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DE1270198B - Filter arrangement - Google Patents

Filter arrangement

Info

Publication number
DE1270198B
DE1270198B DE19571270198 DE1270198A DE1270198B DE 1270198 B DE1270198 B DE 1270198B DE 19571270198 DE19571270198 DE 19571270198 DE 1270198 A DE1270198 A DE 1270198A DE 1270198 B DE1270198 B DE 1270198B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
branch
parallel
frequency
electromechanical
oscillator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19571270198
Other languages
German (de)
Inventor
Dipl-Ing Erwin Buecherl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
Priority to DE19571270198 priority Critical patent/DE1270198B/en
Publication of DE1270198B publication Critical patent/DE1270198B/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/46Filters
    • H03H9/54Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/542Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material including passive elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Filters And Equalizers (AREA)

Description

Filteranordnung Die Erfindung bezieht sich auf eine Filteranordnung mit zwei Durchlaßbereichen und mehreren Sperrbereichen sowie hoher Flankensteilheit des zwischen den zwei Durchlaßbereichen gelegenen Sperrbereiches durch die Verwendung elektromechanischer Schwinger, wie piezoelektrischer Kristalle, die als' Abzweigschaltung mit den elektromechanischen Schwingern zumindest in den Querzweigen und gegebenenfalls zusätzlich in den Längszweigen ausgebildet ist und bei der die Serienresonanz der Querzweigschwinger und die Parallelresonanz der gegebenenfalls vorhandenen Längszweigschwinger derart gewählt sind, daß praktisch ausschließlich die elektromechanischen Schwinger den zwischen den beiden Durchlaßbereichen gelegenen Sperrbereich hinsichtlich Frequenzlage, Breite und Flankensteilheit bestimmen und bei der weiterhin bei lediglich in dem Querzweig eines Halbgliedes der Abzweigschaltung liegenden elektromechanischen Schwinger in dem Längszweig eine Reaktanz vorgesehen ist und der Wert der Parallelkapazität Cp des in dem Querzweig liegenden Schwingers derart gewählt ist, daß bei ausgangsseitigem Leerlauf des mit dem Querzweig beginnenden Halbgliedes die im Querzweig auftretende Parallelresonanz mit dem geforderten Wert für die untere Grenzfrequenz c) 3 des oberen Durchlaßbereiches identisch ist.Filter assembly The invention relates to a filter assembly with two passbands and several stopbands as well as high edge steepness of the blocking range located between the two passbands through the use electromechanical oscillators, such as piezoelectric crystals, called a 'branch circuit with the electromechanical oscillators at least in the transverse branches and possibly is also formed in the longitudinal branches and in which the series resonance of the Cross-branch oscillators and the parallel resonance of any longitudinal-branch oscillators that may be present are chosen so that practically only the electromechanical transducers the blocking range between the two passbands in terms of frequency position, Determine the width and the edge steepness and continue with only in the Transverse branch of a half-link of the branch circuit lying electromechanical oscillator a reactance is provided in the series branch and the value of the parallel capacitance Cp of the oscillator lying in the shunt branch is chosen such that when the output side Idle of the half-link beginning with the cross-branch is the one occurring in the cross-branch Parallel resonance with the required value for the lower limit frequency c) 3 des upper pass band is identical.

Filter der vorbezeichneten Art werden beispielsweise dazu benötigt, um bei Rundfunkübertragung auf Trägerfrequenzsystemen, z. B. im Frequenzbereich zwischen 84 und 96 kHz, das Eindringen tiefer Rundfunkfrequenzen in den Empfänger, der zur Aufnahme von Wahlzeichen dient, zu vermeiden. Es sind an sich Filter bekannt, die hierfür verwendet werden könnten. Es handelt sich hierbei um Brückenschal-i tungen, in denen elektromechanische Schwinger, wie piezoelektrische Kristalle, vorgesehen sind. Die zu fordernde extrem große Flankensteilheit des Sperrbereiches läßt sich jedoch praktisch nicht erreichen, insbesondere dann, wenn die Forderung nach möglichst geringen Randverzerrungen hinzutritt. Vor allem machen sich bei Brückensperrfiltern die Inkonstanz und die Verluste der Spulen und Kondensatoren äußerst störend bemerkbar.Filters of the aforementioned type are required, for example, in order to broadcast broadcasts on carrier frequency systems, e.g. B. in the frequency domain between 84 and 96 kHz, the penetration of low radio frequencies into the receiver, which is used to hold voting marks. Filters are known per se that could be used for this. It is about bridge scarf-i in which electromechanical oscillators, such as piezoelectric crystals, are provided are. The extremely large edge steepness of the blocking range that is to be demanded can be however practically not achieve, especially if the demand for possible slight edge distortion occurs. Mainly do with bridge barrier filters the inconsistency and the losses of the coils and capacitors are extremely disturbing.

Bei den bekannten Brückenschaltungen enthält jeder der,Brückenzweige wenigstens einen Schwingquarz, dem eine Induktivität parallel geschaltet ist. Das Dämpfungsverhalten dieser Schaltungen zeigt abwechselnd einen Sperr- und einen Durchlaßbereich, und die Schaltungen sind derart dimensioniert, daß zwei Durchlaßbereiche und drei Sperrbereiche entstehen und innerhalb des mittleren Sperrbereichs drei Dämpfungspole auftreten. Wegen dieser Bemessung ergibt sich für die einzelnen Brückenzweige bereits ein anderes Reaktanzschema als für die Filterhalbglieder nach der Erfindung. Darüber hinaus haben Brückenschaltungen den Nachteil, daß die Polstellen im Dämpfungsverhalten im allgemeinen vom Brückengleichgewicht und nicht von der Resonanzfrequenz der elektromechanischen Schwinger bestimmt werden. Bekanntlich lassen sich auch Brükkenschaltungen nicht ohne weiteres in dazu äquivalente reine Abzweigschaltungen umwandeln, da bei der Umwandlung in der Regel Schaltelemente mit negativen Werten auftreten, die nur unter speziellen Bedingungen in die äquivalente Abzweigschaltung einbezogen werden können.In the known bridge circuits, each of the bridge branches contains at least one quartz crystal to which an inductance is connected in parallel. That The attenuation behavior of these circuits alternately shows a blocking and a pass band, and the circuits are dimensioned such that two passbands and three Blocked areas are created and three attenuation poles are created within the central blocked area appear. Because of this dimensioning, this already results for the individual bridge branches a different reactance scheme than for the filter half-members according to the invention. About that In addition, bridge circuits have the disadvantage that the poles in the damping behavior generally from the bridge equilibrium and not from the resonance frequency of the electromechanical Schwinger can be determined. It is well known that bridge circuits cannot be used either easily convert them into equivalent pure branch circuits, since the Conversion usually switching elements with negative values occur only below special conditions can be included in the equivalent branch circuit.

In einer weiteren bekannten Brückenschaltung bestehen die Brückenzweige aus der Parallelschaltung eines Schwingquarzes und einer Kapazität, die in Serie mit einer Induktivität geschaltet ist. Auch diese Schaltung weist zwei Durchlaßbereiche und drei Sperrbereiche auf und ist derart bemessen, daß von der Frequenz Null aus mit einem Sperrbereich beginnend abwechselnd Sperr- und Durchlaßbereiche aufeinanderfolgen. Für diese bekannte Brückenschaltung lassen sich die vorstehend angestellten Überlegungen analog anwenden.The bridge branches exist in a further known bridge circuit from the parallel connection of a quartz crystal and a capacitance in series is switched with an inductance. This circuit also has two pass bands and three stop ranges and is dimensioned such that from the frequency zero Starting with a blocking range, blocking and passbands alternate one after the other. The considerations made above can be applied to this known bridge circuit apply analogously.

