Перестраиваемый полосовой фильтр: Перестраиваемые фильтры | Analog Devices

Содержание

Универсальный перестраиваемый активный фильтр с регулировкой частоты и добротности.

Полосовой фильтр, режекторный фильтр, фильтр нижних (ФНЧ) и верхних частот
(ФВЧ) в одном флаконе.

Хорошо, когда всё хорошо, и от фильтра требуется стабильная работа на фиксированной частоте при заданном параметре добротности. Такие схемотехнические решения мы подробно рассмотрели на предыдущей странице.
Иногда, однако, возникает необходимость построения такой схемы, в которой резонансную частоту, добротность и коэффициент передачи было бы можно настраивать независимо друг от друга. А если в качестве бонуса возникает возможность придавать полученному изделию АЧХ различных типов фильтров, то тут уже, как говорится, не устройство, а – сам себе и швец, и жнец, и в дуду игрец.

На Рис.1 приведена схема фильтра, удовлетворяющая этим требованиям. Важной особенностью схемы является то, что она в зависимости от того, какой выход используется, работает одновременно как селективный (полосовой), заграждающий (режекторный), фильтр нижних частот и фильтр верхних частот.

Рис.1

Расчёт элементов схемы следует производить исходя из простейших формул:
К_{передачи} = R₁/P₁ ; Q_{(добротность)} = P₂/R₂ ; F_{(частота)} = 1/(2*π*P₃*C₁) .

Частота среза/резонанса/режекции рассчитывается точно так же, как у простейших RC фильтров первого порядка. Для удобства перенесу сюда таблицу для расчёта этой частоты при фиксированных значениях сопротивления сдвоенного потенциометра Р3 и ёмкости конденсатора С1.

Теоретически, параметр добротности, при котором сохраняется устойчивость схемы без срыва в генерацию, может достигать 100.

Однако повышение значения этого параметра выше единицы скорее важны для полосового и режекторного фильтров. У ФНЧ и ФВЧ при Q>1 изменяется форма АЧХ и они начинают приобретать свойства полосовых фильтров.
Продемонстрирую это утверждение диаграммами.

Рис.2

На Рис.2 сверху приведена АЧХ фильтра верхних частот с частотой среза 1кГц и добротностью, равной единице. Крутизна спада АЧХ этого фильтра в полосе подавления составляет – около 12 дБ/октаву, что эквивалентно фильтру Баттерворта 2-го порядка.
На Рис.2 снизу приведена АЧХ того же фильтра с добротностью, равной 10. Как можно увидеть, наряду с увеличением крутизны спада АЧХ, сама АЧХ напоминает нечто среднее между ФВЧ и ПФ.

И для сравнения на Рис.3 приведу АЧХ полосового фильтра при тех же самых значениях добротности

Рис.3

Ну вот, совсем другой коленкор! То, что доктор прописал, причём, для режекторного фильтра – картина будет несколько иной. На Рис.4 рассмотрим АЧХ РФ при тех же значениях добротности.

Рис.4

Здесь при увеличении параметра добротности, наряду с сужением полосы подавления, наблюдается и отчётливое снижение глубины режекции.

Вот такой он, северный олень – этот универсальный активный фильтр с регулировкой частоты и добротности.

На самом деле, данное схемотехническое решение является основой различных промышленных ИМС – программируемых универсальных фильтров. Они представляют собой устройства различных видов АЧХ и порядков (вплоть до 8-го), реализуемых за счёт последовательного включения каскадов, подобных описанному фильтру 2-го порядка.
Естественным образом, регулировка параметров ИМС ведётся не посредством вульгарного кручения переменных резисторов, а методом, основанном на периодической коммутации частотозадающих конденсаторов КМОП ключами и называемом в миру – методом коммутируемых (переключаемых) конденсаторов.

Но это уже другая песня и её мы исполним в другом гала-концерте, а на следующей странице перейдём к расчёту LC – фильтров.

Перестраиваемый полосовой фильтр на переключаемых конденсаторах

Устройство относится к радиотехнике и может использоваться для частотной селекции сигналов в приемных и передающих устройствах.

Для предварительной и дополнительной частотной селекции сигналов приемопередающих устройств KB и УКВ радиосвязи используются перестраиваемые полосовые фильтры, выполненные на сосредоточенных LC-элементах. Одними из важнейших характеристик данных фильтров являются полоса пропускания фильтра, характеризующая интервал частот, в котором коэффициент передачи фильтра сохраняется в заданных пределах, а также избирательность, характеризующая ослабление сигнала при заданной отстройке от центральной частоты полосы пропускания фильтра.

Известен полосовой фильтр, представляющий собой последовательно соединенные катушки индуктивности. Между точками соединения входящих в состав данного фильтра катушек индуктивности и общей шиной подключены параллельные контуры, состоящие из параллельно включенных катушки индуктивности и конденсатора (Босый Н.Д. Электрические фильтры. – Киев, 1960, стр.169, рис.3,28). Недостатком данного полосового фильтра является то, что он выполнен на заданную центральную частоту и не имеет возможности перестройки по частоте.

Известен также полосовой перестраиваемый LC-фильтр (патент RU 2 516 707, H03H 7/12), представляющий собой каскадное соединение двух звеньев полосовых фильтров. Данный фильтр имеет возможность перестройки по частоте, что реализовано путем изменения величин емкостей конденсаторов, входящих в состав фильтра. В качестве конденсаторов переменной емкости использованы варикапы.

Однако варикап является нелинейным элементом, поэтому при прохождении через него сигнала, особенно большой мощности, на выходе фильтра появляются паразитные составляющие, отсутствовавшие в исходном сигнале. Таким образом, применение варикапов приводит к нежелательному ограничению возможности фильтрации мощных сигналов. Однако данный фильтр обладает недостатком, заключающимся в использовании варикапов в качестве конденсаторов переменной емкости. Кроме того, в описании устройства отсутствует информация о возможности улучшения характеристик фильтра путем увеличения количества звеньев для увеличения избирательности.

Наиболее близким аналогом по технической сущности к предлагаемому является перестраиваемый полосовой фильтр по патенту RU 2 380 825, H03H 7/12, принятый за прототип.

На фиг.1 представлена схема устройства-прототипа, где обозначено:

1 – полосовой фильтр;

1.1…1.N – звенья полосового фильтра;

2 – коммутатор;

3 – магазин конденсаторов;

L_перв., L_втор. – первая и вторая.

Устройство-прототип содержит цепи последовательно соединенных катушек индуктивности, число которых равно N+1, к каждой точке соединения соседних катушек индуктивностей этой цепи подключены соответствующий конденсатор и соответствующая катушка индуктивности, вторые выводы которых соединены с общей шиной. Такое соединение указанных элементов образует N-звенный (1.1…1.N) полосовой фильтр 1. Первая L_перв и вторая L_втор.катушки индуктивности включены соответственно на входе и выходе полосового фильтра 1. Коммутатор 2 содержит N+2 входа, соединенные соответственно с N+2 промежуточными выходами устройства, а его М выходов соединены с М входами магазина конденсаторов 3, содержащего группу конденсаторов, разбитых на N+2 группы, подключаемые к промежуточным входам устройства через коммутатор 2.

Устройство-прототип работает следующим образом.

При определенном положении ключей коммутатора 2 отдельные конденсаторы, находящиеся в магазине конденсаторов 3, или их группы подключаются к промежуточным входам устройства. В этом случае устройство представляет собой N каскадно включенных полосовых фильтров, на входе и выходе этой цепи включены полузвенья фильтров нижних частот (ФНЧ). При уменьшении величин емкостей конденсаторов, подключаемых параллельно поперечным ветвям полосового фильтра 1, частота настройки фильтра увеличится.

Однако устройство-прототип обладает существенным недостатком, который заключается в том, что сложно обеспечить регулировку полосы пропускания с широкой на более узкую, а это приводит к ограничению получения более высокого значения избирательности.

Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, заключается в уменьшении ширины полосы пропускания и улучшении избирательности фильтра.

