×
20.01.2014
216.012.991e

ПОЛОСОВОЙ ВЫСОКОИЗБИРАТЕЛЬНЫЙ ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ LС-ФИЛЬТР

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Предлагаемое устройство относится к радиоэлектронике и может быть использовано в профессиональных радиоприемных устройствах. Достигаемый технический результат - улучшение электрических параметров фильтра: увеличение коэффициента прямоугольности АЧХ и затухания в полосе задерживания, расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности перестройки фильтра. Полосовой высокоизбирательный перестраиваемый LC-фильтр содержит в продольной ветви первый конденсатор с подключенной к нему первой катушкой индуктивности, вторую и третью катушки индуктивности, второй конденсатор и третью катушку индуктивности, четвертую, пятую, шестую, седьмую и восьмую катушки индуктивности, первую, вторую и третью сигнальные шины, первую и вторую группы конденсаторов, к первой сигнальной шине подключена первая группа конденсаторов, второй вывод каждого из этих конденсаторов через соответствующий электронный ключ соединен со второй сигнальной шиной, первые выводы второй группы конденсаторов соединены с общей шиной, второй вывод каждого из этих конденсаторов через соответствующий электронный ключ соединен с третьей сигнальной шиной. 5 ил.
Основные результаты: Полосовой высокоизбирательный перестраиваемый LC-фильтр, содержащий в продольной ветви первый конденсатор с подключенной к нему первой катушкой индуктивности, второй вывод которой соединен со второй и третьей катушками индуктивности, второй вывод второй катушки индуктивности соединен со вторым конденсатором, вторые выводы второго конденсатора и третьей катушки индуктивности соединены с общей шиной, отличающийся тем, что в устройство дополнительно введены четвертая, пятая, шестая, седьмая и восьмая катушки индуктивности, при этом четвертая, пятая и шестая катушки индуктивности подключены к первому конденсатору, второй вывод четвертой катушки индуктивности соединен с входной потенциальной клеммой устройства, второй вывод пятой катушки индуктивности соединен с общей шиной, второй вывод шестой катушки индуктивности подключен ко второму выводу первого конденсатора и одновременно к седьмой катушке индуктивности, второй вывод которой соединен с общей шиной, восьмая катушка индуктивности соединена с первыми выводами второй и третьей катушек индуктивности, второй вывод восьмой катушки индуктивности подключен к выходной потенциальной клемме устройства, кроме того в устройство дополнительно введены первая, вторая и третья сигнальные шины, первая из них подключена к первому выводу первого конденсатора, вторая шина подключена ко второму выводу первого конденсатора, третья подключена к первому выводу второго конденсатора, к первой сигнальной шине подключена первая группа конденсаторов, второй вывод каждого из этих конденсаторов через соответствующий электронный ключ соединен со второй сигнальной шиной, устройство содержит также вторую группу конденсаторов, первые выводы которых соединены с общей шиной, второй вывод каждого из этих конденсаторов через соответствующий электронный ключ соединен с третьей сигнальной шиной.
Реферат Свернуть Развернуть

Предлагаемое устройство относится к радиоэлектронике и может быть использовано в профессиональных радиоприемных устройствах.

Для частотной селекции сигналов в радиоприемных устройствах находят применение различные типы полосовых LC-фильтров. Одним из них, наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству, является фильтр, содержащий первый конденсатор, соединенный с первой катушкой индуктивности, второй вывод которой соединен со второй и третьей катушками индуктивности, второй вывод второй катушки индуктивности соединен со вторым конденсатором, вторые выводы второго конденсатора и третьей катушки индуктивности соединены с общей шиной [1]. Данная схема реализует полосовую амплитудно-частотную характеристику (АЧХ), обеспечивая полюс затухания, расположенный выше полосы пропускания, и содержит минимальное число конденсаторов, что упрощает построение перестраиваемой по частоте полосовой цепи.

Это решение выбрано в качестве прототипа. Недостатком прототипа является то, что этот фильтр обеспечивает только один полюс затухания АЧХ и, следовательно, недостаточно высокие уровень затухания в полосе задерживания и коэффициент прямоугольности.

Задача изобретения - улучшение электрических параметров фильтра (увеличение коэффициента прямоугольности АЧХ и затухания в полосе задерживания), а также расширение функциональных возможностей (обеспечение возможности перестройки фильтра).

