Пьезоэлектрический фильтр
Изобретение относится к области радиоэлектроники. Целью изобретения является расширение рабочего диапазона частот пьезоэлектрического фильтра в сторону низких частот при сохранении неизменной добротности. Пьезоэлектрический фильтр содержит пьезоэлектрическую фильтрующую систему 1, основные входной 4 и выходной 5 конденсаторы, входную 6 и выходную 7 катушки индуктивности, дополнительные входной 8 и выходной 9 конденсаторы. Один из выводов дополнительных входного 8 и выходного 9 конденсаторов соединен с входной 10 и выходной 11 потенциальными клеммами соответственно, а их другой вывод - с общей шиной. Второй вывод основных входного 4 и выходного 5 конденсаторов также соединен с входной 10 и выходной 11 потенциальными клеммами соответственно. В пьезоэлектрическом фильтре использован принцип суммирования напряжений двух линейных цепей на входе и выходе пьезоэлектрического фильтра. 1 ил.
Изобретение относится к области радиоэлектроники и может использоваться в пьезоэлектрических устройствах частотной селекции. Целью изобретения является расширение рабочего диапазона частот в сторону низких частот при сохранении неизменной избирательности. На чертеже показана электрическая схема пьезоэлектрического фильтра. Пьезоэлектрический фильтр содержит пьезоэлектрическую фильтрующую систему 1, выполненную из включенных каскадно П-образных звеньев, первое звено 2 является входным, а последнее звено 3 выходным. В продольном плече каждого П-образного звена включен пьезоэлектрический резонатор, а в каждом из поперечных плеч конденсатор. Фильтр содержит также основные входной 4 и выходной 5 конденсаторы, входную 6 и выходную 7 катушки индуктивности и дополнительные входной 8 и выходной 9 конденсаторы. Первый вывод основного входного конденсатора 4 соединен с выходным выводом первого звена 2 пьезоэлектрической фильтрующей системы 1, а его второй вывод соединен с входной потенциальной клеммой 10 пьезоэлектрического фильтра. Первый вывод основного выходного конденсатора 5 соединен с входным выводом последнего звена 3 пьезоэлектрической фильтрующей системы 1, а его второй вывод соединен с выходной потенциальной клеммой 11. Один из выводов входной катушки индуктивности 6 соединен с входной потенциальной клеммой 10, а другой ее вывод с входным выводом первого звена 2 пьезоэлектрической фильтрующей системы 1. Один из выводов выходной катушки индуктивности 7 соединен с выходной потенциальной клеммой 11, а другой с входным выводом последнего звена 3 пьезоэлектрической фильтрующей системы 1. Один из выводов дополнительных входного 8 и выходного 9 конденсаторов соединен с входной потенциальной клеммой 10 и выходной потенциальной клеммой 11 соответственно, а их другой вывод соединен с общей шиной. Пьезоэлектрический фильтр работает следующим образом. Входной электрический сигнал подается на входную потенциальную клемму 10 и проходит через первую линейную цепь, состоящую из каскадно включенных входного согласующего звена, состоящего из входной катушки индуктивности 6 и дополнительного входного конденсатора 8, и первого звена 2 пьезоэлектрической фильтрующей системы 1, и через вторую линейную цепь, состоящую из основного входного конденсатора 4. Напряжение в каждой цепи претерпевает изменение по фазе и амплитуде. Амплитуда суммарного напряжения на выходном сопротивлении первого звена 2 приближается к нулю на частоте в нижнечастотной части полосы задерживания, при которой исходное напряжение при прохождении через обе цепи имеет сдвиги по фазе, различающиеся на 180o. Выбором величин реактивных сопротивлений сложного четырехполюсника и входного конденсатора 4 можно регулировать положение частоты полюса затухания в нижней частотной части полосы задерживания. Характеристика затухания сложного четырехполюсника имеет большую крутизну низкочастотного ската по сравнению с крутизной высокочастотного ската. У второго и третьего звеньев пьезоэлектрической фильтрующей системы 1 характеристики рабочего затухания имеют большую крутизну у высокочастотного ската, что определяется наличием полюса рабочего затухания в высокочастотной части полосы задерживания. Последнее звено 3 пьезоэлектрической фильтрующей системы 1 включено каскадно с выходным согласующим звеном и образует сложный реактивный четырехполюсник. Здесь также используется принцип суммирования выходных напряжений двух линейных цепей, включенных параллельно. В этом случае исходное напряжение поступает с выходного вывода предпоследнего звена пьезоэлектрической фильтрующей системы 1 и проходит через первую линейную цепь, состоящую из каскадно включенных последнего звена 3 пьезоэлектрической фильтрующей системы 1 и выходного согласующего звена, состоящего из выходной катушки индуктивности 7 и дополнительного выходного конденсатора 9, и через вторую линейную цепь, состоящую из основного выходного конденсатора 5. Амплитуда суммарного напряжения на выходной потенциальной клемме 11 приближается к нулю (полюс рабочего затухания) на частоте в нижней полосе задерживания, при которой исходное напряжение через обе цепи имеет сдвиги по фазе, различающиеся на 180o. Характеристика рабочего затухания пьезоэлектрического фильтра при этом имеет два полюса затухания в низкочастотной части полосы задерживания и два полюса затухания в ее высокочастотной части. При соответствующей расстановке частот полюсов затухания характеристика рабочего затухания симметрична относительно средней частоты полосы пропускания фильтра. Входное и выходное согласующее звенья являются фильтрами нижних частот, у которых частота среза выбрана несколько выше средней частоты фильтра. Наличие двух дополнительных звеньев фильтра нижних частот значительно повышает уровень затухания в верхней полосе задерживания, где возможны паразитные полосы пропускания. Предлагаемый пьезоэлектрический фильтр особенно эффективен на низких частотах 100 кгц 15 Мгц. При этом расширение рабочего диапазона частот в сторону низких частот не сопровождается уменьшением избирательности. Кроме того, благодаря отсутствию трансформатора пьезоэлектрический фильтр имеет невысокую трудоемкость изготовления.
Формула изобретения
Пьезоэлектрический фильтр, содержащий пьезоэлектрическую фильтрующую систему, выполненную из включенных каскадно П-образных звеньев с пьезоэлектрическим резонатором в их продольном плече и с конденсаторами, включенными в их поперечных плечах и соединенными одним из выводов с общей шиной, основные входной и выходной конденсаторы, первый вывод каждого из которых соединен с выходным выводом первого звена и входным выводом последнего звена пьезоэлектрической фильтрующей системы соответственно, входную и выходную катушки индуктивности, один из выводов каждой из которых соединен с входной и выходной потенциальными клеммами пьезоэлектрического фильтра соответственно, а их другой вывод соединен с входным выводом первого звена и выходным выводом последнего звена пьезоэлектрической фильтрующей системы соответственно, отличающийся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона частот в сторону низких частот при сохранении неизменной избирательности, он содержит дополнительные входной и выходной конденсаторы, один из выводов каждого из которых соединен с входной и выходной потенциальными клеммами пьезоэлектрического фильтра соответственно, а их другой вывод с общей шиной, при этом второй вывод основных входного и выходного конденсаторов соединен с входной и выходной потенциальными клеммами пьезоэлектрического фильтра соответственно.РИСУНКИ
Рисунок 1MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000
Извещение опубликовано: 27.12.2000
