RU2396702C1 - Band-pass lc-filter with controlled transmission bandwidth - Google Patents

Band-pass lc-filter with controlled transmission bandwidth Download PDF

Info

Publication number
RU2396702C1
RU2396702C1 RU2008152467/09A RU2008152467A RU2396702C1 RU 2396702 C1 RU2396702 C1 RU 2396702C1 RU 2008152467/09 A RU2008152467/09 A RU 2008152467/09A RU 2008152467 A RU2008152467 A RU 2008152467A RU 2396702 C1 RU2396702 C1 RU 2396702C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
filter
inductor
terminal
capacitor
coil
Prior art date
Application number
RU2008152467/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008152467A (en
Inventor
Лилия Владиславовна Насонова (RU)
Лилия Владиславовна Насонова
Игорь Михайлович Ясинский (RU)
Игорь Михайлович Ясинский
Андрей Николаевич Яковлев (RU)
Андрей Николаевич Яковлев
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 RU2008152467/09A priority Critical patent/RU2396702C1/en
Publication of RU2008152467A publication Critical patent/RU2008152467A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2396702C1 publication Critical patent/RU2396702C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Filters And Equalizers (AREA)
  • Networks Using Active Elements (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: band-pass LC-filter with controlled transmission bandwidth which consists of first and second inductor coils whose first leads are connected to a first capacitor and a third inductor coil whose second leads are connected to a common bus, also contains fourth and fifth inductor coils, second and third capacitors and two varicaps, where the fourth inductor coil is connected to the input potential terminal of the filter and the second lead of this coil is connected to first leads of the second capacitor and the first varicap. The fifth inductor coil is connected to the output potential terminal of the filter and the second lead of this coil is connected to first leads of the third capacitor and the second varicap. Second leads of the varicaps, second and third capacitors are connected to the common bus.
EFFECT: control of transmission bandwidth during operation.
2 dwg

Description

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в профессиональных радиоприемных устройствах, в измерительной технике.The invention relates to electronics and can be used in professional radio receivers, in measuring equipment.

В современных приемопередающих устройствах магистральной радиосвязи используются различного вида селекторы, выполненнные с применением полосовых LC-фильтров, обеспечивающие подавление радиопомех и формирование спектров излучаемых сигналов. В качестве полосовых фильтров используется ряд известных схем, из которых наиболее близкой к предлагаемому решению является схема, состоящая из первой и второй катушек индуктивности, первые выводы которых соединены между собой и одновременно подключены к третьей катушке индуктивности и первому конденсатору, вторые выводы которых соединены с общей шиной [1], с.292, таблица 3.In modern transceiver devices of the main radio communication, various types of selectors are used, made with the use of band-pass LC filters, which provide suppression of radio noise and the formation of spectra of emitted signals. As a bandpass filter, a number of known circuits are used, of which the closest to the proposed solution is a circuit consisting of the first and second inductors, the first terminals of which are interconnected and simultaneously connected to the third inductor and the first capacitor, the second terminals of which are connected to a common bus [1], p.292, table 3.

Этот вариант схемы выбран в качестве прототипа, поскольку имеет более высокое затухание на частотах, расположенных выше полосы пропускания (в сравнении с другими звеньями полосовых LC-фильтров).This version of the circuit is chosen as a prototype, since it has a higher attenuation at frequencies located above the passband (in comparison with other links of bandpass LC filters).

Недостатком этого фильтра является то, что он имеет первый класс по характеристическому сопротивлению и первый класс по затуханию, и может использоваться только для реализации постоянной полосы пропускания.The disadvantage of this filter is that it has a first class of characteristic impedance and a first class of attenuation, and can only be used to implement a constant bandwidth.

Задачей изобретения является улучшение коэффициента прямоугольности амплитудно-частотной характеристики фильтра и расширение его функциональных возможностей, а именно: обеспечение регулирования его ширины полосы пропускания в процессе эксплуатации.The objective of the invention is to improve the coefficient of squareness of the amplitude-frequency characteristics of the filter and the expansion of its functionality, namely: ensuring the regulation of its bandwidth during operation.