Поставленная задача решается тем, что в фильтр, содержащий в продольной ветви первый конденсатор с подключенной к нему первой катушкой индуктивности, второй вывод которой соединен со второй и третьей катушками индуктивности, второй вывод второй катушки индуктивности соединен со вторым конденсатором, вторые выводы второго конденсатора и третьей катушки индуктивности соединены с общей шиной, дополнительно введены четвертая, пятая, шестая, седьмая и восьмая катушки индуктивности, при этом четвертая, пятая и шестая катушки индуктивности подключены к первому конденсатору, второй вывод четвертой катушки индуктивности соединен с входной потенциальной клеммой устройства, второй вывод пятой катушки индуктивности соединен с общей шиной, второй вывод шестой катушки индуктивности подключен ко второму выводу первого конденсатора и одновременно к седьмой катушке индуктивности, второй вывод которой соединен с общей шиной, восьмая катушка индуктивности соединена с первыми выводами второй и третьей катушек индуктивности, второй вывод восьмой катушки индуктивности подключен к выходной потенциальной клемме устройства, кроме того, в устройство дополнительно введены первая, вторая и третья сигнальные шины, первая из них подключена к первому выводу первого конденсатора, вторая шина подключена ко второму выводу первого конденсатора, третья подключена к первому выводу второго конденсатора, к первой сигнальной шине подключена первая группа конденсаторов, вторые выводы каждого из этих конденсаторов через соответствующий электронный ключ соединены со второй сигнальной шиной, устройство содержит также вторую группу конденсаторов, первые выводы которых соединены с общей шиной, второй вывод каждого из этих конденсаторов через соответствующий электронный ключ соединен с третьей сигнальной шиной.

Сопоставительный анализ показывает, что заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что в устройство дополнительно введены четвертая, пятая, шестая, седьмая и восьмая катушки индуктивности, при этом четвертая, пятая и шестая катушки индуктивности подключены к первому конденсатору, второй вывод четвертой катушки индуктивности соединен с входной потенциальной клеммой устройства, второй вывод пятой катушки индуктивности соединен с общей шиной, второй вывод шестой катушки индуктивности подключен ко второму выводу первого конденсатора и одновременно к седьмой катушке индуктивности, второй вывод которой соединен с общей шиной, восьмая катушка индуктивности соединена с первыми выводами второй и третьей катушек индуктивности, второй вывод восьмой катушки индуктивности подключен к выходной потенциальной клемме устройства, кроме того в устройство дополнительно введены первая, вторая и третья сигнальные шины, первая из них подключена к первому выводу первого конденсатора, вторая шина подключена ко второму выводу первого конденсатора, третья подключена к первому выводу второго конденсатора, к первой сигнальной шине подключена первая группа конденсаторов, второй вывод каждого из этих конденсаторов через соответствующий электронный ключ соединен со второй сигнальной шиной, устройство содержит также вторую группу конденсаторов, первые выводы которых соединены с общей шиной, второй вывод каждого из этих конденсаторов через соответствующий электронный ключ соединен с третьей сигнальной шиной.

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

На фиг.1 приведена электрическая схема предлагаемого устройства. Оно содержит первый конденсатор 1, к которому подключена первая катушка индуктивности 2, ко второму выводу которой подключены вторая 3 и третья 4 катушки индуктивности, ко второму выводу второй катушки индуктивности подключен второй конденсатор 5, вторые выводы третьей катушки и второго конденсатора соединены с общей шиной. Кроме того устройство содержит четвертую 6, пятую 7 и шестую 8 катушки индуктивности. При этом второй вывод четвертой катушки индуктивности соединен с входной потенциальной клеммой устройства, второй вывод пятой катушки 7 соединен с общей шиной, второй вывод шестой катушки 8 соединен со вторым выводом первого конденсатора 1. Седьмая катушка индуктивности 9 подключена ко второму выводу конденсатора 1. Восьмая катушка индуктивности 10 подключена к первым выводам катушек индуктивности 3 и 4, второй ее вывод соединен с выходной потенциальной клеммой фильтра.

В устройство входят также первая сигнальная шина 11, подключенная к первому выводу первого конденсатора, вторая сигнальная шина 12, подключенная ко второму выводу первого конденсатора, третья сигнальная шина 13, подключенная к первому выводу второго конденсатора. Помимо этого устройство содержит первую группу конденсаторов 14, подключенных первыми выводами к первой сигнальной шине, вторые выводы этих конденсаторов через электронные ключи 15 подключены ко второй сигнальной шине. Вторая группа конденсаторов 16 подключена первыми выводами к общей шине, вторые выводы этих конденсаторов через электронные ключи 17 подключены к третьей сигнальной шине.

