RU222013U1 - Полосовой LC-фильтр с улучшенной селективностью - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к радиоэлектронике. Технический результат - увеличение затухания в полосе задерживания. Такой результат достигается за счет того, что во входное и выходное звенья полосового LC-фильтра дополнительно введен четвертый конденсатор, первый вывод которого подключен ко второму выводу первого конденсатора, а второй вывод четвертого конденсатора соединен с общей шиной, кроме того, в фильтр дополнительно введены N идентичных секций, включенных последовательно, каждая из секций состоит из пятого и шестого конденсаторов, при этом первый вывод пятого конденсатора является входом секции, а второй вывод шестого конденсатора – выходом секции, кроме того, в фильтр введены седьмой, восьмой, девятый и десятый конденсаторы, кроме того, каждая из секций содержит вторую катушку индуктивности, первый вывод которой соединен со вторым выводом пятого конденсатора, а второй вывод катушки подключен к первому выводу шестого конденсатора, выход входного звена соединен со входом первой секции, вход выходного звена соединен со выходом N-ой секции, одновременно вход фильтра подключен к первому выводу дополнительно введенного одиннадцатого конденсатора, а выход фильтра - к первому выводу двенадцатого конденсатора. 2 ил.

Description

Полезная модель относится к радиоэлектронике и может быть использована во входных цепях радиоприемных и выходных каскадах возбудительных устройств для частотной селекции сигналов.

Для частотной селекции сигналов во входных цепях радиоприемных и входных каскадах возбудительных устройств широкое применение находят полосовые фильтры. Одно из таких схемных решений приведено в работе [1] и представляет собой лестничный фильтр, состоящий из М одинаковых звеньев, продольные ветви которого представляют собой параллельные контуры, выполненные с использованием катушек индуктивности и конденсаторов, а в поперечные ветви включены конденсаторы связи. Расчет звеньев такого фильтра приведен в работах [1,2].

Такая схема М идентичных по структуре звеньев, включенных последовательно, каждое из звеньев состоит из первого и второго конденсаторов, при этом первый вывод первого конденсатора является входом звена, а второй вывод второго конденсатора является выходом звена, второй вывод первого конденсатора соединен с первым выводом второго конденсатора, кроме того каждое звено содержит первую катушку индуктивности и третий конденсатор, первый вывод первой катушки индуктивности соединен со вторым выводом первого конденсатора, а первый вывод третьего конденсатора соединен с первым выводом второго конденсатора, вторые выводы первой катушки индуктивности и третьего конденсатора при этом соединены с общей шиной, первый вывод первого конденсатора входного звена соединен с входной потенциальной клеммой фильтра, а второй вывод второго конденсатора выходного звена - с выходной потенциальной клеммой фильтра.

Данный фильтр выбран в качестве прототипа.

Недостатком прототипа является небольшое затухание в полосе задерживания, что обусловлено асимметричностью амплитудно-частотной характеристики фильтра.

Задачей полезной модели является увеличение затухания в полосе задерживания. Поставленная задача решается тем, что в фильтре, состоящем из входного и выходного звена, каждое из которых состоит из первого и второго конденсаторов, при этом первый вывод первого конденсатора является входом звена, а второй вывод второго конденсатора является выходом звена, второй вывод первого конденсатора соединен с первым выводом второго конденсатора, кроме того каждое звено содержит первую катушку индуктивности и третий конденсатор, первый вывод первой катушки индуктивности соединен со вторым выводом первого конденсатора, а первый вывод третьего конденсатора соединен с первым выводом второго конденсатора, вторые выводы первой катушки индуктивности и третьего конденсатора при этом соединены с общей шиной, первый вывод первого конденсатора входного звена соединен с входной потенциальной клеммой фильтра, а второй вывод второго конденсатора выходного звена - с выходной потенциальной клеммой фильтра, во входное и выходное звенья дополнительно введен четвертый конденсатор, первый вывод которого подключен ко второму выводу первого конденсатора, а второй вывод четвертого конденсатора соединен с общей шиной, кроме того в фильтр дополнительно введены N идентичных по структуре секций, включенных последовательно, каждая из секций состоит из пятого и шестого конденсаторов, при этом первый вывод пятого конденсатора является входом секции, а второй вывод шестого конденсатора - выходом секции, кроме того, в фильтр введены седьмой, восьмой, девятый и десятый конденсаторы, первый вывод седьмого конденсатора соединен со первым выводом пятого конденсатора, первый вывод восьмого конденсатора подключен ко второму выводу пятого конденсатора, первый вывод девятого конденсатора соединен с первым выводом девятого конденсатора, а первый вывод десятого конденсатора - со вторым выводом шестого конденсатора, вторые выводы седьмого, восьмого, девятого и десятого конденсаторов подключены к общей шине, кроме того каждая из секций содержит вторую катушку индуктивности, первый вывод которой соединен со вторым выводом пятого конденсатора, а второй вывод катушки подключен к первому выводу шестого конденсатора, выход входного звена соединен со входом первой секции, вход выходного звена соединен со выходом N-ой секции, одновременно вход фильтра подключен к первому выводу дополнительно введенного одиннадцатого конденсатора, а выход фильтра - к первому выводу двенадцатого конденсатора, вторые выводы одиннадцатого и двенадцатого конденсаторов при этом подключены к общей шине.

