DE898646C

DE898646C - Elektromechanisches Bandfilter

Info

Publication number: DE898646C
Application number: DES12142D
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl-Ing Wilhelm
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1943-09-29
Filing date: 1943-09-29
Publication date: 1953-12-03

Description

Hochwertige elektrische Filter großer Flankensteilheit werden mit Vorteil unter Verwendung von Quarzen, Stimmgabeln oder anderen mechanischen Schwingern gebaut, da die Dämpfung mechanischer Schwingungen um ein Vielfaches kleiner ist als die von elektrischen Schwingungskreisen. Der mechanische Schwinger wird mittels eines elektrischmechanischen Energiewandlers erregt, und die mechanischen Schwingungen des Schwingers werden wieder über einen mechanischelektrischen Wandler in elektrische Energie umgesetzt. Dabei erweist .es sich meist als unerwünscht, daß mit wachsender Flankensteilheit der Durchlaßkurv e ihre Bandbreite immer geringer wird. Um ein Frequenzband :und nicht nur eine einzige Frequenz übertragen zu können, schaltet man daher im allgemeinen zwei oder mehrere mechanische Schwinger, deren Eigenfrequenzen um geringe Beträge voneinander abweichen, zu einem Bandfilter zusammen.
Um mechanische Bandfilter zu vereinfachen und mit einem geringeren Aufwand auszukommen, ,ist bereits vorgeschlagen worden, bei einem Stimmgabelbandfilter die Stimmgabel so auszubilden, daß die beiden Biegeeigenfrequenzen der Stimmgabel einander dicht benachbart liegen und so eine gemeinsame Durchlaßkurve entsteht. Dieser Vorschlag ging davon aus, daß jede Stimmgabel zwei Biegeeigenfrequenzen .aufweist, von denen .die eine immer übereinstimmt mit der Eigenfrequenz, die sich für einen einzelnen Stab errechnet, und ,die andere in ihrer Frequenzlage stark abhängig von ,der Ausbildung des Stimmgabelfußes und im allgemeinen stark gedämpft ist.
Die Erfindung geht nun davon aus, @daß jeder mechanische Schwinger neben Biege- auch Drehschwingungen ausüben kann. Gemäß der Erfindung wird bei einem elektrischen Filter unter Verwendung eines mechanischen Schwingers .dieser so bemessen, .daß eine seiner Biegeeigenfrequenzen mit einer seiner Dreh.eigenfrequenzen zusammenfällt bzw. ihr dicht benachbart ist und daß sich so eine gemeinsame Durchlaßkurve ergibt. Die Verwendung mehrerer mechanischer Systeme wird .also durch die Erfindung dadurch vermieden, daß Drehschwingung und Biegeschwingung ein und desselben Schwingers so gelegt sind, daß ein Bandfilter entsteht. Um zu vermeiden, @daß auch noch andere unerwünschte Eigenschwingungen erregt werden, können dabei außerdem zusätzliche elektrische Filter einfachster Art verwendet werden.
Ein Ausführungsbeispiel eines elektromechanischen Filters gemäß der Erfindung zeigt die Fig. i im Aufriß und Grundriß. Als mechanischer Schwinger ist eine abgestimmte Stahlzunge i benutzt, die an einem Ende zwischen vorzugsweise verschiebbar an der Grundplatte 2 befestigten Backen 3 fest eingespannt ist. Die auf dem Magnet 4 aufgebrachte Filtereingangserregerspule 5 und die auf dem Magnet 6 aufgebrachte Filterausgangsspule 7 sind auf entgegengesetzten Seiten des freien Endes der Stahlzunge, und zwar in Richtung der Länge und der Breite der Stahlzunge, gegeneinander versetzt angeordnet. Sie sind zweckmäßig auf der Grundplatte verschiebbar befestigt. Beispielsweise Abmessungen (in Millimetern) des Filters und seiner Elemente sind in der Figur eingetragen. Der Schwinger ist so bemessen, daß sowohl die .erste Drehschwingung als auch die zweite Biegungsschwingung z. B. bei 2ooo Hz liegen. Man erhält so die Filterkurve der Fig. 2, die den Spannungsverlauf am Filterausgang bei konstanter Eingangsspannung zeigt. Die Schwingungsform der ersten Drehschwingung und der zweiten Biegungsschwingung sind in Fig. 3 gestrichelt eingezeichnet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrisches Filter unter Verwendung eines mechanischen Schwingers, der so bemessen ist, .daß eine seiner Biegeei,genfrequenzen mit einer seiner Drehelgenfrequenzen zusammenfällt bzw. ihr dicht benachbart ist und sich so eine gemeinsame Durchlaßkurve ergibt.
2. Elektrisches Filter nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung einer fest eingespannten abgestimmten Stahlzunge, bei der die Filtereingangserregerspule und die Filteraus;gangsspule auf entgegengesetzten Seiten -des freien Endes der Stahlzunge in Richtung .der Länge und -der Breite der Stahlzunge gegeneinander versetzt angeordnet sind.