Es sind ferner Schaltungen bekanntgeworden, die die Realisierung einer Bandsperre nach Art eines Allpaßgliedes mit vierpolmäßiger Parallelschaltung eines besonderen Bandpasses und einer dafür besonders ausgestalteten Bandsperre zum Gegenstand hat. Die Bandsperre besteht aus einem T-Glied, in dessen Querzweig ein Serienresonanzkreis und in dessen Längszweigen Parallelresonanzkreise angeordnet sind. Der Bandpaß ist ebenfalls in Form eines T-Gliedes aufgebaut. In seinem Querzweig ist einem Schwingquarz ein Parallelresonanzkreis parallel geschaltet, und in seinen Längszweigen sind Serienresonanzkreise vorgesehen. Bandpaß und Bandsperre sind so dimensioniert, daß ihre Bandmittenfrequenzen und ihre Bandbreiten übereinstimmen. Der im Querzweig des Bandfilters angeordnete Quarz erzeugt im Durchlaßbereich des Bandfilters einen der Aussperrung von Pilotsignalen dienenden schmalen Sperrbereich, während durch die Bandsperre zugleich Störungen durch der Quarzserienresonanz eng benachbarte Nebenresonanzen unterdrückt werden. Diese Anordnung erfüllt die gestellten Bedingungen jedoch nur in ihrer Gesamtheit zufriedenstellend, denn das physikalische Konzept läuft auf die Bildung eines Allpasses aus zwei einander parallelgeschal= teten Vierpolen hinaus, die gegenseitig abhängig zu dimensionieren sind.There are also circuits known that the implementation of a Bandstop filter in the manner of an all-pass element with a four-pole parallel connection special bandpass and a specially designed bandstop to the subject Has. The bandstop filter consists of a T-link with a series resonant circuit in its shunt branch and parallel resonance circuits are arranged in its longitudinal branches. The band pass is also constructed in the form of a T-link. In its cross branch is a quartz oscillator a parallel resonance circuit connected in parallel, and series resonance circuits are in its series branches intended. Bandpass and bandstop are dimensioned so that their Band center frequencies and their bandwidths match. The one in the cross branch of the belt filter arranged quartz produces one of the lockouts in the pass band of the band filter of pilot signals serving narrow stop band, while through the bandstop filter at the same time disturbances due to the quartz series resonance closely adjacent secondary resonances be suppressed. However, this arrangement only fulfills the conditions set in their entirety satisfactory, because the physical concept comes up the formation of an all-pass from two parallel-connected quadrupoles, which are to be dimensioned in a mutually dependent manner.

Bekannt ist ferner eine Filterschaltung in Abzweigschaltung, deren Halbglied im Längszweig und im Querzweig das elektrische Ersatzschaltbild eines Schwingquarzes aufweist. Die Bemessung ist zwar in der Weise angegeben, daß sich das Dämpfungsverhalten eines Bandpasses mit nur einem Durchlaßbereich ergibt, jedoch läßt sich mit dieser Schaltung auch ein Dämpfungsverhalten mit drei Sperrbereichen und zwei Durchlaßbereichen erreichen. Dieses Dämpfungsverhalten tritt dann auf, wenn die Serienresonanzfrequenz des im Längszweig liegenden Quarzes unterschiedlich gewählt ist von der Parallelresonanzfrequenz des. im Querzweig liegenden Quarzes. In diesem Fall ergibt sich, von der Frequenz Null aus beginnend, zunächst ein Sperrbereich, dem abwechselnd Durchlaß- und Sperrbereiche folgen. Wenn diese Schaltung mit Schwingquarzen realisiert wird, dann wird das Dämpfungsverhalten der Gesamtschaltung ausschließlich vom Reaktanzverhalten der Schwingquarze bestimmt, wodurch sich wegen des außerordentlich geringen Frequenzabstandes zwischen Serien- und Parallelresonanz eines Quarzes zwangläufig nur relativ schmale Durchlaßbereiche erzielen lassen.Also known is a filter circuit in a branch circuit, whose Half-link in the series branch and in the shunt branch the electrical equivalent circuit diagram of a Has quartz oscillator. The dimensioning is given in such a way that the attenuation behavior of a bandpass filter with only one pass band results, however With this circuit, a damping behavior with three blocking ranges can also be achieved and achieve two passbands. This damping behavior then occurs if the series resonance frequency of the quartz lying in the longitudinal branch is different is selected from the parallel resonance frequency of the quartz lying in the shunt branch. In this case, starting from the frequency zero, there is initially a blocking range, followed alternately by pass and stop areas. If this circuit with oscillating crystals is realized, then the damping behavior of the entire circuit is exclusive determined by the reactance behavior of the quartz oscillators, which is because of the extraordinarily small frequency spacing between series and parallel resonance of a quartz inevitably can only achieve relatively narrow passbands.

Weiterhin sind Filterschaltungen bekanntgeworden, bei denen von Filterhalbgliedern gemäß den F i g. 1 bis 3 ausgegangen wird. Diese Halbglieder enthalten im Querzweig einen elektromechanischen Schwinger und im Längszweig eine Spule und laufen im wesentlichen auf die Realisierung von Schaltungen mit drei reellen Grenzfrequenzen hinaus. Wie sich bei diesen Schaltungen zeigt, ist zumindest ein Durchlaßbereich verhältnismäßig schmal, und die Anpassungsverhältnisse in den Durchlaßbereichen sind nicht befriedigend.Furthermore, filter circuits have become known in which filter half-elements according to FIGS. 1 to 3 is assumed. These half links contain in the cross branch an electromechanical oscillator and a coil in the longitudinal branch and run essentially to the realization of circuits with three real cut-off frequencies. As As shown in these circuits, at least one pass band is proportionate narrow, and the matching ratios in the passbands are not satisfactory.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den vorstehend geschilderten Schwierigkeiten in verhältnismäßig einfacher Weise zu begegnen. Insbesondere sollen Schaltungen der einleitend erwähnten Art angegeben werden, bei denen sich durch die Hinzunahme einer weiteren Grenzfrequenz verhältnismäßig breite Durchlaßbereiche und relativ gute Anpassungsverhältnisse in den jeweiligen Durchlaßbereichen erzielen lassen.The invention is based on the object described above To deal with difficulties in a relatively simple manner. In particular, should Circuits of the type mentioned in the introduction are specified, in which through the addition of a further cut-off frequency, relatively wide pass bands and achieve relatively good matching ratios in the respective passbands permit.

