RU219579U1 - Высокоизбирательный полосовой LC-фильтр - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к радиоэлектронике и может быть использована во входных цепях радиоприемных и выходных каскадах возбудительных устройств для частотной селекции сигналов. Технический результат - увеличение затухания в полосе задерживания. Для этого предложен полосовой LC-фильтр, состоящий из N идентичных по структуре звеньев, включенных последовательно, каждое из звеньев состоит из четырех конденсаторов и катушки индуктивности, также в фильтр введены десять дополнительных конденсаторов и четыре дополнительные катушки индуктивности. 2 ил.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к радиоэлектронике и может быть использована во входных цепях радиоприемных и выходных каскадах возбудительных устройств для частотной селекции сигналов.

Для частотной селекции сигналов во входных цепях радиоприемных и входных каскадах возбудительных устройств широкое применение находят полосовые фильтры. Одно из таких схемных решений приведено в работе [1] и представляет собой лестничный фильтр, состоящий из N одинаковых звеньев, продольные ветви которого представляют собой параллельные контуры, выполненные с использованием катушек индуктивности и конденсаторов, а в поперечные ветви включены конденсаторы связи. Расчет звеньев такого фильтра приведен в работах [1, 2].

Такая схема содержит N идентичных по структуре звеньев, включенных последовательно, каждое из звеньев состоит из первого и второго конденсаторов, при этом первый вывод первого конденсатора является входом звена, а второй вывод второго конденсатора является выходом звена, второй вывод первого конденсатора соединен с первым выводом второго конденсатора, кроме того каждое звено содержит первую катушку индуктивности и третий конденсатор, первый вывод первой катушки индуктивности соединен со вторым выводом первого конденсатора, а первый вывод третьего конденсатора соединен с первым выводом второго конденсатора, вторые выводы первой катушки индуктивности и третьего конденсатора при этом соединены с общей шиной.

Данный фильтр выбран в качестве прототипа.

Недостатком прототипа является небольшое затухание в полосе задерживания, что обусловлено асимметричностью амплитудно-частотной характеристики фильтра.

Задачей полезной модели является увеличение затухания в полосе задерживания.

Поставленная задача решается тем, что в фильтре, состоящем из N идентичных по структуре звеньев, включенных последовательно, каждое из звеньев состоит из первого и второго конденсаторов, при этом первый вывод первого конденсатора является входом звена, а второй вывод второго конденсатора является выходом звена, второй вывод первого конденсатора соединен с первым выводом второго конденсатора, кроме того каждое звено содержит первую катушку индуктивности и третий конденсатор, первый вывод первой катушки индуктивности соединен со вторым выводом первого конденсатора, а первый вывод третьего конденсатора соединен с первым выводом второго конденсатора, вторые выводы первой катушки индуктивности и третьего конденсатора при этом соединены с общей шиной, в каждое из N звеньев дополнительно введен четвертый конденсатор, первый вывод которого подключен ко второму выводу первого конденсатора, а второй вывод четвертого конденсатора соединен с общей шиной, кроме того в фильтр дополнительно введены вторая, третья, четвертая и пятая катушки индуктивности, при этом второй вывод третьей катушки соединен со входом первого звена и первым выводом дополнительно введенного пятого конденсатора, а первый вывод четвертой катушки индуктивности - с выходом N-ого звена и первым выводом дополнительно введенного шестого конденсатора, вторые выводы пятого и шестого конденсаторов при этом подключены к общей шине, второй вывод второй катушки индуктивности соединен с первым выводом третьей катушки через дополнительно введенный седьмой конденсатор, второй вывод четвертой катушки индуктивности соединен с первым выводом пятой катушки индуктивности через дополнительно введенный восьмой конденсатор, также в фильтр введены дополнительный девятый, десятый, одиннадцатый и двенадцатый конденсаторы, первый вывод девятого конденсатора соединен со первым выводом седьмого конденсатора, первый вывод девятого конденсатора подключен ко второму выводу седьмого конденсатора, первый вывод одиннадцатого конденсатора соединен с первым выводом восьмого конденсатора, а первый вывод двенадцатого конденсатора - со вторым выводом восьмого конденсатора, вторые выводы девятого, десятого, одиннадцатого и двенадцатого конденсаторов подключены к общей шине, первый вывод второй катушки индуктивности соединен с входной потенциальной клеммой фильтра, второй вывод пятой катушки индуктивности соединен с выходной потенциальной клеммой фильтра, одновременно вход фильтра подключен к первому выводу дополнительно введенного тринадцатого конденсатора, выход фильтра - к первому выводу четырнадцатого конденсатора, вторые выводы тринадцатого и четырнадцатого конденсаторов при этом подключены к общей шине.

