RU2504897C1 - Highly selective tunable lc bandpass filter - Google Patents
Highly selective tunable lc bandpass filter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2504897C1 RU2504897C1 RU2012142441/08A RU2012142441A RU2504897C1 RU 2504897 C1 RU2504897 C1 RU 2504897C1 RU 2012142441/08 A RU2012142441/08 A RU 2012142441/08A RU 2012142441 A RU2012142441 A RU 2012142441A RU 2504897 C1 RU2504897 C1 RU 2504897C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- capacitor
- terminal
- capacitors
- inductor
- output
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Filters And Equalizers (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое устройство относится к радиоэлектронике и может быть использовано в профессиональных радиоприемных устройствах.The proposed device relates to radio electronics and can be used in professional radio receivers.
Для частотной селекции сигналов в радиоприемных устройствах находят применение различные типы полосовых LC-фильтров. Одним из них, наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству, является фильтр, содержащий первый конденсатор, соединенный с первой катушкой индуктивности, второй вывод которой соединен со второй и третьей катушками индуктивности, второй вывод второй катушки индуктивности соединен со вторым конденсатором, вторые выводы второго конденсатора и третьей катушки индуктивности соединены с общей шиной [1]. Данная схема реализует полосовую амплитудно-частотную характеристику (АЧХ), обеспечивая полюс затухания, расположенный выше полосы пропускания, и содержит минимальное число конденсаторов, что упрощает построение перестраиваемой по частоте полосовой цепи.For the frequency selection of signals in radio receivers, various types of band-pass LC filters are used. One of them, the closest in technical essence to the proposed device, is a filter containing a first capacitor connected to the first inductor, the second output of which is connected to the second and third inductors, the second output of the second inductor is connected to the second capacitor, the second conclusions of the second the capacitor and the third inductor are connected to a common bus [1]. This scheme implements a band-frequency amplitude-frequency characteristic (AFC), providing a damping pole located above the passband and contains a minimum number of capacitors, which simplifies the construction of a frequency-tunable band-pass circuit.
Это решение выбрано в качестве прототипа. Недостатком прототипа является то, что этот фильтр обеспечивает только один полюс затухания АЧХ и, следовательно, недостаточно высокие уровень затухания в полосе задерживания и коэффициент прямоугольности.This solution is selected as a prototype. The disadvantage of the prototype is that this filter provides only one pole of the attenuation of the frequency response and, therefore, not enough high attenuation in the delay band and the coefficient of squareness.
Задача изобретения - улучшение электрических параметров фильтра (увеличение коэффициента прямоугольности АЧХ и затухания в полосе задерживания), а также расширение функциональных возможностей (обеспечение возможности перестройки фильтра).The objective of the invention is to improve the electrical parameters of the filter (increase the coefficient of squareness of the frequency response and attenuation in the delay band), as well as expand the functionality (providing the possibility of tuning the filter).
