152512. lajstromszámú szabadalom • Mechanikus szűrő
5 152512 szűrőszérkezet felépítéséből következően és feladatok a rezgésenergia csatolása. Az átviteli karakterisztika minimális hullámosságát 3 pótcsatolóhuzalok biztosítják. A szűrőszerkezet kikötését nem rezgő 8 árnyékoló serleghez 4 ki- 5 kötőhuzalok látják el. A kiviteli példaként ismertetett szűrő konstrukció longitudinális gerjesztése természetesen a gyakorlatban alkalmazott elektromechanikus átalakítók bármelyikével biztosítható. A szűrő lezárását a szűrő sáv- 10 szélessége és bemenő ellenállása határozza meg. A találmány tárgyát képező szűrőnek, mint elektromos szűrőnek, méretezése a szokásos elektromos szűrőelmélet segítségével történhet az irodalomban ismert equivalenciák alapján. 15 A szűrőszerkezet geometriai méreteinek meghatározása pedig a következőkben ismertetésre kerülő összefüggések alapján lehetséges. A hengeres 1 fémrezonátorok rezonancia frekvenciája 20-fr-., ," Vr (Hz) f4 l\ + 2Fr -F(i Az összefüggésben szereplő jelölések fT = a rezonátor rezonancia frekvenciája (H 2 ) 25 n ?= harmonikus szám — esetünkben n = = 1 (-) lr == a rezonátor hossza (m) i Fr F= a rezonátor henger alap, ül. fedőlap felülete 30 4 dr s= a rezonátorátmérő (m) * = 3,14 (-) 35 F/A = ju,2 TC, ahol ix a Poisson-szám (—) vr t= a rezonátoranyagban mért ultrahang terjedési sebesség (m/s) Az összefüggés segítségével adott anyag, frekvencia és felvett rezonátorátmérő esetén a rezonátor hossza (lr ) meghatározható. Célszerű a kedvezőbb parazita elnyomás céljából, ha lr >d r arányt teljesítjük. A rezonátorok anyaga bármely nagy mechanikai Q értékkel rendelkező fém lehet, amely az előírt hőmérsékleti követelménynek eleget tesz. A 2 csatolóhuzal, 3 pótcsatolóhuzal, 4 kikötőhuzal méreteit a következő összefüggések alapján határozzuk meg. A huzalok hosszúságát hegesztéstől-hegesztésig az 1. ábra jelölése alapján felvesszük h =• (m) 40 45 50 55 értéknek, ahol le X X a csatolóhuzal hossza a rezonátor frekvenciához tartozó hullámhossz (m) Vc/fr a csatolóhuzal anyagokban mért ultrahang terjedési sebesség (m/s) 60 65 fr = a rezonátor frekvencia n = 18 a kiviteli példánál. (Hz) A huzalok átmérőjét az 1. ábra jelölése alapján a következő összefüggés alapján határozhatjuk meg dc = 4-n m 2ix t n i^-i fa2 lcFr-lr (m) az összefüggésben szereplő jelölések a következők ír = a rezonátor rezonancia frekvenciája (H 2 ) vc — a csatolóhuzal anyagában mért ultrahang terjedési sebesség (m/s) — X\\c az előző összefüggésben értelmezve n = 18 a kiviteli példánál, = a csatolóhuzal szám egy rezonátor egyik lapjánál — a kiviteli példánál m = 3 = a felső határfrekvencia (H2 ) r= az alsó határfrekvencia (Hz) t= a csatolóhuzal hossza (m) dr «Jt n m f/ fa le Fr = 4 -a rezonátor henger alap, ill. fedőlap felülete a rezonátorhenger hossza (m2) (m) Adott csatolóhuzal anyag esetén a rezonátorméretek és sávszélesség ismeretében a csatolóhuzalátmérő meghatározható. A 4 kikötő huzalok és 3 pótcsatolóhuzalok mérete azonos anyag esetén megegyezik a csatolóhuzalok méretével. A 3 pótcsatolóhuzalok száma kettő és elhelyezésük az ábrán látható. A csatoló- és kikötőhuzalok anyagául a sávszélesség, mechanikai szilárdság és technológia szempontjából legkedvezőbb fémanyag választható, pl. nikkel. Az ábrán látható szűrőszerkezet segítségével 2%0 relatív sávszélességű d c = 2-lCT* m csatoló huzalátmérőjű S = 1,5 szögletességű karakterisztikával rendelkező mechanikus szűrőt készíthetünk, abban az esetben, ha az ábrán látható négy rezonátor helyett kilenc rezonátort alkalmazunk. Az S szögletesség a 6 és 60 d'B-es sávszélesség viszonyra vonatkozik. A szűrőszerkezet rendkívül rázásbiztos és fr = 450 KHz esetén mérete a legkisebb a hasonló eddig ismert szűrőszerkezetek között. A szűrő átviteli csillapítását az alkalmazott elektromechanikus átalakító határozza meg. A kiviteli példának megfelelő szűrőkön végzett mérések alapján megállapítottuk, hogy 1C </1/16 hosszúságú csatolóhuzalok esetén is a parazita amplitúdók az eddig ismert szűrőkonstrukciók parazita-amplitúdóinál 10-szer kisebb szinten tarthatók. Ezt a találmány tárgyát képező szűrőszerkezet biztosítja. Szabadalmi igénypont: Mechanikus szűrőszerkezet egy közös mértani tengely mentén sorban oly módon elrendezett
