BE472465A - - Google Patents

Description

  '"Filtre passe-bande à élément piezo-électri-

  
quel!,

  
La présente invention a pour objet une cellule symétrique

  
à usage de filtre, comportant entre autres éléments un treillis

  
à trois impédances distinctes.

  
La cellule de filtre faisant l'objet de-l'invention est caractérisée par ce fait que ses éléments sont déterminés pour

  
que, tout- en ne .'comportant un élément piézoélectrique que dans

  
une seule branche; elle constitue un quadripôle équivalent à.la cellule de type connu comportant un élément piézoélectrique

  
dans deux branches opposées.

  
Elle est ainsi d'une construction sensiblement plus écono-

  
 <EMI ID=1.1>  

  
 <EMI ID=2.1> 

  
tion de la cellule selon l'invention à la réalisation de filtres passe-bande symétriques à bande passante unique.

  
La figure 1 représente un filtre passe-bande formé d'une cellule en treillis selon l'invention. La figure 2 représente un filtre passe-bande formé d'une cellule identique à la précédente, complétée par deux inductances en série dans les circuits d'entrée et de sortie.

  
Les figures 3 et 4 représentent respectivement les variations en fonction de la fréquence de l'affaiblissement et de l'impédance caractéristique du filtre précédent.

  
La figure 5 représente un filtre passe-bande, formé d'une cellule du type représenté figure 1, complétée par deux inductances en dérivation sur les circuits d'entrée et de sortie.

  
Les figures 6 et 7 représentent respectivement les variations en fonction de la fréquence de l'impédance caractéristique et de l'affaiblissement du filtre précédent.

  
Dans la figure 1, l'impédance de l'élément piézoélectrique est désignée par X.

  
 <EMI ID=3.1> 

  
 <EMI ID=4.1> 

  
et sa variation en fonction de la fréquence 9 est donnée par

  

 <EMI ID=5.1> 


  
 <EMI ID=6.1> 

  
On peut voir facilement, par application des lois de Kirchoff et des définitions connues relatives aux quadripôles et aux filtres, que cette cellule a les propriétés d'un filtre passe-bande dont les pulsations frontières sont : 

  

 <EMI ID=7.1> 
 

  

 <EMI ID=8.1> 


  
L'impédance caractéristique est :

  

 <EMI ID=9.1> 


  
L'affaiblissement g est donné par

  

 <EMI ID=10.1> 


  
Il y a un pôle d'affaiblissement pour la pulsation telle  que :

  

 <EMI ID=11.1> 


  
La détermination des éléments de la cellule, après le choix

  
 <EMI ID=12.1>   <EMI ID=13.1> 

  
ces de la figure 1 sont alors déterminées.

  
On vérifie facilement les inégalités

  

 <EMI ID=14.1> 


  
 <EMI ID=15.1> 

  
tivement très voisines, il y a là une condition de possibilité de réalisation. Il est indiqué de profiter de l'arbitraire qui inter-

  
 <EMI ID=16.1> 

  
est sensiblement égal

  

 <EMI ID=17.1> 


  
Cela permet de bénéficier dans des conditions aussi étendues .que possible des avantages bien connus qu'apporte un quartz ou un <EMI ID=18.1> 

  

 <EMI ID=19.1> 


  
et P est alors compris entre 2 et 1,5

  
 <EMI ID=20.1> 

  
pris entre 1,5 et 1.

  
On remarquera que, sauf dans ce dernier cas, Co est égal à

  
 <EMI ID=21.1> 

  
ment utiliser pour Co des valeurs voisines de celles-ci; on sait en effet que la valeur d'une fonction varie très peu au voisinage d'un minimum lorsque la variable indépendante s'écarte quelque peu de la valeur qui assure le minimum.

  
 <EMI ID=22.1>  mée d t un quadripôle du type de la figure (1), de part et d'autre duquel sont disposées deux inductances égales L. four que cette cellule constitue effectivement un filtre passe-bande, l'inductance L doit remplir l'une ou l'autre des deux conditions suivantes :

  

 <EMI ID=23.1> 


  
 <EMI ID=24.1> 

  

 <EMI ID=25.1> 


  
L'impédance caractéristique est

  

 <EMI ID=26.1> 


  
L'affaiblissement g est donné par :

  

 <EMI ID=27.1> 


  
 <EMI ID=28.1>   <EMI ID=29.1> 

  
Pour une telle cellule à bande passante relativement étroite, l'impédance caractéristique au milieu de la bande passante est approximativement :

  

 <EMI ID=30.1> 


  
 <EMI ID=31.1> 

  
possibilités de la cellule. Il est commode d'introduire le paramètre :

  

 <EMI ID=32.1> 


  
 <EMI ID=33.1> 

  
 <EMI ID=34.1> 

  
ordre de grandeur 0,01. Comme il a été montré plus haut, P peut

  
 <EMI ID=35.1> 

  
l'ordre de grandeur 0,01.

  
La discussion conduit aux résultats suivants :

  
Pour des valeurs de y - 1 = h comprises, en valeur absolue,

  
 <EMI ID=36.1> 

  
blissement infini peut être choisie à peu près arbitrairement entre des limites très espacées, puisqu'elles vont de la fréquence 0 ou caca jusqu'à une fréquence située à une distance de la frontière égale à 3 % de la largeur de la bande. Pour des valeurs de y sortant notablement des limites ci-dessus, la largeur relative de bande est plus grande, elle dépend très peu de [pound] , et

  
 <EMI ID=37.1> 

  
d'une frontière.

