CH200825A - Vorrichtung zur Trennung von elektrischen Frequenzgemischen. - Google Patents

Description

  Vorrichtung zur Trennung von elektrischen     Frequenzgemischen.       Vorliegende     Erfindung        betrifft    eine     Vor-          niohtung        zur        Trennung    von     elektrischen        Fre-          ,quenzgamischen.     



       In    der elektrischen Nachrichtentechnik  sind neben rein elektrischen     Filtern,    bestehend       uns        Induktivitä:ben    und     Kapazitäten,    auch  Filter bekannt, bei welchen Resonanzschwin  gungen von mechanischen Gebilden zur Er  reichung einer     Filterwirkung    benützt werden       (Stimmgabelfilter    und     Quarzfilter)

  .    Bei sol  chen     Filtern    wird die     elektrische        Schwingung     auf irgendeine     Art    erst in eine     mechanische     umgewandelt und nach erfolgter     Ausnützung     des     mechanischen        Schwingungsgebildes    er  folgt die Zurückwandlung in die elektrische       Schwingung.    Diese     elektromechanischen    Fil  ter zeichnen sich durch     eine    besonders grosse       Raesonanoschärfe    aus,

   die     mit    rein     elektri-          schen    Filtern nur mit einem sehr grossen -Auf  wand von     Induktivitäten    und Kapazitäten  erreichbar ist.  



  Die Praxis der elektrischen Nachrichten  technik verlangt jedoch nicht nur     Frequenz-          filter    für eine bestimmte     Resionanzfrequenz,       sondern viel öfters     Frequenzfilter    für ganze       Frequenzbänder    (sogenannte Bandfilter).  



  Die vorliegende     Erfindung    bezieht sich  auf eine Vorrichtung zur Trennung von elek  trischen     Frequenzgemischen.    - Die Vorrich  tung gemäss der Erfindung kennzeichnet sich  dadurch, dass dieselbe     ein    durch die zuge  führten elektrischen     Schwingungen    ange  stossenes mechanisches     Schwingungsgebilde          aufweist.,    welches     mit        mindestens    einem wei  teren     mechanischen        Schwingungsgebilde    ge  koppelt     ist,

          daG        Ganze        derart,        dassr        rlie    im     an-          gekoppelten        %hwkgung%#ebilde        erregten    me  chanischen     Schwingungen    wieder in     elektri-          sche        Schwingungen    verwandelt werden.

       Hier     werden also     elektrische        Schwingungen    wie  bei     Stimmgabelfiltern        in.    mechanische Schwin  gungen umgewandelt. Die Zurückverwand  lung in elektrische Schwingungen erfolgt  nun aber nicht, wie beim gewöhnlichen Stimm  gabelfilter, direkt von diesem ersten mechani  schen     Schwingungsgebilde    aus,     sondern    von  einem, das mit dem ersten gekoppelt ist.  



  Für den Fall, dass das erste Schwingungs-           gebilde    mit einer     sinusförmig    verlaufenden  Kraft konstanter Amplitude erregt wird     und     dass beide Schwingungsgebilde dieselbe     Eigen-          frequenoen    besitzen,     ergeben    sich     (nach        der     Theorie der     gekoppelten    Schwingungen) je  nach der Grösse der     Kopplung    grundsätzlich  verschiedene Verläufe für die Amplitude des  zweiten     Schwingungsgebildes    in Funktion der  erregenden Frequenz.

       Für    ganz lose     Kopp-          lung        wird        die        Amplitude    des zweiten Schwin  gungsgebildes ein     Maximum,        wenn        die          erregende    Frequenz gleich der Eigenfrequenz  der beiden     Schwingungsgebilde    ist.

   Bei fester  Kopplung     ergeben    sich hingegen für die Am  plitude des zweiten     Schwingungsgebildes    zwei       Maxima,        nämlich        eines    unterhalb und eines  oberhalb seiner Eigenfrequenz. Bei der Eigen  frequenz selbst ist die Amplitude ein Mini  mum, das um so tiefer liegt, je stärker die       Kopplung        und    je kleiner     die        Dämpfung        des     Schwingungsgebildes ist.

   Der     Frequenzab-          stand    der beiden     Amplitudenmaxima    wird  mit stärker werdender Kopplung     grösser.     



  Bei der Konstruktion von     Bandfiltern     grosser Bandbreite kann man zwar mit der  obergenannten Anordnung durch die Wahl  einer grossen Kopplung die beiden Maxima ge  nügend weit     auseinanderziehen,    erhält dann  aber in der Mitte des Bandes unzulässig tiefe       Einsattelungen.     



  Dadurch, dass man     statt    nur zwei,     mehrere          Schwingungsgebilde    aneinander koppelt.       kann    erreicht werden, dass innerhalb der  Bandgrenze     für    die     Amplitude    des     letzten          Schwingungsgebildes,    von welchem aus wie  der die     Zurückverwandlung    in     elektrische     Schwingungen erfolgt, mehrere     Maxima    und  Minima     entstehen,

      und zwar     ist    die Zahl der       Maxima    gleich der Zahl der     aneinander    ge  koppelten     Schwingungsgebilde.     



  Auf diese Art ist es möglich, mit     ver-          hältnismässig        geringem    Aufwand Bandfilter  beliebiger Bandbreite mit sehr steilen Flanken  und verhältnismässig kleinen     Einsattelungen     bauen zu können.  



