Полосовой перестраиваемый самосогласующийся lc-фильтр

Использование: в области электротехники. Технический результат заключается в улучшении амплитудно-частотных характеристик при больших значениях диапазона перестройки. Фильтр содержит первую катушку индуктивности, к выводам которой подключены вторая и третья катушки индуктивности, вторые выводы второй и третьей катушек соединены с общей шиной, а также два конденсатора переменной емкости, первые выводы конденсаторов подключены к общей шине, кроме того, фильтр содержит четвертую катушку индуктивности, подключенную к входной потенциальной клемме фильтра и второму выводу первого конденсатора, пятую катушку индуктивности, подключенную к выходной клемме фильтра и ко второму выводу второго конденсатора, шестую катушку индуктивности, подключенную ко второму выводу первого конденсатора и первому выводу второй катушки индуктивности, седьмую катушку индуктивности, подключенную ко второму выводу второго конденсатора и первому выводу третьей катушки индуктивности. 2 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в преселекторах профессиональных радиоприемных устройств.

Для предварительной селекции сигналов радиоприемных устройств магистральной KB радиосвязи используются перестраиваемые полосовые фильтры, выполненные на сосредоточенных LC-элементах. Схемами для реализации заданных требований, как правило, служат одно или несколько каскадно включенных звеньев, каждое из которых содержит два параллельных контура, подключенных к общей шине, потенциальные выводы этих контуров соединены либо емкостью, либо индуктивностью. Элементами перестройки фильтра служат конденсаторы, входящие в состав параллельных контуров. Эти конденсаторы могут быть выполнены с применением варикапов, наборов ключевых схем и конденсаторов, устанавливающих необходимое значение емкости конденсатора для заданной частоты настройки и т.д.

Из этих двух схем с применением параллельных контуров с емкостной и индуктивной связью наиболее близкой к предлагаемому устройству является вторая, содержащая индуктивную связь, поскольку при перестройке средней частоты фильтра относительная ширина полосы пропускания, определяемая входящими в схему индуктивностями, остается постоянной.

Эта схема приводится в работе [1] стр.173, рис.84 (тип III3) и выбрана в качестве прототипа. Применительно к фильтрам, имеющим постоянную относительную полосу пропускания, и, когда в качестве элементов перестройки удобно использовать конденсаторы переменной емкости, эта схема является наиболее оптимальной по сравнению с другими известными, проста в настройке.

Недостатком этой схемы является то, что амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) при изменении средней частоты в широком диапазоне частот претерпевает недопустимые изменения (ухудшается неравномерность в полосе пропускания, значительно уменьшается коэффициент передачи). Эти изменения связаны с двумя основными причинами. Первая - изменение величины характеристического сопротивления фильтра при изменении абсолютной ширины полосы пропускания и, как следствие, рассогласование фильтра с входной и выходной нагрузками. Вторая - изменение добротности катушек индуктивности в диапазоне перестройки фильтра. Причем это влияние тем больше, чем больше величины индуктивностей, входящих в состав фильтра, отличаются друг от друга.

Задача изобретения - получение полосового перестраиваемого фильтра с улучшенными амплитудно-частотными характеристиками при больших значениях диапазона перестройки.

Поставленная задача решается тем, что в фильтр, содержащий первую катушку индуктивности, к первому и второму выводам которой подключены вторая и третья катушки индуктивности, вторые выводы которых соединены с общей шиной, и два конденсатора переменной емкости, первые выводы которых соединены с общей шиной, дополнительно введены четвертая, пятая, шестая и седьмая катушки индуктивности, причем четвертая и пятая катушки индуктивности включены между входной потенциальной клеммой фильтра и вторым выводом первого конденсатора и между выходной потенциальной клеммой фильтра и вторым выводом второго конденсатора соответственно, шестая и седьмая катушки индуктивности включены между вторым выводом первого конденсатора и первым выводом второй катушки индуктивности, а также между первым выводом третьей катушки индуктивности и вторым выводом второго конденсатора соответственно.