Для решения поставленной задачи в перестраиваемый полосовой фильтр, содержащий коммутатор, магазин конденсаторов и N каскадно включенных звеньев полосового фильтра, каждое звено которого состоит из двух последовательно соединенных катушек индуктивности, к точке соединения которых подключены соответствующие конденсатор и катушка индуктивности, вторые выводы которых соединены с общей шиной, кроме того, точки соединения соседних последовательно соединенных катушек индуктивности каждого звена образуют N промежуточных выхода полосового фильтра и подключены к соответствующим N входам коммутатора, М выходов которого соединены с соответствующими входами магазина конденсаторов, согласно изобретению, в каждое звено полосового фильтра введены дополнительная выходная катушка индуктивности, одним выводом подключенная к выходу звена, а другим – к общей шине, при этом дополнительная выходная катушка индуктивности предыдущего звена является дополнительной входной для последующего звена; вход первого звена и выход последнего звена являются соответственно входом и выходом полосового фильтра, кроме того, к входу первого звена подключена дополнительная входная катушка индуктивности, другой вывод которой соединен с общей шиной.

На фиг.2 изображена электрическая схема предлагаемого устройства, где обозначено:

1 – полосовой фильтр;

1.1…1.N – звенья полосового фильтра;

2 – коммутатор;

3 – магазин конденсаторов;

L₁…L_N – последовательно соединенные катушки индуктивности;

L_К1…L_KN – катушки индуктивности контура звеньев полосового

фильтра;

С₁… C_N – конденсаторы контура звеньев полосового фильтра;

L_Д1…L_ДN+1 – дополнительные катушки индуктивности.

Предлагаемое устройство содержит N каскадно включенных звеньев 1.1…1.N полосового фильтра 1, коммутатор 2 и магазин конденсаторов 3. Каждое звено 1.1…1.N полосового фильтра 1 состоит из двух последовательно соединенных катушек индуктивности L_i, к точке соединения которых подключены соответствующие конденсатор С_Ki и индуктивность L_Кi, вторые выводы которых соединены с общей шиной, кроме того, точки соединения соседних катушек индуктивности L₁–_{,… – , образуют N промежуточных выхода полосового фильтра 1 и подключены к соответствующим N входам коммутатора 2, М выходов которого соединены с соответствующими входами магазина конденсаторов 3. Конденсатор переменной емкости реализован в виде магазина конденсаторов 3 и коммутатора 2. При этом к выходу каждого звена 1.1…1.N полосового фильтра 1 подключена дополнительная катушка индуктивности , которая является выходной для предыдущего и входной для последующего звена. Кроме того, между входом первого звена 1.1 и общей шиной включена дополнительная входная катушка индуктивности . Причем вход первого звена 1.1 и выход последнего звена 1.N являются соответственно входом и выходом полосового фильтра 1.}

Схема отдельного (в частности, первого) звена 1.1 полосового фильтра изображена на фиг. 3. Каждое звено стоит из первой катушки индуктивности L₁ и последовательно соединенной с ней второй катушки индуктивности L₂^I. К точке соединения первой L₁ и второй L₂^I катушек индуктивности подключены параллельно соединенные катушка индуктивности L_K1 и конденсатор переменной емкости C_1,образующие LC-контур. В предлагаемом устройстве конденсатор переменной емкости реализован в виде магазина конденсаторов и коммутатора.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Для введения дополнительной индуктивной связи между звеньями осуществим следующие преобразования.

Для этого воспользуемся теоремой Нортона [1].

В схему звена введены идеальные трансформаторы с коэффициентами трансформации 1:n и n:1 между каждой из двух последовательно включенных катушек индуктивности и параллельно включенным контуром, состоящим из катушки индуктивности и конденсатора, подключенных к общей шине. Идеальный трансформатор может быть заменен его эквивалентной схемой [2], после чего схема звена полосового фильтра приобретает вид, изображенный на фиг.3.

Для пояснения работы предлагаемого устройства введем следующие обозначения для номиналов элементов, входящих в состав схемы:

1) полосового фильтра-прототипа:

L1 – для входной и выходной катушки индуктивности;

2L1 – для остальных последовательно включенных катушек индуктивности;

L2 – для катушек индуктивности L_K1 … L_KN параллельного контура;

C₁ – для каждого конденсатора параллельного контура;

2) предлагаемого полосового фильтра:

L3 – для L_Д1… L_ДN+1;

– для L_Д2 … L_ДN;

L4 – для L₁ …L_N+1последовательно соединенных катушек индуктивности;

L5 – для катушек индуктивности L_K1 … L_KN параллельного контура;

C2 – для каждого конденсатора C_K параллельного контура.

Каждая из последовательно включенных катушек индуктивности полосового фильтра преобразуется в две последовательно соединенные катушки индуктивности . К точкам соединения этих пар катушек соответственно подключены дополнительные катушки индуктивности . При этом дополнительная катушка индуктивности соединена с входом первого звена 1.1, который является входом полосового фильтра 1. Дополнительная катушка индуктивности соединена с выходом последнего звена 1.N, который является выходом полосового фильтра 1.

Для такой замены является необходимым соблюдение условия . Значения элементов схемы, изображенной на фиг.3 могут быть вычислены, исходя из следующих соотношений:

Благодаря наличию дополнительно введенной индуктивной связи между звеньями, имеется возможность регулировать ширину полосы пропускания такого фильтра. Рассмотрим работу фильтра, состоящего из двух последовательно соединенных звеньев, на примере двух первых звеньев предлагаемого устройства, представленных на фиг. 4. Индуктивная связь между звеньями формируется за счет катушек индуктивности L₄ и L₃.

Параллельно включенные катушки индуктивности L₃ ( и на фиг. 4) можно заменить одной с вдвое меньшим значением индуктивности L₃/2 ( на фиг. 2).

Коэффициент связи k между контурами:

в данном случае будет иметь значение [2].

Полоса пропускания фильтра располагается в пределах

где ω0 – центральная частота фильтра, – нижняя частота среза фильтра, – верхняя частота среза фильтра, что позволяет добиться необходимой ширины полосы пропускания фильтра путем изменения коэффициента связи. Например, при L3=200мГн и L4=100мГн, коэффициент связи k=0,25, относительная ширина полосы пропускания равна 0,26ω0. При L3=200мГн и L4=50мГн, коэффициент связи k=0,11, относительная ширина полосы пропускания равна 0,1112ω0.

На фиг.5 представлены амплитудно-частотные характеристики полосового фильтра-прототипа (пунктирная линия) и предлагаемого перестраиваемого полосового фильтра (сплошная линия), где , , ω₀ – центральная частота фильтра, и – коэффициенты передачи фильтра-прототипа на частотах исоответственно, аналогично и – коэффициенты передачи предлагаемого фильтра. Видно, что при уменьшении коэффициента связи k значительно увеличивается избирательность на указанных частотах, при этом также значительно уменьшается ширина полосы пропускания.

Предлагаемое техническое решение позволяет получить более узкую полосу пропускания фильтра на всем диапазоне перестройки, а также большую избирательность фильтра.

Список литературы.

1. Черне Х.И. Индуктивные связи и трансформаторы в электрических фильтрах. – Москва, 1962, стр.191.

2. Атабеков Г.И. Москва – Ленинград, 1966, стр.167, стр.168.

Перестраиваемый полосовой фильтр на переключаемых конденсаторах, содержащий коммутатор, магазин конденсаторов и N каскадно включенных звеньев полосового фильтра, каждое звено которого состоит из двух последовательно соединенных катушек индуктивности, к точке соединения которых подключены соответствующие конденсатор и катушка индуктивности, вторые выводы которых соединены с общей шиной, кроме того, точки соединения соседних последовательно соединенных катушек индуктивности каждого звена образуют N промежуточных выхода полосового фильтра и подключены к соответствующим N входам коммутатора, М выходов которого соединены с соответствующими входами магазина конденсаторов, отличающийся тем, что в каждое звено полосового фильтра введены дополнительная выходная катушка индуктивности, одним выводом подключенная к выходу звена, а другим – к общей шине, при этом дополнительная выходная катушка индуктивности предыдущего звена является дополнительной входной для последующего звена; вход первого звена и выход последнего звена являются соответственно входом и выходом полосового фильтра, кроме того, к входу первого звена подключена дополнительная входная катушка индуктивности, другой вывод которой соединен с общей шиной.