Bei einer Filteranordnung mit zwei Durchlaßbereichen und mehreren Sperrbereichen sowie hoher Flankensteilheit des zwischen den zwei Durchlaßbereichen gelegenen Sperrbereiches durch die Verwendung elektromechanischer Schwinger, wie piezoelektrischer Kristalle, die als Abzweigschaltung mit den elektromechanischen Schwingern zumindest in den Querzweigen und gegebenenfalls zusätzlich in den Längszweigen ausgebildet ist und bei der die Serienresonanz der Querzweigschwinger und die Parallelresonanz der gegebenenfalls vorhandenen Längszweigschwinger derart gewählt sind, daß praktisch ausschließlich die elektromechanischen Schwinger den zwischen den beiden Durchlaßbereichen gelegenen Sperrbereich hinsichtlich Frequenzlage, Breite und Flankensteilheit bestimmen und bei der weiterhin bei lediglich in dem Querzweig eines Halbgliedes der Abzweigschaltung liegenden elektromechanischen Schwinger in dem Längszweig eine Reaktanz vorgesehen ist, und der Wert der Parallelkapazität Cu des in dem Querzweig liegenden Schwingers derart gewählt ist, daß bei ausgangsseitigem Leerlauf des mit dem Querzweig beginnenden Halbgliedes die im Querzweig auftretende Parallelresonanz mit dem geforderten Wert für die untere Grenzfrequenz c1)3 des oberen Durchlaßbereiches identisch ist, wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung in der Weise gelöst, daß in dem Querzweig zu dem elektromechanischen Schwinger außer der Kapazität noch eine Induktivität derart gewählten Wertes parallel geschaltet ist, daß die im Querzweig bei ausgangsseitigem Leerlauf des Halbgliedes auftretenden beiden Parallelresonanzen mit den geforderten Werten der unteren Grenzfrequenz o) 1 des unteren Durchlaßbereiches und der unteren Grenzfrequenz (,)3 des oberen Durchlaßbereiches identisch ist und daß die als Induktivität ausgebildete Reaktanz des Längszweiges in Abhängigkeit von den elektrischen Daten des Querzweiges so bemessen ist, daß von den bei ausgangsseitigem Kurzschluß des mit einem Querzweig beginnenden und mit einem Längszweig endenden Halbgliedes auftretenden zwei Parallelresonanzen die in der Frequenzlage niedrigere mit dem geforderten Wert der oberen Grenzfrequenz (o 2 des unteren Durchlaßbereiches und die in der Frequenzlage höhere Parallelresonanz mit dem geforderten Wert der oberen Grenzfrequenz (o 4 des höher gelegenen Durchlaßbereiches identisch ist.In a filter arrangement with two pass bands and several Blocking ranges as well as high edge steepness of the between the two passbands located restricted area through the use of electromechanical transducers, such as piezoelectric crystals that act as a branch circuit with the electromechanical Swinging at least in the transverse branches and possibly also in the longitudinal branches is formed and in which the series resonance of the transverse branch oscillator and the parallel resonance the possibly existing series-branch oscillator are chosen so that practical only the electromechanical transducers between the two transmission ranges Determine the located blocking range with regard to frequency position, width and edge steepness and in which, furthermore, only in the shunt arm of a half-link of the branch circuit lying electromechanical oscillator in the series branch provided a reactance and the value of the parallel capacitance Cu of the oscillator located in the shunt arm is chosen such that with the output-side idling of the beginning with the shunt branch Half link the parallel resonance occurring in the cross branch with the required value for the lower cutoff frequency c1) 3 of the upper pass band is identical This object is achieved according to the invention in such a way that in the cross branch to the electromechanical oscillator besides the capacitance nor an inductance of this kind selected value is connected in parallel that the in the shunt branch at the output side Idle of the half link occurring two parallel resonances with the required Values of the lower limit frequency o) 1 of the lower pass band and the lower Cutoff frequency (,) 3 of the upper pass band is identical and that the inductance developed reactance of the series branch depending on the electrical data of the cross arm is dimensioned so that of the short-circuit of the output side of the beginning with a transverse branch and occurring with a half-link ending with a longitudinal branch two parallel resonances the lower in the frequency position with the required value the upper limit frequency (o 2 of the lower pass band and that in the frequency position higher parallel resonance with the required value of the upper limit frequency (o 4 des higher pass band is identical.

Unter einer als Abzweigschaltung ausgebildeten Filteranordnung wird eine Filterschaltung verstanden, bei der der Filterausgang mit dem Filtereingang über wenigstens ein Längs- und ein Querglied des Filternetzwerkes verbunden ist (Kettenschaltung). Im nachstehenden wird aus Gründen der Vereinfachung lediglich ein aus einem Querzweig und einem Längszweig bestehendes Filterglied, ein sogenanntes Halbglied, einer Abzweigschaltung behandelt, da sich aus diesem das Filter in an sich bekannter Weise beliebig zusammensetzen läßt. Das Filter kann aus einem oder mehreren derartigen Halbgliedern bestehen und aus diesen vorzugsweise in =r- jedoch auch in T-Schaltung aufgebaut sein. Die -r-Schaltung hat den Vorteil eines weniger frequenzabhängigen eingangs- und ausgangsseitigen Wellenwiderstandes, der für die Anpassung des Filters von Bedeutung ist.Under a filter arrangement designed as a branch circuit understood a filter circuit in which the filter output with the filter input is connected via at least one longitudinal and one transverse member of the filter network (Derailleur). In the following, for the sake of simplicity, only a filter element consisting of a transverse branch and a longitudinal branch, a so-called Half-limb, a branch circuit, as this is what makes the filter in can be assembled in any way as is known. The filter can consist of one or consist of several such half members and from these preferably in = r- however also be constructed in T-circuit. The -r circuit has the advantage of one less frequency-dependent input and output-side characteristic impedance, which is responsible for the Adjusting the filter is important.

Zum leichteren Verständnis des Erfindungsgegenstandes sei zunächst an Hand der F i g. 1 bis 3 der bekannte Stand der Technik kurz erläutert.To facilitate understanding of the subject matter of the invention, let us begin on the basis of FIG. 1 to 3 briefly explain the known prior art.