  Ein     Ausführungsbeispiel    des Erfindungs  gegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt,       und    zwar zeigt:         Fig.    1 die     Vorrichtung    im Aufriss und       Fig.    2 eine     Draufsicht        derselben.     



  Auf     einer        Grundplatte    1 aus nichtmagne  tischem Material sind zwei     Dauermagnete     2, 2a befestigt, auf welchen je zwei     gegen-          einander        gekröpfte    Polschuhe 3, 3.     3a.        3a    be  festigt sind.

   Die     senkrechten        Endteile        dieser     Polschuhe dienen als gerne für     aufgesetzte          Primärspulen    4, 4 und     Sekundärspulen        4a.    4a,  und zwar sind die Spulen jedes Paares in  Reihe     geschaltet.    An einer     senkrecht    auf  wärts gebogenen Seitenwand     1s    der Grund  platte 1 sitzen zwei     parallele    Ankerfedern 5  und     5a,

      welche mit     einem        Luftspalt    6     bezw.     6a über die obern Enden der Magnetkerne       binausmagen        und        durch    eine     Kopplungsfeder        i          miteinander    verbunden sind.

   L sind die Zu  führungsklemmen,     E    die     Ausgangsklemmen.     Von     diesen        beiden,Schwringungssystemen    bil  det das System 2 bis 5 das primäre und 2a  bis     5a    das sekundäre Schwingungssystem,  dessen     Schwingungsfeder        5a    mit der Schwin  gungsfeder 5 des     ersteren    gekoppelt ist und  an welches noch     weitere        Schwingungsgebilde,     z. B. gleiche     Federn,    angekoppelt sein können.  



  Die . Wirkungsweise der beschriebenen  Vorrichtung ist folgende:  Das zu trennende elektrische Frequenz  gemisch gelangt über die     Eingangsklemmen     L in die beiden in Reihe     geschalteten    Pri  märspulen 4. Diese     sitzen    im magnetischen       greis,    welcher aus dem Dauermagnet 2, den  beiden Polen 3, den zwei     Luftspalten    6 und  der Ankerfeder 5 gebildet wird.

   Die in den       Primärspulen    auftretenden     Stromänderungen     erzeugen im     magnetischen        Breis        FluBände-          rungen    und diese     letzteren        haben    in den bei  den     Luftspalten    Änderungen der     Anziehungs-          kraft        zwischen    den Polkernen und der     Anker-          feder    5     zur        Folge.        Die        

  durch        diese        Kraft-          änderungen        bedingten        Bewegungen    werden  durch die     Kopplungsfeder    ?     von,der    Anker  feder 5 auf die     Ankerfeder        5a    des zweiten       elektromagnetisch-mechanischen    Systems, das  ganz analog wie das erste aufgebaut ist, über  tragen.

   Durch die Bewegungen der Anker  feder 5 desselben     entstehen    Änderungen des       magnetischen        Widerstandes        im    magnetischen      Kreis, bestehend aus dem Dauermagneten 2a,  den Polschuhen 3a, den Luftspalten 6a     und     der Ankerfeder 5a. Die Widerstandsänderung  hat eine     Flussänderung    zur Folge, die ihrer  seits     in    den     Sekundärspulen    4a eine Spannung  erzeugt, welche an den Klemmen     l    abgenom  men werden kann.  



  Die Bewegung der beiden Ankerfedern 5  und 5a und damit die Grösse der übertragenen  Leistung ist sehr klein, solange die Frequenz  des erregenden Stromes nicht angenähert der  Eigenfrequenz der beiden Ankerfedern ist,  worauf eben die Filterwirkung beruht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Vorrichtung zur Trennung von elektri schen Frequenzgemischen, dadurch gekenn zeichnet, dass dieselbe ein durch die zuge führten elektrischen Schwingungen ange stossenes mechanisches Schwingungsgebilde aufweist, welches mit mindestens einem weiteren mechanischen Schwingungsgebilde gekoppelt ist, wobei die im angekoppelten Schwingungsgebilde erregten mechanischen Schwingungen wieder in elektrische Schwin gungen verwandelt werden. UN TERANSPRüCHE 1.

   Vorrichtung gemäss Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, @dlass beide Schwin- gungsgebilde als Magnetanker ausgebil dete Flachfedern sind, welche durch eine Querfeder miteinander verbunden sind. 2.

   Vorrichtung gemäss Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die zugeführte Energie an gestossene Flachfeder mit einem primären Spulenpaar zusammenwirkt, dessen Mag netkerne du-roh auf einen D#auermagncten aufgesetzte, gegeneinander abgekröpfte Polschuhe gebildet werden und zwischen sich und der Flachfeder einen Luftspalt freilassen,

   und die zuleite Flachfeder in einem genau gleich ausgebildeten Magnet- kreis liegt, @deszem als Sekundärspulen wir kenden Spulenpaar die herausgetrennten Frequenzen entnommen werden. 3.

   Vorrichtung gemäss Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass beide Polschuhpaare neben einander auf einer Grundplatte aus nicht magnetischem Material befestigt sind, wel che auf einer Seite eine senkrecht nach oben abgebogene Wand hat, auf welcher die beiden Flachfedern einseitig einge spannt sind.