Устройство работает следующим образом.

Первое звено, состоящее из конденсатора 1 и катушек индуктивности 2, 6, 7, 8 и 9, представляет собой полосовой фильтр первого класса по затуханию, первого класса по сопротивлению и позволяет реализовать один полюс затухания на частотах ниже средней частоты фильтра. Это звено является эквивалентом симметричного мостового фильтра, схема которого показана на фиг.2.

На фиг.3 представлены частотные зависимости реактивных сопротивлений этой схемы.

С учетом обозначений, приведенных на фиг.2 и фиг.3, сопротивления ветвей этого мостового четырехполюсника можно записать в следующем виде:

Z1=jωL1,

Для характеристического сопротивления и характеристической постоянной передачи gc из (1) получим:

На частоте полюса затухания ω=ω когда характеристическая постоянная передачи gc→∝, и, следовательно,

Здесь введен коэффициент , характеризующий положение полюса затухания фильтра, который можно определить из формулы (3):

Задаваясь величиной номинального характеристического сопротивления Zm=Zc при ω=ω0, где - средняя частота, а также частотами ω1, ω2, ω из уравнений (1) и (4), можно получить формулы для определения величин L1, L2, L4, С4 мостового фильтра (фиг.2):

Для случая, когда m>1 (полюс затухания расположен ниже частоты ω0) L1>L2, как следует из (5), и индуктивность L2 можно вынести за пределы мостовой схемы [2]. В оставшейся части схемы величина L1-L2>L4 при m2>1+2γ, где - относительная ширина полосы пропускания. Представим индуктивность L4 в виде параллельного соединения двух индуктивностей ΔL=L1-L2 и . Вынося параллельную индуктивность, равную ΔL, за пределы моста [3], получим схему, приведенную на фиг.4.

В случае, когда m<1 (полюс затухания расположен выше частоты ω0) L1>L2, выносим за пределы моста индуктивность L1 и получим схему, приведенную на фиг.5. Заменив двухполюсник поперечной ветви этой схемы эквивалентным ему двухполюсником, состоящим параллельного соединения последовательного контура и индуктивности [5], получим схему второго звена полосового фильтра, соответствующую оставшейся части схемы фиг.1 после выделения из нее первого звена.

Таким образом, схема, приведенная на фиг.1, представляет собой двухзвенный полосовой фильтр второго класса по затуханию. При этом первое звено обеспечивает полюс затухания на частотах ниже ω0, второе - на частотах выше частоты ω0, оба звена имеют равные характеристические сопротивления и хорошо согласуются между собой.

Поскольку такой фильтр имеет второй класс по затуханию, его характеристическая фаза на частоте ω=ω0 равна π радиан и его входное сопротивление, как показано в [4], не зависит от величины Zm, которое изменяется при перестройке средней частоты, вследствие чего эта схема допускает перестройку по частоте без изменения вносимого затухания на средней частоте при неизменном нагрузочном сопротивлении.

Для изменения частоты фильтра к каждому из двух конденсаторов подключается соответствующий дискретный конденсатор переменной емкости (ДКПЕ).

Поскольку фильтр содержит минимальное количество конденсаторов, он достаточно экономичен при изготовлении. Изменяя значения индуктивностей 6-7, 2-9 и 4-10, можно получать наиболее удобные для реализации ДКПЕ значения конденсаторов 1 и 5.

Источники информации

1. Босый Н.Д. Электрические фильтры. Гостехиздат УССР, Киев, 1959 (стр.165, рис.3.23).

2. Великий Я.И., Гельмонт З.Я., Зелях Э.В. Пьезоэлектрические фильтры. М., «Связь», 1966.

3. Гиллемин Е.А. Синтез пассивных цепей. М., «Связь», 1970.

4. Яковлев А.Н., Ясинский И.М. Анализ входных сопротивлений электрических фильтров. Техника радиосвязи. Вып.14, 2009.

5. Черне Х.И. Индуктивные связи и трансформации в электрических фильтрах. М., Связьиздат, 1962.