Die F i g. 1 zeigt ein Halbglied, das aus einem Tiefpäß, bestehend aus der Längsinduktivität Lo und der Querkapazität Cp aufgebaut ist. In den Querzweig ist weiterhin ein elektromechanischer Schwinger, beispielsweise ein piezoelektrischer Kristall eingeschaltet. Dessen Ersatzschaltbild besteht bekanntlich aus einem Reihenresonanzkreis mit der Induktivität Lq und der Kapazität Cq sowie einer Parallelkapazität, -die im Ersatzschaltbild nach F i g. 1 in die Kapazität Cp des Querzweiges mit einbezogen ist. Der schaltungsmäßige Aufbau ist `in der F i g. 2 dargestellt, d. h., im Querzweig liegt parallel zur Querkapazität Cp' der elektromechanische Schwinger Q, beispielsweise ein piezoelektrischer Kristall. Die Dimensionierung der Schaltung geschieht in der Weise, daß der Wert der Parallelkapazität Cp des im Querzweig liegenden Schwingers Q derart gewählt ist, daß bei ausgangsseitigem Leerlauf des mit dem Querzweig beginnenden Halbgliedes die im Querzweig auftretende Parallelresonanz mit dem geforderten Wert (d. h. vorgegebenen Wert) für die untere Grenzfrequenz co 3 des oberen Durchlaßbereiches identisch ist. Außerdem ist die als Induktivität Lo ausgebildete Reaktanz des Längszweiges in Abhängigkeit von den elektrischen Daten des Querzweiges so bemessen, daß von den bei ausgangsseitigem Kurzschluß eines mit einem Querzweig beginnenden und mit einem Längszweig endenden Halbgliedes weiterhin auftretenden zwei Parallelresonanzen entweder die in der Frequenz niedrigere, dem geforderten Wert der oberen Grenzfrequenz w 2 des unteren Durchlaßbereiches oder die in der Frequenz höhere, dem geforderten Wert der oberen Grenzfrequenz (u4 des höher gelegenen der beiden Durchlaßbereiche entspricht. Es ist nämlich so, daß von den beiden letztgenannten Parallelresonanzen lediglich jeweils eine frei wählbar und die andere damit bestimmt ist. In der F i g. 3 ist noch für ein Halbglied nach F i g. 1 der Verlauf der Eingangsimpedanz W in Abhängigkeit von der laufenden Kreisfrequenz (,) dargestellt, und zwar in Form der Eingangsimpedanz W 11 bei ausgangsseitigem Leerlauf und der Eingangsimpedanz W 1 k bei ausgangsseitigem Kurzschluß eines Halbgliedes. Bekanntlich hat eine Filterschaltung dort Durchlaßbereiche, wo W 1 k und W 11 entgegengesetztes Vorzeichen haben und dort Sperrbereiche, wo diese beiden Reaktanzen gleiches Vorzeichen haben. Wie der F i g. 3 entnehmbar, liegt ein erster Durchlaßbereich zwischen den Kreisfrequenzen w = 0 und (J) = o) 2, darauf folgt der Sperrbereich von (,)2 bis (,) 3, in den auch die Serienresonanz (,)q (aus Lq und Cq) des Schwingers fällt, während der zweite Durchlaßbereich sich zwischen (,)3 und c4 eingliedert und darüber ein bis zur Frequenz Unendlich sich erstreckender Sperrbereich anschließt. Die frequenzmäßige Lage der Serienresonanz (,)q des elektromechanischen Schwingers ergibt sich durch den Nulldurchgang von W 11 bzw. W 1 k innerhalb des Sperrbereiches.The F i g. 1 shows a half-link which is constructed from a low-pass filter consisting of the series inductance Lo and the transverse capacitance Cp. An electromechanical oscillator, for example a piezoelectric crystal, is also switched into the shunt branch. As is known, its equivalent circuit consists of a series resonant circuit with inductance Lq and capacitance Cq as well as a parallel capacitance, which in the equivalent circuit according to FIG. 1 is included in the capacitance Cp of the shunt branch. The circuit structure is shown in FIG. 2, that is, the electromechanical oscillator Q, for example a piezoelectric crystal, lies in the shunt arm parallel to the shunt capacitance Cp '. The dimensioning of the circuit is done in such a way that the value of the parallel capacitance Cp of the oscillator Q located in the shunt arm is selected in such a way that when the half-link beginning with the shunt arm is idle on the output side, the parallel resonance occurring in the shunt arm with the required value (ie the specified value) for the lower cutoff frequency co 3 of the upper pass band is identical. In addition, the reactance of the series branch, formed as inductance Lo, is dimensioned as a function of the electrical data of the cross branch so that of the two parallel resonances that continue to occur in the event of a short circuit on the output side of a half-link beginning with a cross branch and ending with a series branch, either the lower frequency, the The required value of the upper limit frequency w 2 of the lower pass band or the higher frequency value of the upper limit frequency u4 corresponds to the higher of the two pass bands the other is determined so. g in the F i. 3 g or for a semi-member according to F i. 1, the profile of the input impedance W depending on the current angular frequency (,), to be precise in the form of the input impedance W 1 1 at output-side idling and the input impedance W 1 k with out short-circuit of a half-link on the angular side. It is known that a filter circuit has pass bands where W 1 k and W 11 have opposite signs and stop bands where these two reactances have the same sign. Like the fig. 3, a first pass band lies between the angular frequencies w = 0 and (J) = o) 2, followed by the stop band from (,) 2 to (,) 3, in which the series resonance (,) q (from Lq and Cq) of the oscillator falls, while the second pass band is integrated between (,) 3 and c4 and above that a stop band extending up to the frequency infinitely follows. The frequency position of the series resonance (,) q of the electromechanical oscillator results from the zero crossing of W 11 or W 1 k within the blocking range.

Wie eingangs bereits ausgeführt wurde, ist bei diesen bekannten Schaltungen zumindest ein Durchlaßbereich verhältnismäßig schmal, und die Anpassungsverhältnisse in den Durchlaßbereichen sind insbesondere für hochwertige Ubertragungssysteme oft nicht befriedigend.As already stated at the outset, in these known circuits at least one pass band is relatively narrow, and the matching ratios are often in the passbands, especially for high-quality transmission systems not satisfying.

An Hand der in den F i g. 4 bis 15 dargestellten Ausführungsbeispiele wird im folgenden die Erfindung näher erläutert. Die in den F i g. 4 bis 9 gezeigten Ausführungsbeispiele bestehen aus der Parallelschaltung eines elektromechanischen Schwingers zu dem Querzweig eines vorzugsweise unversteilerten einwertigen Bandpaßhalbgliedes, wobei unter einwertig verstanden wird, daß nur ein einziger Vierpol-Dämpfungspol dem Bandpaßhalbglied zu eigen ist. Die in den F i g. 10 bis 15 gezeigten Ausführungsbeispiele bestehen aus der Parallelschaltung von elektromechanischen Schwingern zu dem Quer- und dem Längszweig eines einwertigen unversteilerten Bandpaßhalbgliedes. Das in den Berechnungsformeln der einzelnen Halbglieder verwendete übertragungsmaß g setzt sich aus dem Dämpfungsmaß a und dem Phasenmaß b zusammen, wofür bekanntlich die Schreibweise cg = a +jb üblich ist.On the basis of the FIGS. 4 to 15 illustrated embodiments, the invention is explained in more detail below. The in the F i g. The embodiments shown in FIGS. 4 to 9 consist of the parallel connection of an electromechanical oscillator to the shunt arm of a preferably undivided single-valued bandpass half-member, whereby single-valued means that only a single four-pole damping pole is inherent in the band-pass half-member. The in the F i g. 10 to 15 shown embodiments consist of the parallel connection of electromechanical oscillators to the transverse and the longitudinal branch of a single-valued undivided bandpass half-member. The transmission factor g used in the calculation formulas for the individual half-links is composed of the attenuation factor a and the phase factor b, for which, as is well known, the notation cg = a + jb is common.

In den F i g. 4, 5 und 6 ist ein Beispiel möglicher Halbgliedschaltungen wiedergegeben, wobei ein Bandpaß, bestehend aus dem Querzweig mit der Parallelschaltung einer Kapazität Cp und einer Induktivität L, und ein Längszweig, bestehend aus der Induktivität Lo, gezeigt ist. Parallel zum Querzweig ist gleichartig zum Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 bis 3 ein elektromechanischer Schwinger, beispielsweise ein piezoelektrischer Kristall, geschaltet, dessen Querkapazität in die Kapazität Cp des elektromechanischen Schwingers mit einbezogen ist und dessen im Ersatzschaltbild in Erscheinung tretender Reihenresonanzkreis aus der Induktivität Lq und der Kapazität Cq besteht, der parallel zum Querzweig liegt.In the F i g. 4, 5 and 6 show an example of possible half-link circuits, with a band-pass filter consisting of the shunt arm with the parallel connection of a capacitance Cp and an inductance L, and a series arm consisting of the inductance Lo. Parallel to the cross branch is similar to the embodiment according to FIGS. 1 to 3 an electromechanical oscillator, for example a piezoelectric crystal, connected, whose transverse capacitance is included in the capacitance Cp of the electromechanical oscillator and whose series resonance circuit appearing in the equivalent circuit consists of the inductance Lq and the capacitance Cq, which is parallel to the transverse branch.

Die F i g. 5 zeigt wiederum die schaltungsmäßige Ausführung bei Verwendung eines piezoelektrischen Kristalls für den elektromechanischen Schwinger.The F i g. 5 again shows the circuit implementation when used a piezoelectric crystal for the electromechanical oscillator.