Поставленная задача решается тем, что в фильтр, содержащий в продольной ветви первый конденсатор с подключенной к нему первой катушкой индуктивности, второй вывод которой соединен со второй и третьей катушками индуктивности, второй вывод второй катушки индуктивности соединен со вторым конденсатором, вторые выводы второго конденсатора и третьей катушки индуктивности соединены с общей шиной, дополнительно введены четвертая, пятая, шестая, седьмая и восьмая катушки индуктивности, при этом четвертая, пятая и шестая катушки индуктивности подключены к первому конденсатору, второй вывод четвертой катушки индуктивности соединен с входной потенциальной клеммой устройства, второй вывод пятой катушки индуктивности соединен с общей шиной, второй вывод шестой катушки индуктивности подключен ко второму выводу первого конденсатора и одновременно к седьмой катушке индуктивности, второй вывод которой соединен с общей шиной, восьмая катушка индуктивности соединена с первыми выводами второй и третьей катушек индуктивности, второй вывод восьмой катушки индуктивности подключен к выходной потенциальной клемме устройства, кроме того, в устройство дополнительно введены первая, вторая и третья сигнальные шины, первая из них подключена к первому выводу первого конденсатора, вторая шина подключена ко второму выводу первого конденсатора, третья подключена к первому выводу второго конденсатора, к первой сигнальной шине подключена первая группа конденсаторов, вторые выводы каждого из этих конденсаторов через соответствующий электронный ключ соединены со второй сигнальной шиной, устройство содержит также вторую группу конденсаторов, первые выводы которых соединены с общей шиной, второй вывод каждого из этих конденсаторов через соответствующий электронный ключ соединен с третьей сигнальной шиной.The problem is solved in that in the filter containing in the longitudinal branch of the first capacitor with a first inductor connected to it, the second terminal of which is connected to the second and third inductors, the second terminal of the second inductor is connected to the second capacitor, the second terminals of the second capacitor and third the inductors are connected to a common bus; in addition, the fourth, fifth, sixth, seventh and eighth inductors are introduced, while the fourth, fifth and sixth inductors p connected to the first capacitor, the second terminal of the fourth inductor is connected to the input potential terminal of the device, the second terminal of the fifth inductor is connected to a common bus, the second terminal of the sixth inductor is connected to the second terminal of the first capacitor and simultaneously to the seventh inductor, the second terminal of which is connected to a common bus, the eighth inductor is connected to the first terminals of the second and third inductors, the second terminal of the eighth inductor is connected to potential terminal of the device, in addition, the first, second and third signal buses are additionally introduced into the device, the first of them is connected to the first output of the first capacitor, the second bus is connected to the second output of the first capacitor, the third is connected to the first output of the second capacitor, to the first signal the bus is connected to the first group of capacitors, the second terminals of each of these capacitors are connected to the second signal bus through the corresponding electronic key, the device also contains the second group capacitors, the first terminals of which are connected to a common bus, the second terminal of each of these capacitors is connected via a corresponding electronic key to the third signal bus.
Сопоставительный анализ показывает, что заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что в устройство дополнительно введены четвертая, пятая, шестая, седьмая и восьмая катушки индуктивности, при этом четвертая, пятая и шестая катушки индуктивности подключены к первому конденсатору, второй вывод четвертой катушки индуктивности соединен с входной потенциальной клеммой устройства, второй вывод пятой катушки индуктивности соединен с общей шиной, второй вывод шестой катушки индуктивности подключен ко второму выводу первого конденсатора и одновременно к седьмой катушке индуктивности, второй вывод которой соединен с общей шиной, восьмая катушка индуктивности соединена с первыми выводами второй и третьей катушек индуктивности, второй вывод восьмой катушки индуктивности подключен к выходной потенциальной клемме устройства, кроме того в устройство дополнительно введены первая, вторая и третья сигнальные шины, первая из них подключена к первому выводу первого конденсатора, вторая шина подключена ко второму выводу первого конденсатора, третья подключена к первому выводу второго конденсатора, к первой сигнальной шине подключена первая группа конденсаторов, второй вывод каждого из этих конденсаторов через соответствующий электронный ключ соединен со второй сигнальной шиной, устройство содержит также вторую группу конденсаторов, первые выводы которых соединены с общей шиной, второй вывод каждого из этих конденсаторов через соответствующий электронный ключ соединен с третьей сигнальной шиной.Comparative analysis shows that the claimed technical solution differs from the prototype in that the fourth, fifth, sixth, seventh and eighth inductors are additionally introduced into the device, while the fourth, fifth and sixth inductors are connected to the first capacitor, the second output of the fourth inductance is connected with the input potential terminal of the device, the second terminal of the fifth inductor is connected to a common bus, the second terminal of the sixth inductor is connected to the second terminal of the first a capacitor and simultaneously to the seventh inductor, the second terminal of which is connected to a common bus, the eighth inductor is connected to the first terminals of the second and third inductors, the second terminal of the eighth inductor is connected to the potential output terminal of the device, in addition to the device, the first, second and a third signal bus, the first of which is connected to the first terminal of the first capacitor, the second bus is connected to the second terminal of the first capacitor, and the third is connected to the first output of the second capacitor, the first group of capacitors is connected to the first signal bus, the second output of each of these capacitors is connected to the second signal bus through the corresponding electronic key, the device also contains a second group of capacitors, the first conclusions of which are connected to the common bus, the second output of each of these capacitors through the corresponding electronic key is connected to the third signal bus.