Полосовой высокоизбирательный перестраиваемый LC-фильтр, содержащий в продольной ветви первый конденсатор с подключенной к нему первой катушкой индуктивности, второй вывод которой соединен со второй и третьей катушками индуктивности, второй вывод второй катушки индуктивности соединен со вторым конденсатором, вторые выводы второго конденсатора и третьей катушки индуктивности соединены с общей шиной, отличающийся тем, что в устройство дополнительно введены четвертая, пятая, шестая, седьмая и восьмая катушки индуктивности, при этом четвертая, пятая и шестая катушки индуктивности подключены к первому конденсатору, второй вывод четвертой катушки индуктивности соединен с входной потенциальной клеммой устройства, второй вывод пятой катушки индуктивности соединен с общей шиной, второй вывод шестой катушки индуктивности подключен ко второму выводу первого конденсатора и одновременно к седьмой катушке индуктивности, второй вывод которой соединен с общей шиной, восьмая катушка индуктивности соединена с первыми выводами второй и третьей катушек индуктивности, второй вывод восьмой катушки индуктивности подключен к выходной потенциальной клемме устройства, кроме того в устройство дополнительно введены первая, вторая и третья сигнальные шины, первая из них подключена к первому выводу первого конденсатора, вторая шина подключена ко второму выводу первого конденсатора, третья подключена к первому выводу второго конденсатора, к первой сигнальной шине подключена первая группа конденсаторов, второй вывод каждого из этих конденсаторов через соответствующий электронный ключ соединен со второй сигнальной шиной, устройство содержит также вторую группу конденсаторов, первые выводы которых соединены с общей шиной, второй вывод каждого из этих конденсаторов через соответствующий электронный ключ соединен с третьей сигнальной шиной.
ПОЛОСОВОЙ ВЫСОКОИЗБИРАТЕЛЬНЫЙ ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ LС-ФИЛЬТР
ПОЛОСОВОЙ ВЫСОКОИЗБИРАТЕЛЬНЫЙ ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ LС-ФИЛЬТР
ПОЛОСОВОЙ ВЫСОКОИЗБИРАТЕЛЬНЫЙ ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ LС-ФИЛЬТР
ПОЛОСОВОЙ ВЫСОКОИЗБИРАТЕЛЬНЫЙ ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ LС-ФИЛЬТР
ПОЛОСОВОЙ ВЫСОКОИЗБИРАТЕЛЬНЫЙ ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ LС-ФИЛЬТР
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 70.
20.03.2013
№216.012.3057

Мощный аттенюатор

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано в качестве эквивалента нагрузки для тестирования мощных радиопередающих устройств. Достигаемый технический результат - создание мощного аттенюатора с повышенной надежностью. Мощный аттенюатор содержит N включенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477910
Дата охранного документа: 20.03.2013
20.03.2013
№216.012.3063

Способ обнаружения сигналов при априорной неопределенности их параметров

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при разработке систем мониторинга источников излучения в диапазоне декаметровых волн (ДКМВ) при отсутствии априорной информации о сигналах. Достигаемый технический результат - повышение чувствительности при обнаружении сигналов и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477922
Дата охранного документа: 20.03.2013
20.05.2013
№216.012.422a

Фазовый способ пеленгации

Использование: изобретение относится к радиопеленгации, а именно к фазовому способу пеленгации. Сущность: в фазовом способе пеленгации принимают сигналы на две антенны, удаленные друг от друга на расстояние d, основан на усилении и ограничении, для первого фазового канала перемножают входную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482508
Дата охранного документа: 20.05.2013
27.06.2013
№216.012.524f

Режекторный активный пьезоэлектрический фильтр

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в технике связи и измерительной технике. Достигаемый технический результат - расширение полосы режекции. Режекторный активный пьезоэлектрический фильтр содержит дифференциальный усилитель, два пьезорезонатора, два резистора и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486664
Дата охранного документа: 27.06.2013
10.08.2013
№216.012.5dbc

Упругая муфта

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к упругим муфтам. Упругая муфта содержит две полумуфты, состоящие из ступиц и дисков, соединенных между собой по периметру дисков посредством упругого элемента. Упругий элемент выполнен в виде гибкого стального троса, навитого по спирали,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489617
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.09.2013
№216.012.6863

Муфта компенсирующая

Изобретение относится к муфтам, компенсирующим несоосность и осевое смещение ведущего и ведомого валов при передаче крутящего момента между ними. Компенсирующая муфта содержит две одинаковые цилиндрические соосно расположенные полумуфты и соединяющие их между собой упругие элементы. Упругие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492370
Дата охранного документа: 10.09.2013
20.09.2013
№216.012.6d62

