Brevet FR2492610A1 — publié le 19820423

-1- La présente invention est relative à un filtre piézo- électrique de type cascade ou "ladder" comprenant une pluralité de filtres céramiques piézo-électriques. On sait que les filtres de type cascade comprennent un agencement en cascade de résonateurs céramiques qui fonctionnent principalement selon leur oscillation circonférentielle ou axiale et sont largement utilisés comme filtres de fréquence intermédiaire pour des postes portatifs émetteurs-récepteurs, des postes auto- radios, et analogues. Pour supporter les résonateurs céramiques, des fils conducteurs peuvent être soudés aux noeuds d'oscillation aux cen- tres des plaques carrées ou disques de résonateurs, ou ceux-ci peuvent être supportés par des ressorts de compression. Cependant pour relier électriquement de nombreux résonateurs logés dans un petit bottier, il est souhaitable de réaliser une liaison sans soudure par compression. On a déjà proposé un filtre de type cascade dans lequel une pluralité de résonateurs en série et une pluralité de résona- teurs en parallèle sont agencés en alternance des plaques de con- necteur étant disposées de part et d'autre de chaque résonateur, chaque plaque de connecteur possédant une petite saillie en butée contre un noeud d'oscillation de chacun desdits résonateurs. Pour une connection électrique, on soude des fils conducteurs aux bornes des plaques de connecteur en insérant des éléments d'espacement isolants pour former le circuit de filtre voulu. Pour appliquer une compression appropriée aux résona- teurs, le bottier peut être verrouillé à l'aide de vis à l'une de ses extrémités. Dans de tels filtres piézo-électriques de type cascade, les résonateurs sont supportés seulement partiellement ou locale- ment par la pression de contact qui leur est appliquée par les petites saillies des plaques de connecteur, et le plus petit choc externe peut facilement faire basculer les résonateurs ou déplacer leurspoints de support ce qui déteriore de façon notable les per- formances des filtres. En outre, les filtres piézo-électriques de type cascade conventionnels ont pour inconvénient des caractéris- tiques médiocres de retard d'enveloppe/fréquence. La présente invention a par conséquent pour objet de réaliser un filtre piézo-électrique de type cascade qui évite les -2- inconvénients mentionnés ci-dessus des filtres piézo-électriques de type cascade conventionnels et qui possède une résistance aux chocs améliorée ainsi que des caractéristiques améliorées de retard d'enveloppe/fréquence. La présente invention a pour objet un filtre piézo- électrique de type cascade comprenant au moins un résonateur en série, au moins un résonateur en parallèle, une pluralité d'éléments de connecteur disposés de part et d'autre de chacun desdits résonateurs et possédant une petite saillie en butée contre un noeud d'oscilla- tion dudit résonateur, au moins un isolant inséré entre certains desdits éléments de connecteur sont choisis de façon à réaliser un circuit de filtre de type cascade voulu, des éléments élastiques isolants insérés chacun entre chacun desdits résonateurs et chacun desdits éléments de connecteur en contact étroit avec eux et possé- dant une ouverture pour le passage de la saillie de l'élément de connecteur, et un boîtier isolant pour recevoir les composants sus- mentionnés en un agencement en cascade. Dans un mode de mise en oeuvre préféré de la présente invention on dispose une pluralité de résonateurs en série en alternance avec une pluralité de résonateurs en parallèle. Ces résonateurs comportent des électrodes en argent, cuivre et analogues fixées sur leurs côtés opposés. Chaque résona- teur en parallèle est plus mince que chaque résonateur en série ou possède une surface efficace d'électrodes plus grande que celle de chaque résonateur en série pour lui conférer une plus grande capa- citance. Dans le but.de mieux faire comprendre l'invention, on va, maintenant en décrire des modes de réalisation préférés en se référant au dessin annexé dans lequel La figure 1 est une vue en plan représentant partielle- ment en coupe un mode de mise en oeuvre préféré du filtre piézo- électrique de type cascade selon la présente invention, La figure 2 est une coupe longitudinale selon A-A de la figure 1, La figure 3 est une coupe selon B-B de la figure 2, La figure 4 est un schéma de circuit du filtre piézo- électrique du type cascade représenté aux figures 1, 2 et 3, et La figure 5 est un graphique illustrant les caractéris- tiques de retard d'enveloppe/fréquence du filtre piézo-électrique de type cascade de la présente invention comparées aux caractéris- -3- tiques d'un exemple de filtre de type cascade conventionnel. Dans les figures 1 à 3 qui illustrent un mode de réalisatic de l'invention, on a utilisé les mêmes chiffres de référence pour désigner des parties similaires. Les chiffres de référence 1 et 2 désignent des résonateurs en série et respectivement des résonateurs en parallèle qui sont disposés en alternance. Ces résonateurs comprennent chacun une plaque carrée ou un disque de titanate zirconate de plomb ou analogue. Des électrodes la, lb et 2a, 2b en argent, cuivre ou analogues sont fixées sur les côtés opposés de chaque résonateur en série 1 et respectivement de chaque résonateur en parallèle 2. Après application des électrodes la, lb et 2a, 2b les résonateurs 1 et 2 sont traités de façon à être polarisés selon leur sens axial ou leur épaisseur. Les résonateurs en parallèle 2 sont plus minces que les résonateurs en série 1 ou possèdent une surface efficace d'électrodes 2a, 2b plus grande que celle des résonateurs en série pour présenter une plus grande capacitance. Le chiffre de référence 3 désigne des plaques de connec- teur