Поставленная задача решается тем, что в фильтр, содержащий первую и вторую катушки индуктивности, первые выводы которых соединены между собой и одновременно подключены к третьей катушке индуктивности и первому конденсатору, вторые выводы третьей катушки и конденсатора соединены при этом с общей шиной, дополнительно введены четвертая и пятая катушки индуктивности, второй и третий конденсаторы, первый и второй варикапы, при этом четвертая катушка индуктивности соединена с входной потенциальной клеммой фильтра, второй вывод этой катушки соединен со вторым выводом первой катушки индуктивности, со вторым конденсатором и первым варикапом, пятая катушка индуктивности подключена к выходной потенциальной клемме фильтра, второй вывод пятой катушки индуктивности соединен со вторым выводом второй катушки индуктивности, с третьим конденсатором и вторым варикапом, вторые выводы второго и третьего конденсаторов, а также первого и второго варикапов соединены с общей шиной.The problem is solved in that in the filter containing the first and second inductors, the first terminals of which are connected to each other and simultaneously connected to the third inductor and the first capacitor, the second terminals of the third coil and capacitor are connected with a common bus, the fourth and the fifth inductor, the second and third capacitors, the first and second varicaps, while the fourth inductor is connected to the input potential terminal of the filter, the second output of this coil connected to the second terminal of the first inductor, with the second capacitor and the first varicap, the fifth inductor is connected to the output potential terminal of the filter, the second terminal of the fifth inductor is connected to the second terminal of the second inductor, with the third capacitor and second varicap, the second terminals of the second and third capacitors, as well as the first and second varicaps are connected to a common bus.

Сопостовительный анализ показывает, что заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что в устройство дополнительно введены четвертая и пятая катушки индуктивности, второй и третий конденсаторы, а также первый и второй варикапы, причем четвертая каушка индуктивности подключена к входной потенциальной клемме фильтра, второй вывод этой катушки соединен со вторым выводом первой катушки индуктивности, со вторым конденсатором и первым варикапом, пятая катушка индуктивности соединена с выходной потенциальной клеммой фильтра, второй вывод пятой катушки соединен со вторым выводом второй катушки индуктивности, с третьим конденсатором и вторым варикапом, вторые выводы второго и третьего конденсаторов, а также первого и второго варикапов подключены к общее шине.Comparative analysis shows that the claimed technical solution differs from the prototype in that the fourth and fifth inductors, the second and third capacitors, as well as the first and second varicaps are additionally introduced into the device, and the fourth inductor is connected to the potential input terminal of the filter, the second output of this the coil is connected to the second terminal of the first inductor, to the second capacitor and the first varicap, the fifth inductor is connected to the output potential terminal of the filter a, the second terminal of the fifth coil is connected to the second terminal of the second inductor, with the third capacitor and the second varicap, the second terminals of the second and third capacitors, as well as the first and second varicaps are connected to a common bus.

При сравнениии 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, no solutions are found that have similar characteristics.