Wie aus dem Schaubild der F i g. 6 ersichtlich, lassen sich durch Ermittlung von W 1 k und W 1 die Durchlaßbereiche und der Sperrbereich bestimmen. Aus der F i g. 6 ist dabei ersichtlich, daß der erste Durchlaßbereich zwischen (u 1 und (,)2 und der zweite Durchlaßbereich zwischen c0 und (o4 liegt. Zwischen der Kreisfrequenz Null und der unteren Grenzfrequenz co 1 des tiefer gelegenen Durchlaßbereiches ist ein Sperrbereich. Der Sperrbereich zwischen den Durchlaßbereichen wird durch die Kreisfrequenzen (o2 und (o3 festgelegt, innerhalb welcher Grenzen auch die Polfrequenz (,)q des elektromechanischen Schwingers liegt.As can be seen from the diagram in FIG. 6, by determining W 1 k and W 1, the pass bands and the stop band can be determined. From FIG. 6 it can be seen that the first pass band lies between (u 1 and (,) 2 and the second pass band between c0 and (o4. Between the angular frequency zero and the lower limit frequency co 1 of the lower pass band is a stop band. The stop band between the pass bands is determined by the angular frequencies (o2 and (o3), within which limits the pole frequency (,) q of the electromechanical oscillator lies.

Das übertragungsmaß q ergibt sich für diesen Fall zu woraus die einzelnen Resonanzen und elektrischen Daten des Halbgliedes festgelegt werden können. Daraus folgt, daß unterschiedlich zu dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 die im Querzweig bei ausgangsseitigem Leerlauf eines Halbgliedes auftretenden beiden Parallelresonanzen gleich der unteren Grenzfrequenz o) 1 des unteren Durchlaßbereiches und der unteren Grenzfrequenz ") 3 des oberen Durchlaßbereiches - durch entsprechende Dimensionierung der einzelnen Schaltelemente-gewählt werden müssen. Die Grenzfrequenzen (,)2 und (,)4 sind in gleichartiger Weise wie beim Ausführungsbeispiel der F i g. 1, 2 und 3 festgelegt.The transfer rate q results in this case as from which the individual resonances and electrical data of the half-link can be determined. It follows that, different from the embodiment according to FIG. 1 the two parallel resonances occurring in the shunt branch when a half-link is idle on the output side, equal to the lower cut-off frequency o) 1 of the lower pass band and the lower cut-off frequency ") 3 of the upper pass band - by appropriately dimensioning the individual switching elements. The cut-off frequencies (,) 2 and (,) 4 are set in the same way as in the embodiment of FIGS.

In den F i g. 7, 8 und 9 und in Weiterbildung der vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele nach den F i g. 4 bis 6 wird die im Längszweig bei diesen verwendete Induktivität Lo durch eine Kopplungskapazität Co ersetzt. Durch Vergleich des die Eingangsreaktanz wiedergebenden Schaubildes in F i g. 9 mit dem entsprechenden Schaubild in F i g. 6 ist ersichtlich, daß lediglich W 11 und W 1 k ihre Rollen vertauschen, und daß die Sperrbereiche und Durchlaßbereiche gleichartig verteilt bleiben. Die Bemessung erfolgt jedoch in der Weise, daß die in dem Querzweig zu dem elektromechanischen Schwinger parallelliegende Induktivität L und die parallelliegende Kapazität Cp derart gewählt sind, daß die bei ausgangsseitigem Leerlauf des Halbgliedes auftretenden zwei Parallelresonanzen den geforderten Werten der oberen Grenzfrequenzen (t)2 und (o4 beider Durchlaßbereiche entsprechen. Weiterhin ist die kapazitive Reaktanz Co derart zu wählen, daß von den bei ausgangsseitigem Kurzschluß des Halbgliedes auftretenden beiden Parallelresonanzen entweder die eine dem geforderten Wert der unteren Grenzfrequenz (o 1 des unteren Durchlaßbereiches oder die andere dem geforderten Wert der unteren Grenzfrequenz (u 3 des oberen Durchlaßbereiches entspricht. Für die letzgenannten beiden Resonanzen gilt das vorher bereits dargelegte, nämlich daß durch Festlegung der einen Resonanz und entsprechende Wahl der elektrischen Werte der Schaltelemente die andere der beiden Resonanzen mit festgelegt ist.In the F i g. 7, 8 and 9 and in a further development of the exemplary embodiments explained above according to FIGS. 4 to 6, the inductance Lo used in the series branch is replaced by a coupling capacitance Co. By comparing the input reactance graph in FIG. 9 with the corresponding diagram in FIG. 6 it can be seen that only W 11 and W 1 k swap their roles, and that the blocking areas and passage areas remain equally distributed. However, the dimensioning takes place in such a way that the inductance L and the parallel capacitance Cp in the shunt arm to the electromechanical oscillator are selected in such a way that the two parallel resonances occurring when the half-link is idle on the output side meet the required values of the upper limit frequencies (t) 2 and (o4 correspond to both passbands. Furthermore, the capacitive reactance Co must be selected in such a way that of the two parallel resonances occurring in the event of a short circuit on the output side of the half-link, either one corresponds to the required value of the lower limit frequency (o 1 of the lower passband or the other to the required value of the lower Cut-off frequency (u 3 of the upper pass band. For the last two resonances, what has already been stated applies, namely that the other of the two resonances is also determined by defining the one resonance and corresponding selection of the electrical values of the switching elements.

Man kann also entweder die eine oder die andere vorgeben und hat damit die jeweils zweite mit bestimmt. Durch Wahl der Polfrequenz (oq läßt sich jedoch erreichen, daß die Grenzfrequenzen, die zwingend einander zugeordnet sind, die gewünschten Werte annehmen.So you can either pretend one or the other and you have with it the second is also determined. However, by choosing the pole frequency (oq achieve that the cut-off frequencies, which are compulsorily assigned to one another, the desired Accept values.

Das Übertragungsmaß g ergibt sich für diesen Fall zu Handelt es sich darum, für die Halbglieder der F i g. 4, 5 und 6 bzw. 7, 8 und 9 lediglich die Vierpoldämpfung bzw. das Übertragungsmaß g in dem zwischen den beiden Durchlaßbereichen gelegenen Sperrbereich zu bestimmen, so empfiehlt sich für das Ausführungsbeispiel der F i g. 4, 5 und 6 die Näherung bzw. für das Ausführungsbeispiel der F i g. 7, 8 und 9 die Näherung g rot - (,)2 2 Tg @ #2) = kb l rot - (,)3 2 mit ' C 2 rot - (o4 2 kb _ ##C2+C3 co 2-(o12 Das Verhältnis der Kapazitäten ergibt sich im Fall des Ausführungsbeispiels der F i g. 4, 5 und 6 zu und im Fall des Ausführungsbeispieles der F i g. 7, 8 und 9 zu Cp _ (,) q4 Cq (roq2- (, )22) («)42-(»q2). Ein großes Kapazitätsverhältnis erhält man demnach im Fall des Ausführungsbeispieles der F i g. 7, 8 und 9, wenn man die Polfrequenz (,)q dicht an die Grenzfrequenz (, )2 legt und im Fall des Ausführungsbeispieles der F i g. 4, 5 und 6, wenn man die Polfrequenz roq dicht an die Grenzfrequenz a)3 legt. Nach Wahl von drei Grenzfrequenzen und der Polfrequenz coq ist die vierte Grenzfrequenz (im allgemeinen co 1 oder a)4) festgelegt; diese kann im Fall des Ausführungsbeispieles der F i g. 4, 5 und 6 negativ werden, nämlich dann, wenn einer der beiden Klammerausdrücke der nachfolgenden Beziehungen größer als «)q' wird. Die Beziehungen lauten - Diese beiden Beziehungen geben daher einen Bereich vor - denn o.)1 bzw. f,)4 darf nicht negativ werden - innerhalb dessen die Serienresonanz coq und die jeweils verbleibenden drei Grenzfrequenzen (co 2, co 3, m 4 bzw. co 1, co 2, w 3) gewählt werden können.The transfer factor g results in this case as If it is a question of the half-links of FIG. 4, 5 and 6 or 7, 8 and 9, to determine only the four-pole attenuation or the transmission factor g in the blocking range located between the two transmission ranges is recommended for the exemplary embodiment in FIG. 4, 5 and 6 the approximation or for the embodiment of FIG. 7, 8 and 9 the approximation g red - (,) 2 2 Tg @ # 2) = kb l red - (,) 3 2 with ' C 2 red - (o4 2 kb _ ## C2 + C3 co 2- (o12 The ratio of capacities In the case of the exemplary embodiment, FIG. 4, 5 and 6 too and in the case of the embodiment of FIG. 7, 8 and 9 to Cp _ (,) q4 Cq (roq2- (, ) 22) («) 42 - (» q2). A great capacity ratio is accordingly obtained in the case of the exemplary embodiment in FIG. 7, 8 and 9, if the pole frequency (,) q is placed close to the cutoff frequency (,) 2 and in the case of the embodiment of FIG. 4, 5 and 6, if the pole frequency roq is placed close to the cutoff frequency a) 3. After choosing three cut-off frequencies and the pole frequency coq, the fourth cut-off frequency (generally co 1 or a) 4) is fixed; this can in the case of the embodiment of FIG. 4, 5 and 6 become negative, namely when one of the two bracketed expressions of the following relationships is greater than ") q". The relationships are - These two relationships therefore specify a range - because o.) 1 or f,) 4 must not become negative - within which the series resonance coq and the remaining three limit frequencies (co 2, co 3, m 4 and co 1, respectively) , co 2, w 3) can be selected.

