Brevet FR2006841A1 — publié le 19700102

La présente invention se rapporte à un filtre électromécanique pour une bande de fréquences sélectionnée ayant une caractéristique de charge sélectionnée, comprenant un cristal piézoélectrique, plusieurs paires dTélectrodes comprenant une premiè-5 re paire d'électrodes sur le cristal, une deuxième paire d'électro-des sur le cristal, une paire d'électrodes intermédiaire sur le cristal, la paire d'électrodes intermédiaire étant écartée des première et deuxième paires d'électrodes en sorte que la paire d'élec> trodes intermédiaire soit couplée mécaniquement auxdites première 10 et deuxième paires;chacune des première et deuxième paires d'électrodes ont des masses et des dimensions et le cristal a des dimensions telles que les parties du cristal recouvertes par les premiè-re et deuxième paires d'électrodes présentent chacune une fréquence de résonance mécanique prédéterminée; chacune des première et 15 deuxième paires d'électrodes présente également des capacités correspondantes et les électrodes de la paire intermédiaire ont des masses suffisantes pour former avec la partie du cristal qufelles recouvrent un résonateur qui a une fréquence liée aux fréquences de résonance mécaniques prédéterminées par une relation donnée. 20 Ce filtre électromécanique utilise les propriétés de ré sonance acoustique des cristaux et plus particulièrement un cristal à résonance mécanique sur lequel sont montées des paires d'électrodes séparées formant des résonateurs couplés mutuellement et dans lesquels l'énergie électrique appliquée à l'une des paires 25 d'électrodes est transmise à travers le cristal et extraite d'une autre paire d'électrodes de telle sorte que le filtre transmette une bande passante prédéterminée ayant des caractéristiques prédéterminées. Bien que l'on puisse escompter un certain type de trans-30 mission d'énergie chaque fois qu'une énergie électrique est appliquée à une paire d'électrodes couplées à un cristal par voie piézoélectrique et qu'une énergie est extraite d'une autre paire d'électrodes, il n'a pas toujours été possible d'obtenir une caractéristique présélectionnée réglée ou une bande passante uniforme réglée. 35 II a été proposé que les bandes passantes soient réglées au moyen d'éléments supplémentaires. Mais on peut aussi régler les masses et l'écartement des paires d'électrodes afin de régler la nature de la caractéristique de transmission ou l'allure de la bande passante sans faire usage d'éléments supplémentaires aussi longtemps que la bande passante est limitée à une gamme de fréquences 12882 2 2006841 inférieure à la différence de fréquence existant entre la fréquence de résonance et la fréquence dfantirésonance d'une paire d'électrodes. On a aussi découvert que dans cette gamme de fréquences la bande passante pouvait être réglée en montant un cer-5 tain nombre de paires d*électrodes supplémentaires entre la paire d'électrodes d*entrée et la paire d'électrodes de sortie. Ces paires d'électrodes intermédiaires forment avec le cristal des résonateurs qui sont couplés au résonateur d'entrée formé par les électrodes d'entrée et le cristal. Ces résonateurs supplémentaires ne 10 convenaient cependant pas à l'extérieur de la gamme de fréquences qui s'étend entre la fréquence de résonance et la fréquence d'anti-résonance. Dans les structures dans lesquelles une paire d'électrodes intermédiaire sert à coupler les paires d'entrée et de sortie, les capacitances interélectrodes de chaque paire d'électrodes im-posaient des restrictions à la bande passante, lesquelles restrictions, si elles pouvaient être surmontées, requéraient des modifications tellement encombrantes qu'elles venaient à en empêcher toute application pratique. De tels filtres à cristaux possèdent donc des limitations dans la pratique. Le problème évoqué ci-dessus est résolu selon l'invention qui procure un filtre électromécanique caractérisé en ce qu'une . bobine d'induction est connectée à l'une au moins des première et deuxième paires d'électrodes afin d'accorder la capacité électrique de cette paire d'électrodes. 