RU2236083C2 - High-frequency piezoelectric band filter - Google Patents

High-frequency piezoelectric band filter Download PDF

Info

Publication number
RU2236083C2
RU2236083C2 RU2002129635/09A RU2002129635A RU2236083C2 RU 2236083 C2 RU2236083 C2 RU 2236083C2 RU 2002129635/09 A RU2002129635/09 A RU 2002129635/09A RU 2002129635 A RU2002129635 A RU 2002129635A RU 2236083 C2 RU2236083 C2 RU 2236083C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
filter
piezoresonator
circuit
capacitor
Prior art date
Application number
RU2002129635/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002129635A (en
Inventor
И.М. Ясинский (RU)
И.М. Ясинский
А.Н. Яковлев (RU)
А.Н. Яковлев
Л.В. Насонова (RU)
Л.В. Насонова
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие Омский научно-исследовательский институт приборостроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие Омский научно-исследовательский институт приборостроения filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие Омский научно-исследовательский институт приборостроения
Priority to RU2002129635/09A priority Critical patent/RU2236083C2/en
Publication of RU2002129635A publication Critical patent/RU2002129635A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2236083C2 publication Critical patent/RU2236083C2/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/542—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material including passive elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

FIELD: radio electronics; frequency selection of signals.
SUBSTANCE: filter has piezoelectric resonators 1, 2, 6, 7, inductance coils with coupling windings 8, 9, and capacitors 3, 5, 10, 11. Signal arrives through matching capacitors 10, 3 at winding 8 and at piezoelectric resonator 1. Phase-inverted signal picked off coupling winding 8 goes to piezoelectric resonator 6. Currents flowing in piezoelectric resonators 1 and 6 are subtracted at loading capacitor 4. As a result transfer function of circuit equivalent to bridge circuit incorporating piezoelectric resonator in each arm is implemented. Filter circuit as a whole is equivalent to double-section bridge circuit of fourth-order band filter. Maximal passband equals double frequency gap of piezoelectric resonators used. Two capacitive dividers built around capacitors 10, 3, and 5, 11 are used in circuit for matching with loading resistors.
EFFECT: enlarged passband; improved rectangular amplitude-frequency response of filter on low-frequency end.
1 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для частотной селекции сигналов.The present invention relates to electronics and can be used for frequency selection of signals.

Известен полосовой пьезоэлектрический фильтр [1], содержащий первый и второй пьезорезонаторы, первый вывод первого пьезорезонатора через первый конденсатор соединен с общей шиной, второй вывод первого пьезорезонатора соединен с первым выводом второго пьезорезонатора и одновременно через второй конденсатор с общей шиной, второй вывод второго пьезорезонатора через третий конденсатор соединен с общей шиной.Known bandpass piezoelectric filter [1], containing the first and second piezoresonators, the first output of the first piezoresonator through the first capacitor is connected to a common bus, the second output of the first piezoresonator is connected to the first output of the second piezoresonator and simultaneously through the second capacitor with a common bus, the second output of the second piezoresonator through a third capacitor is connected to a common bus.

Недостатком известного устройства является то, что оно реализует полюса затухания, расположенные только с высокочастотной стороны от полосы пропускания фильтра, а ширина полосы пропускания не превышает 15-20% ширины частотного промежутка пьезорезонатора:A disadvantage of the known device is that it implements attenuation poles located only on the high-frequency side of the filter passband, and the passband does not exceed 15-20% of the width of the frequency gap of the piezoresonator:

ΔF=fp-fg,ΔF = f p -f g ,

где fp - частота параллельного резонанса пьезорезонатора;where f p is the frequency of the parallel resonance of the piezoresonator;

fg - частота последовательного резонанса пьезорезонатора.f g is the frequency of the series resonance of the piezoresonator.

Задача изобретения - обеспечить реализацию более широких полос пропускания и лучшую прямоугольность амплитудно-частотной характеристики фильтра с низкочастотной стороны.The objective of the invention is to ensure the implementation of wider bandwidths and better squareness of the amplitude-frequency characteristics of the filter from the low-frequency side.