Линейные перестраиваемые фильтры серии LVF

Общая информация

Ocean Optics владеет запатентованной технологией изготовления интерференционных линейных фильтров с переменным пропусканием. Каждый фильтр имеет высокую эффективность как в полосе пропускания (~ 90%), так и в полосе подавления (99.8%). Фильтры LVF, наносимые на кварцевые подложки размером 57 x 10 мм, особенно удобны для спектрального формирования возбуждающего излучения при флуоресцентных измерениях с использованием широкополосных источников.

Возможности

Высокая эффективность в полосах пропускания и подавления
Изменение спектральной характеристики по длине фильтра
Полный спектральный диапазон 300-750 или 230–500 нм
Спектральное формирование возбуждающего излучения

Скользящие рамки

Готовые фильтры вклеиваются эпоксидной смолой в рамки, которые можно перемещать по направляющим для сдвига полосы пропускания или подавления в пределах диапазона 300–750 или 230–500 нм.

Одиночные коротко- и длинноволновые фильтры

Длинноволновый фильтр LVF-H подавляет 98.8% света с длинами волн короче граничной, которая меняется вдоль фильтра. Выше граничной длины волны пропускание фильтра доходит до 90%. Коротковолновый фильтр LVF-L, напротив, пропускает до 88% света с длинами волн короче граничной, которая также меняется вдоль фильтра. Выше граничной длины волны фильтр подавляет 98.8% света.

Двойные коротко- и длинноволновые фильтры

Два идентичных фильтра LVF-H или LVF-L совмещаются так, чтобы граничные длины волн совпадали, и вклеиваются в рамку. Двойной фильтр подавляет до 99. 96% света в соответствующей полосе, но пропускание уменьшается до 80%.

Перестраиваемые полосовые фильтры

Наложенные друг на друга длинноволновый и коротковолновый фильтры образуют полосовой фильтр с регулируемой центральной длиной волны и полосой пропускания. При изготовлении таких фильтров полоса пропускания выставляется на уровне ~ 25 нм. Однако вы можете корректировать относительное положение фильтров в рамке при помощи четырех винтов, расширяя или сужая полосу пропускания (в пределах от ~20 до ~100 нм).

Фильтры LVF-HL (300–750 нм) и LVF-UV-HL (230–500 нм) меняют традиционный подход к флуоресцентным измерениям, устраняя потребность в многочисленных (и дорогих) полосовых фильтрах, обычно применяющихся для формирования спектра возбуждения. Одна кассета LVF может заменить сразу несколько фильтров. Фильтры этой серии позволяют получить возбуждающее излучение с нужным спектром от широкополосного источника, в противоположность применению нескольких узкополосных источников с разными длинами волн или сканирующего монохроматора.

Принадлежности для фильтров LVF

Фильтры серии LVF могут устанавливаться в спектрометрические системы с использованием следующих принадлежностей:

LVF-CUV-ADP (справа): адаптер для установки рамки с фильтром на держатель кювет. Держатели кювет производства Ocean Optics совместимы как с одиночными, так и двойными фильтрами.
CVD-DIFFUSE (выше): тефлоновый брусок в форме кюветы, со скошенной под 45° плоскостью на высоте луча. Используется при флуоресцентных измерениях для направления возбуждающего излучения в спектрометр. Облегчает установку нужной полосы пропускания фильтра.
FHS-LVF: проходной держатель для фильтров LVF. Содержит два коллиматора, между которыми можно устанавливать как одиночные, так и двойные фильтры. В отличие от адаптера LVF-CUVADPT, который может применяться при флуоресцентных измерениях, держатель FHS-LVF предназначен только для измерения оптической плотности (или коэффициента пропускания).

Спектральные характеристики

Спектральная характеристика LVF-H:

Спектральная характеристика LVF-L:

Спектральная характеристика LVF-HL:

Информация для заказа

Код товара	Описание
LVF-H	Одиночный длинноволновый фильтр для диапазона 300–750 нм
LVF-L	Одиночный коротковолновый фильтр для диапазона 300–750 нм
LVF-HH	Два фильтра LVF-H для диапазона 300–750 нм, склеенные эпоксидной смолой
LVF-LL	Два фильтра LVF-L для диапазона 300–750 нм, склеенные эпоксидной смолой
LVF-HL	Перестраиваемый полосовой фильтр, составленный из фильтров LVF-H и LVF-L
LVF-UV-H	Одиночный длинноволновый фильтр для диапазона 230–500 нм
LVF-UV-L	Одиночный коротковолновый фильтр для диапазона 230–500 нм
LVF-UV-HH	Два фильтра LVF-UV-H для диапазона 230–500 нм, склеенные эпоксидной смолой
LVF-UV-LL	Два фильтра LVF-UV-L для диапазона 230–500 нм, склеенные эпоксидной смолой
LVF-UV-HL	Перестраиваемый полосовой фильтр, составленный из фильтров LVF-UV-H и LVF-UV-L
LVF-CUV-ADP	Адаптер для фиксации фильтров в слоте для фильтров держателя кювет
CVD-DIFFUSE	Тефлоновый рассеиватель для направления возбуждающего излучения в спектрометр при настройке фильтра LVF
FHS-LVF	Проходной держатель для фильтров LVF, применяемый при измерении поглощения
LVF-KIT	Набор, включающий LVF-HL, LVF-CUVADPT, FHS-LVF и CVD-DIFFUSE
LVF-UV-KIT	Набор, включающий LVF-UV-HL, LVF-CUV-ADP, FHS-LVF и CVD-DIFFUSE

Активный перестраиваемый двухзвенный полосовой фильтр

Изобретение относится к средствам частотной селекции сигналов в приемо-передающих устройствах связи. Технический результат заключается в расширении арсенала технических средств активных полосовых фильтров. Фильтр содержит двухполюсники, подключенные к дифференциальному усилителю, а также катушки индуктивности, снабженные обмотками связи, фильтр включает дополнительные входной и выходной двухполюсники, содержащие соединенные последовательно конденсатор и варикап. 3 ил.

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для частотной селекции сигналов в приемо-передающих устройствах связи.

Известно активное частотно-селективное устройство, содержащее входную и выходную потенциальные клеммы, общую шину, дифференциальный усилитель, имеющий два входа и два выхода, первый и второй двухполюсники, соединенные первыми выводами с потенциальной входной клеммой, а вторыми – с соответствующим входом дифференциального усилителя, третий и четвертый двухполюсники, соединенные первым выводом с потенциальной входной клеммой, а вторыми – с соответствующим выходом дифференциального усилителя, при этом первый, второй и третий двухполюсники выполнены в виде пьезоэлектрических резонаторов, а четвертый двухполюсник выполнен в виде резистора. Известное частотно-селективное устройство является активным пьезоэлектрическим полосовым фильтром с режекцией части спектра в полосе пропускания [1]. Это устройство может быть принято в качестве прототипа.

Задача изобретения – получение перестраиваемого двухзвенного полосового фильтра. Технический результат –расширение арсенала средств активного полосового фильтра.

