RU2493653C1 - Multichannel frequency dividing selector - Google Patents
Multichannel frequency dividing selector Download PDFInfo
- Publication number
- RU2493653C1 RU2493653C1 RU2012104876/08A RU2012104876A RU2493653C1 RU 2493653 C1 RU2493653 C1 RU 2493653C1 RU 2012104876/08 A RU2012104876/08 A RU 2012104876/08A RU 2012104876 A RU2012104876 A RU 2012104876A RU 2493653 C1 RU2493653 C1 RU 2493653C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- capacitor
- terminal
- transformer
- selector
- inductor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Filters And Equalizers (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое устройство относится к радиоэлектронике и может быть использовано в качестве преселектора профессиональных радиоприемных устройств.The proposed device relates to radio electronics and can be used as a preselector of professional radio receivers.
В профессиональной аппаратуре связи при построении преселекторов зачастую применяют набор полосовых фильтров, подключаемых к дифференциальной системе, которая состоит из многообмоточного трансформатора, имеющего первичную обмотку связи и две вторичные обмотки, соединяемые гальванически и подключенные к балансному резистору, полосовые фильтры при этом поделены на две группы, первая из которых подключена к одной вторичной обмотке, вторая группа фильтров подключена к другой вторичной обмотке [1].When constructing preselectors in professional communication equipment, a set of bandpass filters is often used, connected to a differential system, which consists of a multi-winding transformer having a primary coupling winding and two secondary windings, galvanically connected and connected to a balanced resistor, while bandpass filters are divided into two groups, the first of which is connected to one secondary winding, the second group of filters is connected to another secondary winding [1].
Такое включение фильтров позволяет провести необходимое частотное разделение рабочего диапазона частот на несколько независимых и одновременно работающих каналов, причем такая система включения фильтров обеспечивает достаточно высокий уровень развязки между каналами, минимизируя влияние входных сопротивлений фильтров первой и второй группы друг на друга. Это устройство является наиболее близким к предлагаемому техническому решению и выбрано нами в качестве прототипа.Such inclusion of filters allows the necessary frequency division of the operating frequency range into several independent and simultaneously working channels, and such a filter switching system provides a sufficiently high level of isolation between the channels, minimizing the influence of the input resistances of the filters of the first and second groups on each other. This device is the closest to the proposed technical solution and we have chosen as a prototype.
Недостатком прототипа является то. что такая система вносит дополнительное рабочее затухание в рабочих полосах каналов 3 дБ при условии, что трансформатор не имеет потерь, индуктивности его обмотки бесконечно велики, коэффициент связи между обмотками равен единице. В реальных условиях дифференциальный трансформатор увеличивает рабочее затухание до 5÷6 дБ [1], а с учетом потерь в элементах фильтров рабочее затухание может достигать 10 дБ и более.The disadvantage of the prototype is that. that such a system introduces additional working attenuation in the working bands of 3 dB channels, provided that the transformer has no losses, the inductance of its winding is infinitely large, and the coupling coefficient between the windings is unity. In real conditions, the differential transformer increases the working attenuation to 5–6 dB [1], and taking into account losses in the filter elements, the working attenuation can reach 10 dB or more.
Задача изобретения - уменьшение рабочего затухания в полосах пропускания селектора.The objective of the invention is to reduce the working attenuation in the passband of the selector.