Поставленная задача решается тем, что в схему фильтра введены дополнительно третий и четвертый пьезорезонаторы, первые выводы которых подключены ко второму выводу первого пьезорезонатора, первая и вторая катушки индуктивности с обмотками связи, а также четвертый и пятый конденсаторы, при этом первый вывод четвертого конденсатора является входом фильтра, а второй соединен с первым выводом первой катушки индуктивности, первый вывод обмотки связи первой катушки индуктивности соединен со вторым выводом третьего пьезорезонатора, первый вывод пятого конденсатора является выходом фильтра, а второй его вывод соединен с первым выводом второй катушки индуктивности, при этом первый вывод обмотки связи второй катушки индуктивности соединен со вторым выводом четвертого пьезорезонатора, вторые выводы первой и второй катушек индуктивности, а также вторые выводы обмоток связи первой и второй катушек индуктивности соединены с общей шиной.The problem is solved in that an additional third and fourth piezoresonators are introduced into the filter circuit, the first conclusions of which are connected to the second output of the first piezoresonator, the first and second inductors with coupling windings, and the fourth and fifth capacitors, while the first output of the fourth capacitor is an input filter, and the second is connected to the first terminal of the first inductor, the first terminal of the coupling winding of the first inductor is connected to the second terminal of the third piezoresonator, the first the water of the fifth capacitor is the output of the filter, and its second output is connected to the first output of the second inductor, while the first output of the coupling winding of the second inductor is connected to the second output of the fourth piezoresonator, the second outputs of the first and second inductors, as well as the second outputs of the coupling windings of the first and a second inductor connected to a common bus.

Сопоставительный анализ показывает, что заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что в схему введены дополнительно третий и четвертый пьезорезонаторы, первые выводы которых подключены ко второму выводу первого пьезорезонатора, первая и вторая катушки индуктивности с обмотками связи, а также четвертый и пятый конденсаторы, при этом первый вывод четвертого конденсатора является входом фильтра, а второй соединен с первым выводом первой катушки индуктивности, первый вывод обмотки связи первой катушки индуктивности соединен со вторым выводом третьего пьезорезонатора, первый вывод пятого конденсатора является выходом фильтра, а второй его вывод соединен с первым выводом второй катушки индуктивности, при этом первый вывод обмотки связи второй катушки индуктивности соединен со вторым выводом четвертого пьезорезонатора, вторые выводы первой и второй катушек индуктивности, а также вторые выводы обмоток связи первой и второй катушек индуктивности соединены с общей шиной.Comparative analysis shows that the claimed technical solution differs from the prototype in that an additional third and fourth piezoresonators are introduced into the circuit, the first conclusions of which are connected to the second output of the first piezoresonator, the first and second inductors with coupling windings, and also the fourth and fifth capacitors, this, the first terminal of the fourth capacitor is the input of the filter, and the second is connected to the first terminal of the first inductor, the first terminal of the coupling winding of the first inductor is is dined with the second terminal of the third piezoresonator, the first terminal of the fifth capacitor is the filter output, and its second terminal is connected to the first terminal of the second inductor, while the first terminal of the coupling winding of the second inductor is connected to the second terminal of the fourth piezoresonator, the second terminals of the first and second inductors as well as the second terminals of the coupling windings of the first and second inductors are connected to a common bus.

При сравнении заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими известными техническими решениями в науке и технике не обнаружены решения, обладающие сходными признаками.When comparing the proposed solution not only with the prototype, but also with other well-known technical solutions in science and technology, solutions with similar features were not found.