2 5 Selon un aspect de l'invention, cette relation donnée est telle que la fréquence d'accord est égale à la.fréquence de résonance mécanique prédéterminée. Selon une autre particularité de l'invention, la fréquence de résonance mécanique est la même pour chacune des autres paires d'électrodes. Selon encore un autrë aspect de l'invention la paire d'électrodes intermédiaire qui couple les deux autres paires d'électrodes comprend plusieurs paires d'électrodes court-circui-tées. La paire d'électrodes intermédiaire peut aussi comprendre plusieurs électrodes en circuit ouvert. Lorsque les électrodes sont 35 court-circuit.ées, le fréquence de résonance mécanique du cristal recouvert par une paire d'électrodes est de fréquence égale à la fréquence de résonance mécanique prédéterminée des autres paires d'électrodes. Grâce à l'invention, les limites qui étaient jusqu'à présent imposées à la bande passante par suite de la présence des 69 12882 3 2006841 capacités interélectrodes se trouvent éliminées au moyen dé deux b-obines d'induction seulement et sans qu'il faille connecter des éléments réactifs supplémentaires aux paires d'électrodes intermé» diaires. 5 L'invention apparaîtra plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, faite en regard des dessins joints dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en plajyd'un filtre selon l'invention; 10 - la figure 2 est une vue en coupe du filtre selon la figure 1; - la figure 3 montre le circuit équivalent du filtre selon les figures 1 et 2; - la figure 4 montre la caractéristique de transmission 15 {perte d'insertion en décibels en fonction de la fréquence) du filtre selon les figures 1 et 2; - la figure 5 est un schéma d'un montage pour mesurer le couplage entre les résonateurs formés par les électrodes du filtre selon les figures 1 et 2; 20 - la figure 6 illustre un autre circuit de filtre selon l'invention; - les figures 7, 8 et 9 sont des diagrammes montrant les relations entre les paramètres afin de déterminer les dimensions des éléments du filtre selon les figures 1. 2 et 6, 25 Dans la forme de réalisation illustrée sur la figure 1, huit paires d'électrodes 12, 14; 16, 18; 20, 22; 24, 26; 28, 30; 32, 34; 36, 38; 40 , 42 sont déposées en phase vapeur en ligne suivant l'axe cristallographique Z' sur une plaquette de cristal de quartz en coupe AT, 44, de forme rectangulaire. Les épaisseurs des 30 électrodes et de la plaquette sont représentées à plus grande échelle sur la figure 2- afin de rendre le dessin plus clair. Les électrodes de chaque paire se trouvent de part et d'autre de la plaquette. Une source S applique un potentiel haute fréquence entre les électrodes 12 et 14 et engendre par voie piézoélectrique 35 des vibrations de cisaillement en épaisseur dans la plaquette "44. Les vibrations excitent des vibrations dans la plaquette 44 entre des paires successives d'électrodes 12 à 42 at engendrent une énergie électrique dans les électrodes 40 et 42 aux bornes desquelles est connectée une bobine d'induction d'accord IQ. Chaque paire d'électrodes forme avec la plaquette de cristal un résonateur cou- 69 12882 4 2006841 plé aux résonateurs adjacents. Une résistance de charge RQ reçoit l'énergie électrique apparaissant entre les électrodes de sortie 40 et 42. Les paires d'électrodes intermédiaires 16 à 28 sont toutes court-circuitées entre-elles et mises à la terre. 5 Les masses des électrodes 12 à 42 affectent la fréquen ce de résonance de chacun des résonateurs considéré isolément et abaisse ces fréquences de résonance par rapport.