Поставленная задача решается тем, что в селектор, содержащий многообмоточный трансформатор, состоящий из первичной обмотки, одной или нескольких вторичных индуктивно связанных между собой обмоток, а также группу полосовых фильтров, входы которых подключены к вторичным обмоткам трансформатора, выходы полосовых фильтров являются независимыми выходами селектора, дополнительно введены первый и второй конденсаторы, при этом к первому выводу первичной обмотки трансформатора подключены первый и второй конденсаторы, второй вывод первого конденсатора и второй вывод первичной обмотки трансформатора соединены с общей шиной, второй вывод второго конденсатора соединен с входной потенциальной клеммой селектора и с первыми выводами третьего конденсатора и первой катушки индуктивности, вторые выводы которых соединены с общей шиной, к каждому из выводов вторичных обмоток трансформатора подключен полосовой фильтр, состоящий из четвертого конденсатора, ко второму выводу которого подключена вторая катушка индуктивности, второй вывод которой соединен с пятым конденсатором и третьей катушкой индуктивности, второй вывод которой соединен с шестым конденсатором, второй вывод которого соединен с седьмым конденсатором и четвертой катушкой индуктивности, при этом вторые выводы пятого и седьмого конденсаторов соединены с общей шиной, а второй вывод четвертой катушки индуктивности подключен к восьмому конденсатору, второй вывод которого является выходом данного фильтра и подключен к соответствующему потенциальному выходу селектора.The problem is solved in that in a selector containing a multi-winding transformer, consisting of a primary winding, one or more secondary inductively interconnected windings, as well as a group of bandpass filters, the inputs of which are connected to the secondary windings of the transformer, the outputs of the bandpass filters are independent outputs of the selector, additionally introduced the first and second capacitors, while the first and second capacitors are connected to the first terminal of the transformer primary winding, the second terminal of the first the capacitor and the second terminal of the primary winding of the transformer are connected to a common bus, the second terminal of the second capacitor is connected to the input potential terminal of the selector and to the first terminals of the third capacitor and the first inductor, the second terminals of which are connected to the common bus, a strip is connected to each of the terminals of the secondary transformer windings a filter consisting of a fourth capacitor, to the second terminal of which a second inductor is connected, the second terminal of which is connected to the fifth capacitor and a second inductor, the second terminal of which is connected to the sixth capacitor, the second terminal of which is connected to the seventh capacitor and the fourth inductor, while the second terminals of the fifth and seventh capacitors are connected to a common bus, and the second terminal of the fourth inductor is connected to the eighth capacitor, the second terminal which is the output of this filter and is connected to the corresponding potential output of the selector.
Сопоставительный анализ показывает, что заявленное техническое решение отличается от прототипа тем, что в устройство дополнительно введены первый и второй конденсаторы, при этом к первому выводу первичной обмотки трансформатора подключены первый и второй конденсаторы, второй вывод первого конденсатора и второй вывод первичной обмотки трансформатора соединены с общей шиной, второй вывод второго конденсатора соединен с входной потенциальной клеммой селектора и с первыми выводами третьего конденсатора и цервой катушки индуктивности, вторые выводы которых соединены с общей шиной, к каждому из выводов вторичных обмоток трансформатора подключен полосовой фильтр, состоящий из четвертого конденсатора, ко второму выводу которого подключена вторая катушка индуктивности, второй вывод которой соединен с пятым конденсатором и третьей катушкой индуктивности, второй вывод которой соединен с шестым конденсатором, второй вывод которого соединен с седьмым конденсатором и четвертой катушкой индуктивности, при этом вторые выводы пятого и седьмого конденсаторов соединены с общей шиной, а второй вывод четвертой катушки индуктивности подключен к восьмому конденсатору, второй вывод которого является выходом данного фильтра и подключен к соответствующему потенциальному выходу селектора.Comparative analysis shows that the claimed technical solution differs from the prototype in that the first and second capacitors are additionally introduced into the device, while the first and second capacitors are connected to the first terminal of the transformer primary, the second terminal of the first capacitor and the second terminal of the transformer primary are connected to a common by bus, the second terminal of the second capacitor is connected to the input potential terminal of the selector and to the first terminals of the third capacitor and the inductance coil the second terminals of which are connected to a common bus, a bandpass filter consisting of a fourth capacitor is connected to each of the terminals of the secondary windings of the transformer, a second inductor is connected to the second terminal of the transformer, the second terminal of which is connected to the fifth capacitor and the third inductor, the second terminal of which is connected to a sixth capacitor, the second terminal of which is connected to the seventh capacitor and the fourth inductor, while the second terminals of the fifth and seventh capacitors are connected to a common bus, and the second output of the fourth inductor is connected to the eighth capacitor, the second output of which is the output of this filter and connected to the corresponding potential output of the selector.
При сравнении заявленного устройства не только с прототипом, но и с другими техническими решениями известными в науке и технике, не обнаружены решения, обладающие сходными признаками.When comparing the claimed device not only with the prototype, but also with other technical solutions known in science and technology, no solutions were found that have similar characteristics.