Многоканальный частотно-разделительный селектор

Изобретение относится к преселекторам радиоприемных устройств. Техническим результатом является уменьшение рабочего затухания в полосах пропускания селектора. В селекторе к первому выводу первичной обмотки трансформатора подключены первый и второй конденсаторы, второй вывод первого конденсатора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493653
Дата охранного документа: 20.09.2013
10.10.2013
№216.012.74aa

Перестраиваемый режекторный lc-фильтр

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,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495523
Дата охранного документа: 10.10.2013
20.10.2013
№216.012.7766

Многодиапазонный полосовой перестраиваемый lc-фильтр

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496226
Дата охранного документа: 20.10.2013
27.11.2013
№216.012.864a

Спиральная антенна диапазона дкмв

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к спиральным антеннам диапазона ДКМВ. Техническим результатом является снижение трудоемкости установки антенны. Спиральная антенна диапазона ДКМВ выполнена в виде четырехзаходной равноугольной спирали, содержит четыре изолированных друг от друга...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500056
Дата охранного документа: 27.11.2013
Показаны записи 1-10 из 78.
20.03.2013
№216.012.3057

Мощный аттенюатор

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано в качестве эквивалента нагрузки для тестирования мощных радиопередающих устройств. Достигаемый технический результат - создание мощного аттенюатора с повышенной надежностью. Мощный аттенюатор содержит N включенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477910
Дата охранного документа: 20.03.2013
20.03.2013
№216.012.3063

Способ обнаружения сигналов при априорной неопределенности их параметров

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при разработке систем мониторинга источников излучения в диапазоне декаметровых волн (ДКМВ) при отсутствии априорной информации о сигналах. Достигаемый технический результат - повышение чувствительности при обнаружении сигналов и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477922
Дата охранного документа: 20.03.2013
20.05.2013
№216.012.422a

Фазовый способ пеленгации

Использование: изобретение относится к радиопеленгации, а именно к фазовому способу пеленгации. Сущность: в фазовом способе пеленгации принимают сигналы на две антенны, удаленные друг от друга на расстояние d, основан на усилении и ограничении, для первого фазового канала перемножают входную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482508
Дата охранного документа: 20.05.2013
27.06.2013
№216.012.524f

Режекторный активный пьезоэлектрический фильтр

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в технике связи и измерительной технике. Достигаемый технический результат - расширение полосы режекции. Режекторный активный пьезоэлектрический фильтр содержит дифференциальный усилитель, два пьезорезонатора, два резистора и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486664
Дата охранного документа: 27.06.2013
10.08.2013
№216.012.5dbc

Упругая муфта

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к упругим муфтам. Упругая муфта содержит две полумуфты, состоящие из ступиц и дисков, соединенных между собой по периметру дисков посредством упругого элемента. Упругий элемент выполнен в виде гибкого стального троса, навитого по спирали,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489617
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.09.2013
№216.012.6863

Муфта компенсирующая

Изобретение относится к муфтам, компенсирующим несоосность и осевое смещение ведущего и ведомого валов при передаче крутящего момента между ними. Компенсирующая муфта содержит две одинаковые цилиндрические соосно расположенные полумуфты и соединяющие их между собой упругие элементы. Упругие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492370
Дата охранного документа: 10.09.2013
20.09.2013
№216.012.6d62

Многоканальный частотно-разделительный селектор

Изобретение относится к преселекторам радиоприемных устройств. Техническим результатом является уменьшение рабочего затухания в полосах пропускания селектора. В селекторе к первому выводу первичной обмотки трансформатора подключены первый и второй конденсаторы, второй вывод первого конденсатора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493653
Дата охранного документа: 20.09.2013
10.10.2013
№216.012.74aa

Перестраиваемый режекторный lc-фильтр

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,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495523
Дата охранного документа: 10.10.2013
20.10.2013
№216.012.7766

Многодиапазонный полосовой перестраиваемый lc-фильтр

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496226
Дата охранного документа: 20.10.2013
27.11.2013
№216.012.864a

Спиральная антенна диапазона дкмв

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к спиральным антеннам диапазона ДКМВ. Техническим результатом является снижение трудоемкости установки антенны. Спиральная антенна диапазона ДКМВ выполнена в виде четырехзаходной равноугольной спирали, содержит четыре изолированных друг от друга...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500056
Дата охранного документа: 27.11.2013
+ добавить свой РИД