Сопоставительный анализ показывает, что заявляемое устройство отличается от прототипа тем, что в каждое из N звеньев дополнительно введен четвертый конденсатор, первый вывод которого подключен ко второму выводу первого конденсатора, а второй вывод четвертого конденсатора соединен с общей шиной, кроме того в фильтр дополнительно введены вторая, третья, четвертая и пятая катушки индуктивности, при этом второй вывод третьей катушки соединен со входом первого звена и первым выводом дополнительно введенного пятого конденсатора, а первый вывод четвертой катушки индуктивности - с выходом N-ого звена и первым выводом дополнительно введенного шестого конденсатора, вторые выводы пятого и шестого конденсаторов при этом подключены к общей шине, второй вывод второй катушки индуктивности соединен с первым выводом третьей катушки через дополнительно введенный седьмой конденсатор, второй вывод четвертой катушки индуктивности соединен с первым выводом пятой катушки индуктивности через дополнительно введенный восьмой конденсатор, также в фильтр введены дополнительный девятый, десятый, одиннадцатый и двенадцатый конденсаторы, первый вывод девятого конденсатора соединен со первым выводом седьмого конденсатора, первый вывод девятого конденсатора подключен ко второму выводу седьмого конденсатора, первый вывод одиннадцатого конденсатора соединен с первым выводом восьмого конденсатора, а первый вывод двенадцатого конденсатора - со вторым выводом восьмого конденсатора, вторые выводы девятого, десятого, одиннадцатого и двенадцатого конденсаторов подключены к общей шине, первый вывод второй катушки индуктивности соединен с входной потенциальной клеммой фильтра, второй вывод пятой катушки индуктивности соединен с выходной потенциальной клеммой фильтра, одновременно вход фильтра подключен к первому выводу дополнительно введенного тринадцатого конденсатора, выход фильтра - к первому выводу четырнадцатого конденсатора, вторые выводы тринадцатого и четырнадцатого конденсаторов при этом подключены к общей шине.

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

Электрическая схема полезной модели приведена на фиг. 1.

Фильтр содержит N идентичных по структуре звеньев 1, включенных последовательно, каждое из звеньев состоит из первого 2 и второго 3 конденсаторов, при этом первый вывод первого конденсатора является входом звена, а второй вывод второго конденсатора является выходом звена, второй вывод первого конденсатора соединен с первым выводом второго конденсатора. Каждое звено также содержит первую катушку индуктивности 4 и третий конденсатор 5, при этом первый вывод первой катушки индуктивности соединен со вторым выводом первого конденсатора, а первый вывод третьего конденсатора соединен с первым выводом второго конденсатора, вторые выводы первой катушки индуктивности и третьего конденсатора при этом соединены с общей шиной. Кроме того, каждое из N звеньев содержит четвертый 6 конденсатор, первый вывод которого подключен ко второму выводу первого конденсатора, а второй вывод четвертого конденсатора соединен с общей шиной. Фильтр также содержит вторую 7, третью 8, четвертую 9 и пятую 10 катушки индуктивности, при этом второй вывод третьей катушки соединен со входом первого звена и первым выводом пятого конденсатора 11, а первый вывод четвертой катушки индуктивности - с выходом N-ого звена и первым выводом шестого конденсатора 12, вторые выводы пятого и шестого конденсаторов при этом подключены к общей шине. Второй вывод второй катушки индуктивности соединен с первым выводом третьей катушки через седьмой конденсатор 13, второй вывод четвертой катушки индуктивности соединен с первым выводом пятой катушки индуктивности через восьмой конденсатор 14. Также в фильтр содержит девятый 15, десятый 16, одиннадцатый 17 и двенадцатый 18 конденсаторы, первый вывод девятого конденсатора соединен со первым выводом седьмого конденсатора, первый вывод девятого конденсатора подключен ко второму выводу седьмого конденсатора, первый вывод одиннадцатого конденсатора соединен с первым выводом восьмого конденсатора, а первый вывод двенадцатого конденсатора - со вторым выводом восьмого конденсатора, вторые выводы девятого, десятого, одиннадцатого и двенадцатого конденсаторов подключены к общей шине. Первый вывод второй катушки индуктивности соединен с входной потенциальной клеммой фильтра, второй вывод пятой катушки индуктивности соединен с выходной потенциальной клеммой фильтра, одновременно вход фильтра подключен к первому выводу тринадцатого конденсатора 19, а выход фильтра - к первому выводу четырнадцатого конденсатора 20, вторые выводы тринадцатого и четырнадцатого конденсаторов при этом подключены к общей шине.