à la fréquence fon damentale de vibration en> cisaillement d'épaisseur du cristal 44. Chacune des masses est telle qu'elle accorde le résonateur indivi*» 10 duel en l'absence des autres résonateurs à la même fréquence fp mesurée en court-circuit. L'inductance L^ accorde la eapacitance interélectrode effective totale C01 de la première paire d'électrodes 12 et 14» y compris les capacitances parasites, à la fréquence de résonance fp de telle sorte que fp soit égal à 15 1/(2 2TVl7cÇj ). L'inductance LQ accorde la capacitance intsrélectrode de la dernière paire d'électrodes 40, 42 à la même fréquence fp de telle sorte que fp soit égal à 1/(25TVl^C^) . Sur la figure 1, les électrodes 12 à 42 sont sensiblement égales de telle sorte que CQ1 = C08 » C0, et que L± = Lq. 20 Le fonctionnement du filtre selon la figure 1 apparaîtra plus clairement en considérant le circuit équivalent représenté • sur la figure 3 sur laquelle 3a partie correspondant â la structure décrite ci-dessus est indiquée globalement par la lettre F. La source S applique des signaux haute fréquence aux bornes d?une 25 capacité Cq^ représentant la capacitance entre les électrodes 12 et 14. La source S a une résistance interne'R_. Le transformateur 5 à capacités composé d'un réseau en T contenant deux capacités C^ dans la branche série et une capacité dans la braache shunt représente le couplage piézoélectrique entre les électrodes 12 et 30 14 et le cristal 44, et il sert à appliquer l'énergie d'entrée pro venant de la source S à un circuit résonant' shunt composé d'une inductance L^ et d'une capacité C^ représentant la structure résonante de la plaquette 40 entre les électrodes.12 et 14. Le circuit résonant constitué de l'inductance Lj et de la capacité C^ 35 est accordé à la fréquence fp d'après l'épaisseur de la plaquette 44, les dimensions et les masses des électrodes 12 et 14. 0a a donc la relation suivante: fp = l/(2'tVclL1). L'inductance Li connectée aux bornes de la capacité Cq^ et des électrodes 12 et 14 accorde la capacité Cq^ à la fréquence fp en sorte que cette dernière soit égale à 1/(2''\/l^Cq^ ). L'énergie apparaissant dans 69 12882 5 2006841 le résonateur L.^ excite plusieurs résonateurs L2, C2; L^, L^, C^; L^, C,.; Lg,Cg .L^C^ ?Lg ,Cg.Dans 1»exemple décrit C.j = C2 = C3 = c4 = C5 = c6 = c7 = C8» et L1 = L2 = ^3 = ^4 = L5 = r *"7 = Lg. Cela est réalisé au moyen de réseaux de couplage inductifs enlï 5. S12> ^34» ^45» S56} ^67 et ^78' c^ecun desquels étant composé d'une inductance ^(^1) série et de deux branches shunt ~I»n(n+i ) > où n = 1, 2...7- Ainsi la section est composée d'une inductance série et de deux inductances shunt L'excitation des au tres résonateurs correspond à l'effet de vibration de la plaquette 10 44 entre les électrodes 12 et 14 excitant par le matériau intermédiaire des vibrations similaires de même fréquence dans les par-• ties de la plaquette comprises entre les paires d'électrodes 16 à 42. Les résonateurs respectifs L^, C^, etc., représentent chacun la fréquence de vibration de la partie résonante individuelle de 15 la plaquette lorsque les autres parties résonantes sont désaccordées par rapport à la bande passante. Les sections inductives ®12» ®23' etc* rePrésêntent 1® couplage entre les résonateurs successifs et donnent lieu à des décalages de fréquence dans les parties vibrantes comprises entre les plaquettes. 20 L'énergie apparaissant aux bornes du résonateur Lg, Cg, représentent l'énergie entre les électrodes 40 et 42, est couplée par voie piézoélectrique à la capacité Cqq représentant la capaci-tance totale entre les électrodes 40 et 42, par l'intermédiaire d'un transformateur de sortie à capacitance correspondant au cou-25 plage piézoélectrique entre les électrodes et la plaquette 44. Un téseau de capacités en T formé de deux branches série contenant chacune une capacité C^ et une branche shunt contenant une capacité -C.j, similaire au transformateur d'entrée à capacitance, forme le transformateur de sortie à capacitance. L'énergie électri-30 que apparaissant sur le transformateur de sortie est transmise à une résistance de.charge RQ. L'inductance LQ accorde la capacité Cqq à la fréquence fp Dans le circuit