ПОЛОСОВОЙ ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ ФИЛЬТР

Предлагаемая полезная модель относится к радиоэлектронике и может быть использована во входных цепях радиоприемных устройств для частотной селекции сигналов.
Для частотной селекции сигналов во входных цепях радиоприемных устройств широкое применение находят полосовые перестраиваемые фильтры. Одно из таких схемных решений приведено в работе [1] и представляет собой лестничный фильтр квазиполиномиального типа, состоящий из двух одинаковых звеньев, продольные ветви которого представляют собой последовательные контура, выполненные в виде катушек индуктивности и варикапов, а в поперечные ветви включены катушки индуктивности. Расчет полузвеньев такого фильтра приведен в работе [2].
Такая схема содержит первую катушку индуктивности, первый вывод которой соединен с первым выводом второй катушки индуктивности и одновременно с входной потенциальной клеммой фильтра, при этом второй вывод первой катушки индуктивности подключен к общей шине, фильтр также содержит четыре идентичные по структуре секции, каждая из которых содержит N параллельно включенных варикапов, при этом аноды варикапов первой секции соединены со вторым выводом второй катушки индуктивности, аноды варикапов второй и третьей секций соединены друг с другом и одновременно через третью катушку индуктивности подключены к общей шине, аноды четвертой секции соединены со вторым выводом четвертой катушки индуктивности, первый вывод которой соединен с первым выводом пятой катушки индуктивности и одновременно с выходной потенциальной клеммой фильтра, при этом второй вывод пятой катушки индуктивности подключен к общей шине, кроме того катоды варикапов первой и второй секций соединены друг с другом и через первый резистор подключены к источнику напряжения, а катоды варикапов третьей и четвертой секций соединены друг с другом и через второй резистор также подключены к источнику напряжения. 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 фильтр, содержащий первую катушку индуктивности, первый вывод которой соединен с первым выводом второй катушки индуктивности, при этом второй вывод первой катушки индуктивности подключен к общей шине, фильтр также содержит четыре идентичные по структуре секции, каждая из которых содержит N параллельно включенных варикапов, при этом аноды варикапов первой секции соединены со вторым выводом второй катушки индуктивности, аноды варикапов второй и третий секций соединены друг с другом и одновременно через третью катушку индуктивности подключены к общей шине, аноды четвертой секции соединены со вторым выводом четвертой катушки индуктивности, первый вывод которой соединен с первым выводом пятой катушки индуктивности, при этом второй вывод пятой катушки индуктивности подключен к общей шине, кроме того катоды варикапов первой и второй секций соединены друг с другом и через первый резистор подключены к источнику напряжения, а катоды варикапов третей и четвертой секций соединены друг с другом и через второй резистор также подключены к источнику напряжения, согласно предложенному решению дополнительно введены шестая катушка индуктивности, включенная между входной потенциальной клеммой фильтра и первым выводом первой катушки индуктивности, а также седьмая катушка индуктивности, включенная между выходной потенциальной клеммой фильтра и первым выводом четвертой катушки индуктивности.
Сопоставительный анализ показывает, что заявляемое устройство отличается от прототипа тем, что в устройство дополнительно введены шестая катушка индуктивности, включенная между входной потенциальной клеммой фильтра и первым выводом первой катушки индуктивности, а также седьмая катушка индуктивности, включенная между выходной потенциальной клеммой фильтра и первым выводом четвертой катушки индуктивности.
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 содержит первую катушку индуктивности 1, первый вывод которой соединен с первым выводом второй катушки индуктивности 2, при этом второй вывод первой катушки индуктивности подключен к общей шине. Фильтр также содержит четыре идентичные по структуре секции, каждая из которых содержит N параллельно включенных варикапов, при этом аноды варикапов первой секции 3 соединены со вторым выводом второй катушки индуктивности, аноды варикапов второй 4 и третьей 5 секций соединены друг с другом и одновременно через третью катушку индуктивности 6 подключены к общей шине, аноды четвертой секции 7 соединены со вторым выводом четвертой катушки индуктивности 8, первый вывод которой соединен с первым выводом пятой катушки индуктивности 9, при этом второй вывод пятой катушки индуктивности подключен к общей шине. Кроме того катоды варикапов первой и второй секций соединены друг с другом и через первый резистор 10 подключены к источнику напряжения, а катоды варикапов третьей и четвертой секций соединены друг с другом и через второй резистор 11 также подключены к источнику напряжения. Дополнительно введенная шестая катушка индуктивности 12, включена между входной потенциальной клеммой фильтра и первым выводом первой катушки индуктивности, а дополнительная седьмая катушка индуктивности 13, включена между выходной потенциальной клеммой фильтра и первым выводом четвертой катушки индуктивности.
Устройство работает следующим образом.
Схема фильтра состоит из двух звеньев, каждое из которых представляет собой Г-образное полузвено полосового фильтра (фиг. 2), расчет которого приведен в [2]. Емкостные элементы в продольных ветвях фильтра выполнены с использованием варикапов. При этом для минимизации нелинейных искажений варикапы включены встречно-параллельно. Перестройка фильтра по частоте осуществляется изменением емкости варикапов за счет изменения управляющего напряжения, подаваемого на их катоды.
Введение дополнительных катушек индуктивности, включенных между входной потенциальной клеммой фильтра и входом первого звена, и выходной потенциальной клеммой фильтра и выходом второго звена, позволяет обеспечить лучшую симметричность амплитудно-частотной характеристики фильтра и тем самым улучшить затухание в полосе задерживания. На фиг. 3 сплошной лилией изображена расчетная амплитудно-частотная характеристика заявленной модели, а пунктирной приведена расчетная характеристика прототипа.
Источники информации:
1. И.В. Забегайло, А.И. Тюменцев, Т.С.Хроленко. Полосовые перестраиваемые фильтры с использованием варикапов в широком диапазоне частот. // Техника радиосвязи - 2014. Вып. 3 (23), стр. 100-106.
2. Черне Х.И. Индуктивные связи и трансформации в электрических фильтрах. Связьиздат, М., 1962.