Технический результат достигается тем, что у активного перестраиваемого двухзвенного полосового фильтра, содержащего общую шину, входную и выходную потенциальные клеммы, а также дифференциальный усилитель, подключенные к его входам, первыми выводами первый и второй двухполюсник, вторые выводы которых соединены друг с другом, а к его выходам первыми выводами третий и четвертый двухполюсники, вторые выводы которых соединены друг с другом, согласно изобретению, вторые выводы первого и второго двухполюсников соединены с первым выводом дополнительной входной катушки индуктивности, у которой второй вывод соединен с общей шиной, катушка индуктивности снабжена обмоткой связи, у которой первый вывод соединен с входной потенциальной клеммой, а второй – с общей шиной, первый и второй двухполюсники выполнены в виде в виде конденсаторов, в первому выводу дополнительной катушки индуктивности подключен первый вывод дополнительного входного двухполюсника, у которого второй вывод соединен с общей шиной, дополнительный входной двухполюсник содержит соединенные последовательно конденсатор и варикап, вторые выводы третьего и четвертого двухполюсников соединены с первым выводом дополнительной выходной катушки индуктивности, у которой второй вывод соединен с общей шиной, катушка индуктивности снабжена обмоткой связи, у которой первый вывод соединен с выходной потенциальной клеммой, а второй – с общей шиной, третий и четвертый двухполюсники выполнены в виде конденсаторов, к первому выводу дополнительной выходной катушки индуктивности подключен первый вывод дополнительного выходного двухполюсника, у которого второй вывод соединен с общей шиной, дополнительный выходной двухполюсник содержит соединенные последовательно конденсатор и варикап.

Сущность изобретения состоит в том, что у активного перестраиваемого двухзвенного полосового фильтра, содержащего общую шину, входную и выходную потенциальные клеммы, а также дифференциальный усилитель, подключенные к его входам, первыми выводами первый и второй двухполюсник, вторые выводы которых соединены друг с другом, а к его выходам первыми выводами третий и четвертый двухполюсники, вторые выводы которых соединены друг с другом, вторые выводы первого и второго двухполюсников соединены с первым выводом дополнительной входной катушки индуктивности, у которой второй вывод соединен с общей шиной, катушка индуктивности снабжена обмоткой связи, у которой первый соединен с входной потенциальной клеммой, а второй – с общей шиной, первый и второй двухполюсники выполнены в виде конденсаторов, к первому выводу дополнительной катушки индуктивности подключен первый вывод дополнительного входного двухполюсника, у которого второй вывод соединен с общей шиной, дополнительный входной двухполюсник содержит соединенные последовательно конденсатор и варикап, вторые выводы третьего и четвертого двухполюсников соединены с первым выводом дополнительной выходной катушки индуктивности, у которой второй вывод соединен с общей шиной, катушка индуктивности снабжена обмоткой связи, у которой первый вывод соединен с выходной потенциальной клеммой, а второй – с общей шиной, третий и четвертый двухполюсники выполнены в виде конденсаторов, к первому выводу дополнительной выходной катушки индуктивности подключен первый вывод дополнительного выходного двухполюсника, у которого второй вывод соединен с общей шиной, дополнительный выходной двухполюсник содержит соединенные последовательно конденсатор и варикап.

При сравнении заявляемого изобретения не только с прототипом, но и с другими известным в науке и технике техническими решениями, не обнаружены решения, обладающие сходными признаками.

На фиг. 1 приведена исходная и эквивалентные электрические схемы входного звена полосового фильтра, на фиг. 3 приведены исходная и эквивалентные электрические схемы выходного звена полосового фильтра.

Полосовой фильтр содержит общую шину 1, входную потенциальную клемму 4. К входам дифференциального усилителя 3 подключены первые выводы двухполюсников 5 и 6, которые выполнены в виде конденсаторов. Вторые выводы двухполюсников 5 и 6 соединены с первым выводом входной катушки индуктивности 7, у которой второй вывод соединен с общей шиной. Катушка индуктивности 7 снабжена обмоткой связи 8, у которой первый вывод соединен с входной потенциальной клеммой 2, а второй соединен с общей шиной. К первому выводу входной катушки индуктивности 7 подключен первый вывод входного двухполюсника 9, у которого второй вывод соединен с общей шиной. Двухполюсник 9 выполнен в виде соединенных последовательно конденсатора 10 и варикапа 11. К выходам дифференциального усилителя 3 подключены первые выводы двухполюсников 12 и 13, которые выполнены в виде конденсаторов. Вторые выводы двухполюсников 12 и 13 соединены с первым выводом выходной катушки индуктивности 14, у которой второй вывод соединен с общей шиной. Катушка индуктивности 14 снабжена обмоткой связи 15, у которой первый вывод соединен с выходной потенциальной клеммой 4, а второй соединен с общей шиной. К первому выводу катушки индуктивности 14 подключен первый вывод выходного двухполюсника 16, у которого второй вывод соединен с общей шиной. Двухполюсник 16 выполнен в виде соединенных последовательно конденсатора 17 и варикапа 18.

Устройство работает следующим образом.

Элементы 5-11 совместно с входной частью дифференциального усилителя 3 формируют схему входного звена (см. фиг. 2а). Эта схема эквивалентна дифференциально-мостовой схеме, приведенной на фиг. 2б, которая в свою очередь эквивалентна дифференциально-мостовой схеме, приведенной на фиг. 2в. Схема содержит в каждом плече двухполюсник, содержащий соединенные параллельно катушку индуктивности и конденсаторы постоянной и переменной емкости. Полоса пропускания фильтра ограничена частотами параллельного резонанса. При изменении емкости варикапа 11 одновременно изменяются резонансные частоты, при этом полоса пропускания остается постоянной. Схема имеет первый класс по характеристическому затуханию и второй класс по характеристическому сопротивлению.

Элементы 12 -18 совместно с выходной частью дифференциального усилителя 3 формируют выходного звена (см. фиг. 3а). Эта схема эквивалента дифференциально-мостовой схеме приведенной на фиг. 3б, которая в свою очередь эквивалентна дифференциально-мостовой схеме, приведенной на фиг. 3в. Схема содержит в каждом плече двухполюсник, содержащий соединенные параллельно катушку индуктивности и конденсаторы постоянной и переменной емкости. Полоса пропускания фильтра ограничена частотами параллельного резонанса. При изменении емкости варикапа 11 одновременно изменяются резонансные частоты, при этом полоса пропускания остается постоянной. Схема имеет первый класс по характеристическому затуханию и второй класс по характеристическому сопротивлению. Изменение емкости входного 11 и выходного 19 варикапов производится от пульта управления синхронно.

Источники информации

1. Патент СССР №792536, МПК Н03Н 7/12, Опубл. 30.12.80, Бюл. №48.

2. Полосовой перестраиваемый фильтр. Патент РФ №156095. 27.03.2015 г.

Активный перестраиваемый двухзвенный полосовой фильтр, содержащий общую шину, входную и выходную потенциальные клеммы, а также дифференциальный усилитель, подключенные к его входам первыми выводами первый и второй двухполюсники, вторые выводы которых соединены друг с другом, а к его выходам первыми выводами третий и четвертый двухполюсники, вторые выводы которых соединены друг с другом, отличающийся тем, что вторые выводы первого и второго двухполюсников соединены с первым выводом дополнительной катушки индуктивности, у которой второй вывод соединен с общей шиной, катушка индуктивности снабжена обмоткой связи, у которой первый вывод соединен с входной потенциальной клеммой, а второй – с общей шиной, первый и второй двухполюсники выполнены в виде конденсаторов, к первому выводу дополнительной катушки индуктивности подключен первый вывод дополнительного входного двухполюсника, у которого второй вывод соединен с общей шиной, дополнительный входной двухполюсник содержит соединенные последовательно конденсатор и варикап, вторые выводы третьего и четвертого двухполюсников соединены с первым выводом дополнительной выходной катушки индуктивности, у которой второй вывод соединен с общей шиной, катушка индуктивности снабжена обмоткой связи, у которой первый вывод соединен с выходной потенциальной клеммой, а второй – с общей шиной, третий и четвертый двухполюсники выполнены в виде конденсаторов, к первому выводу дополнительной выходной катушки индуктивности подключен первый вывод дополнительного выходного двухполюсника, у которого второй вывод соединен с общей шиной, дополнительный выходной двухполюсник содержит соединенные последовательно конденсатор и варикап.