équivalent illustré sur la figure 3, la partie Wg représente le circuit équivalent du matériau dont est 35 constituée la plaquette de cristal. La partie Pg représente le couplage piézoélectrique.entre la plaquette et les électrodes tandis que la partie Eg représente les capacitances électriques totales des électrodes. Comme mentionné plus haut, les électrodes 16 à 28 sont court-circuitées. Les capacités Cq2 à Cq^ sont par conséquent éga- 1288 2 6 lement court-circuitées. L'effet de ces court-circuits est de placer une impédance infinie-ou-une impédance de circuit ouvert aux bornes de- chacun des résonateurs C2, L2 à Cy, Ly. C'est ce que l'on peut voir en calculant les valeurs des capacités totales aux 5 bornes d'une des capacités telles que Cg. La capacité dans la branche du réseau en T>connectée à la capacité Cq2, est shuntée par la capacité -C^ » Celle-ci d'autre part se trouve en série avec la capacité C^ contenue dans l'autre branche du réseau en T. La valeur totale de la capacité sur le résonateur L2 ^C^ est alcrs égale 10 à C^ ( C^ «= C^)/(C^ + C^ - C^ ) = 0 . La capacité/donc égale à zéro et la réactance correspondante Zq^ - 2 -f-f g' est infinie. L*effet des court-circuits sur chacun des résonateurs L2, C^ 'àLy , Cy est par conséquent de connecter des réactances infinies aux bornes des résonateurs particuliers et- ils n'ont sensiblement aucun effet sur 1 leurs fréquences d'accord. En même temps les inductances L^ et LQ et les impédances Rs et R0 qui forment les circuits résonants shunt avec les capacités CQ1 et C08 représentent les impédances respectives composées de réactances infinies et des résistances Rs et RQ à la fréquence 20 fp. A la fréquence fp les réseaut en T reflètent donc ces résistances faibles et ces circuits antirésonants L^, Cq^ et LQ, Cqq • aux bornes des résonateurs C|, L^ et Cg, Lg comme- des résistances élevées et des réactances nulles si les valeurs de R„ et de R„ sont s o faibles. Il en est ainsi car l'impédance réfléchie telle que Zq^ 25 aux bornes du résonateur L1, C^ à la fréquence fp est égale à L l/jZTyfpC^ est la réactance de C^ à la fréquence fp. A la fréquence fp l'impédance réfléchie Zq^ = 1/4 ^"fp^C^Rg a une valeur réelle. Si Eg a une valeur petite comparée à la réactance de , l'im-30 pédance Zq^ est une résistance de grande valeur. D'une manière similaire si Rq est petitp comparée à la réactance de C^, l'impédance Zgg est grande.- il en résulte que chacun des résonateurs C^, L^ à Cg, Lg, représentant les résonateurs formés par les électrodes 12 à 42 et la plaquette 44 est accordé sensiblement à la même 35 fréquence fp. La bande passante formée par un tel accord dépend du couplage entre chaque paire successive de résonateurs. La figure 4 montre une bande passante pouvant être obtenue par un circuit tel que celui illustré sur les figures 1et 2. Le degré de couplage voulu nécessaire pour produire des bandes passantes particulières 69 12882 7 2006841 peut être calculé par la théorie des circuits. Le couplage réel entre les résonateurs adjacents peut être mesuré en déterminant les décalages de fréquence résultant de l'effet d'une paire de résonateurs sur l'autre. 5 La figure 5 illustre un exemple de montage permettant de déterminer le couplage entre des paires successives d'électrodes. Une source à fréquence variable 60 applique un signal haute fréquence aux bornes de l'une de deux paires d'électrodes entre lesquelles le couplage doit être mesuré. Un instrument de mesure 62 10 mesure la tension d'entrée. Le résonateur auquel le couplage doit être mesuré,par exsuçOecelui formé par les électrodes 24 à 26; est court-circuité. Les autres électrodes restent en circuit ouvert afin de désaccorder les résonateurs formés par celles-ci. La fréquence appliquée par la source 60 est mesurée pour les ten-15 sions les plus basses relevées sur l'instrument de mesure 62 lorsque la fréquence de la source 60 varie. Ces deux fréquences mesurées sont les fréquencès f^ et fg formées par l'effet de la section inductive sur les résonateurs L^, C^ et L^, C^ qui représentait les résonateurs formés par les électrodes 20, 22 et 24, 26. 