Сопоставительный анализ показывает, что заявляемое устройство отличается от прототипа тем, что во входное и выходное звенья дополнительно введен четвертый конденсатор, первый вывод которого подключен ко второму выводу первого конденсатора, а второй вывод четвертого конденсатора соединен с общей шиной, кроме того в фильтр дополнительно введены N идентичных по структуре секций, включенных последовательно, каждая из секций состоит из пятого и шестого конденсаторов, при этом первый вывод пятого конденсатора является входом секции, а второй вывод шестого конденсатора - выходом секции, кроме того, в фильтр введены седьмой, восьмой, девятый и десятый конденсаторы, первый вывод седьмого конденсатора соединен с первым выводом пятого конденсатора, первый вывод восьмого конденсатора подключен ко второму выводу пятого конденсатора, первый вывод девятого конденсатора соединен с первым выводом девятого конденсатора, а первый вывод десятого конденсатора - со вторым выводом шестого конденсатора, вторые выводы седьмого, восьмого, девятого и десятого конденсаторов подключены к общей шине, кроме того каждая из секций содержит вторую катушку индуктивности, первый вывод которой соединен со вторым выводом пятого конденсатора, а второй вывод катушки подключен к первому выводу шестого конденсатора, выход входного звена соединен со входом первой секции, вход выходного звена соединен со выходом N-ой секции, одновременно вход фильтра подключен к первому выводу дополнительно введенного одиннадцатого конденсатора, а выход фильтра - к первому выводу двенадцатого конденсатора, вторые выводы одиннадцатого и двенадцатого конденсаторов при этом подключены к общей шине.

При сравнении заявляемой полезной модели не только с прототипом, но и с другими известными в науке и технике техническими решениями, не обнаружены решения, обладающие сходными признаками.

Электрическая схема полезной модели приведена на фиг.1. Фильтр состоит из входного 1 и выходного звена 2, каждое из которых состоит из первого 3 и второго конденсаторов 4, при этом первый вывод первого конденсатора является входом звена, а второй вывод второго конденсатора является выходом звена, второй вывод первого конденсатора соединен с первым выводом второго конденсатора. Кроме того каждое звено содержит первую катушку индуктивности 5 и третий конденсатор 6, первый вывод первой катушки индуктивности соединен со вторым выводом первого конденсатора, а первый вывод третьего конденсатора соединен с первым выводом второго конденсатора, вторые выводы первой катушки индуктивности и третьего конденсатора при этом соединены с общей шиной. Первый вывод первого конденсатора входного звена соединен с входной потенциальной клеммой фильтра, а второй вывод второго конденсатора выходного звена - с выходной потенциальной клеммой фильтра. Кроме того, входное и выходное звенья содержит четвертый конденсатор 7, первый вывод которого подключен ко второму выводу первого конденсатора, а второй вывод четвертого конденсатора соединен с общей шиной. Фильтр также содержит N идентичных по структуре секций 8, включенных последовательно. Каждая из секций состоит из пятого 9 и шестого 10 конденсаторов, при этом первый вывод пятого конденсатора является входом секции, а второй вывод шестого конденсатора - выходом секции. Кроме того, фильтр содержит седьмой 11, восьмой 12, девятый 13 и десятый 14 конденсаторы, при этом первый вывод седьмого конденсатора соединен с первым выводом пятого конденсатора, первый вывод восьмого конденсатора подключен ко второму выводу пятого конденсатора, первый вывод девятого конденсатора соединен с первым выводом девятого конденсатора, а первый вывод десятого конденсатора - со вторым выводом шестого конденсатора. Вторые выводы седьмого, восьмого, девятого и десятого конденсаторов подключены к общей шине. Каждая из секций содержит вторую катушку индуктивности 15, первый вывод которой соединен со вторым выводом пятого конденсатора, а второй вывод катушки подключен к первому выводу шестого конденсатора. Выход входного звена соединен с входом первой секции, вход выходного звена соединен со выходом N-ой секции, одновременно вход фильтра подключен к первому выводу одиннадцатого конденсатора 16, а выход фильтра - к первому выводу двенадцатого 17 конденсатора, вторые выводы одиннадцатого и двенадцатого конденсаторов при этом подключены к общей шине. Устройство работает следующим образом. Входное 1 и выходное 2 звенья совместно одиннадцатым конденсатором 16 и седьмым 11 конденсатором входной секции, а также двенадцатым 17 и десятым 14 конденсатором N-ой секции соответственно представляют собой полосовые фильтры на контурах с емкостными связями. Амплитудно-частотная характеристика этих фильтров имеет ассиметричный вид и характеризуется большим уровнем затухания слева от полосы пропускания. Дополнительно введенные секции 8 также представляют собой звенья полосовых фильтров с ассиметричной амплитудно-частотной характеристикой. При этом амплитудно-частотная характеристика этих звеньев имеет больший уровень затухания справа от полосы пропускания. В результате общая характеристика фильтра обладает лучшей симметрией и обеспечивает большее затухание в полосе задерживания фильтра.