На чертеже приведена электрическая схема прелагаемого устройства. Устройство содержит первый 1 и второй 2 пьезорезонаторы, первый вывод первого пьезорезонатора через первый конденсатор 3 соединен с общей шиной, второй вывод первого пьезорезонатора соединен с первым выводом второго пьезорезонатора и через второй конденсатор 4 с общей шиной, второй вывод второго пьезорезонатора через третий конденсатор 5 соединен с общей шиной, кроме того, устройство содержит третий 6 и четвертый 7 пьезорезонаторы, первые выводы которых соединены и подключены ко второму выводу первого пьезорезонатора 1, первую 8 и вторую 9 катушки индуктивности с обмотками связи, а также четвертый 10 и пятый 11 конденсаторы, причем первый вывод четвертого конденсатора является входом фильтра, а второй его вывод подключен к первому выводу первой катушки индуктивности, первый вывод обмотки связи которой соединен со вторым выводом третьего пьезорезонатора, первый вывод пятого конденсатора 11 является выходом фильтра, а второй его вывод соединен с первым выводом второй катушки индуктивности 9, первый вывод обмотки связи которой соединен со вторым выводом четвертого пьезорезонатора 7, вторые выводы первой и второй катушек индуктивности, а также вторые выводы их обмоток связи соединены с общей шиной.The drawing shows the electrical circuit of the proposed device. The device contains the first 1 and second 2 piezoresonators, the first output of the first piezoresonator is connected to a common bus through a first capacitor 3, the second output of the first piezoresonator is connected to the first output of a second piezoresonator and through a second capacitor 4 with a common bus, the second output of a second piezoresonator is connected through a third capacitor 5 with a common bus, in addition, the device contains a third 6 and a fourth 7 piezoresonators, the first terminals of which are connected and connected to the second terminal of the first piezoresonator 1, the first 8 and second 9 to inductors with coupling windings, as well as the fourth 10 and fifth 11 capacitors, the first terminal of the fourth capacitor being the input of the filter, and its second terminal connected to the first terminal of the first inductor, the first terminal of the coupling winding of which is connected to the second terminal of the third piezoresonator, the first terminal the fifth capacitor 11 is the output of the filter, and its second output is connected to the first output of the second inductor 9, the first output of the coupling winding of which is connected to the second output of the fourth piezoresonate pa 7, the second terminals of the first and second inductors, and the second terminals of the windings connected to a common communication bus.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Сигнал поступает на вход фильтра и через согласующие конденсаторы 10 и 3 поступает на обмотку первой катушки индуктивности и одновременно на пьезорезонатор 1. С обмотки связи сигнал, сдвинутый по фазе на 180°, поступает на пьезорезонатор 6. Токи, протекающие через пьезорезонаторы 1 и 6, вычитаются на нагрузочном конденсаторе 4. В результате при соответствующем подборе величины элементов схемы эта часть схемы реализует передаточную функцию цепи, эквивалентной симметричной мостовой, в каждое плечо которой включен пьезорезонатор. Другая часть схемы работает аналогичным образом. Таким образом, схема устройства в целом эквивалентна двухзвенной мостовой схеме полосового фильтра четвертого порядка, максимальная ширина полосы пропускания которой равна двойному частотному промежутку используемых пьезорезонаторов, в которой для согласования с нагрузочными сопротивлениями использованы два емкостных делителя, состоящих из конденсаторов 10, 3 и 5, 11.The signal enters the filter input and through the matching capacitors 10 and 3 enters the winding of the first inductor and simultaneously to the piezo resonator 1. From the coupling winding, the signal shifted in phase by 180 ° is fed to the piezo resonator 6. The currents flowing through the piezo resonators 1 and 6, are subtracted on the load capacitor 4. As a result, with the appropriate selection of the magnitude of the circuit elements, this part of the circuit implements the transfer function of the circuit equivalent to a symmetrical bridge, in each arm of which a piezoresonator is included. The other part of the circuit works in a similar way. Thus, the device circuit is generally equivalent to a fourth-order two-link bridge circuit of a fourth-order bandpass filter, the maximum bandwidth of which is equal to the double frequency gap of the piezoelectric resonators used, in which two capacitive dividers consisting of capacitors 10, 3 and 5, 11 are used to match the load resistances .

Данное устройство прошло экспериментальную проверку, выпущен полный комплект рабочей конструкторской документации, по которой изготавливаются образцы для ряда профессиональных радиоприемных устройств.This device has passed an experimental test, a full set of working design documentation has been released, according to which samples are made for a number of professional radio receivers.

Источник информацииSourse of information

1. Пьезоэлектрические фильтры. Я.И. Великин, З.Я. Гельмонт, Э.В. Зелях. М.: Связь, 1966, стр. 177, табл. 3.12.1. Piezoelectric filters. ME AND. Velikin, Z.Ya. Helmont, E.V. Potions. M .: Communication, 1966, p. 177, tab. 3.12.

Claims (1)