20 Le couplage k est égal à (fg - f^ )/ V en plaÇant en cir cuit ouvert les électrodes,-telles que 12 à 18 et 28 à 42 sur la figure 5, dont les couplages ne sont pas pris en considération pour les mésures, on ne désaccorde pas celles-ci d'une façon adéquate en sorte qu'elles sont situées en dehors de la gamme de mesure, 25 une inductance ou une capacitance supplémentaire peut être ajoutée pour les désaccorder davantage. On donnera ci-après un exemple de dimensions convenables pour la structure selon les figures 1 et 2. Ces valeurs ne sont données qu'à titre d'exemple non limitatif. On choisit un cristal 30 de quartz , de coupe AT, de 2,54 cm de long, 0,916 cm de large et de 0,0155 cm d'épaisseur environ. Les électrodes 12 à 42. ont une longueur de 0,1865 cm suivant la longueur du cristal c'est-à-dire suivant l'axe Z', et 0,2327 cm transversalement. Les écartements entre les électrodes sont: 35 d^ = 0,02794 centimètre dg = 0,03754 centimètre d^ = 0,03889 centimètre d^ = 0,03917 centimètre = 0,03889 centimètre dg = 0,03754 centimètre ■12882 8 2:00.68 ^ *- dy = 0,02794 centimètre . Oa admet pour ces écarteraents une tolérance de plus ou aoins 0.000254 cm environ.. Les masses des électrodes sont- telles-qu'elles provoquent des taux de décalage de la fréquence de réso-5 nance fp du cristal chargé par une paire d'électrodes par rapport à la fréquence fondamentale f d'oscillation en cisaillement d'épaisseur du cristal non chargé, de 2$. Ce taux, que l'on appellera dans la suite "taux .de décalage de la fréquence de résonance", est égal à 100 (f - fp)/f et représente une mesure des masses ou 10 des effets des masses des électrodes. Ce taux de décalage de la fréquence de résonance résulte de l'accroissement des masses des . électrodes et tient compte du fait que lorsque lès masses des électrodes croissent, la fréquence de résonance du résonateur individuel, mesurée lorsque les autres résonateurs sont désaccordée; 1-5 diminue. Les coefficients de couplage £ résultant, entre les paires successives,de gauche à droite sur les figures 1 et 2,sont: 1,54 x 10"3-, 1 ,245 x 10°3; 1, 200 x 10"3; 1,192 x 1C~3 ; 1,200 x 10'J 1,245 x 10~3 et 1,54 x 10" 3. La structuré illustrée sur les figures 1 et 2 transmet une fréquence médiane de 10,7 mégahertz avec • 20 une bande passante de 25 kilohertz de large. Les inductances L^ â Lg sont de 34 millihenrys. Le filtre est destiné â travailler eaïre . une source ayant une impédance de 3000 ohms et une charge da 3000 ohms. Les inductances L^ et LQ sont de 0,154 millihenrys respectivement . La résistance R_ a une valeur de 3000 ©hsis. 25 La bande de fréquences sur laquelle un filtre tel que celui montré sur les figures 1 et 2 travaille pour fournir une bande passante continue telle qu'illustrée sur la figure 4; est plus large que celle procurée par des structures à cristal disponibles jusqu'à présent. Jusqu'à présent on avait supposé que de telles 30 bandes passantes uniformes, plutôt que d'être limitées par d'autres considérations telles que le couplage mécanique entre résonateurs, étaient limitées sur la bande passante du couplage piézoélectrique entre le cristal et la capacitance de chacune des électrodes 12 à 42. Le circuit équivalent montré sur la figure 3 ré-35 vêle cependant que le couplage piézoélectrique impose la capacitance interélectrode différemment sur les résonateurs intermédiaires et.sur les résonateurs d'entrée et de sortie. D'une manière spécifique lorsque la source et la charge sont appliquées aux bornes des résonateurs d'entrée et de sortie, les capacités C^ dario les branches série du réseau en T se trouvent dans le circuit prin- 69 12882 9 2006841 cipal d9énergie. Ce réseau a un effet différent sur les résonateurs intermédiaires C2, L2 à Cy, Ly. Le réseau en T qui