RU222418U1

RU222418U1 - LC bandpass filter with improved selectivity

Info

Publication number: RU222418U1
Application number: RU2023125293U
Authority: RU
Inventors: Татьяна Сергеевна Тимошенко; Александр Иванович Тюменцев; Андрей Николаевич Яковлев
Original assignee: Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП")
Filing date: 2023-10-02
Publication date: 2023-12-25

Abstract

Полезная модель относится к радиоэлектронике и может быть использована во входных цепях радиоприемных и выходных каскадах возбудительных устройств для частотной селекции сигналов. Задачей полезной модели является увеличение затухания избирательности. Полосовой LC-фильтр, с улучшенной избирательностью, состоящий из N параллельных контуров, первые выводы каждого из смежных контуров соединены друг с другом при помощи N-1 катушек связи, а вторые выводы каждого контура соединены с общей шиной, первого и второго звена, каждое из которых содержит катушку индуктивности, первый, второй, третий, четвертый и пятый конденсаторы. При этом первые выводы первого и второго конденсаторов соединены друг с другом. Второй вывод второго конденсатора подключен к первому выводу третьего конденсатора и первому выводу катушки индуктивности, второй вывод катушки одновременно соединен с первыми выводами четвертого и пятого конденсаторов, вторые выводы первого, третьего и четвертого конденсаторов соединены с общей шиной, второй вывод пятого конденсатора первого звена подключен к первому выводу первого параллельного контура, второй вывод пятого конденсатора второго звена подключен к первому выводу N-гo параллельного контура, при этом первый вывод первого конденсатора первого звена соединен с входной потенциальной клеммой фильтра, а первый вывод первого конденсатора второго звена подключен к выходной потенциальной клемме фильтра. The utility model relates to radio electronics and can be used in the input circuits of radio receivers and output stages of exciter devices for frequency selection of signals. The purpose of the utility model is to increase selectivity attenuation. Bandpass LC filter, with improved selectivity, consisting of N parallel circuits, the first terminals of each of the adjacent circuits are connected to each other using N-1 coupling coils, and the second terminals of each circuit are connected to a common bus, the first and second links, each of which contains an inductor, first, second, third, fourth and fifth capacitors. In this case, the first terminals of the first and second capacitors are connected to each other. The second terminal of the second capacitor is connected to the first terminal of the third capacitor and the first terminal of the inductor, the second terminal of the coil is simultaneously connected to the first terminals of the fourth and fifth capacitors, the second terminals of the first, third and fourth capacitors are connected to a common bus, the second terminal of the fifth capacitor of the first link is connected to the first terminal of the first parallel circuit, the second terminal of the fifth capacitor of the second link is connected to the first terminal of the N-th parallel circuit, while the first terminal of the first capacitor of the first link is connected to the input potential terminal of the filter, and the first terminal of the first capacitor of the second link is connected to the output potential terminal of the filter .

Description

Полезная модель относится к радиоэлектронике и может быть использована во входных цепях радиоприемных и выходных каскадах возбудительных устройств для частотной селекции сигналов.The utility model relates to radio electronics and can be used in the input circuits of radio receivers and output stages of exciter devices for frequency selection of signals.

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 параллельных контуров, выполненных с использованием катушек индуктивности и конденсаторов, включенных в поперечные ветви цепи, а в продольные ветви включены катушки индуктивности. Расчет звеньев такого фильтра приведен в работах [1, 2].Bandpass filters are widely used for frequency selection of signals in the input circuits of radio receivers and the input stages of exciter devices. One of such circuit solutions is given in [1] and is a ladder filter consisting of N parallel circuits made using inductors and capacitors included in the transverse branches of the circuit, and inductors are included in the longitudinal branches. The calculation of the links of such a filter is given in [1, 2].

Такая схема содержит N параллельных контуров, первые выводы каждого из смежных контуров соединены друг с другом при помощи N-1 катушек связи, а вторые выводы каждого контура соединены с общей шиной.Such a circuit contains N parallel circuits, the first terminals of each adjacent circuit are connected to each other using N-1 coupling coils, and the second terminals of each circuit are connected to a common bus.

Данный фильтр выбран в качестве прототипа.This filter was chosen as a prototype.

Недостатком прототипа является небольшая избирательность.The disadvantage of the prototype is its low selectivity.

Задачей полезной модели является увеличение избирательности.The purpose of the utility model is to increase selectivity.

