RU2513764C2 - Band-pass lc filter with reflection compensation in stop-band - Google Patents

Band-pass lc filter with reflection compensation in stop-band

Info

Publication number
RU2513764C2
RU2513764C2 RU2012127556/08A RU2012127556A RU2513764C2 RU 2513764 C2 RU2513764 C2 RU 2513764C2 RU 2012127556/08 A RU2012127556/08 A RU 2012127556/08A RU 2012127556 A RU2012127556 A RU 2012127556A RU 2513764 C2 RU2513764 C2 RU 2513764C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
capacitor
lead
band
output
filter
Prior art date
Application number
RU2012127556/08A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012127556A (en
Inventor
Игорь Михайлович Ясинский
Андрей Николаевич Яковлев
Александр Иванович Тюменцев
Лилия Владиславовна Насонова
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения"(ОАО "ОНИИП")
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 Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения"(ОАО "ОНИИП") filed Critical Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения"(ОАО "ОНИИП")
Priority to RU2012127556/08A priority Critical patent/RU2513764C2/en
Publication of RU2012127556A publication Critical patent/RU2012127556A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2513764C2 publication Critical patent/RU2513764C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Filters And Equalizers (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: disclosed device relates to radio electronics and can be used as input selecting circuits of professional-grade radio receivers. The band-pass LC filter with reflection compensation in the stop-band, having multiple cascade-connected links with an identical structure, each having a first inductance coil, the first lead of which is the input of the link, the second lead being connected to a first capacitor, the second lead of which is connected to second and third capacitors, the second lead of the second capacitor is connected to a common bus, the second lead of the third capacitor is connected to a second inductance coil, the second lead of which is the output of the link, wherein the first lead of the first inductance coil of the first link is connected to a fourth capacitor and a third inductance coil, wherein the second lead of a fourth capacitor is connected through a first resistor to the common bus, and the second lead of the third inductance coil is connected through a second resistor to the common bus.
EFFECT: improved standing wave ratio at the input of the band-pass circuit in stop-bands.
4 dwg

Description

Предлагаемое устройство относится к радиоэлектронике и может быть использовано в качестве входных селектирующих цепей профессиональных радиоприемных устройств.The proposed device relates to radio electronics and can be used as input selector circuits of professional radio receivers.

В радиоприемных устройствах магистральной радиосвязи в качестве входных цепей используются различные типы полосовых LC-фильтров, задачей которых является обеспечение предварительной селекции принимаемых сигналов, обеспечение согласования с антенной при максимально возможном коэффициенте передачи в полосе пропускания фильтра.Various types of LC bandpass filters are used as input circuits in radio receiving devices of the mainline radio communication, the task of which is to provide preliminary selection of the received signals, to ensure matching with the antenna at the maximum possible transmission coefficient in the passband of the filter.

Одним из вариантов реализации полосовой входной цепи является полосовой фильтр, состоящий из нескольких звеньев, каждое из которых содержит первую катушку индуктивности, первый вывод которой является входом звена, второй ее вывод подключен к первому конденсатору, второй вывод которого соединен со вторым и третьим конденсаторами, второй вывод второго конденсатора соединен с общей шиной, второй вывод третьего конденсатора соединен со второй катушкой индуктивности, при этом второй вывод второй катушки индуктивности является выходом звена [1]. Данный фильтр является наиболее близким аналогом к предлагаемому решению и выбран в качестве прототипа. Он содержит минимально возможное число катушек индуктивности, что позволяет реализовать максимальный коэффициент передачи входного устройства. Необходимое затухание в полосе задерживания обеспечивается соответствующим выбором числа звеньев.One of the options for implementing a strip input circuit is a band filter, consisting of several links, each of which contains a first inductor, the first output of which is an input of the link, its second output is connected to the first capacitor, the second output of which is connected to the second and third capacitors, and the second the output of the second capacitor is connected to a common bus, the second output of the third capacitor is connected to the second inductor, while the second output of the second inductor is the output of a [1]. This filter is the closest analogue to the proposed solution and is selected as a prototype. It contains the smallest possible number of inductors, which allows to realize the maximum transfer coefficient of the input device. The necessary attenuation in the delay band is provided by an appropriate choice of the number of links.