Weitere Ausführungsbeispiele möglicher Schaltungsanordnungen, bei denen die Lehre nach der Erfindung angewendet ist, sind in den F i g. 10 bis 15 wiedergegeben. Das Grundglied besteht hierbei aus einem Bandpaß, in dessen Querzweig ähnlich den vorhergehendenAusführungsbeispielen zusätzlich zum -Bandpaßglied ein elektromechanischer Schwinger, beispielsweise ein piezoelektrischer Kristall, vorgesehen ist: Das Längsglied ist ebenfalls durch einen elektromechanischen Schwinger ersetzt, dessen ersatzschaltbildmäßige Elemente gleichartig zu denen des -im Querzweig liegenden elektromechanischen Schwingers bezeichnet sind, von diesen aber durch die Indizes unterschieden sind (Index 2 für das Längsglied und Index 3 für das Querglied).Further embodiments of possible circuit arrangements at to which the teaching according to the invention is applied are shown in FIGS. 10 to 15 reproduced. The basic link here consists of a bandpass filter in its transverse branch similar to the previous exemplary embodiments in addition to the bandpass element electromechanical oscillator, for example a piezoelectric crystal, is provided is: The longitudinal link is also replaced by an electromechanical transducer, its equivalent circuit diagram elements similar to those of the -in the cross branch electromechanical oscillators are designated, but of these by the indices are differentiated (index 2 for the longitudinal link and index 3 for the transverse link).

Die F i g. 11 zeigt die entsprechende Schaltung bei Verwendung piezoelektrischer Kristalle, und die F i g. 12 zeigt wiederum den frequenzmäßigen Verlauf der Eingangsreaktenzen W 1 k bzw. W 11. The F i g. 11 shows the corresponding circuit when using piezoelectric crystals, and FIG. 12 again shows the frequency profile of the input reactions W 1 k and W 11.

Die Bemessung erfolgt in diesem Fall in der Weise, daß von den bei ausgangsseitigem Leerlauf des Halbgliedes auftretenden beiden Parallelresonanzen die niedrigere einer geforderten Nullfrequenz cos im unteren Durchlaßbereich und die höhere der oberen Grenzfrequenz (o4 des oberen Durchlaßbereiches entspricht und daß von den bei ausgangsseitigem Kurzschluß des Halbgliedes auftretenden drei Parallelresonanzen zwei den noch offenen geforderten Grenzfrequenzen rol, (,)2 bzw. (o3 der beiden Durchlaßbereiche entsprechen. Die dritte Grenzfrequenz ist dann bestimmt, kann jedoch durch geringfügiges Andern der einzelnen Parameter, insbesondere der Polfrequenzen mq beider elektromechanischer Schwinger auf die vorstehend erläuterte Weise, einem gewünschten Wert gleichgemacht wird. Unter einer Nullfrequenz wird im vorstehenden verstanden, daß die Phase zwischen Eingang und Ausgang eines Halbgliedes bei dieser Frequenz Null ist. Das Übertragungsmaß ergibt sich in diesem Fall zu und im Sperrbereich zwischen (o 2 und e) 3 durch die Näherung zu worin im Sperrbereich konstant gesetzt werden kann, da dieser relativ schmal ist. Die Breite des Sperrbereiches liegt z. B. in der Größenordnung von einigen Tausendstel der Mittenfrequenz des Sperrbereiches.In this case, the dimensioning takes place in such a way that of the two parallel resonances occurring when the half-link is idle on the output side, the lower one corresponds to a required zero frequency cos in the lower pass band and the higher one corresponds to the upper limit frequency (o4 of the upper pass band and that of the two parallel resonances with a short circuit on the output side of the Half-link occurring three parallel resonances two correspond to the still open required cut-off frequencies rol, (,) 2 or (o3 of the two pass bands. The third cut-off frequency is then determined, but can be adjusted to the In the above, a zero frequency is understood to mean that the phase between the input and output of a half-element is zero at this frequency and in the restricted area between (o 2 and e) 3 by the approximation to wherein can be set constant in the blocked area, since this is relatively narrow. The width of the restricted area is z. B. in the order of a few thousandths of the center frequency of the stop band.

