen 22 versehenen mechanischen Resonatoren 10 und 11 sind über die Koppeldrähte 65 und 66 miteinander gekoppelt, und zwar sind die Koppeldrähte am Kreuzungspunkt 67 beispielsweise durch Punktschweißung mechanisch starr miteinander verbunden. Das elektrische Verhalten dieses Filters entspricht dem in der F i g. 4 dargestellten und läßt sich somit ebenfalls auf das elektrische Ersatzschaltbild der F i g. 2 zurückführen. Für die in den F i g. 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispiele können Lage der Dämpfungspole und Filterbandbreite durch entsprechende Wahl des Winkels α, unter dem sich die Koppeldrähte kreuzen, sowie durch Wahl des Durchmessers und der Länge der Koppeldrähte eingestellt werden. Je größer der Winkel α gewählt wird, um so kleiner sind Polabstand und Bandbreite. Mit größer werdendem Durchmesser werden andererseits der Polabstand kleiner und die Bandbreite größer, so daß praktisch alle Bemessungsparameter frei wählbar sind.

Die F i g. 6 zeigt ein mechanisches Filter, das mit Hilfe der Biegeresonatoren 70, 71, 72 und 73 aufgebaut ist. An den Resonatoren 70 und 73 sind elektrostriktive Wandlersysteme vorgesehen, wie sie beim

Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bei den Resonatoren 10 und 11 gezeichnet sind. An den einzelnen Resonatoren sind wiederum die Abplattungen 22 angebracht, die die beiden aufeinander senkrecht stehenden Biegeschwingungen miteinander verkoppeln. Die Resonatoren 70 bis 73 sind über die Koppeldrähte 75 und 76, die im Ausführungsbeispiel der Fi g. 6 kreisrunden Querschnitt haben und untereinander quadratisch angeordnet sind, miteinander gekoppelt. Auf diese Weise sind an jedem Schwinger zwei Koppeldrähte angebracht, deren Durchmesser der gewünschten Bandbreite und Pollage entsprechend unterschiedlich gewählt sind. Die für die Verkopplung der Schwingungsmoden 2 mit 3 bzw. 4 mit 5 bzw. 6 mit 7 im wesentlichen als Biegekoppler wirkenden Drähte

75 sind mit den entsprechenden, für die vorstehend erwähnten Verkopplungen im wesentlichen als Längskoppler wirkenden Koppeldrähten 76 paarweise unter einem Winkel von vorzugsweise 90° derart verbunden, daß jeweils Drähte verschiedenen Durchmessers aufeinanderstoßen. Hinsichtlich der elektrischen Wirkungsweise gelten auch für dieses Ausführungsbeispiel die bereits für die vorangehenden Ausführungsbeispiele gegebenen Erläuterungen. Durch die Abplattung 22 werden in den Resonatoren die aufeinander senkrecht stehenden Biegeschwingungen 1 und 2 bzw. 3 und 4 bzw. 5 und 6 bzw. 7 und 8 miteinander verkoppelt. Die Schwingungsmoden 2 und 3, 4 und 5, 6 und 7 sind im wesentlichen über die durch die Koppeldrähte 75 bewirkte Biegekopplung und über die durch die Koppeldrähte

76 bewirkte Längskopplung miteinander verkoppelt. Zusätzlich ergibt sich eine Verkopplung der Schwingungsmoden 1 mit 4 (unter Überspringen der Schwingungsmoden 2 und 3), der Schingungsmoden 3 mit 6 und der Schwingungsmoden 5 mit 8 über die Biegekopplung der Koppeldrähte 76 und die Längskopplung der Koppeldrähte 75. Durch die doppelte Ausnutzung der Resonatoren läßt sich somit bei dem in der F i g. 6 gezeichneten Ausfuhrungsbeispiel ein achtkreisiges Bandfilter mit Hilfe von nur vier Resonatoren realisieren, wobei wegen der doppelten Ausnutzung der Koppelelemente sechs Dämpfungspole erzielbar sind. Die Teile 75 der Koppelelemente mit dem größeren Durchmesser D bestimmen im wesentliehen die Filterbandbreite, während durch die Teile 76 mit dem kleineren Durchmesser d im wesentlichen die Lage der Dämpfungspole einstellbar ist.