При сравнении заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими известными в науке и технике техническими решениями, не обнаружены решения, обладающие сходными признаками.When comparing the proposed solution not only with the prototype, but also with other technical solutions known in science and technology, solutions with similar features were not found.
На фиг.1 приведена электрическая схема предлагаемого устройства. Оно содержит первый конденсатор 1, к которому подключена первая катушка индуктивности 2, ко второму выводу которой подключены вторая 3 и третья 4 катушки индуктивности, ко второму выводу второй катушки индуктивности подключен второй конденсатор 5, вторые выводы третьей катушки и второго конденсатора соединены с общей шиной. Кроме того устройство содержит четвертую 6, пятую 7 и шестую 8 катушки индуктивности. При этом второй вывод четвертой катушки индуктивности соединен с входной потенциальной клеммой устройства, второй вывод пятой катушки 7 соединен с общей шиной, второй вывод шестой катушки 8 соединен со вторым выводом первого конденсатора 1. Седьмая катушка индуктивности 9 подключена ко второму выводу конденсатора 1. Восьмая катушка индуктивности 10 подключена к первым выводам катушек индуктивности 3 и 4, второй ее вывод соединен с выходной потенциальной клеммой фильтра.Figure 1 shows the electrical diagram of the proposed device. It contains the first capacitor 1, to which the
В устройство входят также первая сигнальная шина 11, подключенная к первому выводу первого конденсатора, вторая сигнальная шина 12, подключенная ко второму выводу первого конденсатора, третья сигнальная шина 13, подключенная к первому выводу второго конденсатора. Помимо этого устройство содержит первую группу конденсаторов 14, подключенных первыми выводами к первой сигнальной шине, вторые выводы этих конденсаторов через электронные ключи 15 подключены ко второй сигнальной шине. Вторая группа конденсаторов 16 подключена первыми выводами к общей шине, вторые выводы этих конденсаторов через электронные ключи 17 подключены к третьей сигнальной шине.The device also includes a first signal bus 11 connected to the first terminal of the first capacitor, a second signal bus 12 connected to the second terminal of the first capacitor, and a third signal bus 13 connected to the first terminal of the second capacitor. In addition, the device contains a first group of capacitors 14 connected by the first leads to the first signal bus, the second leads of these capacitors through electronic switches 15 are connected to the second signal bus. The second group of capacitors 16 is connected by the first conclusions to the common bus, the second conclusions of these capacitors through electronic switches 17 are connected to the third signal bus.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Первое звено, состоящее из конденсатора 1 и катушек индуктивности 2, 6, 7, 8 и 9, представляет собой полосовой фильтр первого класса по затуханию, первого класса по сопротивлению и позволяет реализовать один полюс затухания на частотах ниже средней частоты фильтра. Это звено является эквивалентом симметричного мостового фильтра, схема которого показана на фиг.2.The first link, consisting of a capacitor 1 and
На фиг.3 представлены частотные зависимости реактивных сопротивлений этой схемы.Figure 3 presents the frequency dependence of the reactance of this circuit.
