Электромеханический фильтр Советский патент 1980 года по МПК H03H9/46 

(54) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ФИЛЬТР

1

Изобретение отр1осится к области радиоэлектроники и может быть использовано при изготовлении электромеханических фильтров.

Известен электромеханический фильтр,содержащий колебательную систему с осевым расположением резонаторов и связок, входные и выходные магнитострикционные преобразователи, работающие в ре) непосредственного закручивания и жестко закрепленные на концах колебательной системы, элементы крепления в виде цилиндрических стержней, через резиновые диски укрепленных в стойках, соединенных с основанием фильтра, причем элементы крепления выполнены за одно целое с колебательной системой, являясь ее продолжением, и свободно проходят через внутренние полости преобразователей 1 .

Недостатком известного фильтра является его невысокая температурная стабильность и недостаточная устойчивость к воздействию дестабилизирующих факторов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является электромеханический фильтр, содержащий резонаторы, связки и

магнитострикционные ферритовые преобразователи крутильных колебаний, причем преобразователи и связки механически жестко соединены между собой контактнЕДИи тopцoвы и плоскостями и изготовлены из материалов с различными коэффициентами линейного расширения 2.

Недостатком известного фильтра

О является невысокая температурная стабильность.

Целью изобретения является повышение температурной стабильности фильтра.

15 Цель достигается тем, что в электромеханическом фильтре, содержащем резонаторы, связки и магнитострикционные ферритовые преобразователи крутильных колебаний, причем преобразователи и связки механически жестко соединены между собой контактными торцовыми плоскостями и изготовлены из материалов с различными коэффициентами линейного расширения,

25 отношение площадей контактных торцовых плоскостей связок и преобразователей выбрано в пределах от 0,16 до 1,2.

На фиг. 1 а, б, в, г и 2 а, б показаны примеры конкрет1ого выполнения предлагаемого электромеханическо го фильтра (на фиг. 1-е цилиндрическими преобразователями; на фиг. 2 с гантельными преобразователями). .Электромеханический фильтр содержит магнитострикционный ферритовый преобразователь 1, возбуждающий проволочный проводник 2, магнит 3 поляризации, связки 4, присоединенные своими торцовЕЛМи плоскостями к преобразователям через соединительные слои 5, и резонаторы б механической фильтрующей системы. На фиг. 1 а, 1 б, 1 в показаны различные возможные варианты соотношений контактных поверхностей связок и преобразователей, при этом на фиг. 1 а - фильтр, fe котором диаметр Йок. контактного торцового участка связки меньше диаметра 0рр. преобразователя; на фиг. 1 б - фильтр, в котором диаметры Q, и 0|-,р. равны на фиг. 1 в - фильтр) в котором 0 больше, чем 0 р . На фиг. 1 г стрел ками показаны радиальные силы F во никающие в контактных плоскостях меж ду преобразователями и торцовыми участками связок. На фиг. 2 а показан вариант конструкции фильтра с г нтельными преобразователями, диамет ры оконечных участков которых прево ходят соответствующие диаметры прис единенных участков связок. На фиг. 2 б показан вариант филь тра с шайбообразными насадками 7 на связках 4. При пропускании переменного тока по возбуждающему проволочному прово нику в преобраз ователе возникают крутильные колебания, которые фильт руются механической фильтрующей сис темой, составленной из резонаторов связок, и преобразуются в выходном преобразователе в электрические колебания. В электромеханическом фильтре коэффициенты линейного расширения магнитострикционного ферритового преобразователя присоединенных торцовых-металлических участков, а также соединительных слоев различны При, изменении температуры ввиду ука занного различия изменяются радиаль ные силы (фиг. 1) , действующие на преобразователь по контактной площади с торцовыми участками. и соответственно изменяется резонансная частота преобразователя. Указанный эффект обусловливает связь ме;кду отношением геометрических размеров рассматриваемой системы и ее параметрами, которая может быть предста влена следующей формулой: Sj. - площади контактных торцовых поверХЕюсте соответственно связок и npeo6pa3OBaTej H; относительное изменение резон 1нсиой частоты преобразователя , обусловленное его температурным коэффициентом частоты (ТКЧ): m 1 - 1,5; р - степень компенсацииj - модуль разности коэффициентов линейного расширения материала преобразователя и прилегающих участков связок;- рабочий температурный диапазон) - коэффициент, принимающий для рассматриваемой конструкции в зависимости от режима соединения значения в диапазоне 0,1-0,5. Конструкция ЭМФ при выбранном диапазоне отношений контактных площадей участков связок и преобразователей от 0,16 до 1,2 позволяет получить заданную степень температурной компенсации изменения частоты преобразователя, обусловленного его температурным коэффициентом частоты, и тем самым повысить стабильность всего фильтра. Температурная компенсация определяется влиянием на резонансную частоту преобразователя термоупругих радиальных напряжений в контактных областях преобразователь - связка и соответствующим изменением этих напряжений в рабочем температурном диапазоне. Предлох енный электромеханический фильтр позволяет уменьшить в несколько раз температурный уход частоты преобразователя в системе фильтра и повысить общую стабильность фильтра. Формула изобретения Электромеханический фильтр, содержащий резонаторы, связки и магнитострикционные ферритовые преобразователи крутильных колебаний, причем преобразователи и связки механически жестко соединены между собой контактными торцовыми плоскостями и изготовлены из материалов с различньми коэффициентами линейного расширения, отличающийся тем, что, с целью повБПиения температурной стабильности фильтра, отногиение площадей контактных торцовых плоскостей связок и преобразователей выбрано в пределах от 0,16 до 1,2.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

-5

.1

«)

а)

В}