Перестраиваемый полосовой фильтр

Использование: в области радиоэлектроники. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей. Перестраиваемый полосовой фильтр содержит N+1 индуктивностей, соединенных последовательно, к каждой из точек соединения соседних индуктивностей подключены соответствующие емкость и индуктивность, вторые выводы которых соединены с общей шиной. Данная цепь образует полосовой фильтр, состоящий из N каскадно включенных звеньев, вход упомянутого полосового фильтра через первую индуктивность соединен с входной потенциальной клеммой устройства, выход этого полосового фильтра соединен через вторую индуктивность с выходной потенциальной клеммой устройства, точки соединения соседних индуктивностей, входящих в продольные ветви упомянутого N звенного полосового фильтра, а также точки соединения первой и второй индуктивностей с этим полосовым фильтром образуют N+2 промежуточных выхода устройства и подключены соответственно к N+2 входам дополнительно введенного в устройство коммутатора, М выходов которого подключены к магазину емкостей, содержащему М конденсаторов, первые выводы которых подключены к М выходам коммутатора, а вторые выводы соединены с общей шиной. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для частотной селекции сигналов в радиоприемных устройствах.

Известен полосовой фильтр, содержащий N+1 катушку индуктивностей, которые соединены последовательно. Точки соединения соединенных индуктивностей в этой цепи подключены через соответствующие параллельные контуры к общей шине. Такая цепь образует полосовой фильтр, состоящий из N каскадно включенных четырехэлементных звеньев [1].

Недостатком этого фильтра является то, что он выполнен на заданную среднюю частоту и не может быть использован в качестве перестраиваемого фильтра.

Задача изобретения – получить на его основе некоторый дискретно перестраиваемый по частоте полосовой фильтр.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в устройство вводятся дополнительно первая и вторая катушки индуктивности. Первая из них подключена между входной потенциальной клеммой устройства и входом полосового фильтра, вторая катушка индуктивности включена между выходом этого фильтра и выходной потенциальной клеммой устройства.

Кроме того, в устройство дополнительно введены коммутатор, имеющий N+2 входа и М выходов и магазин конденсаторов, причем входы коммутатора соединены с промежуточными выходами устройства, которые подключены к точкам соединения первой и второй дополнительных индуктивностей с входом и выходом полосового фильтра, а также к точкам соединения соседних индуктивностей, входящих в последовательные ветви полосового фильтра. Выходные выводы коммутатора соединены с дополнительно введенным магазином конденсаторов, содержащим М конденсаторов, подключенных к выходным зажимам коммутатора, причем вторые выводы конденсаторов соединены с общей шиной.

Сопоставительный анализ показывает, что заявленное техническое решение отличается от прототипа тем, что в устройство дополнительно введены первая и вторая катушки индуктивности, соединяющие вход и выход полосового фильтра с входной и выходной потенциальными клеммами устройства, а также коммутатор, имеющий N+2 входа и М выходов и магазин конденсаторов. Причем N+2 входа коммутатора соединены с N+2 промежуточными выходами устройства, которые образованы точками соединения соседних последовательно соединенных индуктивностей, соединяющих вход и выход устройства, а М выходов коммутатора соединены с магазином конденсаторов.

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

На чертеже приведена электрическая схема предлагаемого устройства. Устройство состоит из цепи последовательно соединенных катушек индуктивности, число которых равно N+1, к каждой точке соединения соседних индуктивностей этой цепи подключены соответствующий конденсатор и соответствующая катушка индуктивности, вторые выводы которых соединены с общей шиной. Такое соединение указанных элементов образует N звенный полосовой фильтр 1. Дополнительно введенные первая (2) и вторая (3) катушки индуктивности включены соответственно на входе и выходе полосового фильтра 1. Дополнительно введенный коммутатор (4) содержит N+2 входа, соединенные соответственно с N+2 промежуточными выходами устройства, а его М выходов соединены с М входами магазина конденсаторов (5), содержащего группу конденсаторов, разбитых на N+2 группы, подключаемые к промежуточным входам устройства через коммутатор (4).

Устройство работает следующим образом.

При определенном положении ключей коммутатора отдельные конденсаторы, находящиеся в магазине конденсаторов, или их группы подключаются к промежуточным входам устройства. В этом случае устройство представляет N каскадно включенных полосовых фильтров, на входе и выходе этой цепи включены полузвенья фильтров нижних частот (ФНЧ). Значения элементов выбраны так, что характеристические сопротивления полосового фильтра на входе и выходе равны Z₂, a нагрузки устройства на входе и выходе равны Z₁. Как правило, Z₂>Z₁. В этом случае параметры ФНЧ можно подобрать так, что на частоте настройки полосового фильтра входное сопротивление первого ФНЧ (расположенного на входе) будет равно Z₁, a выходное характеристическое на этой частоте будет равно Z₂. Это обеспечит согласование полосового фильтра с нагрузочными сопротивлениями устройства. При уменьшении величин конденсаторов, подключаемых параллельно поперечным ветвям полосового фильтра, частота настройки фильтра увеличится, одновременно увеличатся его входное и выходное характеристические сопротивления. Если одновременно с этой перестройкой изменить величины конденсаторов первого и второго ФНЧ, то можно подобрать коэффициент трансформации этих ФНЧ при неизменных значения первой и второй индуктивностей таким, что сохранится согласование перестроенного полосового фильтра с нагрузочными сопротивлениями устройства.

Расчетным путем и экспериментально получено, что перестройка данного фильтра в достаточно широких пределах (например от 5 до 30 МГц) возможна при постоянной абсолютной полосе пропускания и при незначительной подстройке величин конденсаторов ФНЧ, а также возможна перестройка фильтра в этом диапазоне частот при сохранении постоянной относительной ширины полосы пропускания. В этом случае требуются большие пределы изменения величин конденсаторов, входящих в состав входного и выходного ФНЧ.

Источники информации

1. Босый Н.Д. Электрические фильтры. Гостехиздат УССР, 1957, стр.173, рис.84.

Перестраиваемый полосовой фильтр, содержащий N+1 индуктивностей, соединенных последовательно, к каждой из точек соединения соседних индуктивностей подключены соответствующие емкость и индуктивность, вторые выводы которых соединены с общей шиной, данная цепь образует полосовой фильтр, состоящий из N каскадно включенных звеньев, отличающийся тем, что вход упомянутого полосового фильтра через первую индуктивность соединен с входной потенциальной клеммой устройства, выход этого полосового фильтра соединен через вторую индуктивность с выходной потенциальной клеммой устройства, точки соединения соседних индуктивностей, входящих в продольные ветви упомянутого N звенного полосового фильтра, а также точки соединения первой и второй индуктивностей с этим полосовым фильтром образуют N+2 промежуточных выхода устройства и подключены соответственно к N+2 входам дополнительно введенного в устройство коммутатора, М выходов которого подключены к магазину емкостей, содержащему М конденсаторов, первые выводы которых подключены к М выходам коммутатора, а вторые выводы соединены с общей шиной.

Перестраиваемый активный rc-фильтр

Перестраиваемый активный rc-фильтр относится к приборостроению, системам связи и может использоваться в микроэлектронных селективных узлах радиоэлектронных устройств, измерительной и биомедицинской аппаратурах для частотной фильтрации электрических сигналов от помех на различных частотах, в частности сетевой частоты 50 или 60 Гц, в акустических системах для устранения акустической “завязки”, в различных измерительных приборах, в системах связи для соответствующей обработки сигналов. Устройство содержит первый, второй, третий и четвертый операционные усилители (ОУ) (1, 2, 3, 4), первый резистор (Р) (5), первый конденсатор (К) (6), второй (7), второй K (8), потенциометр (П) (9), третий регулируемый резистор РР (10), четвертый (11), пятый РР (12), шестой, седьмой, восьмой (13, 14, 15). Технический результат – независимая перестройка в широких пределах частоты режекции, добротности и коэффициента передачи фильтра, расширение диапазона рабочих частот и (или) повышение стабильности параметров. 6 ил.