Wenn das in der F i g. 6 gezeigte Ausführungsbeispiel mit nur zwei Resonatoren (d. h. als vierkreisiges Bandfilter) realisiert wird, dann ergeben sich für den beim Ausfuhrungsbeispiel der F i g. 3 bereits erwähnten theoretischen Grenzfall etwa die folgenden Werte für die Koppelelemente: l_k=9 mm, D=2,5 mm, d = 1,5 mm. Aus diesen Bemessungsgrößen ist eindeutig erkennbar, daß sich selbst in dem Fall, in dem die Polfrequenzen mit den Grenzfrequenzen des Filters übereinstimmen, noch mechanisch ohne Schwierigkeiten realisierbare Koppelelemente ergeben, die auch eine ausreichende mechanische Stabilität des Filters gewährleisten.

Im Ausführungsbeispiel der F i g. 6 sind die einzelnen Koppelelemente als Drähte mit kreisförmigem Querschnitt gezeichnet, wobei die einzelnen Drähte ein Quadrat bilden. Ein dem Erfindungsgedanken 6g entsprechendes Filter läßt sich beispielsweise auch in der Weise realisieren, daß die einzelnen Koppelelemente einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt haben und untereinander beispielsweise rechteckförmig oder in Form einer Raute angeordnet sind. Es können dabei die Querschnittsabmessungen der einzelnen Koppelelemente unterschiedlich sein. In gleicher Weise kann das Filter auch mit nur einem Koppelorgan, bestehend aus jeweils nur einem Koppeldraht 75 und einem Koppeldraht 76, aufgebaut werden. Durch die in der F i g. 6 dargestellte Aufbauweise, daß nämlich die Rechteckflächen der einzelnen Schwinger etwa unter einem Winkel von 45° zu einer senkrechten Linie stehen, läßt sich das Filter in einem flachen Gehäuse raumsparend unterbringen.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Elektromechanisches Filter, bestehend aus wenigstens zwei durch ein Koppelorgan miteinander gekoppelten, Biegeschwingungen ausführenden mechanischen Resonatoren und Wandlern zum Übergang von den elektrischen auf die mechanischen Schwingungen bzw. zum Übergang von den mechanischen auf die elektrischen Schwingungen, bei dem die Abmessungen der Resonatoren derart gewählt sind, daß zwei zueinander senkrechte Biege-Eigenschwingungen zumindest näherungsweise bei der gleichen Frequenz auftreten und bei dem die Resonatoren mit einer Unsymmetrie versehen sind, durch die die Kopplung der in dem jeweiligen Resonator auftretenden Biege-Eigenschwingungen in vorgegebenem Maß erfolgt, und bei dem weiterhin das Koppelorgan im Bereich eines den Biege-Eigenschwingungen entsprechenden Schwingungsbauches an den Resonatoren befestigt ist und zwei voneinander unterschiedliche Schwingungen ausführt, von denen eine in an sich bekannter Weise in der elektrischen Wirkungsweise unmittelbar aufeinanderfolgende Biege-Eigenschwingungen unterschiedlicher Resonatoren koppelt, während die Kopplung der diesen Biege-Eigenschwingungen in der elektrischen Wirkungsweise unmittelbar vorhergehenden bzw. nachfolgenden Biege-Eigenschwingungen unterschiedlicher Resonatoren über die zweite im Koppelorgan auftretende Schwingung erfolgt, nach Patent 1236 684, dadurch gekennzeichnet, daß das Koppelorgan aus wenigstens zwei miteinander zusammenwirkenden einzelnen Koppelelementen (60, 61) besteht.

2. Elektromechanisches Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Koppelorgan aus zwei Koppelstegen (60, 61) mit vorzugsweise kreisförmigem Querschnitt besteht, die sich unter einem Winkel («) vorgegebener Größe kreuzen.

3. Elektromechanisches Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelstege (66, 67) am Kreuzungspunkt (65) vorzugsweise durch Punktschweißung miteinander mechanisch starr verbunden sind.

4. Elektromechanisches Filter nach Anspruch!, dadurch gekennzeichnet, daß das Koppelorgan aus vier rahmenartig angeordneten Koppelstegen (75, 76) vorwiegend kreisförmigen Querschnitts besteht, die untereinander vorzugsweise unter einem rechten Winkel angeordnet sind.

5. Elektromechanisches Filter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt (D) zweier zumindest näherungsweise parallel verlau-

fender Koppelstege (75) gleich groß und abweichend gewählt ist vom Querschnitt (d) der beiden übrigen zumindest näherungsweise parallel verlaufenden Koppelstege (76), die unter sich ebenfalls die gleiche Querschnittsabmessung (d) haben.

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6. Elektromechanisches Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Koppelorgan aus zwei zumindest näherungsweise aufeinander senkrecht stehenden Koppelelementen (75, 76) besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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