représente le couplage piézoélectrique et se trouve sensiblement en dérivation sur le circuit d'énertie. Cet effet est vérifié même lorsque les 5 électrodes 16 à 28 sont en circuit ouvert. Bien que le court-circuit des électrodes intermédiaires 16 à 38 soit souvent souhaitable afin de limiter les effets sur la capacité CQ, cçest-à-dire lBune quelconque des capacités Cq^ à C08 des conducteurs et les capacités réfléchies, on souhaite cepen-10 dant un circuit ouvert. Dans ces cas, le circuit équivalent mon-tré sur la figure 3 est modifié de manière à simplement supprimer les court-circuits des capacités Cq2 à CQy. Les fréquences de résonance de chacun des résonateurs intérieur C2, L2 à Cy, Ly représentant les résonateurs formés par le cristal 44 et les électrodes 15 16 à 38- sont à présent chacune désaccordées par 15effet de la capacité de désaccord C^, représentant le couplage piézoélectrique et des capacités interélectrodes Cq2 à Cgyi qui sont à présent non court-circuités. La capacité de désaccord CT dans chaque cas est égale 20 à c1£"c1c0/(c1 + CQ) - C^JI ° cico/(C1 + C0},°î-7- Gette capacité est donc égale à -C^ /Cg.-Par conséquent, la fréquence f en circuit ouvert qui peut être vérifiée comme montré sur la figure 5 sauf que les électrodes 24 et 26 sont en circuit ouvert et les électrodes 12, 14, 16, 18, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40 et 42 25 en court-circuit, tra-duit les'effets des capacités interélectrodes Cq et 19effet du couplage piézoélectrique. 11 en résulte une élévation de la fréquence par rapport à la fréquence f car la capacité résultante est négative. Les résonateurs formés par les électrodes 12 et 14 ainsi que les électrodes 40 et 42 sont donc 30 accordés à la fréquence Comme précédemment, les effets du couplage piézoélectrique des capacités Cq^ et Cpg sont éliminés en accordant la capacité et la capacité Cq8 avec les inductances L^ et Lq à la fréquence des résonateurs L^, C^ et Lg, Cg. Cette fréquence est ici la fréquence fQc. Sur la figure 6 l'accord 35 des résonateurs non couplés, considérés isolément, formés par les électrodes 16 à 38 et représentés par L2, C2 à Ly, Cyefcles capacités C.j, —C.| et CQ, à la fréquence f est réalisé en rendant les masses des électrodes 16 à 38 supérieures à celles des électrodes 12, 14 et 40, 42. Cela'a pour effet de réduire la fréquence de résonance fp de chaque résonateur non couplé jusqu'à ce que la fré- i l 12882 10 2006841 quence résonante totale de chaque résonateur en circuit ouvert soit fQC- Les masses accrues des électrodes permettent d'obtenir le décalage de la fréquence de résonance mentionnée précédemment, lequel décalage a pour effet de réduire la fréquence de résonance 5 de chaque résonateur. Las masses relatives de chaque paire d'électrodes, c'est-à-dire les taux de décalage de la fréquence de résonance relatifs sont déterminés non seulement pour obtenir l'accord correct mais également pour obtenir le couplage voulu. Plus grand est le taux de décalage de la fréquence de résonance des réso» 10 nateurs successifs, plus petit est le couplage entre~eux. On donnera ci-après un exemple de dimensions convenable® pour la structure selon là figure 6. Ces valeurs ne sont données qu'à titre d'exemple non limitatif. On choisit un cristal de quarts de coupe AT de 3,56 centimètres de long, 0,102 centimètre de lar°» 15 ge et 0,0221 centimètre d'épaisseur environ. Les électrodes 12 à 42 ont une longueur de 0,2667 centimètre suivant la longueur du cristal c'est-à-dire suivant l'axe- Z', et 0,3312 centimètre suivant l'axe X'. Les écartements entre les électrodes sont: d.j = 0,0424 centimètre 20 d2 = 0,0536 centimètre d^ = 0,0554 centimètre d^ = 0,0559 centimètre d^ = 0,0554 centimètre dg = 0,0536 centimètre 25 dy = 0,0424 centimètre . On admet pour ces écartements une tolérance de plus ou moins 0,000254 cm environ. Les masses des électrodes sont telles qu'elles provoquent des taux de décalage de la fréquence