RU9559U1 - Полосовой фильтр, полностью подавляющий спектр частот, лежащих вне полосы пропускания - Google Patents

Abstract

Полосовой фильтр, полностью подавляющий спектр частот, лежащих вне полосы пропускания, содержащий активную ветвь для неискаженного прохождения всего входного спектра частот, включая полезный сигнал, дополнительную ветвь, пропускающую спектр только мешающих частот, и устройство, выделяющее в виде полезного сигнала разность напряжений обеих ветвей, вычитающее - при синфазности, либо суммирующее - при противофазности этих напряжений.

Description

ПОЛОСОВОЙ ФИЛЬТР, полностью подАвляадп

СПЕКТР ЧАСТОТ, ЛЕМЩИХ ВНЕ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ.

Полезная модель относится к области радиотехники и может быть использована в избирательных устройствах для выделения амплитудно-модулированного (AM) колебания.

Фильтры,применяемые для реализации избирательных систем,осуществляют относительное ослабление,в зависимости от вносимой ими величины затухания в различные составляющие спектра электрического колебания.Чем больше различие затуханий в полосе пропускания и в полосе задерживания,тем сильнее выражены фильтрующие свойства.При прохождении через такие системы спектра частот,достигается лишь относительное изменение исходных соотношений уровней в пользу полезных составляющих.Существует множество различных вариантов исполнения избирательных систем.Однако,все они реализованы на едином принципе и,поэтому,имеют общий непреодолимый недостаток. Это- неспособность к полному уничтожению спектра частот за пределами полосы пропускания.

Избирательные системы с относительным ослаблением эффективны при отсутствии близко расположенных сильных мешающих каналов,в том числе помех. Но в современном перенасыщенном эфире такое условие не может быть обеспечено.Даже при значительном усложнении избирательных систем и приёмного тракта, в целом,задача качественного приёма AM сигнала остаётся нерешённой.Очевидно,что для решения этой задачи необходимы нетрадиционные избирательные системы,обеспечивающие абсолютное подавление мешающих частот независимо от их уровня.Такая система реализована в данной полезной модели.Предлагаемый фильтр полностью уничтожает весь спектр частот,лежащих вне полосы пропускания.Работа фильтра основана на принципе компенсации.

,,ля лпст-ижвния г .ели в фильтре применена дополнительная ветвь.:10рмирующая вгпомога ельное колебание,содержащее спектр только мешающих частот и вычитающее, либо суммирующее устройство,необходимое для получения разности двух колебаний- входного спектра частот и сформированного дополнительной ветвью спектра мешающих частот.Выбор типа устройства определяется полярностью вспомогательного колебания.Поскольку оно может быть сформировано и в обратной полярности,при подаче на входы фильтра противофазных напряжений,то для получения требуемой разности должно быть применено суммирующее устройство.

На $иг.1 приведена схема фильтра с использованием трансформатора в качестве вычитающего устройства. На Фиг. Е приведена схема фильтра с трансформатором в качестве суммирующего устройства.

Фильтр содержит две ветви и вычитающее устройство при синфазности входных колебаний обеих ветвей,либо суммирующее устройство при их противофазности. Первая ветвь содержит резистор Л/ .Вторая ветвь содержит резистор/ 2 . нагруженный высокодобротной резонансной системой.Резистор R служит для выравнивания компенсируемых напряжений обеих ветвей.Резистор г подбирается для обеспечения необходимой эквивалентной добротности кварца. Тип трансформатора и параметры определяются областью частот,в которой используется фильтр и соотношением:

(0,0,2)R ,где

-резонансная частота кварца:

(X, -индуктивность обмотки трансформатора.

бой входную смесь частот мешающих и полезного сигналов. Вспомогательное напряжение второй ветви формируется с помощью высокодобротной резонансной системы из входной смеси путём отфильтровывания полезных составляющих и содержит смесь только мешающих частот.Вычитающее,либо суммирующее устройство вырабатывает разность абсолютных значений напряжений,подаваемых на его входы с обеих ветвей фильтра.В результате взаимной компенсации мешающих частот эта разность содержит лишь напряжение полезного сигнала. В качестве высокодобротной резонансной системы,обеспечивающей наилучшие результаты и не имеющей настраиваемых элементов,использован кварцевый резонатор. При совпадении несущей частоты полезного АИ сигнала с частотой последовательного резонанса кварца,сигнал,практически полностью отфильтровывается.При параллельном резонансе AM колебание демодулируется то-есть его спектр также отфильтровывается.На колебания,лежащие вне его полосы пропускания кварц влияния не оказывает.Поэтому,на нём выделяется спектр только мешающих частот.При использовании трансформатора в качестве вычитающего устройства к одному концу первичной обмотки с заземлённой средней точкой,через активную ветвь подаётся входная смесь,а к другому концу-спектр частот с кварцевого резонатора.Фиг.1. При использовании трансформатора в качестве суммирующего устройства,напряжения подводятся к раздельным обмоткам. Фиг.2. В обоих случаях,в результате встречного включения, осуществляется взаимное уничтожение идентичных составляющих и на выходе трансформатора выделяется только спектр полезного сигнала,проходящий через активную ветвь фильтра.Напряжение на выходе существует только, когда несущая частота полезного сигнала лежит внутри полосы пропускания кварца и равно нулю при отклонении частоты за её пределы.Таким образом, предлагаемый фильтр обладает полосой пропускания равной полосе пропускания кварц,полностью подавляет спектр частот,лежащих за её пределами, однако,не вносит частотных искажений в полезный широкополосный спектр модулирующего колебания,поскольку последний передаётся через активную ветвь филтра,Область частот и назначение фильтра определяются резонансной частотой применённой высокодобротной резонансной системы. Например,при применении кварца с резонансной частотой равной промежуточной частоте приёмника AM сигналов, фильтр совместно с резистивным усилителем образуют УПЧ с полосой пропускания в несколько десятков герц без применения традиционных настраиваемых избирательных систем.

Claims (1)

1. Полосовой фильтр, полностью подавляющий спектр частот, лежащих вне полосы пропускания, содержащий активную ветвь для неискаженного прохождения всего входного спектра частот, включая полезный сигнал, дополнительную ветвь, пропускающую спектр только мешающих частот, и устройство, выделяющее в виде полезного сигнала разность напряжений обеих ветвей, вычитающее - при синфазности, либо суммирующее - при противофазности этих напряжений.