На фигуре 1 приведена электрическая схема предложенного устройства. Полосовой LC-фильтр с регулируемой шириной полосы пропускания состоит из первой катушки индуктивности 1, второй катушки индуктивности 2, первые выводы которых соединены и подключены к первым выводам третьей катушки индуктивности 3 и первого конденсатора 4, вторые выводы которых соединены с общей шиной, четвертая катушка индуктивности 5 подключена к входной потенциальной клемме фильтра, второй вывод этой индуктивности подключен ко второму выводу первой катушки и первым выводам второго конденсатора 6 и первого варикапа 7, пятая катушка индуктивности 8 подключена к выходной потенциальной клемме фильтра, второй вывод этой катушки соединен со вторым выводом второй катушки 2, с первыми выводами второго конденсатора 9 и второго варикапа 10, вторые выводы конденсаторов 6 и 9 и варикапов 7 и 10 соединены с общей шиной.The figure 1 shows the electrical circuit of the proposed device. The band-pass LC filter with an adjustable bandwidth consists of a first inductor 1, a second inductor 2, the first terminals of which are connected and connected to the first terminals of the third inductor 3 and the first capacitor 4, the second terminals of which are connected to a common bus, the fourth inductor 5 is connected to the input potential terminal of the filter, the second terminal of this inductance is connected to the second terminal of the first coil and the first terminals of the second capacitor 6 and the first varicap 7, the fifth inductor ciency 8 is connected to a potential output terminal of the filter, a second terminal of the coil connected to the second terminal of the second coil 2, to first terminals of second capacitor 9 and a second varicap 10, the second terminals of capacitors 6 and 9 and the varicap 7 and 10 are connected to a common bus.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Часть фильтра, состоящая из индуктивных элементов 1, 2, 3 и конденсаторов 4, 6, 9, представляет собой симметричную цепь (катушки индуктивности 1 и 2, равно как и конденсаторы 6 и 9 выбираются равными) и в соответствии с теоремой бисекции Бартлетта [2] стр.170÷174 может быть представлена в виде симметричного мостового эквивалента, в ветви которого включены реактивные сопротивления Za и Zв. Частотные зависимости сопротивлений Za и Zв показаны на фигуре 2а, на фигуре 2б показана частотная зависимость характеристического сопротивления этого фильтра.The part of the filter, consisting of inductive elements 1, 2, 3 and capacitors 4, 6, 9, is a symmetrical circuit (inductors 1 and 2, as well as capacitors 6 and 9 are chosen equal) and in accordance with Bartlett’s bisection theorem [2 ] p. 170 ÷ 174 can be represented as a symmetrical bridge equivalent, in the branches of which are included reactances Z a and Z c . The frequency dependences of the resistances Z a and Z in are shown in figure 2a, figure 2b shows the frequency dependence of the characteristic resistance of this filter.

Как видно из графиков фигуры 2 полоса пропускания фильтра расположена между частотами ω1 и ω3, фильтр имеет второй класс по сопротивлению и второй класс по затуханию, в то время как прототипы имеют первый класс по затуханию и первый класс по сопротивлению. По сравнению с прототипом он имеет большее затухание в полосе задерживания и более крутые скаты характеристики рабочего затухания. Кроме того, характеристический фазовый сдвиг на частоте ω2 равен π радиан. Это, в свою очередь, означает, что при выборе нагрузок фильтра на входе и выходе произвольным образом, но равными друг другу, рабочее затухание фильтра на частоте ω2 будет равно нулю (см. формулы 4.1 и 4.2 с.194 [3]). Следовательно, в данной схеме одновременное изменение нагрузочных сопротивлений на входе Rн1 и выходе Rн2, при условии, что Rн1=Rн2=R0<Z0 (здесь Z0 - характеристическое сопротивление фильтра на частоте ω2, см. фигуру 2a) приводит к уменьшению полосы пропускания фильтра вследствие увеличения отношения Z0/R0 (что также следует из формулы 4.1 и 4.2 [3]) при отстройке от частоты ω2. Это положение проверено экспериментально, при этом уменьшение полосы пропускания фильтра практически пропорционально отношению Z0/R0.As can be seen from the graphs of figure 2, the filter passband is located between the frequencies ω 1 and ω 3 , the filter has a second class of resistance and a second class of attenuation, while the prototypes have a first class of attenuation and a first class of resistance. Compared with the prototype, it has a greater attenuation in the retention band and steeper slopes of the working attenuation characteristics. In addition, the characteristic phase shift at a frequency of ω 2 is π radians. This, in turn, means that when choosing the filter loads at the input and output in an arbitrary way, but equal to each other, the working attenuation of the filter at a frequency of ω 2 will be zero (see formulas 4.1 and 4.2 p.194 [3]). Therefore, in this scheme, the simultaneous change in load resistances at the input R n1 and output R n2 , provided that R n1 = R n2 = R 0 <Z 0 (here Z 0 is the characteristic filter resistance at a frequency of ω 2 , see figure 2a ) leads to a decrease in the passband of the filter due to an increase in the ratio Z 0 / R 0 (which also follows from formulas 4.1 and 4.2 [3]) during the detuning from the frequency ω 2 . This position has been tested experimentally, while reducing the filter passband is almost proportional to the ratio Z 0 / R 0 .