На фиг.1 приведена электрическая схема предлагаемого селектора, который состоит из многообмоточного трансформатора 1, и группы полосовых фильтров 2, при этом к первичной обмотке трансформатора подключены первый 3 и второй 4 конденсаторы, второй вывод конденсатора 4 соединен, с входной потенциальной клеммой селектора, а также с конденсатором 5 и с первой катушкой индуктивности 6. вторые выводы конденсаторов 3 и 5, катушки 6 и первичной обмотки трансформатора соединены с общей шиной, все полосовые фильтры имеют идентичную структуру, каждый из них содержит четвертый конденсатор 7 к которому подключена вторая катушка индуктивности 8, ко второму выводу которой подключены пятый конденсатор 9 и третья катушка индуктивности 10, второй вывод которой соединен с шестым конденсатором 11, к которому подключены седьмой конденсатор 12 и четвертая катушка индуктивности 13, второй вывод которой через седьмой конденсатор 14 соединен с выходом данного полосового фильтра и с одним из выходов селектора. Вторые выводы конденсаторов 9 и 12 соединены с обшей шиной.Figure 1 shows the electrical circuit of the proposed selector, which consists of a multi-winding transformer 1, and a group of bandpass filters 2, while the first 3 and second 4 capacitors are connected to the primary winding of the transformer, the second output of the capacitor 4 is connected to the input potential terminal of the selector, and also with a capacitor 5 and with the first inductor 6. The second terminals of the capacitors 3 and 5, coils 6 and the primary winding of the transformer are connected to a common bus, all bandpass filters have an identical structure, each of which x contains a fourth capacitor 7 to which a second inductor 8 is connected, to a second terminal of which a fifth capacitor 9 and a third inductor 10 are connected, a second terminal of which is connected to a sixth capacitor 11, to which a seventh capacitor 12 and a fourth inductor 13 are connected, a second terminal which through the seventh capacitor 14 is connected to the output of this band-pass filter and to one of the outputs of the selector. The second terminals of the capacitors 9 and 12 are connected to the common bus.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Если трансформатор считать идеальным (сопротивления его обмоток бесконечны), то два фильтра, подключенные к одной из вторичных обмоток, будут включены последовательно и входное сопротивление одного из них будет нагружено на активное сопротивление R источника сигнала, подключенного к первичной обмотке, и последовательно включенного реактивного сопротивления, которое имеет второй фильтр в полосе пропускания первого фильтра. В данном случае частоты срезов этой пары фильтров выбраны так. что их полосы пропускания примыкают друг к другу. Для представленной схемы реализации и выбранных таким образом частот среза входные характеристические сопротивления будут иметь вид, представленный на фиг.2. В полосе пропускания первого фильтра, настроенного ниже по частоте относительно второго фильтра, последовательно с сопротивлением источника сигнала R включено емкостное сопротивление второго фильтра. В полосе пропускания второго фильтра последовательно с сопротивлением R включено индуктивное сопротивление первого фильтра. Вблизи частоты ω2 влияние емкостной составляющей второго фильтра будет незначительным, поскольку сопротивление емкостной составляющей при приближении к частоте ω2 стремится к нулю. Индуктивное сопротивление первого фильтра вблизи частоты ω2, также невелико и оказывает несущественное влияние на входное сопротивление второго фильтра. Поскольку емкостная составляющая второго фильтра и индуктивная первого являются частотно зависимыми величинами, и их сопротивление увеличивается при увеличении отстройки от частоты ω2, их влияние на формирование амплитудно-частотной характеристики вблизи частот ω1 и ω3 возрастает. Однако это влияние может быть уменьшено, если емкость конденсатора 7 первого фильтра увеличить, а индуктивность 8 второго фильтра уменьшить. Такой метод настройки пары фильтров с соприкасающимися полосами пропускания был проверен экспериментально с применением фильтров, имеющих относительные полосы пропускания от 10% до 30%. Неравномерность АЧХ в полосах пропускания не превышала 1 дБ.If the transformer is considered ideal (the resistances of its windings are infinite), then two filters connected to one of the secondary windings will be connected in series and the input impedance of one of them will be loaded on the active resistance R of the signal source connected to the primary winding and the reactance connected in series which has a second filter in the passband of the first filter. In this