ПОЛОСОВОЙ ФИЛЬТР, ПОЛНОСТЬЮ ПОДАВЛЯЮЩИЙ СПЕКТР ЧАСТОТ, ЛЕЖАЩИХ ВНЕ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ

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.