disposées de part et d'autre de chaque résonateur en série 1 et de chaque résonateur en parallèle 2. Comme on le voit dans la figure 2, chaque plaque de connecteur 3 possède une petite saillie 3a en butée contre un noeud d'oscillation de chacun des résonateurs et une borne 3b prévue à sa partie supérieure, le chiffre de réfé- rence 4 désignant des plaques isolantes en résine synthétique ou matériau analogue insérées entre des plaques de connecteur adja- centes choisies 3 de façon à former un circuit de filtre de type cascade comme représenté par exemple dans la figure 4. Le chiffre de référence 5 désigne des plaques élastiques isolantes en caout- chouc silicone ou matériau analogue dont chacune est insérée entre chaque résonateur 1, 2 et chaque plaque de connecteur 3 en contact étroit avec eux et possède une ouverture 5a pour le passage de la saillie 3a de la plaque de connecteur 3. L'assemblage des résonateurs en série 1, des résonateurs en parallèle 2, des plaques de connecteur 3, des plaques isolantes 4 et des plaques isolantes élastiques 5 est logé dans un boîtier isolant de section rectangulaire 6 en matériau approprié. Comme représenté dans la figure 1, le boîtier 6 comporte un plot de borne d'entrée 7, un plot de borne de sortie 8 et deux plots de bornes à la masse 9 et 10 disposés respectivement à chacun des quatre coins. Les plots de bornes 7 à 10 peuvent de préférence être noyés dans les coins de la partie supérieure du boîtier 5 ou -4- 24926 1i0 soudés à eux. Les chiffres de référence il à 15 désignent des fils de connexion ou des conducteurs pour des liaisons internes entre les plots de bornes correspondants et chacune des bornes 3b des plaques de connecteur 3 et entre les bornes 3b de façon à former le circuit de filtre de type cascade représenté à la figure 4. - Ainsi, selon la présente invention, les plaques d'isola- tion élastiques 5 insérées entre les faces opposées des résonateurs adjacents 1 et 2 et des plaques de connecteur 3 ont la fonction d'éléments d'espacement, et en conséquence les résonateurs 1 et 2 ne peuvent basculer et leurs points de support ne peuvent être déplacés même lorsqu'ils sont soumis à des chocs externes. En outre, selon la présente invention, du fait que les plaques d'isolation élastiques 5 sont en contact étroit avec les côtés opposés des résonateurs 1 et 2, les résonateurs peuvent posséder une résistance de résonance accrue et ainsi un facteur de qualité mécanique (facteur Q) sensiblement réduit. En conséquence, les filtres piézo-électriques de type casdade selon la présente invention possèdent des caractéristiques remarquablement améliorées de retard d'enveloppe en fonction de la fréquence comme représenté par la courbe (a) en trait plein dans la figure 5 par rapport à la courbe (b) en trait interrompu qui représente les caractéristiques de filtres conventionnels de type cascade. Comme cela a été décrit plus haut, la présente invention fournit des filtres piézo-électriques perfectionnés de type cascade possédant une excellente résistance aux chocs et d'excellentes caractéristiques de retard d'enveloppe par rapport à la fréquence. On doit comprendre que les modes de réalisation illustrés concernent des filtres de type cascade à cinq éléments, mais la présente invention peut également être mise en oeuvre avec d'autres filtres que ceux de type cascade à cinq éléments. Les modes de réalisation illustrés ne sont donc nullement limitatifs et de nombreuses variantes et modifications peuvent leur être apportés sans pour autant sortir ni du cadre ni de l'esprit de l'invention. -5 - REVENDICATIONS 1. Filtre piézo-électrique de type cascade, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un résonateur en série (1), au moins un résonateur en parallèle (2), une pluralité d'éléments de connecteur (3) disposés de part et d'autre de chacun desdits réso- nateurs et possédant une petite saillie (3a) en butée contre un noeud d'oscillation de chaque résonateur, des éléments d'isolation élastiques (5) insérés chacun entre chacun desdits résonateurs et chacun des éléments de connecteur en contact étroit avec eux et possédant une ouverture (5a) pour le passage de la saillie de l'élément de connecteur, et un boîtier isolant (6) pour recevoir les composants susmentionnés en un agencement en cascade. 2. Filtre piézo-électrique de type cascade, caractérisé par le fait qu'il comprend une pluralité de résonateurs en série et une pluralité de résonateurs en parallèle disposés en alternance, une pluralité d'éléments de connecteur disposés de part et d'autre de chacun desdits résonateurs et possédant une petite saillie en butée contre un noeud d'oscillation de chacun desdits résonateurs, des éléments d'isolation élastiques disposés chacun entre chacun desdits résonateurs et chacun desdits éléments de connecteur en contact étroit avec eux, au moins un isolant inséré entre certains desdits éléments de connecteur adjacents choisis de façon à réali- ser un circuit de filtre de type cascade voulu, un boîtier isolant pour recevoir les composants susmentionnés en un agencement en cascade. 3. Filtre piézo-électrique de type cascade selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que chacun desdits résonateurs possède des électrodes (la, lb, 2a, 2b) en argent, cuivre ou analogues fixées sur ses côtés opposés. 4. Filtre piézo-électrique de type cascade selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que chacun des résonateurs en parallèle est plus mince que chacun desdits résonateurs en série. 5. Filtre piézo-électrique de type cascade selon la revendication 3, caractérisé par le fait que chaque résonateur en parallèle possède une surface efficace d'électrodes plus grande que celle de chacun des résonateurs en série.