Электрический фильтр с подавлением сосредоточенной помехи в рабочей полосе частот

Предлагаемая полезная модель относится к радиоэлектронике и может быть использована в профессиональных радиоприемных устройствах. Задача полезной модели - улучшение эксплуатационных параметров устройства, расширение его функциональных возможностей. Электрический фильтр с подавлением помех в рабочей полосе частот, состоящий из первого и второго фильтров нижних частот, каждый из которых содержит одно или несколько звеньев, выполненных в виде П-образной схемы, в продольной ветви которой включена катушка индуктивности, а в поперечных ветвях - конденсаторы, при этом в устройство дополнительно введена катушка индуктивности, подключенная к потенциальному выводу первого фильтра нижних частот и одновременно к потенциальному входу второго фильтра нижних частот, второй вывод этой катушки индуктивности соединен с конденсатором, второй вывод которого соединен с общей шиной, ко второму выводу катушки индуктивности подключены также один или несколько варикапов, вторые выводы которых подключены к шине управления, к которой одновременно подключены один или несколько дополнительных варикапов, вторые выводы которых соединены с общей шиной, параллельно первому конденсатору включен резистор.

Предлагаемая полезная модель относится к радиоэлектронике и может быть использована в профессиональных радиоприемных устройствах.

В профессиональной радиоприемной технике достаточно часто в качестве предварительного селектора сигналов используются полосовые цепи, которые могут быть выполнены в виде каскадного соединения фильтров нижних частот.

Фильтры нижних частот могут быть выполнены в виде каскадного соединения лестничных звеньев. Известен, например, фильтр нижних частот, каждое из звеньев которого выполнено в виде П-образной схемы, содержащей в продольной ветви катушку индуктивности, а в поперечных ветвях - конденсаторы [1]. Фильтр нижних частот, состоящий из двух таких фильтров, является наиболее близким к прелагаемому техническому решению и выбран нами в качестве прототипа.

Недостатком известного устройства является то, что сосредоточенные помехи достаточно высокого уровня, расположенные в полосе пропускания данного фильтра могут существенно уменьшить динамический диапазон радиоприемного устройства, а в ряде случаев делают прием и обработку сигналов невозможными.

Задача полезной модели - улучшение эксплуатационных параметров устройства, расширение его функциональных возможностей.

Поставленная задача решается тем, что в устройство, содержащее первый и второй каскадно соединенные фильтры нижних частот, каждый из которых содержит одно или несколько звеньев, выполненных в виде П-образной структуры, в продольной ветви которой включена катушка индуктивности, а в поперечных ветвях конденсаторы, дополнительно вводится катушка индуктивности, подключенная к потенциальному выходу первого фильтра нижних частот и одновременно к потенциальному входу второго фильтра нижних частот, второй вывод этой катушки индуктивности соединен с конденсатором, второй вывод которого соединен с общей шиной, ко второму выводу катушки индуктивности подключены также один или несколько варикапов, вторые выводы которых подключены к шине управления, к которой одновременно подключены один или несколько дополнительных варикапов, вторые выводы которых соединены с общей шиной, параллельно первому конденсатору включен резистор.

Сопоставительный анализ показывает, что заявляемая полезная модель отличается от прототипа тем, что в устройство дополнительно вводится катушка индуктивности, подключенная к потенциальному выходу первого фильтра нижних частот и одновременно к потенциальному входу второго фильтра нижних частот, второй вывод этой катушки индуктивности соединен с конденсатором, второй вывод которого соединен с общей шиной, ко второму выводу катушки индуктивности подключены также один или несколько варикапов, вторые выводы которых подключены к шине управления, к которой одновременно подключены один или несколько дополнительных варикапов, вторые выводы которых соединены с общей шиной, параллельно первому конденсатору включен резистор.

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

На фигуре приведена электрическая схема предлагаемой полезной модели. Устройство состоит из первого 1 и второго 2 фильтров нижних частот, каждый из которых содержит одно или несколько звеньев. При этом каждое звено выполнено по П-образной лестничной схеме, содержащей в продольной ветви катушку индуктивности 3, а в поперечных ветвях - конденсаторы 4. Дополнительная катушка индуктивности 5 подключена к потенциальному выходу первого фильтра нижних частот, ко второму выводу катушки индуктивности 5 подключен конденсатор 6 и резистор 10, вторые выводы которых соединены с общей шиной.

Кроме того, ко второму выводу катушки индуктивности подключены один или несколько варикапов 7, вторые выводы которых подключены к шине управления 8, к которой помимо этого подключены один или несколько варикапов, вторые выводы которых соединены с общей шиной.

Устройство работает следующим образом.

Катушка индуктивности 5 совместно с варикапами 7 и 9 образует последовательный контур, который на частоте последовательного резонанса имеет малое сопротивление и шунтирует сопротивление первого и второго фильтров нижних частот. Образуется полоса режекции, при этом частота режекторного контура изменяется путем изменения общей емкости подключенных к катушке индуктивности варикапов при изменении величины подаваемого на них через шину управления напряжения.

Добротность последовательного режекторного контура будет определять уровень затухания на частоте режекции, в связи с чем требования по добротности к катушке индуктивности должны быть достаточно высокими.

При отстройке от частоты режекции характеристика затухания фильтров нижних частот будет иметь дополнительное затухание. Чтобы уменьшить полосу частот, на которых дополнительное затухание, вносимое режекторным контуром, необходимо увеличивать соотношение , где - волновое сопротивление режекторного контура, а Z _c - характеристическое сопротивление фильтров нижних частот в точке подключения катушки индуктивности 5.

С этой целью фильтры нижних частот рассчитываются таким образом, чтобы входное сопротивление первого фильтра было выше его выходного сопротивления, второй фильтр должен иметь более низкое входное сопротивление по сравнению с его выходным сопротивлением. Выходное сопротивление первого фильтра должно быть равно входному сопротивлению второго фильтра.

Предлагаемое техническое решение реализует перестраиваемый режекторный фильтр, перестройка которого производится изменением уровня постоянного напряжения, подаваемого на шину управления, обеспечивая тем самым подавление сосредоточенной помехи в рабочей полосе частот.

Таким образом, использование предлагаемой полезной модели позволяет улучшить эксплуатационные характеристики прототипа и расширить его функциональные возможности.

Источник информации:

1. Босый Н.Д. Электрические фильтры. Гостехиздат, Киев, 1959.

Электрический фильтр с подавлением помех в рабочей полосе частот, состоящий из первого и второго фильтров нижних частот, каждый из которых содержит одно или несколько звеньев, выполненных в виде П-образной схемы, в продольной ветви которой включена катушка индуктивности, а в поперечных ветвях - конденсаторы, отличающийся тем, что в устройство дополнительно введена катушка индуктивности, подключенная к потенциальному выходу первого фильтра нижних частот и одновременно к потенциальному входу второго фильтра нижних частот, второй вывод этой катушки индуктивности соединен с конденсатором, второй вывод которого соединен с общей шиной, ко второму выводу катушки индуктивности подключены также один или несколько варикапов, вторые выводы которых подключены к шине управления, к которой одновременно подключены один или несколько дополнительных варикапов, вторые выводы которых соединены с общей шиной, параллельно первому конденсатору включен резистор.

РИСУНКИ