de résonance de 2 %. Des coefficients de couplage k résultant entre les 30 paires successives d'électrodes,de gauche à droite sur la figure 6S sont: 1,54 x"10~3; 1,245 x 10"3; 1,200 x 10~3j 1,192 x 10~3ji ,200x10 1,245 x 10°3 et 1,54 x 10"3. La structure illustrée sur la figure 6 transmet une fréquence médiane de 7,5 mégahertz avec une bande passante de 17,5 kilohertz environ de large. L'inductance dans 35 chaque résonateur est de 48,5. millihenrys. Le filtre est destiné à être excité par une source ayant une impédance de 3000 ohms et pour être chargé par une résistance de charge de 3000 ohms. Les valeurs de L^ et de LQ sont de 0,220 millihenrys respectivement. La résistance R_ a une valeur de 3000 ohms. S 69 1288,2 .11 2006841 L'invention élimine donc les limitations imposées précédemment à de tels filtres par le couplage piézoélectrique des électrodes. Etant donné que, selon 1"invention, le couplage est rê~ 5 glé entre les résonateurs adjacents, on obtient une bande passante plus large que celle que l'on obtiendrait autrement avec le maté-riau de cristal particulier utilisé! La structure selon les figures 1, 2 et 6 est réalisée en sélectionnant d'abord une largeur de bande totale et en calcu-10 lant les coefficients de couplage nécessaires entre chaque paire d'électrodes en se basant sur la théorie des circuits. On choisit les dimensions des électrodes et un taux de décalage;de la fréquent ce de résonance convenables à l'aide des courbes telles que celles montrées sur les figures 7, 8 et 9 qui ont été tracées pour des 15 structures comportant deux paires d'électrodes couplées l'une.l'autre. Si t est l'épaisseur de la plaquette et r la largeur des éL es-trodes, le rapport r/t est généralement égal à 12 bien qu'en pratique on puisse utiliser toute valeur comprise entre 6 et 20. On choisit fréquemment une valeur de 15 t pour la longueur des élec-20 trodes normale à l'axe de couplage afin d'assurer une bonne suppression des autres modes de vibration. La fréquence fondamentale f des vibrations de cisaillement en épaisseur est déterminée par la formule f = fp/(1 - Pg) où Pg représente le taux de décalage de la fréquence de résonance dû à la charge des masses des 25 électrodes. On commence la fabrication des filtres par la coupe d'une plaquette de cristal dans un cristal de quartz ayant l'orientation cristallographique désirée, par exemple une coupe AT. La plaquette est ensuite polie et attaquée chimiquement jus-30 qu'à une épaisseur t correspondant à la fréquence fondamentale f du mode.de vibration de cisaillement désirée. Des masques présentant des découpures sont placés sur chaque face de la plaquette de cristal en vue de procéder au dépôt des électrodes. La forme géométrique des électrodes est déterminée en considérant les 35 largeurs de bande désirées.et le taux de décalage de la fréquence de résonance convenable. L'écartement d convenable entre les électrodes peut être déterminé à partir de courbes telles que celles montrées sir les figures 7, 8 et 9 qui montrent les variations de couplage pour diverses valeurs du rapport d/t (écartement entre électrodes/épaisseur 69:12-S8.-2 12 2006841 du cristal), pour diverses valeurs du taux de décalage de 1® fré=» quence de résonance, indiqués par le symbole PB , et pour diverses valeurs de r/t à une fréquence centrale de 10 mégahertz. Pour obtenir les taux de décalage voulus de la fréquea-5 ce de résonance, de l'or ou du nickel est déposé en' couches, par vaporisation par exemple, au~travers de masques, de façon à réaliser des connexions possibles et réaliser à peu près le taux de décalage de la fréquence xle résonance désiré. L'énergie est appli~ quée séparément à chaque paire d"électrodes et la masse des élec» 10 trodes est augmentée jusqu'à - - - ce qu'il se produise un dé~ calage correspondant au taux de décalage de la fréquence de résonance désiré. On opère ainsi jusqu'à ce que la paire d'électrodes résone à la fréquence