In den F i g. 13, 14 und 15 ist die Filterschaltung nach den F i g. 10, 11 und 12 noch in der Weise ergänzt, daß im Querzweig ein weiterer elektromechanischer Schwinger vorgesehen ist, für den die gleiche Bemessungsregel, wie die an Hand des Ausführungsbeispiels der F i g. 10, 11 und 12 gilt, unter analoger Erweiterung hinsichtlich der zusätzlich auftretenden'Resonanzen. Allgemein kann ein derartiges Halbglied, für das die analoge Bemessung gültig ist, aus n -f-1 elektromechanischen Schwingern im Querzweig und n elektromechanischen Schwingern im Längszweig bestehen, wobei n =1, 2, 3 ... ist. Die in den F i g. 10 bis 12 und 13 bis 15 gezeigten Ausführungsbeispiele sind dann realisierbar, wenn sie die Bedingung erfüllen k1 > k2 (für den Fall, daß von den Serienresonanzen woo 1 und woo 2 der Schwinger (uoo 2 > cooo 1), wobei ist. Für diesen Fall ergibt sich die Nullfrequenz (o s im unteren Durchlaßbereich und damit - wie notwendig - tiefer als die Parallelresonanz der elektromechanischen Schwinger in den Längszweigen. Das Verhältnis der Kapazitäten ergibt sich für das Ausführungsbeispiel der F i g. 10, 11 und 12 zu und im Falle des Ausführungsbeispiels der F i g. 13, 14 und 15 zu Die vorstehenden Betrachtungen gehen davon aus, daß die Verluste im Halbglied vernachlässigt sind. Wie die der Erfindung zugrunde liegende Untersuchungen ergeben haben, sind jedoch die durch die Verluste der einzelnen Schaltelemente erzeugten Abweichungen von dem erläuterten Verlauf des übertragungsmaßes und damit der Dämpfungskurve bei allen Ausführungsbeispielen sehr gering, so daß die vorstehende Annahme gerechtfertigt ist. Im wesentlichen ist diese Verlustdämpfung durch das Zusammenwirken von drei frequenzabhängigen Verlustwiderständen bedingt, nämlich den Spulenverlusten im Querzweig, den Verlusten im elektromechanischen Schwinger und den Verlusten in den Längszweigen. Wenn es daher im Einzelfall darauf ankommt, besondere hohe elektrische Güte der gesamten Filteranordnung sicherzustellen, so sind an diesen drei Verlustquellen entsprechende Vorkehrungen in an sich bekannter Weise zu treffen.In the F i g. 13, 14 and 15 is the filter circuit according to FIGS. 10, 11 and 12 also supplemented in such a way that a further electromechanical oscillator is provided in the shunt branch, for which the same dimensioning rule as that based on the exemplary embodiment in FIG. 10, 11 and 12 apply, with an analogous extension with regard to the additional resonances that occur. In general, such a half-link, for which the analogous dimensioning applies, can consist of n -f-1 electromechanical oscillators in the shunt branch and n electromechanical oscillators in the longitudinal branch, where n = 1, 2, 3 ... The in the F i g. 10 to 12 and 13 to 15 can be implemented if they meet the condition k1 > k2 (for the case that of the series resonances woo 1 and woo 2 the oscillator (uoo 2> cooo 1), where is. In this case, the zero frequency (os results in the lower pass band and thus - as necessary - lower than the parallel resonance of the electromechanical oscillators in the series branches. The ratio of the capacitances results for the exemplary embodiment in FIGS and in the case of the embodiment of FIG. 13, 14 and 15 too The above considerations assume that the losses in the half-term are neglected. As the investigations on which the invention is based have shown, however, the deviations generated by the losses of the individual switching elements from the explained course of the transfer rate and thus the attenuation curve are very small in all the exemplary embodiments, so that the above assumption is justified. This loss damping is essentially due to the interaction of three frequency-dependent loss resistances, namely the coil losses in the shunt arm, the losses in the electromechanical oscillator and the losses in the series arms. If it is therefore important in individual cases to ensure particularly high electrical quality of the entire filter arrangement, then appropriate precautions must be taken in a manner known per se at these three sources of loss.

Gegenüber den bekannten Brückensperrfiltern zeichnen sich die Filteranordnungen nach der Erfindung in vorteilhafter Weise dadurch aus, daß eine hohe zeitliche Konstanz und eine hohe Flankensteilheit erreicht werden und außerdem die Verluste gering sind, wodurch auch die bei den eingangs erwähnten Brückenschaltungen auftretenden besonders störenden Randverzerrungen klein bleiben.The filter arrangements are distinguished from the known bridge barrier filters according to the invention in an advantageous manner in that a high temporal constancy and a high edge steepness can be achieved and, moreover, the losses are low are, which also occurs in the bridge circuits mentioned above particularly annoying edge distortions remain small.

Um einen Abgleich der Filteranordnung in einfacher Weise vornehmen zu können, empfiehlt es sich, in an sich bekannter Weise zu dem elektromechanischen Schwinger in ihrem Wert einstellbare Reaktanzen parallel zu schalten, vorzugsweise Kapazitäten (Trimmer).In order to carry out an adjustment of the filter arrangement in a simple manner to be able to, it is advisable to use the electromechanical in a manner known per se To connect oscillators in their value adjustable reactances in parallel, preferably Capacities (trimmers).

An Stelle von piezoelektrischen Kristallen für die elektromechanischen Schwinger können, gegebenenfalls unter Anwendung der entsprechenden dualen Schaltungen, auch andere Schwinger wie die an sich bekannten Ferritschwinger vorgesehen werden. Im Falle eines T-Aufbaus der Filterschaltung beginnt diese mit einem der Längsglieder einer der vorausgehenden Schaltungen; darauf folgt eines der Querglieder, und ausgangsseitig schließt sich ein weiteres Längsglied an. Bei n-gliedartigem Aufbau ist eingangsseitig zunächst ein Querglied, ausgangsseitig ebenfalls, und zur Kopplung dient ein Längsglied.Instead of piezoelectric crystals for the electromechanical Oscillators can, if necessary using the corresponding dual circuits, other oscillators such as the ferrite oscillators known per se can also be provided. In the case of a T-structure of the filter circuit, this begins with one of the series elements one of the preceding circuits; this is followed by one of the cross members, and on the output side another longitudinal link follows. In the case of an n-element structure, it is on the input side initially a cross member, also on the output side, and a longitudinal member is used for coupling.

Claims (5)