С учетом обозначений, приведенных на фиг.2 и фиг.3, сопротивления ветвей этого мостового четырехполюсника можно записать в следующем виде:Given the notation shown in figure 2 and figure 3, the resistance of the branches of this bridge four-terminal can be written in the following form:
Z1=jωL1,
Для характеристического сопротивления
На частоте полюса затухания ω=ω∝ когда характеристическая постоянная передачи gc→∝,
Здесь введен коэффициент
Задаваясь величиной номинального характеристического сопротивления Zm=Zc при ω=ω0, где
Для случая, когда m>1 (полюс затухания расположен ниже частоты ω0) L1>L2, как следует из (5), и индуктивность L2 можно вынести за пределы мостовой схемы [2]. В оставшейся части схемы величина L1-L2>L4 при m2>1+2γ, где
В случае, когда m<1 (полюс затухания расположен выше частоты ω0) L1>L2, выносим за пределы моста индуктивность L1 и получим схему, приведенную на фиг.5. Заменив двухполюсник поперечной ветви этой схемы эквивалентным ему двухполюсником, состоящим параллельного соединения последовательного контура и индуктивности [5], получим схему второго звена полосового фильтра, соответствующую оставшейся части схемы фиг.1 после выделения из нее первого звена.In the case when m <1 (the attenuation pole is located above the frequency ω 0 ) L 1 > L 2 , we take the inductance L 1 outside the bridge and get the circuit shown in Fig.5. Replacing the two-terminal branch of the transverse branch of this circuit with an equivalent two-terminal network consisting of a parallel connection of the series circuit and inductance [5], we obtain the second-band filter circuit corresponding to the remaining part of the circuit of FIG. 1 after the first link is separated from it.
Таким образом, схема, приведенная на фиг.1, представляет собой двухзвенный полосовой фильтр второго класса по затуханию. При этом первое звено обеспечивает полюс затухания на частотах ниже ω0, второе - на частотах выше частоты ω0, оба звена имеют равные характеристические сопротивления и хорошо согласуются между собой.Thus, the circuit shown in figure 1, is a two-link bandpass filter of the second class of attenuation. In this case, the first link provides a damping pole at frequencies below ω 0 , the second - at frequencies above frequency ω 0 , both links have equal characteristic resistances and are in good agreement with each other.
Поскольку такой фильтр имеет второй класс по затуханию, его характеристическая фаза на частоте ω=ω0 равна π радиан и его входное сопротивление, как показано в [4], не зависит от величины Zm, которое изменяется при перестройке средней частоты, вследствие чего эта схема допускает перестройку по частоте без изменения вносимого затухания на средней частоте при неизменном нагрузочном сопротивлении.Since such a filter has a second class of attenuation, its characteristic phase at the frequency ω = ω 0 is π radian and its input impedance, as shown in [4], does not depend on the value of Z m , which changes during the tuning of the average frequency, as a result of which the circuit allows frequency tuning without changing the introduced attenuation at the middle frequency with a constant load resistance.
Для изменения частоты фильтра к каждому из двух конденсаторов подключается соответствующий дискретный конденсатор переменной емкости (ДКПЕ).To change the filter frequency, a corresponding discrete capacitor of variable capacitance (DCPE) is connected to each of two capacitors.
Поскольку фильтр содержит минимальное количество конденсаторов, он достаточно экономичен при изготовлении. Изменяя значения индуктивностей 6-7, 2-9 и 4-10, можно получать наиболее удобные для реализации ДКПЕ значения конденсаторов 1 и 5.Since the filter contains a minimum number of capacitors, it is quite economical to manufacture. By changing the values of inductances 6-7, 2-9, and 4-10, it is possible to obtain the most convenient values for capacitors 1 and 5 for the implementation of DCE.
Источники информацииInformation sources
1. Босый Н.Д. Электрические фильтры. Гостехиздат УССР, Киев, 1959 (стр.165, рис.3.23).1. Barefoot N.D. Electric filters. Gostekhizdat of the Ukrainian SSR, Kiev, 1959 (p. 165, Fig. 3.23).
2. Великий Я.И., Гельмонт З.Я., Зелях Э.В. Пьезоэлектрические фильтры. М., «Связь», 1966.2. The Great Ya.I., Helmont Z.Ya., Zelyakh E.V. Piezoelectric filters. M., "Communication", 1966.
3. Гиллемин Е.А. Синтез пассивных цепей. М., «Связь», 1970.3. Gillemin E.A. Synthesis of passive circuits. M., "Communication", 1970.