  
Pour déterminer une cellule connaissant les pulsations fron-

  
 <EMI ID=38.1> 

  
lieu de la bande passante) on procède de la façon suivante   <EMI ID=39.1> 

  
tion 

  

 <EMI ID=40.1> 


  
 <EMI ID=41.1> 

  
 <EMI ID=42.1> 

  
On a ensuite :

  

 <EMI ID=43.1> 


  
 <EMI ID=44.1> 

  
ou de r conserve toujours le même intérêt.

  
Lorsque les éléments de la cellule représentée figure 2 répondent à la condition llb, les propriétés de cette cellule sont très différentes de celles de la cellule précédente.

  
Posons :

  

 <EMI ID=45.1> 


  
On obtient un filtre passe-bande dont les pulsations fron-

  
 <EMI ID=46.1> 
 <EMI ID=47.1> 
 et l'affaiblissement est donné par :

  

 <EMI ID=48.1> 


  
 <EMI ID=49.1> 

  
comme plus haut.

  
La figure 5 montre une cellule de filtre passe-bande constituée par un quadripôle du type de la figure 1, shunté à l'entrée et à la sortie par deux inductances égales, pour que cette cellule constitue un filtre passe-bande, l'inductance L doit remplir l'une ou l'autre des deux conditions suivantes :

  

 <EMI ID=50.1> 


  
Le filtre passe-bande représenté par la figure 5 et dont les éléments satisfont à la condition (3a), a pour frontières non

  
 <EMI ID=51.1> 

  

 <EMI ID=52.1> 


  
où y est toujours donné par (8).

  
L'impédance caractéristique est

  

 <EMI ID=53.1> 


  
L'affaiblissement g est donné par :

  

 <EMI ID=54.1> 
 

  
 <EMI ID=55.1> 

  
On a encore :
 <EMI ID=56.1> 
 <EMI ID=57.1> 

  
Pour une telle cellule à bande passante relativement étroite l'impédance caractéristique au milieu de la bande passante est approximativement :

  

 <EMI ID=58.1> 


  
Soit à déterminer une cellule connaissant les frontières

  
 <EMI ID=59.1> 

  
les équations (24) de l'équation (7) écrite sous la forme

  

 <EMI ID=60.1> 


  
 <EMI ID=61.1>  sente aucune difficulté. L'équation (23a) permet ensuite d'expri-

  
 <EMI ID=62.1> 

  
mémoire .

  
La discussion des possibilités de la cellule se fait facile-

Claims (1)

1. <EMI ID=63.1>

   de y voisines de l'unité. L'intérêt de prendre, pour ces valeurs de y, Co voisin de C ou de 1- subsiste toujours.

   Lorsque les éléments de la cellule représentée figure 5 satisfait à la condition 23b, on obtient une cellule de propriétés différentes.

   <EMI ID=64.1>

   <EMI ID=65.1>

   et l'affaiblissement g est donné par

   <EMI ID=66.1>

   Il n'y a pas d'autres pulsations d'affaiblissement infini

   <EMI ID=67.1>

   <EMI ID=68.1>

   comme plus haut.

   REVENDICATIONS.

   1.) Quadripôle symétrique, principalement à usage de filtre, caractérisé par le fait qu'il est formé par des impédances disposées en treillis, les impédances de deux bras opposés étant constituées par des condensateurs d'égale capacité C, et les impédances des deux autres bras étant constituées, l'une par un

   <EMI ID=69.1>

   trique, éventuellement shunté par un condensateur, et déterminé de façon que le quadripôle soit équivalent à la cellule de type <EMI ID=70.1>

   opposées.

   2.) Quadripôle selon la revendication 1, caractérisé par le fait que., en vue de constituer un filtre. passe-bande, il est complété par deux inductances égales L disposées en série sur les circuits d'entrée et de. sortie, et répondant à la condition

   <EMI ID=71.1>

   <EMI ID=72.1>

   <EMI ID=73.1>

   de l'élément piézo-électrique présente respectivement une résonance et une anti-résonance.

   3.) Quadripôle selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, en vue de constituer un filtre passe-bande, il est complété par deux inductances égales L, disposées en série sur les circuits d'entrée et de sortie, et répondant à la condition

   <EMI ID=74.1>

   et les autres notations représentant les mêmes grandeurs que cidessus.

   4.) Quadripôle selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, en vue de constituer un filtre passe-bande, il est complété par deux inductances égales L disposées en dérivation sur les circuits d'entrée et de sortie, et répondant à la condi-

   <EMI ID=75.1>

   5. ) Quadripôle selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, en vue de constituer un filtre passe-bande, il est

   .complété par deux inductances L, disposées en dérivation sur les circuits d'entrée et de sortie, et répondant à la.condition <EMI ID=76.1>

   6.) Quadripôle selon les revendications 1 à 5, caractéri-

   <EMI ID=77.1>

   très voisine de oelle-ci. 7.) quadripôle selon les revendications 1 à 5, caractéri-

   <EMI ID=78.1>

   très voisine de celle-ci.