Полезная модель относится к приборостроению, системам связи и может использоваться в микроэлектронных селективных узлах радиоэлектронных устройств, измерительной и биомедицинской аппаратурах для частотной фильтрации электрических сигналов от помех на различных частотах, в частности сетевой частоты 50 или 60 Гц, в акустических системах для устранения акустической “завязки”, в различных измерительных приборах, в системах связи для соответствующей обработки сигналов.

В литературе описаны различные активные RC-фильтры. Как правило, эти фильтры отличаются большой сложностью, т.к. содержат большое число усилителей и RC-элементов. Известна схема режекторного активного RC-фильтра [Дубинина А.Г., Орлова И.Ю., Шубина И.Ю. Высоко добротный полосно-заграждающий фильтр. / MS Excel в электротехнике и электронике. – СПб.: БХВ-Петербург. 2001. – стр. 215, рис. 7.84], содержащая два операционных усилителя, шесть резисторов и два конденсатора, причем первые выводы первого резистора и первого конденсатора подключены к инвертирующим входам первого и второго операционных усилителей, а их вторые выводы к выходам второго и первого операционных усилителей соответственно, первые выводы второго и третьего резисторов подключены к неинвертирующему входу первого операционного усилителя, а их вторые выводы к выходу второго операционного усилителя и входу фильтра соответственно, первые выводы четвертого, пятого резисторов, второго конденсатора и шестого резистора подключены к неинвертирующему входу второго операционного усилителя, а их вторые выводы к выходу первого операционного усилителя, входу фильтра и общей шине соответственно, выходом фильтра является вывод второго операционного усилителя.

Недостатком данного технического решения является невозможность независимой перестройки частоты режекции без изменения добротности и коэффициента передачи устройства.

Известна схема заграждающего фильтра Бейнера [Линейные схемы. Руководство к проектированию / под ред. X. Цумбалена. – М.: Техносфера, 2001. Стр. 805, рис. 8-59], содержащая три операционных усилителя, восемь резисторов и два конденсатора, причем первый резистор и первый конденсатор включены между входом фильтра и инвертирующими входами первого и третьего операционных усилителей соответственно, первые выводы второго и третьего резисторов подключены к инвертирующим входам первого и второго операционных усилителей соответственно, первые выводы второго конденсатора и пятого резистора подключены к выходу второго операционного усилителя, а их вторые выводы к инвертирующим входам второго и третьего операционных усилителей соответственно, первые выводы седьмого и восьмого резисторов подключены к неинвертирующему входу третьего операционного усилителя, а их вторые выводы к выходу третьего операционного усилителя и общей шине соответственно, шестой резистор подключен между инвертирующим входом третьего операционного усилителя и общей шиной.

Перестройка частоты среза в описанном устройстве может осуществляться изменением сопротивлений третьего и пятого резисторов, для чего эти элементы должны быть выполнены в виде сдвоенных потенциометров. Недостатком данного технического решения является невозможность перестройки частоты режекции без изменения добротности и коэффициента передачи устройства.

Наиболее близким по технической сущности прототипом перестраиваемого активного RC-фильтра является перестраиваемый полосовой активный RC-фильтр, описанный в [Белов А.В, Иншаков Ю.М. Перестраиваемый полосовой активный RC-фильтр. / Изв. Вузов России. Радиоэлектроника. 2013. Вып. 2. Стр. 66-70], представленный на фиг. 1, содержащий первый, второй и третий операционные усилители, потенциометр, шесть резисторов и два конденсатора, причем первый и второй резисторы, первый и второй конденсаторы и потенциометр соединены в замкнутое кольцо, первые выводы первого резистора и первого конденсатора подключены к инвертирующему входу второго операционного усилителя, а их вторые выводы – к выходам первого и второго операционных усилителей соответственно, первые выводы второго резистора и второго конденсатора подключены к инвертирующему входу третьего операционного усилителя, а их вторые выводы – к выходам второго и третьего операционных усилителей соответственно, неинвертирующие входы второго и третьего операционных усилителей подключены к общей шине, потенциометр включен к выходам первого и третьего операционных усилителей, а отвод потенциометра и первый вывод третьего резистора подключены к инвертирующему входу первого операционного усилителя, а второй вывод третьего резистора подключен к общей базе, первые выводы четвертого и пятого резисторов подключены к неинвертирующему входу первого операционного усилителя, а их вторые выводы – ко входу фильтра и к общей базе соответственно, шестой резистор подключен к неинвертирующему входу первого операционного усилителя и выходу второго операционного усилителя, выход фильтра подключен к выходу второго операционного усилителя.

Передаточная функция перестраиваемого полосового активного RC-фильтра (фиг. 1) имеет вид

где h_m=R₆/R₄ – коэффициент передачи фильтра на резонансной частоте;

– резонансная круговая частота фильтра;

– полюсная добротность фильтра;

R_Q=1/[R₆·1/R₄+1/R₅ +1/R₆)] – коэффициент полюсной добротности;

=R_пот/_Rпот2 – коэффициент перестройки резонансной частоты ₀;

R_пот, R_пот2 – сопротивление потенциометра 9 и его второй части;

=R_пот/R₃ – параметр, величина которого определяет стабильность добротности фильтра при изменении резонансной частоты.

На фиг. 2 представлен график зависимости нормированной резонансной частоты ₀T от параметра перестройки , из которого следует, что при изменении параметра в пределах 0.10.9 резонансная частота фильтра изменяется в девять раз. На фиг. 3 показаны графики изменения нормированной добротности QK_Q от параметра перестройки (резонансной частоты) при различных значениях параметра . Из представленных графиков можно сделать вывод, что при величине параметра =6 обеспечивается максимальный диапазон перестройки резонасной частоты полосового фильтра при минимальном изменении его добротности.

Перестраиваемый полосовой активный RC-фильтр работает следующим образом: при подаче на вход фильтра напряжения постоянного тока (f=0) коэффициенты усиления второго и третьего операционных усилителей становятся бесконечно большими. Для обеспечения работы усилителей в линейном режиме на их входах поддерживается напряжение близким к нулю, вследствие чего выходное напряжение полосового фильтра имеет минимальное значение (близким к нулю). При подаче на вход фильтра напряжения с бесконечно большой частотой реактивное сопротивление первого и второго конденсаторов будут иметь бесконечно малое значение, т.е. второй и третий операционные усилители будут охвачены 100%-ной глубокой отрицательной обратной связью, следовательно, практически не усиливают сигналы. Таким образом, напряжение на выходе фильтра также будет близко к нулю.

На частотах близких к резонансной частоте коэффициент передачи фильтра имеет максимальное значение и определяется отношением сопротивлений шестого и четвертого резисторов. При равных сопротивлениях этих резисторов коэффициент передачи фильтра на резонансной частоте будет равен единице. Перестройка резонансной частоты фильтра осуществляется с помощью потенциометра. При перемещении его движка к выходу первого операционного усилителя резонансная частота уменьшается, а при перемещении движка к выходу третьего операционного усилителя резонансная частота увеличивается. При изменении резонансной частоты до девяти раз полюсная добротность и коэффициент передачи фильтра на резонансной частоте сохраняются практически неизменными.

Недостатком фильтра является невозможность осуществления фильтрации сигналов от помех на резонансных частотах, т.е. обеспечения коэффициента передачи фильтра на этих частотах равного нулю.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является расширение функциональных возможностей фильтра, позволяющих получить технический результат, заключающийся в обеспечении независимой перестройки частоты режекции, добротности и коэффициента передачи, расширение диапазона рабочих частот и (или) повышение стабильности параметров устройства.