На фиг.2 сплошной лилией изображена расчетная амплитудно-частотная характеристика заявленной модели четвертого порядка, а штриховой приведена расчетная характеристика прототипа такого же порядка.

Источники информации:

1. Алексеев Л.В., Знаменский А.Е., Лоткова Е.Д. Электрические фильтры метрового и дециметрового диапазонов. - М. Связь, 1976. - 280 с.

2. Ханзел Г.Е. Справочник по расчету фильтров / Пер. с англ. под ред. А.Е. Знаменского. - М.: Сов. радио, 1974. - 288 с.

Claims (1)

1. Полосовой LC-фильтр, состоящий из входного и выходного звена, каждое из которых состоит из первого и второго конденсаторов, при этом первый вывод первого конденсатора является входом звена, а второй вывод второго конденсатора является выходом звена, второй вывод первого конденсатора соединен с первым выводом второго конденсатора, кроме того, каждое звено содержит первую катушку индуктивности и третий конденсатор, первый вывод первой катушки индуктивности соединен со вторым выводом первого конденсатора, а первый вывод третьего конденсатора соединен с первым выводом второго конденсатора, вторые выводы первой катушки индуктивности и третьего конденсатора при этом соединены с общей шиной, первый вывод первого конденсатора входного звена соединен с входной потенциальной клеммой фильтра, а второй вывод второго конденсатора выходного звена - с выходной потенциальной клеммой фильтра, отличающийся тем, что во входное и выходное звенья дополнительно введен четвертый конденсатор, первый вывод которого подключен ко второму выводу первого конденсатора, а второй вывод четвертого конденсатора соединен с общей шиной, кроме того, в фильтр дополнительно введены N идентичных по структуре секций, включенных последовательно, каждая из секций состоит из пятого и шестого конденсаторов, при этом первый вывод пятого конденсатора является входом секции, а второй вывод шестого конденсатора - выходом секции, кроме того, в фильтр введены седьмой, восьмой, девятый и десятый конденсаторы, первый вывод седьмого конденсатора соединен с первым выводом пятого конденсатора, первый вывод восьмого конденсатора подключен ко второму выводу пятого конденсатора, первый вывод девятого конденсатора соединен с первым выводом шестого конденсатора, а первый вывод десятого конденсатора - со вторым выводом шестого конденсатора, вторые выводы седьмого, восьмого, девятого и десятого конденсаторов подключены к общей шине, кроме того, каждая из секций содержит вторую катушку индуктивности, первый вывод которой соединен со вторым выводом пятого конденсатора, а второй вывод катушки подключен к первому выводу шестого конденсатора, выход входного звена соединен со входом первой секции, вход выходного звена соединен с выходом N-ой секции, одновременно вход фильтра подключен к первому выводу дополнительно введенного одиннадцатого конденсатора, а выход фильтра - к первому выводу двенадцатого конденсатора, вторые выводы одиннадцатого и двенадцатого конденсаторов при этом подключены к общей шине.