case, the cutoff frequencies of this pair of filters are chosen as follows. that their bandwidths are adjacent to each other. For the presented implementation scheme and the cut-off frequencies thus selected, the input characteristic resistances will have the form shown in FIG. 2. In the passband of the first filter, tuned lower in frequency relative to the second filter, the capacitance of the second filter is connected in series with the resistance of the signal source R. In the passband of the second filter, the inductance of the first filter is connected in series with the resistance R. Near the frequency ω 2, the influence of the capacitive component of the second filter will be insignificant, since the resistance of the capacitive component approaches zero when approaching the frequency ω 2 . The inductance of the first filter near the frequency ω 2 is also small and has a negligible effect on the input resistance of the second filter. Since the capacitive component of the second filter and the inductive of the first are frequency-dependent values, and their resistance increases with an increase in detuning from the frequency ω 2 , their influence on the formation of the amplitude-frequency characteristic near the frequencies ω 1 and ω 3 increases. However, this effect can be reduced if the capacitance of the capacitor 7 of the first filter is increased and the inductance 8 of the second filter is reduced. This method of tuning a pair of filters with adjacent passbands was tested experimentally using filters having relative passbands from 10% to 30%. Frequency response in the passband did not exceed 1 dB.
При необходимости число вторичных обмоток с подключенными к ним парами фильтров может быть увеличено. При этом эти пары фильтров включаются между собой параллельно, и при большом их количестве коэффициент передачи в диапазоне частот изменяется (уменьшается к краям общего рабочего диапазона частот). Включенный на входе полосовой фильтр, составленный из конденсаторов 3, 4, 5 катушки индуктивности 6 и индуктивности первичной обмотки трансформатора, помимо согласования системы фильтров с источником сигнала и получения наиболее приемлемых значений параметров трансформатора (индуктивность фильтра на его выходе шунтирует идеальный трансформатор) выполняет роль амплитудного выравнивателя. Коэффициент передачи при отстройке от его средней частоты может быть увеличен за счет соответствующего изменения коэффициента нагрузки и частот среза.If necessary, the number of secondary windings with filter pairs connected to them can be increased. At the same time, these filter pairs are switched on in parallel with each other, and with a large number of them the transmission coefficient in the frequency range changes (decreases to the edges of the general operating frequency range). The band-pass filter included at the input, composed of capacitors 3, 4, 5 of the inductor 6 and the inductance of the transformer primary, in addition to matching the filter system with the signal source and obtaining the most acceptable transformer parameters (the filter inductance bypasses the ideal transformer at its output) acts as an amplitude transformer equalizer. The transmission coefficient during the detuning from its average frequency can be increased due to a corresponding change in the load coefficient and cutoff frequencies.
Использование схемы предложенного селектора было проверено экспериментально на группе фильтров УКВ-диапазона. При использовании катушек индуктивности с добротностью 100 ед. неравномерность АЧХ каждого из фильтров не превышала 1,5 дБ. Рабочее затухание в полосах пропускания различных фильтров отличается друг от друга не более чем на 2,5 дБ, рабочее затухание в полосах пропускания селектора не превышало 4 дБ.The use of the proposed selector circuit was tested experimentally on a group of VHF filters. When using inductors with a quality factor of 100 units. uneven frequency response of each of the filters did not exceed 1.5 dB. The working attenuation in the passbands of various filters differs from each other by no more than 2.5 dB, the working attenuation in the passbands of the selector did not exceed 4 dB.
Таким образом, схема предложенного селектора позволяет существенно улучшить коэффициент передачи в рабочих полосах частот по сравнению с многополосными устройствами частотного разделения каналов, выполненных на основе известных дифференциальных систем.Thus, the scheme of the proposed selector can significantly improve the transmission coefficient in the working frequency bands in comparison with multiband devices for frequency separation of channels made on the basis of known differential systems.