centrale désirée. Durant ce processus de dépôt les autres paires d'électrodes sont désaccordées en les 15 maintenant soit en circuit ouvert dans le cas du circuit représenté sur la figure 1, soit en court~circuit dans le cas du circuit représenté sur la figure 6. Toutefois, il peut être nécessaire d*éliminer les effets des autres paires d'électrodes en les terminant sur une charge inductive ou capacitive. Le couplage et leg ' 20 réponses de chaque paire de résonateurs couplés sont, alors mesu~ rés et l'on obtient la largeur de bande désirée. Des réglages peu-• vent être effectués en faisant varier légèrement, le taux de'déca=-lage de la fréquence de résonance de chaque paire d'électrodes. L'invention procure un système de conversion dçénergie 25 sûr qui peut être réalisé non seulement- d'une manière simple mais également pour couvrir des bandes' passantes' larges» Les figures 7, 8 et 9 montrent des exemples de courbes obtenu® empiriquement pour un filtre comportant deux résonateurs couplés travaillant sans être affectés par dvautres résonateurs 30 dans une gamme de fréquences et autour d'une fréquence centrale. Les courbes permettent de déterminer les paramètres convenables. Les valeurs fg ~ f^ peuvent être considérées comme des mesures du couplage k = (fg - f^)/V ^b^A* valeur (fg-- f^)/f^ est une approximation lorsque fg est voisin de fSur les diagrammes r 35 est la -dimension de l'électrode dans la direction suivant, la quel*» le les électrodes sont alignées. 69 12882 13 2006841 REVENDICATIONS. 1.» Filtre électromécanique pour une bande de fréquences sélectiomnée ayant une caractéristique de charge sélectionnée, comprenant un cristal piézoélectrique, plusieurs paires d'électrodes 5 comprenant une première paire d'électrodes sur le cristal, une deuxième paire d'électrodes sur le cristal, unie paire d'électrodes intermédiaire sur le cristal, la paire d'électrodes intermédiaire étant écartée des première et deuxième paires d'électrodes en sor*» te que la paire d'électrodes intermédiaire soit couplée mécanique-10 ment auxdites première et deuxième paireg chacune des première et deuxième paires d'électrodes ayant des masses et des dimensions et le cristal ayant des dimensions telles que les parties du cristal recouvertes par les première et deuxième paires d'électrodes présentent chacune une fréquence de résonance mécanique prédéterminée; 15 chacune des première et deuxième paires d'électrodes présentant également des capacités correspondantes et les électrodes de la paire intermédiaire ayant- des masses suffisantes pour former avec la partie du cristal qu'elles recouvrent un résonateur qui a une fréquence liée aux fréquences de résonance mécaniques prédéter=-20 minées par une relation donnée, caractérisé en ce qu'une bobine d'induction (Lo ou Li) est connectée à l'une, au moins desdites première et deuxième paires d'électrodes afin d'accorder la capacité électrique de cette paire d'électrodes. 2.- Filtre électromécanique suivant la_revendication 1, 25 caractérisé en ce qu'une seconde bobine d'induction (Lo ou Li.) est connectée à l'autre desdites première et deuxième paires d'électrodes afin d'accorder la capacité électrique de cette autre paire d'électrodes. 3.- Filtre électromécanique suivant là revendication 1, 30 caractérisé en ce que les bobines d'inductionconnectéeg&ux première et deuxième paires d'électrodes accordent ces paires d'électrodes sur leur fréquence de résonance mécanique prédéterminée. 4.° Filtre électromécanique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la paire d'électrodes intermédiaire appar- 35 tient à un ensemble de plusieurs paires d'électrodes intermédiaires. 5.- Filtre électromécanique suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les paires d'électrodes intermédiaires sont coûrt-=circuitées. 6.- Filtre électromécanique suivant la revendication 3> 40 caractérisé en ce que les paires-d'électrodes intermédiaires sont en circuit ouvert.