КОЛЕБАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ФИЛЬТРА
OSCILLATING SYSTEM OF ELECTROMECHANICAL FILTER

Изобретение относится к радиотехнике, а конкретно к электрическим фильтрам с механическими резонаторами (ЭМФ) и пьезоэлектрическими преобразователями.
Наиболее близкой к предлагаемой колебательной системе является система ЭМФ, имеющая параллельно расположенные механические резонаторы, пьезоэлектрические преобразователи изгибных колебаний, проволоки связи, опорные проволоки, держатель, входные и выходные клеммы (прототип). Известны также различные способы крепления резонаторов таких систем с применением опорных проволок, силикона и пластика, приведенные в [1]. Такие колебательные системы имеют плохую избирательность за счет прямого прохождения механических колебаний к выходному преобразователю по держателю и опорным проволокам, соединяющим соседние резонаторы. Недостатком прототипа является также наличие паразитных изгибных колебаний в тонких опорных проволоках, соединяющих резонаторы и преобразователи.
Задача изобретения - повышение избирательности колебательной системы без увеличения габаритов и числа резонаторов за счет уменьшения прямого прохождения нефильтрованных механических колебаний к выходному преобразователю.
Решение поставленной задачи достигается за счет того, что каждый резонатор и преобразователь имеет четыре опорные проволоки с длиной, не превышающей удвоенной толщины резонатора, закрепленные в узловых точках изгибных колебаний, причем опорные проволоки фиксируются в эластичных амортизаторах, установленных в углублениях верхнего и нижнего держателей.
Предлагаемая колебательная система имеет улучшенную избирательность по сравнению с прототипом за счет уменьшения прямого прохождения механических колебаний к выходному преобразователю, поскольку имеет по сравнению с прототипом отличительные признаки:
- наличие индивидуального крепления резонаторов и преобразователей в четырех узловых точках изгибных колебаний с помощью опорных проволок, длина которых не превышает удвоенной толщины резонатора;
- наличие четырех эластичных амортизаторов с пазами для фиксации опорных проволок;
- наличие углублений в верхнем и нижнем держателе для фиксации эластичных амортизаторов.
Конструкция предлагаемой системы приведена на фигуре и содержит входные клеммы 1, 2, выходные клеммы 3, 4, входной 5 и выходной 6 пьезоэлектрические преобразователи изгибных колебаний, резонаторы 7, 8, проволоки связи 9, проволоки крепления 10, эластичные амортизаторы 11, верхний 12 и нижний 13 держатели, соединенные стойками 14, 15.
Система работает следующим образом. При воздействии входного электрического сигнала на пьезокерамическую пластину во входном преобразователе 5 образуются механические изгибные колебания, которые распространяются по проволокам связи 9, фильтруются резонаторами 7, 8, попадая в выходной преобразователь 6. В выходном преобразователе происходит преобразование отфильтрованных механических колебаний в электрический сигнал. Фиксация резонаторов в колебательной системе выполнена с помощью опорных проволок 10 с длиной, не превышающей удвоенной толщины резонатора, закрепленных в узловых точках изгибных колебаний, причем опорные проволоки зафиксированы в эластичных амортизаторах 11, установленных в углублениях верхнего и нижнего держателей. В отличие от прототипа резонаторы и преобразователи в системе не связаны общими опорными проволоками, причем опорные проволоки зафиксированы в эластичных амортизаторах, которые размещены в углублениях держателей. Благодаря такой конструкции уменьшается прямое прохождение механических нефильтрованных колебаний на выход системы, устраняются условия для возникновения паразитных колебаний в элементах опоры, улучшается избирательность изделия.
Источник информации
1. Р.Джонсон. Механические фильтры в электронике. Перевод с английского под редакцией д-ра техн. наук А.Е.Знаменского. - М.: Мир. 1986, с.310 - прототип).