Для того чтобы устанавливать необходимые нагрузочные сопротивления фильтра при неизменных значениях внешних нагрузочных сопротивлений в устройствах, где эксплуатируется фильтр, на входе и выходе предлагаемого устройства введены звенья фильтров нижних частот (ФНЧ), каждое из которых выполнено в виде катушки индуктивности и варикапа. При изменении емкости варикапа изменяется частота среза ФНЧ и изменяется входное сопротивление с П-образной стороны ФНЧ.In order to establish the necessary filter load resistances at constant external load resistances in the devices where the filter is operated, low-pass filter links (LPF) are introduced at the input and output of the proposed device, each of which is designed as an inductance coil and a varicap. When the capacitance of the varicap changes, the cut-off frequency of the low-pass filter changes and the input resistance from the U-shaped side of the low-pass filter changes.

Было установлено, что для фильтра на частоту 30 МГц с полосой пропускания 1 МГц при изменении емкостей ФНЧ от 6 до 21 пФ при индуктивности каждого из них 2,4 мкГн полоса пропускания уменьшилась 9 раз.It was found that for a filter at a frequency of 30 MHz with a bandwidth of 1 MHz with a change in the low-pass filter capacities from 6 to 21 pF with an inductance of each of them 2.4 μH, the passband decreased 9 times.

Таким образом, изменяя величину управляющего напряжения на варикапах в предложенной схеме фильтра, можно в достаточно широких пределах регулировать ширину полосы пропускания.Thus, by changing the magnitude of the control voltage across the varicaps in the proposed filter circuit, it is possible to control the bandwidth within a fairly wide range.

Источники информацииInformation sources

1. Черне Х.И. Индуктивные связи и трансформации в электрических фильтрах. Связьиздат, 1962.1. Cerne H.I. Inductive coupling and transformations in electric filters. Svyazizdat, 1962.

2. Гиллемин Е.А. Синтез пассивных цепей. Изд. «Связь», М., 1970.2. Gillemin E.A. Synthesis of passive circuits. Ed. "Communication", M., 1970.

3. Белецкий А.Ф. Теоретические основы электропроводной связи, ч. III. Синтез реактивных четырехполюсников и электрических фильтров. Связьиздат, 1959.3. Beletsky A.F. Theoretical Foundations of Conductive Communication, Part III. Synthesis of reactive quadripoles and electric filters. Svyazizdat, 1959.

Claims (1)

Полосовой LC-фильтр с регулируемой шириной полосы пропускания, состоящий из первой и второй катушек индуктивности, первые выводы которых соединены между собой, а также с третьей катушкой индуктивности и первым конденсатором, вторые выводы третьей катушки индуктивности и первого конденсатора соединены с общей шиной, отличающийся тем, что в схему устройства дополнительно введены четвертая и пятая катушки индуктивности, второй и третий конденсаторы, первый и второй варикапы, при этом четвертая катушка индуктивности подключена к входной потенциальной клемме устройства, а второй ее вывод соединены со вторым выводом первой катушки индуктивности, с первыми выводами второго конденсатора и первого варикапа, пятая катушка индуктивности подключена к выходной потенциальной клемме устройства, а второй ее вывод соединен со вторым выводом второй катушки индуктивности, с первым выводом третьего конденсатора и с первым выводом второго варикапа, вторые выводы второго и третьего конденсаторов, а также первого и второго варикапов соединены с общей шиной. Band-pass LC filter with an adjustable bandwidth, consisting of the first and second inductors, the first terminals of which are connected to each other, as well as the third inductor and the first capacitor, the second terminals of the third inductor and the first capacitor are connected to a common bus, characterized in that the fourth and fifth inductors, the second and third capacitors, the first and second varicaps are additionally introduced into the device circuit, while the fourth inductor is connected to the input the potential terminal of the device, and its second terminal is connected to the second terminal of the first inductor, with the first terminals of the second capacitor and the first varicap, the fifth inductor is connected to the potential output terminal of the device, and its second terminal is connected to the second terminal of the second inductor, with the first terminal the third capacitor and with the first output of the second varicap, the second conclusions of the second and third capacitors, as well as the first and second varicaps are connected to a common bus.
RU2008152467/09A 2008-12-29 2008-12-29 Band-pass lc-filter with controlled transmission bandwidth RU2396702C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008152467/09A RU2396702C1 (en) 2008-12-29 2008-12-29 Band-pass lc-filter with controlled transmission bandwidth