Поставленная задача решается тем, что в фильтре, состоящем из N параллельных контуров, первые выводы каждого из смежных контуров соединены друг с другом при помощи N-1 катушек связи, а вторые выводы каждого контура соединены с общей шиной, дополнительно введены первое и второе звенья, каждое из которых содержит катушку индуктивности, первый, второй, третий, четвертый и пятый конденсаторы. При этом первые выводы первого и второго конденсаторов соединены друг с другом, второй вывод второго конденсатора подключен к первому выводу третьего конденсатора и первому выводу катушки индуктивности, второй вывод катушки одновременно соединен с первыми выводами четвертого и пятого конденсаторов, вторые выводы первого, третьего и четвертого конденсаторов соединены с общей шиной, второй вывод пятого конденсатора первого звена подключен к первому выводу первого параллельного контура, второй вывод пятого конденсатора второго звена подключен к первому выводу N-гo параллельного контура, при этом первый вывод первого конденсатора первого звена соединен с входной потенциальной клеммой фильтра, а первый вывод первого конденсатора второго звена подключен к выходной потенциальной клемме фильтра.The problem is solved by the fact that in a filter consisting of N parallel circuits, the first terminals of each of the adjacent circuits are connected to each other using N-1 communication coils, and the second terminals of each circuit are connected to a common bus; the first and second links are additionally introduced, each of which contains an inductor, first, second, third, fourth and fifth capacitors. In this case, the first terminals of the first and second capacitors are connected to each other, the second terminal of the second capacitor is connected to the first terminal of the third capacitor and the first terminal of the inductor, the second terminal of the coil is simultaneously connected to the first terminals of the fourth and fifth capacitors, the second terminals of the first, third and fourth capacitors connected to a common bus, the second terminal of the fifth capacitor of the first link is connected to the first terminal of the first parallel circuit, the second terminal of the fifth capacitor of the second circuit is connected to the first terminal of the N-th parallel circuit, while the first terminal of the first capacitor of the first link is connected to the input potential terminal of the filter, and the first terminal of the first capacitor of the second link is connected to the output potential terminal of the filter.

Сопоставительный анализ показывает, что заявляемое устройство отличается от прототипа тем, что дополнительно введены первое и второе звенья, каждое из которых содержит катушку индуктивности, первый, второй, третий, четвертый и пятый конденсаторы. При этом первые выводы первого и второго конденсаторов соединены друг с другом, второй вывод второго конденсатора подключен к первому выводу третьего конденсатора и первому выводу катушки индуктивности, второй вывод катушки одновременно соединен с первыми выводами четвертого и пятого конденсаторов, вторые выводы первого, третьего и четвертого конденсаторов соединены с общей шиной, второй вывод пятого конденсатора первого звена подключен к первому выводу первого параллельного контура, второй вывод пятого конденсатора второго звена подключен к первому выводу N-го параллельного контура, при этом первый вывод первого конденсатора первого звена соединен с входной потенциальной клеммой фильтра, а первый вывод первого конденсатора второго звена подключен к выходной потенциальной клемме фильтра.A comparative analysis shows that the claimed device differs from the prototype in that the first and second links are additionally introduced, each of which contains an inductor, first, second, third, fourth and fifth capacitors. In this case, the first terminals of the first and second capacitors are connected to each other, the second terminal of the second capacitor is connected to the first terminal of the third capacitor and the first terminal of the inductor, the second terminal of the coil is simultaneously connected to the first terminals of the fourth and fifth capacitors, the second terminals of the first, third and fourth capacitors connected to a common bus, the second terminal of the fifth capacitor of the first link is connected to the first terminal of the first parallel circuit, the second terminal of the fifth capacitor of the second circuit is connected to the first terminal of the N-th parallel circuit, while the first terminal of the first capacitor of the first link is connected to the input potential terminal of the filter, and the first terminal of the first capacitor of the second link is connected to the output potential terminal of the filter.

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.When comparing the claimed utility model not only with the prototype, but also with other technical solutions known in science and technology, no solutions were found that have similar features.

Электрическая схема полезной модели приведена на фиг. 1.The electrical circuit of the utility model is shown in Fig. 1.