Недостаткам фильтра-прототипа является то, что его входное сопротивление в полосах задерживания является реактивным и не обеспечивает согласования с активной нагрузкой источника сигнала, которое обеспечивало бы сколь-либо приемлемый коэффициент стоячей волны.The disadvantages of the filter prototype is that its input impedance in the delay bands is reactive and does not provide coordination with the active load of the signal source, which would provide any acceptable coefficient of the standing wave.

Задачей изобретения является улучшение коэффициента стоячей волны на входе полосовой цепи в полосах задерживания.The objective of the invention is to improve the coefficient of a standing wave at the entrance of a strip circuit in the delay bands.

Поставленная задача решается тем, что в полосовой фильтр, содержащий несколько каскадно включенных, идентичных по структуре звеньев, каждое из которых имеет первую катушку индуктивности, первый вывод которой является входом звена, второй ее вывод подключен к первому конденсатору, второй вывод которого соединен со вторым и третьим конденсаторами, при этом второй вывод второго конденсатора соединен с общей шиной, второй вывод третьего конденсатора соединен со второй катушкой индуктивности, второй вывод которой является выходом данного звена, дополнительно вводятся четвертый конденсатор, третья катушка индуктивности, первый и второй резисторы, при этом к первому выводу первой катушки индуктивности первого звена подключены четвертый конденсатор и третья катушка индуктивности, причем второй вывод четвертого конденсатора через первый резистор соединен с общей шиной, а второй вывод третьей катушки индуктивности через второй резистор соединен с общей шиной.The problem is solved in that in a band-pass filter containing several cascade-connected, identical in structure links, each of which has a first inductor, the first output of which is the input of the link, its second output is connected to the first capacitor, the second output of which is connected to the second and third capacitors, while the second terminal of the second capacitor is connected to a common bus, the second terminal of the third capacitor is connected to the second inductor, the second terminal of which is the output of this Vienna, an additional fourth capacitor, a third inductor, first and second resistors are introduced, while a fourth capacitor and a third inductor are connected to the first output of the first inductor of the first link, the second output of the fourth capacitor connected to the common bus through the first resistor and the second output the third inductor through the second resistor is connected to a common bus.

Сопоставительный анализ показывает, что заявленное решение отличается от прототипа тем, что к первому выводу первой катушки индуктивности первого звена подключены четвертый конденсатор и третья катушка индуктивности, причем второй вывод четвертого конденсатора через первый резистор соединен с общей шиной, а второй вывод третьей катушки индуктивности через второй резистор соединен с общей шиной.Comparative analysis shows that the claimed solution differs from the prototype in that the fourth capacitor and the third inductor are connected to the first output of the first inductance coil of the first link, the second output of the fourth capacitor connected to the common bus through the first resistor, and the second output of the third inductance through the second the resistor is connected to a common bus.

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 представлена электрическая схема заявленного устройства. Фильтр содержит несколько одинаковых по структуре звеньев полосового фильтра 1, каждое из звеньев содержит первую катушку индуктивности 2, подключенную к первому конденсатору 3, второй вывод которого соединен со вторым 4 и третьим 5 конденсаторами, второй вывод третьего конденсатора соединен со второй катушкой индуктивности 6. Кроме того, в схему фильтра введены четвертый конденсатор 7 и третья катушка индуктивности 8, первые выводы которых подключены к первому выводу первой катушки индуктивности. Второй вывод четвертого конденсатора 7 через первый резистор 9 соединен с общей шиной, второй вывод третьей катушки индуктивности 8 через второй резистор 10 соединен с общей шиной.Figure 1 presents the electrical circuit of the claimed device. The filter contains several identical in structure links of the band-pass filter 1, each of the links contains a first inductor 2 connected to the first capacitor 3, the second output of which is connected to the second 4 and third 5 capacitors, the second output of the third capacitor is connected to the second inductor 6. In addition Moreover, the fourth capacitor 7 and the third inductor 8 are introduced into the filter circuit, the first terminals of which are connected to the first output of the first inductor. The second output of the fourth capacitor 7 through the first resistor 9 is connected to a common bus, the second output of the third inductor 8 through a second resistor 10 is connected to a common bus.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Полосовой фильтр 1 формирует амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) устройства и имеет характеристическое сопротивление второго класса, частотная зависимость которого представлена на фиг.2. В полосе частот от ω1 до ω2 его характеристическое сопротивление является активным, в полосе частот от нуля до ω1 - емкостным, на частотах от ω2 и выше - индуктивным. При увеличении отстройки от краев полосы пропускания модуль входного сопротивления фильтра возрастает.The band-pass filter 1 forms the amplitude-frequency characteristic (AFC) of the device and has a characteristic resistance of the second class, the frequency dependence of which is presented in figure 2. In the frequency band from ω 1 to ω 2 its characteristic resistance is active, in the frequency band from zero to ω 1 - capacitive, at frequencies from ω 2 and above - inductive. With an increase in detuning from the edges of the passband, the filter input resistance module increases.