Высокочастотный полосовой пьезоэлектрический фильтр, содержащий первый и второй пьезорезонаторы, первый вывод первого пьезорезонатора через первый конденсатор соединен с общей шиной, второй вывод первого пьезорезонатора соединен с первым выводом второго пьезорезонатора и одновременно через второй конденсатор с общей шиной, второй вывод второго пьезорезонатора через третий конденсатор соединен с общей шиной, отличающийся тем, что в схему фильтра введены дополнительно третий и четвертый пьезорезонаторы, первые выводы которых подключены ко второму выводу первого пьезорезонатора, первая и вторая катушки индуктивности с обмотками связи, а также четвертый и пятый конденсаторы, при этом первый вывод четвертого конденсатора является входом фильтра, а второй соединен с первым выводом первой катушки индуктивности, первый вывод обмотки связи первой катушки индуктивности соединен со вторым выводом третьего пьезорезонатора, первый вывод пятого конденсатора является выходом фильтра, а второй его вывод соединен с первым выводом второй катушки индуктивности, при этом первый вывод обмотки связи второй катушки индуктивности соединен со вторым выводом четвертого пьезорезонатора, вторые выводы первой и второй катушек индуктивности, а также вторые выводы обмоток связи первой и второй катушек индуктивности соединены с общей шиной.A high-frequency piezoelectric bandpass filter containing the first and second piezoresonators, the first output of the first piezoresonator is connected to a common bus through the first capacitor, the second output of the first piezoresonator is connected to the first output of the second piezoresonator and simultaneously through the second capacitor to the common bus, the second output of the second piezoresonator is connected through the third capacitor with a common bus, characterized in that the third and fourth piezoresonators are added to the filter circuit, the first conclusions of which are connected To the second output of the first piezoresonator, the first and second inductors with coupling windings, as well as the fourth and fifth capacitors, the first output of the fourth capacitor being the input of the filter, and the second connected to the first output of the first inductance, the first output of the coupling winding of the first inductor connected to the second output of the third piezoresonator, the first output of the fifth capacitor is the output of the filter, and its second output is connected to the first output of the second inductor, while the first A output of the second communication coil inductor is connected to the second terminal of the fourth piezo resonator, the second terminals of the first and second inductors, and the second winding connection terminals of the first and second inductors are connected to a common bus.
RU2002129635/09A 2002-11-04 2002-11-04 High-frequency piezoelectric band filter RU2236083C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002129635/09A RU2236083C2 (en) 2002-11-04 2002-11-04 High-frequency piezoelectric band filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002129635/09A RU2236083C2 (en) 2002-11-04 2002-11-04 High-frequency piezoelectric band filter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002129635A RU2002129635A (en) 2004-06-20
RU2236083C2 true RU2236083C2 (en) 2004-09-10

Family

ID=33433131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002129635/09A RU2236083C2 (en) 2002-11-04 2002-11-04 High-frequency piezoelectric band filter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2236083C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2444839C2 (en) * 2010-05-17 2012-03-10 Федеральное государственное унитарное предприятие Омский научно-исследовательский институт приборостроения (ФГУП ОНИИП) Piezoelectric band filter
RU2453985C1 (en) * 2011-03-11 2012-06-20 Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") Highly selective band-pass tuneable lc filter
RU2522295C1 (en) * 2013-01-09 2014-07-10 Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") Piezoelectric band-pass filter

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ВЕЛИКИН Я.И. и др. Пьезоэлектрические фильтры. - М.: Связь, 1966, с.351, рис. 7.1, б. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2444839C2 (en) * 2010-05-17 2012-03-10 Федеральное государственное унитарное предприятие Омский научно-исследовательский институт приборостроения (ФГУП ОНИИП) Piezoelectric band filter
RU2453985C1 (en) * 2011-03-11 2012-06-20 Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") Highly selective band-pass tuneable lc filter
RU2522295C1 (en) * 2013-01-09 2014-07-10 Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") Piezoelectric band-pass filter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105850041B (en) High frequency filter
JP5081742B2 (en) Antenna duplexer
US10250227B2 (en) Frequency-variable filter
CN101795118B (en) High frequency device, filter, duplexer, communication module, and communication apparatus
US20190341910A1 (en) Wideband piezoelectric filter with ladder-structure
CN107431477A (en) High frequency filter, front-end circuit and communication equipment
JPH1065490A (en) Saw frequency band blocking filter and electronic device using the same
US8018297B2 (en) Balanced-unbalanced conversion circuit
RU2236083C2 (en) High-frequency piezoelectric band filter
US5543756A (en) Combined crystal and LC filter
JPWO2006040923A1 (en) Duplexer
US6549100B2 (en) Surface acoustic wave lattice filter with different lattice and series arm capacitance ratios and communication device using same
CN103262411B (en) Filter component
JP2002204135A (en) High frequency low-pass filter
CN108028641A (en) Frequency varying filter, high-frequency front-end circuit
JPS5847312A (en) 4-terminal network circuit device
JPH01109811A (en) Noise filter
US11088669B2 (en) Band pass filter
RU2199817C1 (en) Piezoelectric filter
JP2001060520A (en) High-frequency choke coil
RU2444839C2 (en) Piezoelectric band filter
JPH0232626A (en) High frequency amplifier circuit
JP5703112B2 (en) Impedance conversion circuit
RU2333595C2 (en) Broad band piezoelectric filter
RU2560785C2 (en) Dual-split piezoelectric filter

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20131003

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151105