Для достижения указанного технического результата в заявляемой полезной модели, содержащей первый, второй и третий операционные усилители, потенциометр, шесть резисторов и два конденсатора, причем первый и второй резисторы, первый и второй конденсаторы и потенциометр соединены в замкнутое кольцо, первые выводы первого резистора и первого конденсатора подключены к инвертирующему входу второго операционного усилителя, а их вторые выводы – к выходам первого и второго операционных усилителей соответственно, первые выводы второго резистора и второго конденсатора подключены к инвертирующему входу третьего операционного усилителя, а их вторые выводы – к выходам второго и третьего операционных усилителей соответственно, потенциометр включен к выходам первого и третьего операционных усилителей, а отвод потенциометра и первый вывод третьего резистора подключены к инвертирующему входу первого операционного усилителя, первые выводы четвертого и пятого резисторов подключены к неинвертирующему входу первого операционного усилителя, шестой резистор подключен к не инвертирующему входу первого операционного усилителя и выходу второго операционного усилителя, при этом дополнительно введены седьмой и восьмой резисторы и четвертый операционный усилитель, первые выводы седьмого и восьмого резисторов подключены к инвертирующему входу четвертого операционного усилителя, а их вторые выводы – к выходам второго и четвертого операционных усилителей соответственно, выход фильтра подключен к выходу четвертого операционного усилителя, неинвертирующие входы второго, третьего и четвертого операционных усилителей подключены ко входу фильтра, второй вывод третьего резистора подключен ко входу фильтра, вторые выводы четвертого и пятого резисторов подключены к общей базе и ко входу фильтра соответственно.

Возможность достижения технического результата обусловлена следующими выводами: достигается расширение функциональных возможностей, расширение частотного диапазона перестройки частоты режекции и стабильности добротности устройства за счет введения новых элементов и связей между ними, благодаря этому у предлагаемого устройства реализуется режекторный тип фильтра, независимая перестройка частоты режекции, добротности и коэффициента передачи, что необходимо для перестраиваемых фильтров.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведен перестраиваемый полосовой активный ЯС-фильтр; на фиг. 2 – график изменения резонансной частоты перестраиваемого полосового активного RC-фильтра; на фиг. 3 – график изменения добротности перестраиваемого полосового активного RC-фильтра; на фиг. 4 – перестраиваемый активный RC-фильтр; на фиг. 5 – топологическое преобразование схемы полосового активного RC-фильтра; на фиг. 6 – АЧХ перестраиваемого активного RC-фильтра.

Перестраиваемый активный RC-фильтр содержит первый 1, второй 2, третий 3 и четвертый 4 операционные усилители, первые выводы первого 5 резистора и первого 6 конденсатора подключены к инвертирующему входу второго 2 операционного усилителя, а их вторые выводы – к выходам первого 1 и второго 2 операционных усилителей соответственно, первые выводы второго 7 резистора и второго конденсатора 8 подключены к инвертирующему входу третьего 3 операционного усилителя, а их вторые выводы – к выходам второго 2 и третьего 3 операционных усилителей соответственно, неинвертирующие входы второго 2, третьего 3 и четвертого 4 операционных усилителей подключены ко входу 16 фильтра, потенциометр 9 включен к выходам первого 1 и третьего 3 операционных усилителей, а отвод 9 потенциометра и первый вывод третьего 10 резистора подключены к инвертирующему входу первого 1 операционного усилителя, а второй вывод третьего 10 резистора подключен ко входу 16 фильтра, первые выводы четвертого 11 и пятого 12 резисторов подключены к неинвертирующему входу первого 1 операционного усилителя, а их вторые выводы – к общей базе и ко входу 16 фильтра соответственно, шестой 13 резистор подключен к неинвертирующему входу первого 1 и выходу второго 2 операционных усилителей, первые выводы седьмого 14 и восьмого 15 резисторов подключены к инвертирующему входу четвертого 4 операционного усилителя, а их вторые выводы – к выходам второго 2 и четвертого 4 операционных усилителей соответственно, выход фильтра подключен к выходу четвертого 4 операционного усилителя.

Рассмотрим процедуру синтеза схемы заявляемого перестраиваемого активного RC-фильтра (фиг. 4) на основе дополнительного топологического преобразования схемы прототипа перестраиваемого полосового активного фильтра. В работе [Hilberman D. Input and groud as complements in active filters. / IEEE Trans. CT-20 (1973), N2, p. 540] рассмотрена процедура такого преобразования. На фиг. 5, a представлена структурная схема прототипа полосового RC-фильтра в виде трехполюсника (3п), а на фиг. 5, б – структурная схема синтезируемого активного RC-фильтра.

Дополнительное топологическое преобразование выполняется путем переноса общего провода (земли сигнала) по источнику входного напряжения U₁(s) при сохранении выходного вывода 3 реализуемой схемы относительно общего провода. При этом фильтр прототип должен быть неивертирующим (+ПФ) и его коэффициент передачи на резонансной частоте равен единице.

При проведении дополнительного преобразования исходной схемы (+ПФ) с передаточной функцией Н_пп(s) (фиг. 5, a) для получения преобразованной схемы (+РФ) с передаточной функцией H_рж(s) (фиг. 5, б) обеспечивается выполнение следующего соотношения:

H_пп(s)+H_рж(s)=1,

где исходная схема (+ПФ) должна удовлетворять вышеперечисленным условиям.

Тогда передаточная функция реализуемого активного RC-фильтра

Подставляя выражение (1) в (2) при значении параметра h_m=1, получим передаточную функцию H_рж(s) заявляемого активного RC-фильтра (фиг. 4), который представляет собой режекторный фильтр

Из выражений (3) и (1) следует полное соответствие полюсной добротности и частоты режекции активного RC-фильтра (фиг. 3) с добротностью и резонансной частотой преобразуемого активного полосового RC-фильтра (фиг. 1).

Следует отметить, что для реализованной схемы перестраиваемого активного RC-фильтра (фиг. 4) справедливы все результаты анализа, которые были получены для схемы перестраиваемого активного полосового RC-фильтра-прототипа (фиг. 1). Частота режекции реализованного фильтра изменяется с помощью потенциометра 9 в девять раз при практически неизменной полюсной добротности, а величина полюсной добротности регулируется переменным резистором R₅. Для обеспечения стабильности величины добротности перестраиваемого RC-фильтра при регулировании его частоты режекции необходимо выбирать сопротивление резистора R₃ равное R₃ =R_пп/ при значении параметра =6.

Перестраиваемый активный RC-фильтр работает следующим образом.

При подаче на вход фильтра напряжения постоянного тока (f=0) емкостные сопротивления конденсаторов 6, 8 бесконечно большие. При этом усилители 2 и 3 имеют бесконечно большие коэффициенты усиления. Для обеспечения работы всех усилителей в линейном режиме на неинвертирующие входы усилителей 1, 2 и 3 подается “входное” напряжение фильтра. Обратная связь, включающая усилители 1, 2 и 3 с резисторами 5, 7, 11 и 13, непрерывно обеспечивает усиление усилителей 1, 2 и 3, коэффициенты которых определяются соотношением сопротивлений резисторов 13 и 11. При равенстве сопротивлений этих резисторов напряжение на выходе усилителя 2 будет равно “входному” напряжению. Таким образом, на оба входа усилителя 4, являющегося сумматором, подаются одинаковые по величине напряжения равные “входному”. При одинаковых сопротивлениях резисторов 14 и 15 коэффициент усиления по инвертирующему входу будет равен К_ин=-1, а по неинвертирующему К_неин=2. Таким образом, выходное напряжение (клемма 17) при подаче на вход 16 напряжения постоянного тока определяется соотношением сопротивлений резисторов 13 и 11.

С увеличением частоты входного сигнала реактивные сопротивления конденсаторов 6 и 8 уменьшаются, приближаясь по модулю при частоте режекции фильтра к значениям сопротивлений резисторов 5 и 7. При частоте входного сигнала равной частоте режекции фильтра напряжение на выходе усилителя 2 будет синфазным и в два раза больше “входного” напряжения. Таким образом, выходное напряжение (клемма 17) становится равным нулю.