Цепь, состоящая из конденсатора 7, емкость которого обозначим через C1, и резистора 9 величиной R1 будет шунтировать входное сопротивление исходного фильтра. При этом проводимость этой цепи равнаA circuit consisting of a capacitor 7, the capacitance of which is denoted by C 1 , and a resistor 9 of value R 1 will bypass the input resistance of the original filter. In this case, the conductivity of this circuit is

Y 1 = j ω C 1 1 + j ω C 1 R 1 = j ω C 1 + ω 2 C 1 2 R 1 1 + ω 2 C 1 2 R 1 2                                                       ( 1 )

Figure 00000001
Y one = j ω C one one + j ω C one R one = j ω C one + ω 2 C one 2 R one one + ω 2 C one 2 R one 2 ( one )
Figure 00000001

Реальную часть проводимости Y1 и ее модуль можно представить в видеThe real part of the conductivity Y 1 and its modulus can be represented as

Re Y 1 = 1 R 1 Q 1 2 1 + Q 1 2                                                                        ( 2 )

Figure 00000002
Re Y one = one R one Q one 2 one + Q one 2 ( 2 )
Figure 00000002

| Y 1 | = 1 R 1 Q 1 1 + Q 1 2

Figure 00000003
, где | | | Y one | | | = one R one Q one one + Q one 2
Figure 00000003
where

Q1=ωC1R1 - приведенная добротность цепи.Q 1 = ωC 1 R 1 - reduced quality factor of the chain.

ReY1 и | Y 1 |

Figure 00000004
изменяются от нуля до величины 1 R 1
Figure 00000005
с ростом частоты. На частотах, когда Q1>1, входное сопротивление фильтра шунтируется этой цепью и приближается к величине R1.ReY 1 and | | | Y one | | |
Figure 00000004
vary from zero to magnitude one R one
Figure 00000005
with increasing frequency. At frequencies when Q 1 > 1, the input impedance of the filter is bridged by this circuit and approaches R 1 .

Вторая цепь, состоящая из индуктивности 9 величиной L2 и резистора 10, величина которого равна R2, также шунтирует входное сопротивление фильтра. 1. Проводимость этой цепи определяется выражениемThe second circuit, consisting of an inductance 9 of value L 2 and a resistor 10, the value of which is equal to R 2 , also shunts the input resistance of the filter. 1. The conductivity of this circuit is determined by the expression

Y 2 = R 2 j ω L 2 R 2 2 + ω 2 L 2 2

Figure 00000006
Y 2 = R 2 - j ω L 2 R 2 2 + ω 2 L 2 2
Figure 00000006

Re Y 2 = 1 R 2 1 1 + Q 2 2                                                                                ( 3 )

Figure 00000007
Re Y 2 = one R 2 one one + Q 2 2 ( 3 )
Figure 00000007

| Y 2 | = 1 R 2 1 + Q 2 2

Figure 00000008
, где Q 2 = ω L 2 R 2
Figure 00000009
. | | | Y 2 | | | = one R 2 one + Q 2 2
Figure 00000008
where Q 2 = ω L 2 R 2
Figure 00000009
.