Устройство работает следующим образом.

Идентичные по структуре звенья 1 совместно с четвертым конденсатором 6 представляют собой полосовой фильтр на контурах с емкостными связями. Амплитудно-частотная характеристика этих звеньев имеет ассиметричный вид и характеризуется большим уровнем затухания слева от полосы пропускания. Вторая 7 и третья 8 катушки индуктивности, совместно с пятым 11, седьмым 13, девятым 15, десятым 16 и тринадцатым 19 конденсаторами, а также четвертая 7 и пятая 8 катушки индуктивности, совместно с шестым 12, восьмым 14, одиннадцатым 17, двенадцатым 18 и четырнадцатым 20 конденсаторами также представляют собой звенья полосовых фильтров с ассиметричной амплитудно-частотной характеристикой. При этом амплитудно-частотная характеристика этих звеньев имеет больший уровень затухания справа от полосы пропускания. В результате общая характеристика фильтра обладает лучшей симметрией и обеспечивает большее затухание в полосе задерживания фильтра.

На фиг. 2 сплошной линией изображена расчетная амплитудно-частотная характеристика заявленной модели шестого порядка, а штриховой приведена расчетная характеристика прототипа такого же порядка.

Источники информации:

1. Алексеев Л.В., Знаменский А.Е., Лоткова Е.Д. Электрические фильтры метрового и дециметрового диапазонов. - М. Связь, 1976. - 280 с.

2. Ханзел Г.Е. Справочник по расчету фильтров / Пер. с англ. под ред. А.Е. Знаменского. - М.: Сов. радио, 1974. - 288 с.

Claims (1)

1. Полосовой LC-фильтр, состоящий из N идентичных по структуре звеньев, включенных последовательно, каждое из звеньев состоит из первого и второго конденсаторов, при этом первый вывод первого конденсатора является входом звена, а второй вывод второго конденсатора является выходом звена, второй вывод первого конденсатора соединен с первым выводом второго конденсатора, кроме того, каждое звено содержит первую катушку индуктивности и третий конденсатор, первый вывод первой катушки индуктивности соединен со вторым выводом первого конденсатора, а первый вывод третьего конденсатора соединен с первым выводом второго конденсатора, вторые выводы первой катушки индуктивности и третьего конденсатора при этом соединены с общей шиной, отличающийся тем, что в каждое из N звеньев дополнительно введен четвертый конденсатор, первый вывод которого подключен ко второму выводу первого конденсатора, а второй вывод четвертого конденсатора соединен с общей шиной, кроме того, в фильтр дополнительно введены вторая, третья, четвертая и пятая катушки индуктивности, при этом второй вывод третьей катушки соединен со входом первого звена и первым выводом дополнительно введенного пятого конденсатора, а первый вывод четвертой катушки индуктивности - с выходом N-ого звена и первым выводом дополнительно введенного шестого конденсатора, вторые выводы пятого и шестого конденсаторов при этом подключены к общей шине, второй вывод второй катушки индуктивности соединен с первым выводом третьей катушки через дополнительно введенный седьмой конденсатор, второй вывод четвертой катушки индуктивности соединен с первым выводом пятой катушки индуктивности через дополнительно введенный восьмой конденсатор, также в фильтр введены дополнительный девятый, десятый, одиннадцатый и двенадцатый конденсаторы, первый вывод девятого конденсатора соединен с первым выводом седьмого конденсатора, первый вывод десятого конденсатора подключен ко второму выводу седьмого конденсатора, первый вывод одиннадцатого конденсатора соединен с первым выводом восьмого конденсатора, а первый вывод двенадцатого конденсатора - со вторым выводом восьмого конденсатора, вторые выводы девятого, десятого, одиннадцатого и двенадцатого конденсаторов подключены к общей шине, первый вывод второй катушки индуктивности соединен с входной потенциальной клеммой фильтра, второй вывод пятой катушки индуктивности соединен с выходной потенциальной клеммой фильтра, одновременно вход фильтра подключен к первому выводу дополнительно введенного тринадцатого конденсатора, выход фильтра - к первому выводу четырнадцатого конденсатора, вторые выводы тринадцатого и четырнадцатого конденсаторов при этом подключены к общей шине.

Images