Сопоставительный анализ показывает, что заявляемое решение отличается от прототипа тем, что в устройство дополнительно введены четыре катушки индуктивности (четвертая, пятая, шестая и седьмая). При этом четвертая катушка включена между входной потенциальной клеммой фильтра и вторым выводом первого конденсатора, пятая катушка включена между выходной клеммой фильтра и вторым выводом второго конденсатора, шестая - между вторым выводом первого конденсатора и первым выводом второй катушки индуктивности, седьмая - между вторым выводом второго конденсатора и первым выводом третьей катушки индуктивности.

При сравнениии заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими известными техническими решениями в науке и технике не обнаружены решения, обладающие сходными признаками.

На фигуре 1 приведена электрическая схема предлагаемого устройства. Устройство состоит из первой катушки индуктивности 1, второй катушки индуктивности 2 и третьей катушки индуктивности 3. Вторая и третья индуктивности подключены к первому и второму выводам первой индуктивности соответственно, вторые выводы этих индуктивностей соединены с общей шиной. Первый конденсатор переменной емкости 4 и второй конденсатор переменной емкости 5.

Дополнительные катушки индуктивности - чевертая 6 подключена к входной потенциальной клемме и первому конденсатору 4, пятая 7 подключена к выходной потенциальной клемме и второму конденсатору 5, шестая 8 подключена к первому конденсатору 4 и второй катушке индуктивности 2, седьмая 9 подключена к третьей катушке 3 и второму конденсатору 5.

Устройство работает следующим образом.

На фигуре 2а приведена электрическая схема фильтра, состоящая из двух фильтров нижних частот на входе и выходе, выполненная на элементах L0 и С0. Средняя часть схемы в силу симметрии может быть при применении теоремы перегиба [2] приведена к симметричной мостовой, которая содержит в ветвях реактивные сопротивления Za и Zв.

Электрические схемы этих двухполюсников, полученных из средней части схемы фигуры 2а, показаны на фигуре 2б, а частотные зависимости их реактивных сопротивлений - на фигуре 2в.

Как видно из фигуры 2, средняя часть схемы образует полосовой фильтр второго класса по характеристическому сопротивлению и первого класса по затуханию. При изменении значений конденсаторов средняя частота фильтра будет изменяться, а относительная ширина полосы будет постоянной. Введение дополнительных индуктивностей позволяет изменять их соотношение при заданных частотах краев полосы пропускания ω1 и ω2 и получать значения индуктивностей L1, L2 и L3, незначительно отличающиеся друг от друга. Так, например, в диапазоне частот 1,5÷30 МГц для фильтров с относительными полосами пропускания 5÷10% можно получить значения L1, L2 и L3, отличающиеся друг от друга не более чем в пять раз от 100 до 500 нГн и реализовать их в виде ЧИП-индуктивностей.

В этом случае потери в катушках можно считать в некотором приближении однородными, и их влияние (при одинаковом конструктивном исполнении) будет проявляться в виде некоторого дополнительного «плоского» затухания, мало влияющего на неравномерность АЧХ в полосе пропускания. Введение фильтров нижних частот на входе и выходе позволяет соответствующим подбором величины С0 изменять частоты среза входного и выходного ФНЧ и, изменяя тем самым отношение входного и выходного характеристических сопротивлений этих ФНЧ, обеспечить согласование изменяющегося при перестройке характеристического сопротивления фильтра с постоянными нагрузочными сопротивлениями и одновременно учесть дополнительное рассогласование, вносимое потерями. Так как емкости С0 и С1 включены параллельно, то число регулирующих элементов в эквивалентной схеме, показанной на фигуре 1, остается прежним.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет расширить диапазон перестройки (в нашем случае диапазон 1,5÷30 МГц возможно перекрыть одним фильтром) при незначительных изменениях коэффициента передачи и неравномерности АЧХ в полосе пропускания.

Источники информации

1. Босый Н.Д. Электрические фильтры. - Киев, 1957, стр.173, рис.84.