Величины | Y 2 |

Figure 00000010
и ReY2 с изменением частоты от нуля до бесконечности уменьшаются от величины, равной 1 R 2
Figure 00000011
до нуля. На частотах, когда ω L 2 R 2 < 1
Figure 00000012
, сопротивление этой цепи приближается к R2 а затем по мере увеличения частоты возрастает.Quantities | | | Y 2 | | |
Figure 00000010
and ReY 2 with a change in frequency from zero to infinity decrease from a value equal to one R 2
Figure 00000011
to zero. At frequencies when ω L 2 R 2 < one
Figure 00000012
, the resistance of this circuit approaches R 2 and then increases with increasing frequency.

Таким образом, совместное влияние этих двух цепей при соответствующем выборе их параметров (например, при R1=R2=Rн и Q1=Q2≈0,5÷1,0 на средней частоте фильтра) приводит к выравниванию входного сопротивления фильтра в полосах задерживания. Входное сопротивление фильтра может быть приближено на этих частотах к сопротивлению источника сигнала, энергия источника выделяется на резисторах 9 и 10. Это позволяет сравнительно простым способом улучшить коэффициент стоячей волны.Thus, the combined influence of these two circuits with an appropriate choice of their parameters (for example, when R 1 = R 2 = R n and Q 1 = Q 2 ≈0.5 ÷ 1.0 at the average filter frequency) leads to equalization of the input filter resistance in detention bands. The input filter resistance can be approximated at these frequencies to the resistance of the signal source, the energy of the source is released on the resistors 9 and 10. This allows a relatively simple way to improve the standing wave coefficient.

На фиг.3 приведена АЧХ полосового фильтра на частоту 40 МГц с полосой пропускания 15 МГц, схема которого с включением корректирующих цепей показана на фиг.4. Коэффициент стоячей волны (КСВ) в полосе пропускания фильтра равен 1,5÷1,6, в полосах задерживания он составляет 1,8÷1,9. На краях полосы пропускания КСВ равен 3,1. Вносимое затухание в полосе пропускания 2,9 дБ при добротности катушек индуктивности 100 ед.Figure 3 shows the frequency response of a band-pass filter at a frequency of 40 MHz with a bandwidth of 15 MHz, a diagram of which with the inclusion of corrective circuits is shown in figure 4. The standing wave coefficient (SWR) in the passband of the filter is 1.5 ÷ 1.6, in the delay bands it is 1.8 ÷ 1.9. At the edges of the passband, the SWR is 3.1. Insertion attenuation in a passband of 2.9 dB at a quality factor of inductors of 100 units

Источник информацииThe source of information

Н.Е.Плешков, A.M.Зингеренко, B.C.Лавриш, В.Ф.Климович, Б.К.Изаксон. Техника дальней связи. -Л.:ВКАС, 1951, стр.220, рис.181.N.E. Pleshkov, A.M. Zingerenko, B.C. Lavrish, V.F. Klimovich, B.K. Isakson. Telecommunication technology. -L.: VKAS, 1951, p. 220, Fig. 181.

Claims (1)

Полосовой LC-фильтр с компенсацией отражений в полосе задерживания, содержащий несколько каскадно включенных, идентичных по структуре звеньев, каждое из которых имеет первую катушку индуктивности, первый вывод которой является входом звена, второй ее вывод подключен к первому конденсатору, второй вывод которого соединен со вторым и третьим конденсаторами, при этом второй вывод второго конденсатора соединен с общей шиной, второй вывод третьего конденсатора соединен со второй катушкой индуктивности, второй вывод которой является выходом данного звена, отличающийся тем, что к первому выводу первой катушки индуктивности первого звена подключены четвертый конденсатор и третья катушка индуктивности, причем второй вывод четвертого конденсатора через первый резистор соединен с общей шиной, а второй вывод третьей катушки индуктивности через второй резистор соединен с общей шиной. A band-pass LC filter with compensation for reflections in the delay band, which contains several cascade-connected, identical in structure links, each of which has a first inductance coil, the first output of which is the input of the link, its second output is connected to the first capacitor, the second output of which is connected to the second and a third capacitor, wherein the second terminal of the second capacitor is connected to a common bus, the second terminal of the third capacitor is connected to a second inductor, the second terminal of which is the output this link, characterized in that the fourth capacitor and the third inductor are connected to the first output of the first inductance coil of the first link, the second output of the fourth capacitor connected to the common bus through the first resistor and the second output of the third inductance connected to the common bus through the second resistor.
RU2012127556/08A 2012-07-02 2012-07-02 Band-pass lc filter with reflection compensation in stop-band RU2513764C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012127556/08A RU2513764C2 (en) 2012-07-02 2012-07-02 Band-pass lc filter with reflection compensation in stop-band