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008152467/09A RU2396702C1 (en) 2008-12-29 2008-12-29 Band-pass lc-filter with controlled transmission bandwidth

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008152467A RU2008152467A (en) 2010-07-10
RU2396702C1 true RU2396702C1 (en) 2010-08-10

Family

ID=42684241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008152467/09A RU2396702C1 (en) 2008-12-29 2008-12-29 Band-pass lc-filter with controlled transmission bandwidth

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2396702C1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
RU2513764C2 (en) * 2012-07-02 2014-04-20 Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения"(ОАО "ОНИИП") Band-pass lc filter with reflection compensation in stop-band
RU2513762C2 (en) * 2012-07-19 2014-04-20 Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") Band-pass lc filter with constant input resistance in stop-bands
RU2536392C2 (en) * 2013-02-14 2014-12-20 Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") Narrow-band lc-filter
RU2538299C2 (en) * 2013-04-01 2015-01-10 Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") Harmonic filter of short-wave transmitter
RU168664U1 (en) * 2016-09-21 2017-02-14 Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП") BANDFILTER LC FILTER SUPPRESSED WITH FOCUSED INTERFERENCE IN THE FREQUENCY WORKBAND
RU207251U1 (en) * 2021-05-31 2021-10-20 Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП") INTEGRAL BELT LINE LC FILTER
RU224101U1 (en) * 2023-10-02 2024-03-19 Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП") LC Bandpass Filter with Improved Squareness

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
RU2513764C2 (en) * 2012-07-02 2014-04-20 Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения"(ОАО "ОНИИП") Band-pass lc filter with reflection compensation in stop-band
RU2513762C2 (en) * 2012-07-19 2014-04-20 Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") Band-pass lc filter with constant input resistance in stop-bands
RU2536392C2 (en) * 2013-02-14 2014-12-20 Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") Narrow-band lc-filter
RU2538299C2 (en) * 2013-04-01 2015-01-10 Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") Harmonic filter of short-wave transmitter
RU168664U1 (en) * 2016-09-21 2017-02-14 Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП") BANDFILTER LC FILTER SUPPRESSED WITH FOCUSED INTERFERENCE IN THE FREQUENCY WORKBAND
RU207251U1 (en) * 2021-05-31 2021-10-20 Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП") INTEGRAL BELT LINE LC FILTER
RU224101U1 (en) * 2023-10-02 2024-03-19 Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП") LC Bandpass Filter with Improved Squareness
RU224418U1 (en) * 2023-10-02 2024-03-22 Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП") LC bandpass filter with improved stopband attenuation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008152467A (en) 2010-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2396702C1 (en) Band-pass lc-filter with controlled transmission bandwidth
US10009010B2 (en) Resonator device and high frequency filter
RU2453985C1 (en) Highly selective band-pass tuneable lc filter
EP2266161B1 (en) Tunable matching network circuit topology selection
RU2459349C2 (en) Tunable lc band-pass filter
US8018297B2 (en) Balanced-unbalanced conversion circuit
US9331658B2 (en) Filter circuit
RU2402159C2 (en) Band-pass tunable self-consistent lc-filter
KR101295229B1 (en) Variable impedance matching circuit
CN111355469A (en) Filter circuit and filter for generating extra transmission zero
RU2466494C1 (en) Narrow-band tunable lc-filter
RU2444121C1 (en) Strip discretely tuned lc-filter
JP6638214B2 (en) Variable filter circuit and high frequency module
RU156095U1 (en) BAND ROTARY FILTER
RU2469468C1 (en) Band-pass lc-filter with rejection of concentrated interference in service frequency band
RU135864U1 (en) ACTIVE FILTER
RU171584U1 (en) Tunable notch filter
CN113014222A (en) Band-pass filter circuit and electronic equipment
RU2560785C2 (en) Dual-split piezoelectric filter
CN106415920A (en) Phase-shift circuit
RU168664U1 (en) BANDFILTER LC FILTER SUPPRESSED WITH FOCUSED INTERFERENCE IN THE FREQUENCY WORKBAND
RU2495523C2 (en) Tunable rejection lc filter
RU2520422C1 (en) Rejection lc-filter
CN219554940U (en) Frequency hopping filter
RU2504897C1 (en) Highly selective tunable lc bandpass filter

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141230