2. Великий Я.И., Гельмонт З.Я., Зелях Э.В. Пьезоэлектрические фильтры. - М.: Связь, 1966, стр.68-70.

Полосовой перестраиваемый самосогласующийся LC-фильтр, содержащий первую катушку индуктивности, к первому и второму выводам которой подключены вторая и третья катушки индуктивности, вторые выводы второй и третьей катушек индуктивности соединены с общей шиной, и два конденсатора переменной емкости, первые выводы которых соединены с общей шиной, отличающийся тем, что в устройство дополнительно введены четвертая, пятая, шестая и седьмая катушки индуктивности, при этом четвертая катушка индуктивности включена между входной потенциальной клеммой фильтра и вторым выводом первого конденсатора, пятая катушка индуктивности включена между выходной потенциальной клеммой фильтра и вторым выводом второго конденсатора, шестая катушка индуктивности включена между вторым выводом первого конденсатора и первым выводом второй катушки индуктивности, седьмая катушка индуктивности включена между вторым выводом второго конденсатора и первым выводом третьей катушки индуктивности.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в профессиональных радиоприемных устройствах, в измерительной технике. .

Изобретение относится к радиоэлектронике. .

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для точной настройки многозвенных полосовых фильтров (далее - фильтров) радиоэлектронных устройств СВЧ диапазона в соответствии с заданными требованиями.

Изобретение относится к перестраиваемым полосно-пропускающим фильтрам (ППФ) приемников и передатчиков. .

Изобретение относится к области радиотехники и может использоваться для подстройки частотно-зависимых фильтров. .

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в РЛС работающих с двумя многочастотными генераторами. .

Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться в трактах промежуточных частот радиоприемных устройств. .

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для частотной селекции сигналов. .

Изобретение относится к способу и устройству видеообработки для выполнения операции упрощенной фильтрации, которая адаптивно применяется к видеоизображению

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано в устройствах для селекции частоты

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано как входное устройство в профессиональных радиоприемниках

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в технике связи и измерительной технике

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в качестве входного устройства профессионального радиоприемника. Технический результат заключается в обеспечении электронно-перестраиваемой полосы режекции в рабочем диапазоне частот. Устройство содержит фильтр нижних частот, состоящий из N идентичных по структуре звеньев, каждое звено состоит из катушки индуктивности, первый вывод которой является входом звена, второй вывод является выходом звена, к каждому из выводов катушки индуктивности подключен конденсатор, вторые выводы конденсаторов соединены с общей шиной, при этом дополнительно введены два контура, каждый из которых состоит из параллельно соединенных конденсатора и катушки индуктивности, также дополнительно введены первая, вторая, третья и четвертая сигнальные шины, кроме того, ко второй сигнальной шине подключена первая группа, содержащая М электронных ключей, ко второму выводу каждого из электронных ключей подключен конденсатор, вторые выводы конденсаторов подключены к первой сигнальной шине, а к третьей сигнальной шине подключена вторая группа, содержащая М электронных ключей, ко второму выводу каждого из электронных ключей подключен конденсатор, вторые выводы конденсаторов соединены с четвертой сигнальной шиной. 2 ил.

Предлагаемое устройство относится к радиоэлектронике и может быть использовано для частотной селекции сигналов в приемно-передающих профессиональных устройствах связи. Техническим результатом изобретения является увеличение коэффициента прямоугольности АЧХ, увеличение уровня затухания в полосе задерживания, расширение функциональных возможностей. Многодиапазонный полосовой перестраиваемый LC-фильтр содержит две идентичные по структуре полосовые цепи, каждая из которых состоит из двух катушек индуктивности и трех конденсаторов, ко входу и выходу каждой из полосовых цепей через электронные ключи подключены по две катушки индуктивности, усилитель, восемь сигнальных шин, между которыми через соответствующие электронные ключи включены соответствующие несколько секций из трех катушек индуктивности или трех конденсаторов. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для частотной селекции сигналов. Достигаемый технический результат - увеличение избирательности фильтра путем реализации двух полюсов затухания на конечных частотах и обеспечения улучшения прямоугольности характеристик затухания. Полосовой высокоизбирательный LC-фильтр содержит две катушки индуктивности и восемь конденсаторов, которые соединены так, что образуют два звена, при этом первое звено обеспечивает реализацию полюса затухания ниже средней частоты, второе звено образует полюс затухания выше средней частоты. 5 ил.