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012127556/08A RU2513764C2 (en) 2012-07-02 2012-07-02 Band-pass lc filter with reflection compensation in stop-band

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012127556A RU2012127556A (en) 2014-01-10
RU2513764C2 true RU2513764C2 (en) 2014-04-20

Family

ID=49884148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012127556/08A RU2513764C2 (en) 2012-07-02 2012-07-02 Band-pass lc filter with reflection compensation in stop-band

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2513764C2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080195180A1 (en) * 2006-06-08 2008-08-14 Greatbatch Ltd. Low loss band pass filter for rf distance telemetry pin antennas of active implantable medical devices
WO2009103242A1 (en) * 2008-02-22 2009-08-27 赵明慧 Redundancy-eliminating filter for electric circuit
RU2396702C1 (en) * 2008-12-29 2010-08-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" Band-pass lc-filter with controlled transmission bandwidth
RU2429560C1 (en) * 2010-06-16 2011-09-20 Федеральное государственное унитарное предприятие Омский научно-исследовательский институт приборостроения (ФГУП ОНИИП) Band-pass piezoelectric filter
US20120081193A1 (en) * 2010-09-30 2012-04-05 Denso Corporation Band elimination filter providing attenuation within wide range of frequencies
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

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080195180A1 (en) * 2006-06-08 2008-08-14 Greatbatch Ltd. Low loss band pass filter for rf distance telemetry pin antennas of active implantable medical devices
WO2009103242A1 (en) * 2008-02-22 2009-08-27 赵明慧 Redundancy-eliminating filter for electric circuit
RU2396702C1 (en) * 2008-12-29 2010-08-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" Band-pass lc-filter with controlled transmission bandwidth
RU2429560C1 (en) * 2010-06-16 2011-09-20 Федеральное государственное унитарное предприятие Омский научно-исследовательский институт приборостроения (ФГУП ОНИИП) Band-pass piezoelectric filter
US20120081193A1 (en) * 2010-09-30 2012-04-05 Denso Corporation Band elimination filter providing attenuation within wide range of frequencies
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

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012127556A (en) 2014-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2453985C1 (en) Highly selective band-pass tuneable lc filter
US10250227B2 (en) Frequency-variable filter
EP2649727A2 (en) Mems tunable notch filter frequency automatic control loop systems and methods
US8018297B2 (en) Balanced-unbalanced conversion circuit
GB451633A (en) Improvements in or relating to electrical wave filters
RU2459349C2 (en) Tunable lc band-pass filter
US20160344092A1 (en) Variable filter circuit and radio communication device
RU2402159C2 (en) Band-pass tunable self-consistent lc-filter
CN104506158B (en) A kind of analog bandpass filter
US7504906B2 (en) Method for manufacturing an equalizer
CN108028641B (en) Variable frequency filter and high frequency front end circuit
RU2513764C2 (en) Band-pass lc filter with reflection compensation in stop-band
CN114900149B (en) Low-pass filter and optical communication testing device
US9973166B2 (en) Phase shift circuit
RU156095U1 (en) BAND ROTARY FILTER
US3449696A (en) Dual section all pass lattice filter wherein nonlinearities of two sections cancel
RU2469468C1 (en) Band-pass lc-filter with rejection of concentrated interference in service frequency band
RU2513762C2 (en) Band-pass lc filter with constant input resistance in stop-bands
RU2560785C2 (en) Dual-split piezoelectric filter
RU2517323C1 (en) Tunable band-pass arc-filter
CN110071351A (en) A kind of tunable band bandpass filter based on across coupling line
CN211791460U (en) Low-pass filter
RU2610835C2 (en) Input device of single-channel multiband radio receiver
RU2544769C2 (en) Bandpass filter
RU2019022C1 (en) Active rc filter

Legal Events

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

Effective date: 20140703