Источники информацииInformation sources
1. Плешков Н.Г., Зингеренко A.M., Лавриш B.C., Климович В.Ф., Изаксон Б.К. Техника дальней связи. Изд. ВКАС, Ленинград, 1951, стр.101-105, 277-279.1. Pleshkov N.G., Zingerenko A.M., Lavrish B.C., Klimovich V.F., Isakson B.K. Telecommunication technology. Ed. VKAS, Leningrad, 1951, pp. 101-105, 277-279.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012104876/08A RU2493653C1 (en) | 2012-02-10 | 2012-02-10 | Multichannel frequency dividing selector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012104876/08A RU2493653C1 (en) | 2012-02-10 | 2012-02-10 | Multichannel frequency dividing selector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012104876A RU2012104876A (en) | 2013-08-20 |
| RU2493653C1 true RU2493653C1 (en) | 2013-09-20 |
Family
ID=49162505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012104876/08A RU2493653C1 (en) | 2012-02-10 | 2012-02-10 | Multichannel frequency dividing selector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2493653C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2101863C1 (en) * | 1991-06-19 | 1998-01-10 | Севастопольское конструкторское бюро радиосвязи | Narrow-band preselector |
| US7643809B1 (en) * | 2001-02-08 | 2010-01-05 | National Semiconductor Corporation | Method and apparatus for tuning RF integrated LC filters |
| RU2396701C2 (en) * | 2008-10-23 | 2010-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" | Variable lc-band-pass filter |
| RU2431920C1 (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Омский научно-исследовательский институт приборостроения (ФГУП ОНИИП) | Frequency selective device |
-
2012
- 2012-02-10 RU RU2012104876/08A patent/RU2493653C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2101863C1 (en) * | 1991-06-19 | 1998-01-10 | Севастопольское конструкторское бюро радиосвязи | Narrow-band preselector |
| US7643809B1 (en) * | 2001-02-08 | 2010-01-05 | National Semiconductor Corporation | Method and apparatus for tuning RF integrated LC filters |
| RU2396701C2 (en) * | 2008-10-23 | 2010-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" | Variable lc-band-pass filter |
| RU2431920C1 (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Омский научно-исследовательский институт приборостроения (ФГУП ОНИИП) | Frequency selective device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012104876A (en) | 2013-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7468642B2 (en) | Multi band pass filters | |
| RU2453985C1 (en) | Highly selective band-pass tuneable lc filter | |
| RU2431920C1 (en) | Frequency selective device | |
| EP3394986A1 (en) | Multi-harmonic matching networks | |
| RU2560792C1 (en) | Harmonic filter of short-wave transmitter | |
| RU2601200C2 (en) | Harmonic filter for short-wave transmitter | |
| RU2538299C2 (en) | Harmonic filter of short-wave transmitter | |
| RU2546309C1 (en) | Harmonic filter for short-wave transmitter | |
| RU2402159C2 (en) | Band-pass tunable self-consistent lc-filter | |
| CN104506158A (en) | Analog band pass filter | |
| RU2396704C1 (en) | Multi-channel filtration unit | |
| RU2493653C1 (en) | Multichannel frequency dividing selector | |
| RU2466494C1 (en) | Narrow-band tunable lc-filter | |
| RU2691762C1 (en) | M-channel frequency-selective device | |
| RU2444121C1 (en) | Strip discretely tuned lc-filter | |
| RU2469468C1 (en) | Band-pass lc-filter with rejection of concentrated interference in service frequency band | |
| RU156095U1 (en) | BAND ROTARY FILTER | |
| RU2527745C1 (en) | Frequency-selective device | |
| RU2541195C2 (en) | Harmonic filter for short-wave transmitter | |
| RU168664U1 (en) | BANDFILTER LC FILTER SUPPRESSED WITH FOCUSED INTERFERENCE IN THE FREQUENCY WORKBAND | |
| RU2643458C1 (en) | M channel frequency selective device | |
| RU2722340C1 (en) | M-channel frequency-selective device | |
| RU2727615C1 (en) | M-channel frequency-selective device | |
| RU2525120C2 (en) | Multichannel filtration unit | |
| RU2685979C1 (en) | Short-wave transmitter harmonic filter |