Заявленное устройство относится к радиоэлектронике и может быть использовано в качестве селекторов профессиональных приемопередающих устройств. Технический результат - улучшение коэффициента стоячей волны на входе фильтра в полосах задерживания. Полосовой LC-фильтр с постоянным входным сопротивлением в полосах задерживания содержит первую катушку индуктивности, первый вывод которой соединен с входной потенциальной клеммой фильтра, второй вывод катушки индуктивности соединен с первым конденсатором, ко второму выводу которого подключены второй и третий конденсаторы, второй вывод третьего конденсатора соединен со второй катушкой индуктивности, ко второму выводу которой подключены четвертый и пятый конденсаторы, второй вывод пятого конденсатора подключен к третьей катушке индуктивности, второй вывод которой является потенциальным выходом фильтра, вторые выводы второго и четвертого конденсаторов соединены с общей шиной, также устройство содержит дополнительную цепь, которая состоит из четвертой катушки индуктивности, первый вывод которой соединен с входной потенциальной клеммой фильтра, параллельно четвертой катушке индуктивности подключен шестой конденсатор, второй вывод четвертой катушки индуктивности соединен с резистором и пятой катушкой индуктивности, ко второму выводу которой подключен седьмой конденсатор, вторые выводы седьмого конденсатора и резистора соединены с общей шиной. 6 ил.

Заявленное устройство относится к радиоэлектронике и может быть использовано в качестве входных селектирующих цепей профессиональных радиоприемных устройств. Технический результат - улучшение коэффициента стоячей волны на входе полосовой цепи в полосах задерживания. Полосовой LC-фильтр с компенсацией отражений в полосе задерживания, содержащий несколько каскадно включенных, идентичных по структуре звеньев, каждое из которых имеет первую катушку индуктивности, первый вывод которой является входом звена, второй ее вывод подключен к первому конденсатору, второй вывод которого соединен со вторым и третьим конденсаторами, второй вывод второго конденсатора соединен с общей шиной, второй вывод третьего конденсатора соединен со второй катушкой индуктивности, второй вывод которой является выходом данного звена, при этом к первому выводу первой катушки индуктивности первого звена подключены четвертый конденсатор и третья катушка индуктивности, причем второй вывод четвертого конденсатора через первый резистор соединен с общей шиной, а второй вывод третьей катушки индуктивности через второй резистор соединен с общей шиной. 4 ил.

Полосовой перестраиваемый LC-фильтр относится к радиоэлектронике и может быть использован для частотной селекции сигналов в аппаратуре связи. Достигаемый технический результат - получение более высокой избирательности и расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности перестройки по частоте. Полосовой перестраиваемый LC-фильтр содержит фильтр нижних частот, состоящий из первой, второй, третьей катушки индуктивности, первый конденсатор, полосовую цепь, состоящую из четвертой катушки индуктивности, пятой катушки индуктивности, шестой катушки индуктивности, второй конденсатор, который подключен к выходу полосовой цепи, а также седьмую и восьмую катушки индуктивности, первый и второй варикапы, при этом седьмая катушка индуктивности одним выводом подключена к входной потенциальной клемме, а вторым подключена к общей шине, восьмая катушка индуктивности подключена к выходу фильтра нижних частот, второй ее вывод соединен с выходной потенциальной клеммой устройства, первый варикап подключен параллельно первому конденсатору, второй варикап подключен параллельно второму конденсатору. 8 ил.

Полосовой перестраиваемый самосогласующийся lc-фильтр

Наверх