Patentansprüche: 1. Filteranordnung mit zwei Durchlaßbereichen und mehreren Sperrbereichen sowie hoher Flankensteilheit des zwischen den zwei Durchlaßbereichen gelegenen Sperrbereiches durch die Verwendung elektromechanischer Schwinger, wie piezoelektrischer Kristalle, die als Abzweigschaltung mit den elektromechanischen Schwingern zumindest in den Querzweigen und gegebenenfalls zusätzlich in den Längszweigen ausgebildet ist und bei der die Serienresonanz der Querzweigschwinger und die Parallelresonanz der gegebenenfalls vorhandenen Längszweigschwinger derart gewählt sind, daß praktisch ausschließlich die elektromechanischen Schwinger den zwischer3. den beiden Durchlaßbereichen gelegenen Sperrbereich hinsichtlich Frequenzlage, Breite und Flankensteilheit bestimmen und bei der weiterhin bei lediglich in dem Querzweig eines Halbgliedes der Abzweigschaltung liegendem elektromechanischem Schwinger in dem Längszweig eine Reaktanz vorgesehen ist und der Wert der Parallelkapazität Cp des in dem Querzweig liegenden Schwingers derart gewählt ist, daß bei ausgangsseitigem Leerlauf des mit dem Querzweig beginnenden Halbgliedes die im Querzweig auftretende Parallelresonanz mit dem geforderten Wert für die untere Grenzfrequenz (e 3 des oberen Durchlaßbereiches identisch ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Querzweig zu dem elektromechanischen Schwinger (Lq, Cq) außer der Kapazität (Cp) noch eine Induktivität (L) derart gewählten Wertes parallel geschaltet ist, daß die im Querzweig bei ausgangsseitigem Leerlauf des Halbgliedes auftretenden beiden Parallelresonanzen mit den geforderten Werten der unteren Grenzfrequenz (o 1 des unteren Durchlaßbereiches und der unteren Grenzfrequenz (u 3 des oberen Durchlaßbereiches identisch ist und daß die als Induktivität ausgebildete Reaktanz des Längszweiges in Abhängigkeit von den elektrischen Daten des Querzweiges so bemessen ist, daß von den bei ausgangsseitigem Kurzschluß des mit einem Querzweig beginnenden und mit einem Längszweig endenden Halbgliedes auftretenden zwei Parallelresonanzen die in der Frequenzlage niedrigere mit dem geforderten Wert der oberen Grenzfrequenz (,)2 des unteren Durchlaßbereiches und die in der Frequenzlage höhere Parallelresonanz mit dem geforderten Wert der oberen Grenzfrequenz oj4 des höher gelegenen Durchlaßbereiches identisch ist. Claims: 1. Filter arrangement with two pass bands and several blocking ranges as well as high slope of the between the two passbands located restricted area through the use of electromechanical transducers, such as piezoelectric crystals that act as a branch circuit with the electromechanical Swinging at least in the transverse branches and possibly also in the longitudinal branches is formed and in which the series resonance of the transverse branch oscillator and the parallel resonance the possibly existing series-branch oscillator are chosen so that practical only the electromechanical transducers the zwischer3. the two passbands Determine the located blocking range with regard to frequency position, width and edge steepness and in which, furthermore, only in the shunt arm of a half-link of the branch circuit lying electromechanical oscillator in the series branch provided a reactance and the value of the parallel capacitance Cp of the one lying in the cross branch Oscillator is chosen such that when the output side is idle with the shunt branch beginning half-link the parallel resonance occurring in the transverse branch with the required The value for the lower cut-off frequency (e 3 of the upper pass band is identical, characterized in that in the cross branch to the electromechanical oscillator (Lq, Cq) in addition to the capacitance (Cp), an inductance (L) of the value chosen in this way is connected in parallel that the in the shunt branch when the output-side idle Half-link occurring two parallel resonances with the required values of the lower cut-off frequency (o 1 of the lower pass band and the lower cut-off frequency (u 3 of the upper pass band is identical and that the inductance formed Reactance of the series branch as a function of the electrical data of the parallel branch is dimensioned so that of the with a short circuit on the output side of the with a shunt branch beginning and ending with a longitudinal branch half-link occurring two parallel resonances the lower frequency position with the required value of the upper limit frequency (,) 2 of the lower pass band and the higher parallel resonance in the frequency position with the required value of the upper limit frequency oj4 of the higher pass band is identical. 2. Filteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktanz im Längszweig eine kapazitive Reaktanz (Co) ist, und daß die in dem Querzweig zu dem elektromechanischen Schwinger (Lq, Cq) parallelliegende Induktivität (L) und Kapazität (Cp) derart bemessen sind, daß die bei ausgangsseitigem Leerlauf des Halbgliedes auftretenden zwei Parallelresonanzen mit den geforderten Werten der oberen Grenzfrequenzen (o2 und (04 beider Durchlaßbereiche identisch sind, und daß weiterhin die kapazitive Reaktanz (Co) im Längszweig derart bemessen ist, daß von den bei ausgangsseitigem Kurzschluß des Halbgliedes auftretenden beiden Parallelresonanzen die eine mit dem- geforderten Wert der unteren Grenzfrequenz (o l des unteren Durchlaßbereiches und die andere mit dem geforderten Wert der unteren Grenzfrequenz (,) 3 des oberen Durchlaßbereiches identisch ist. 3. Filteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem im Querzweig eines Halbgliedes der Abzweigschaltung liegenden elektromechanischen Schwinger (Lq1, Cq 1) eine Kapazität (Cp 1) und eine Induktivität (L) parallel geschaltet sind und im Längszweig ein weiterer elektromechanischer Schwinger (Lq2, Cq2) vorgesehen ist, die derart bemessen sind, daß von den bei ausgangsseitigem Leerlauf des Halbgliedes auftretenden beiden Parallelresonanzen die niedrigere mit einer geforderten Null-Frequenz aas im unteren Durchlaßbereich und die höhere mit der oberen Grenzfrequenz (n4 des oberen Durchlaßbereiches identisch ist und daß von den bei ausgangsseitigem Kurzschluß des Halbgliedes auftretenden drei Parallelresonanzen mit zwei der noch offenen, geforderten Grenzfrequenzen w 1, w 2 bzw. (o 3 der beiden Durchlaßbereiche identisch sind. 4. Filteranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Querzweig des Halbgliedes n+ 1 elektromechanische Schwinger und im Längszweig des Halbgliedes n elektromechanische Schwinger vorgesehen sind (n = 1, 2, 3 ... ). 5. Filteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Polfrequenzen coq von im Querzweig eines Halbgliedes liegenden elektromechanischen Schwingern innerhalb eines Bereiches gewählt sind, dessen Grenzen durch die Grenzfrequenzen (t) 1, w2, (, )3 und (o 4 des unteren und des oberen Durchlaßbereiches bestimmt sind. 6. Filteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise zu den Schwingern parallelgeschaltete einstellbare Reaktanzen, vorzugsweise Kapazitäten (Cp') geringen Wertes, vorgesehen sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 857 834; britische Patentschrift Nr. 772 217; französische Patentschrift Nr. 1136 722; F e 1 d t k e 11 e r, »Einführung in die Siebschaltungstheorie«, Leipzig, 1939, S. 57; »Cäbles et Transmission«, Bd. 11, Nr. 2. Filter arrangement according to claim 1, characterized in that the reactance in the series branch is a capacitive reactance (Co), and that the inductance (L) and capacitance (Cp) lying parallel to the electromechanical oscillator (Lq, Cq) in the parallel branch are dimensioned in this way are that the two parallel resonances that occur when the half-link is idle on the output side are identical with the required values of the upper limit frequencies (o2 and (04 of both transmission ranges), and that the capacitive reactance (Co) in the series branch is also dimensioned in such a way that of those with a short circuit on the output side of the half-member occurring two parallel resonances one with the required value of the lower limit frequency (ol of the lower pass band and the other with the required value of the lower limit frequency (,) 3 of the upper pass band is identical. 3. Filter arrangement according to claim 1, characterized in that, that to the lying in the cross arm of a half member of the branch circuit el electromechanical oscillators (Lq1, Cq 1) a capacitance (Cp 1) and an inductance (L) are connected in parallel and a further electromechanical oscillator (Lq2, Cq2) is provided in the series branch, which are dimensioned in such a way that of the when the output is idle Half-element occurring two parallel resonances the lower with a required zero frequency aas in the lower passband and the higher with the upper limit frequency (n4 of the upper passband is identical and that of the three parallel resonances occurring with a short circuit on the output side of the half-element with two of the still open, required limit frequencies w 1, w 2 or (o 3 of the two pass bands are identical. 4. Filter arrangement according to claim 3, characterized in that n + 1 electromechanical transducers are provided in the transverse branch of the half member and n electromechanical transducers are provided in the longitudinal branch of the half member (n = 1, 2, 3 ... ). 5. Filter arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the pole frequencies coq of electromechanical oscillators lying in the cross arm of a half-link are selected within a range whose limits are defined by the limit frequencies (t) 1, w2, (,) 3 and (o 4 6. Filter arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that adjustable reactances, preferably low-value capacitances (Cp ') connected in parallel to the oscillators, are provided in a manner known per se : German Patent No. 857 834; British Patent No. 772 217; French Patent No. 1136 722; F e 1 dtke 11 er, "Introduction to the Sieve Switching Theory", Leipzig, 1939, p. 57; "Cäbles et Transmission", Vol. 11, No. 3, S. 179 bis 217 (Juli 1957); »Les filtres a cristaux piezoelectriques« von IndjoudjianundAndreux,Paris,1953,S.73, 117 und 329 bis 334, 340 bis 345; H e r z o g, »Siebschaltungen mit Schwingkristallen«, Wiesbaden, 1949; »Technische Mitteilungen PTT«, Bd.34, Nr. 12, S. 499 bis 502 (Dezember 1956); S t a r r, »Electric Circuits and Wave Filters«, 2. 3, pp. 179-217 (July 1957); “Les filtres a cristaux piezoelectriques «by IndjoudjianundAndreux, Paris, 1953, p.73, 117 and 329 to 334, 340 to 345; H e r z o g, »Filter circuits with oscillating crystals«, Wiesbaden, 1949; "Technical Communications PTT", Vol. 34, No. 12, pp. 499 to 502 (December 1956); S t a r r, "Electric Circuits and Wave Filters," 2. Auflage, Edition, 5. Nachdr., London, 1948, S. 296 bis 300.5th repr., London, 1948, pp. 296 to 300.
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