Фильтр содержит N параллельных контуров 1, первые выводы каждого из смежных контуров соединены друг с другом при помощи N-1 катушек связи 2, а вторые выводы каждого контура соединены с общей шиной. Фильтр также содержит первое 3 и второе 4 звенья, каждое из которых содержит катушку индуктивности 5, первый 6, второй 7, третий 8, четвертый 9 и пятый 10 конденсаторы. При этом первые выводы первого и второго конденсаторов соединены друг с другом, второй вывод второго конденсатора подключен к первому выводу третьего конденсатора и первому выводу катушки индуктивности, второй вывод катушки одновременно соединен с первыми выводами четвертого и пятого конденсаторов, вторые выводы первого, третьего и четвертого конденсаторов соединены с общей шиной. Второй вывод пятого конденсатора первого звена подключен к первому выводу первого параллельного контура, а второй вывод пятого конденсатора второго звена подключен к первому выводу N-гo параллельного контура, при этом первый вывод первого конденсатора первого звена соединен с входной потенциальной клеммой фильтра, а первый вывод первого конденсатора второго звена подключен к выходной потенциальной клемме фильтра.The filter contains N parallel circuits 1, the first terminals of each of the adjacent circuits are connected to each other using N-1 coupling coils 2, and the second terminals of each circuit are connected to a common bus. The filter also contains the first 3 and second 4 links, each of which contains an inductor 5, the first 6, the second 7, the third 8, the fourth 9 and the fifth 10 capacitors. In this case, the first terminals of the first and second capacitors are connected to each other, the second terminal of the second capacitor is connected to the first terminal of the third capacitor and the first terminal of the inductor, the second terminal of the coil is simultaneously connected to the first terminals of the fourth and fifth capacitors, the second terminals of the first, third and fourth capacitors connected to a common bus. The second terminal of the fifth capacitor of the first link is connected to the first terminal of the first parallel circuit, and the second terminal of the fifth capacitor of the second link is connected to the first terminal of the N-th parallel circuit, while the first terminal of the first capacitor of the first link is connected to the input potential terminal of the filter, and the first terminal of the first The capacitor of the second link is connected to the output potential terminal of the filter.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Параллельные контуры 1 и катушки связи 2 представляют собой полосовой фильтр на контурах с индуктивными связями. Амплитудно-частотная характеристика такого фильтра ассиметричный вид и характеризуется большим уровнем затухания справа от полосы пропускания. Введение в схему фильтра дополнительных первого 3 и второго 4 звеньев, обладающих обратной асимметрией, позволяет улучшить симметрию частотной характеристики затухания фильтра и тем самым обеспечить большее затухание в полосе задерживания фильтра.Parallel circuits 1 and coupling coils 2 represent a bandpass filter on circuits with inductive couplings. The amplitude-frequency response of such a filter is asymmetrical and is characterized by a high level of attenuation to the right of the passband. The introduction of additional first 3 and second 4 links into the filter circuit, which have reverse asymmetry, makes it possible to improve the symmetry of the frequency response of the filter attenuation and thereby provide greater attenuation in the filter stopband.

На фиг. 2 сплошной лилией изображена расчетная амплитудно-частотная характеристика заявленной модели третьего порядка, а штриховой приведена расчетная характеристика прототипа такого же порядка.In fig. 2, the solid lily shows the calculated amplitude-frequency characteristic of the claimed third-order model, and the dashed line shows the calculated characteristic of the prototype of the same order.

Источники информации:Information sources:

1. Алексеев Л.В., Знаменский А.Е., Лоткова Е.Д. Электрические фильтры метрового и дециметрового диапазонов. - М. Связь, 1976. - 280 с.1. Alekseev L.V., Znamensky A.E., Lotkova E.D. Electric filters for meter and decimeter ranges. - M. Communications, 1976. - 280 p.

2. Ханзел Г. Е. Справочник по расчету фильтров / Пер. с англ. под ред. А.Е. Знаменского. - М: Сов. радио, 1974. - 288 с.2. Hanzel G. E. Handbook for calculating filters / Transl. from English edited by A.E. Znamensky. - M: Sov. radio, 1974. - 288 p.

Claims

A bandpass LC filter consisting of N parallel circuits, the first terminals of each adjacent circuit are connected to each other using N-1 coupling coils, and the second terminals of each circuit are connected to a common bus, characterized in that the first and second links are additionally introduced, each of which contains an inductor, first, second, third, fourth and fifth capacitors, wherein the first terminals of the first and second capacitors are connected to each other, the second terminal of the second capacitor is connected to the first terminal of the third capacitor and the first terminal of the inductor, the second terminal of the inductor inductance is simultaneously connected to the first terminals of the fourth and fifth capacitors, the second terminals of the first, third and fourth capacitors are connected to a common bus, the second terminal of the fifth capacitor of the first link is connected to the first terminal of the first parallel circuit, the second terminal of the fifth capacitor of the second link is connected to the first terminal N- th parallel circuit, while the first output of the first capacitor of the first link is connected to the input potential terminal of the filter, and the first output of the first capacitor of the second link is connected to the output potential terminal of the filter.