4. Яковлев А.Н., Ясинский И.М. Анализ входных сопротивлений электрических фильтров. Техника радиосвязи. Вып.14, 2009.4. Yakovlev A.N., Yasinsky I.M. Analysis of input impedances of electric filters. Radio engineering. Vol. 14, 2009.
5. Черне Х.И. Индуктивные связи и трансформации в электрических фильтрах. М., Связьиздат, 1962.5. Cerne H.I. Inductive coupling and transformations in electric filters. M., Svyazizdat, 1962.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012142441/08A RU2504897C1 (en) | 2012-10-04 | 2012-10-04 | Highly selective tunable lc bandpass filter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012142441/08A RU2504897C1 (en) | 2012-10-04 | 2012-10-04 | Highly selective tunable lc bandpass filter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2504897C1 true RU2504897C1 (en) | 2014-01-20 |
Family
ID=49948094
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012142441/08A RU2504897C1 (en) | 2012-10-04 | 2012-10-04 | Highly selective tunable lc bandpass filter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2504897C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6992528B2 (en) * | 2001-11-30 | 2006-01-31 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor device |
US20110080226A1 (en) * | 2009-10-05 | 2011-04-07 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Voltage controlled oscillator and electronic component |
RU2431920C1 (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Омский научно-исследовательский институт приборостроения (ФГУП ОНИИП) | Frequency selective device |
JP4851126B2 (en) * | 2004-06-30 | 2012-01-11 | 日置電機株式会社 | Filter element |
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 |
-
2012
- 2012-10-04 RU RU2012142441/08A patent/RU2504897C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6992528B2 (en) * | 2001-11-30 | 2006-01-31 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor device |
JP4851126B2 (en) * | 2004-06-30 | 2012-01-11 | 日置電機株式会社 | Filter element |
US20110080226A1 (en) * | 2009-10-05 | 2011-04-07 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Voltage controlled oscillator and electronic component |
RU2431920C1 (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Омский научно-исследовательский институт приборостроения (ФГУП ОНИИП) | Frequency selective device |
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 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2453985C1 (en) | Highly selective band-pass tuneable lc filter | |
RU2459349C2 (en) | Tunable lc band-pass filter | |
RU2431920C1 (en) | Frequency selective device | |
EP3487002A1 (en) | Antenna and terminal | |
RU2396702C1 (en) | Band-pass lc-filter with controlled transmission bandwidth | |
RU2516707C1 (en) | Tunable band-pass lc-filter | |
RU2671042C1 (en) | Band-rejection tunable lc-filter | |
RU170069U1 (en) | TUNABLE RECTIFIED FILTER | |
RU2402159C2 (en) | Band-pass tunable self-consistent lc-filter | |
RU2658263C2 (en) | Active band-pass filter | |
CN107005215A (en) | Variable filter circuit | |
RU2466494C1 (en) | Narrow-band tunable lc-filter | |
CN210093186U (en) | Dual complementary duplex filter | |
RU2504897C1 (en) | Highly selective tunable lc bandpass filter | |
CN104506158A (en) | Analog band pass filter | |
RU2372711C1 (en) | Bandpass high-selectivity lc-filter | |
RU133668U1 (en) | BAND ACTIVE FILTER | |
RU2444121C1 (en) | Strip discretely tuned lc-filter | |
RU156095U1 (en) | BAND ROTARY FILTER | |
RU2560785C2 (en) | Dual-split piezoelectric filter | |
JP6638214B2 (en) | Variable filter circuit and high frequency module | |
CN106415920A (en) | Phase-shift circuit | |
RU2517323C1 (en) | Tunable band-pass arc-filter | |
RU168664U1 (en) | BANDFILTER LC FILTER SUPPRESSED WITH FOCUSED INTERFERENCE IN THE FREQUENCY WORKBAND | |
RU2516756C1 (en) | Tunable band-pass lc-filter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181005 |