При дальнейшем увеличении частоты входного сигнала реактивные сопротивления конденсаторов 6 и 8 уменьшаются, при этом напряжения на выходах усилителей 1, 2 и 3 приближаются к напряжению неинвертирующего входа усилителя 2, который равен “входному” напряжению. Следовательно, напряжение на выходе фильтра с ростом частоты входного сигнала стремится к “входному” напряжению.

Изменение добротности осуществляется с помощью регулируемого пятого 12 резистора, который определяет глубину общей обратной связи фильтра, причем уменьшение величины переменного пятого 12 резистора уменьшает общую обратную связь, т.е. увеличивает усиление по петле обратной связи фильтра и как следствие его добротность.

Регулирование частоты среза производится с помощью потенциометра 9, т.к. при увеличении коэффициента усиления 1 (при увеличении общего коэффициента передачи в кольце из резисторов и конденсаторов фильтра) при условии сохранения постоянного фазового сдвига и фиксированного наклона частотной характеристики (за счет действия двух последовательно включенных интеграторов) частота баланса фаз и амплитуд повышается пропорционально изменению положения движка потенциометра 9.

Соответственно, при перемещении движка потенциометра 9 вправо по схеме фильтра (к выходу I) уменьшается усиление 1, что приводит к снижению частоты режекции, т.е. единичное усиление в петле будет достигаться на частотах меньших, чем при нахождении движка в левом положении относительно среднего положения движка потенциометра. При оптимальном выборе соотношения между величиной потенциометра 9 и резистора 10, шунтирующего вход 1 достаточно малым сопротивлением, обеспечивается широкий предел регулировки частоты среза фильтра при незначительном изменении величины добротности. При перемещении движка потенциометра 9 справа налево по схеме фильтра (к выходу I) в пределах (0,10,9) частота режекции изменяется в девять раз в пределах (0,330,9). Вид графика амплитудно-частотных характеристик фильтра (фиг. 6) подтверждает, что величина полюсной добротности во всем диапазоне перестройки частоты режекции сохраняется практически неизменной и уменьшается только на краях диапазона перестройки приблизительно на 2%. При этом форма частотных характеристик сохраняется неизменной при их наклоне в полосе задержки 40 дБ/дек.

Независимое регулирование коэффициента передачи в описываемом фильтре осуществляется посредством изменения соотношения сопротивлений 9 и 10 за счет изменения сопротивления 10, а не сопротивлений в частотно зависимом контуре цепи.

Переменные резисторы 12 и 10 в схеме применяются для изменения значения полюсной добротности фильтра и обеспечения стабильности добротности при перестройке частоты, соответственно. Резистор 12 включен в делитель напряжения на резисторах (11, 12, 13), который обеспечивает общую глубину обратной связи схемы. При уменьшении сопротивления переменного резистора 12 уменьшается общая отрицательная обратная связь и при этом увеличивается полюсная добротность.

Предлагаемая схема перестраиваемого активного RC-фильтра дает возможность при достаточно простом элементном исполнении независимо регулировать как частоту режекции, добротность фильтра в широких пределах, так и коэффициент передачи фильтра на низких и высоких частотах, что позволяет обеспечить высокую технологичность и удобство настойки в процессе изготовления фильтра и его эксплуатации. Замена сдвоенных прецизионных переменных резисторов при описанном изменении схемы фильтра на одиночный непроволочный потенциометр позволяет значительно упростить и удешевить изготовление фильтра. Экономия на одно изделие состоит в разнице стоимости одиночного непроволочного потенциометра и сдвоенного прецизионного проволочного потенциометра. Применение заявленного решения возможно в медицинской и электроакустической аппаратурах (например, электрофоны высших классов и высококачественные звуковоспроизводящие системы).

Перестраиваемый активный RC-фильтр, содержащий первый, второй и третий операционные усилители, потенциометр, шесть резисторов и два конденсатора, причем первый и второй резисторы, первый и второй конденсаторы и потенциометр соединены в замкнутое кольцо, первые выводы первого резистора и первого конденсатора подключены к инвертирующему входу второго операционного усилителя, а их вторые выводы – к выходам первого и второго операционных усилителей соответственно, первые выводы второго резистора и второго конденсатора подключены к инвертирующему входу третьего операционного усилителя, а их вторые выводы – к выходам второго и третьего операционных усилителей соответственно, потенциометр включен к выходам первого и третьего операционных усилителей, а отвод потенциометра и первый вывод третьего резистора подключены к инвертирующему входу первого операционного усилителя, первые выводы четвертого и пятого резисторов подключены к неинвертирующему входу первого операционного усилителя, шестой резистор подключен к неинвертирующему входу первого операционного усилителя и выходу второго операционного усилителя, отличающийся тем, что дополнительно введены седьмой и восьмой резисторы и четвертый операционный усилитель, первые выводы седьмого и восьмого резисторов подключены к инвертирующему входу четвертого операционного усилителя, а их вторые выводы – к выходам второго и четвертого операционных усилителей соответственно, выход фильтра подключен к выходу четвертого операционного усилителя, неинвертирующие входы второго, третьего и четвертого операционных усилителей подключены ко входу фильтра, второй вывод третьего резистора подключен ко входу фильтра, вторые выводы четвертого и пятого резисторов подключены к общей базе и ко входу фильтра соответственно.

РИСУНКИ

Омский научный семинар«Современные проблемырадиофизики и радиотехники»

27 декабря 2014 года состоялось очередное шестидесятое заседание научного семинара «Современные проблемы радиофизики и радиотехники». Были заслушаны 4 доклада, заданы вопросы, состоялось обсуждение.

Секция «Разработка, конструирование и производство аппаратуры»

Аспекты реализации пилотной зоны технологии DSRC

Докладчик — Андрей Андреевич Строков

Андрей Андреевич Строков
специалист по электронике «КБСТ ИТМО», Санкт-Петербург

DSRC (Dedicated Short Range Communication) — специализированная беспроводная связь на коротком расстоянии с частотой несущей в диапазоне 5,8 ГГц, позволяющая решать проблему оперативной передачи данных между автомобилями и объектами транспортной инфраструктуры. В докладе будут рассмотрены аспекты разработки аппаратной платформы, разработка ПО, используемые стандарты.

Перестраиваемый полосовой фильтр на дискретных конденсаторах

Докладчик — Ирина Викторовна Забегайло

В докладе проведен анализ возможных схем перестраиваемых фильтров и теоретическое обоснование выбора схемы, позволяющей обеспечить заданные требования, выбран элемент перестройки и произведён его расчёт. Приведены расчётные соотношения для определения значений элементов схемы, представлен алгоритм настройки и работы устройства управления, проведено компьютерное моделирование проектируемых фильтров и их экспериментальная проверка.

Секция «Моделирование процессов и устройств»

Проектирование направленного ответвителя с амплитудным корректором

Докладчик — Альберт Зайнулович Аллагулов

Представлен расчет и проектирование направленного ответвителя на основе элементов с распределенными параметрами с применением амплитудно-частотного корректора. Дается обзор конструкции направленного ответвителя и вариантов реализации малогабаритного модуля ответвителя для РПДУ. Описывается методика синтеза направленного ответвителя с заданными тактико-техническими характеристиками.

Исследование алгоритмов построения локальных карт полного электронного содержания по данным спутникового зондирования ионосферы

Докладчик — Алексей Викторович Суставов

В работе рассмотрены основные методы интерполяции, применяющиеся для построения карт полного электронного содержания. Проведена сравнительная оценка этих методов по быстродействию и среднеквадратичному отклонению относительно эталонной карты полного электронного содержания. Построена зависимость этих параметров от плотности узлов интерполяции, сделаны выводы об эффективности применения этих методов при различных плотностях узлов.

Презентация доклада представлена в формате pdf. Для просмотра можно воспользоваться программой Adobe Reader

В работе семинара приняли участие 21 преподавателей, сотрудников, специалистов и студентов, представлявших ОмГУ им. Ф.М. Достоевского, КБСТ ИТМО, ОАО «ОмПО «Иртыш», Омский НИИ приборостроения, ОАО «ЦКБА».

29 ноября 2014 года состоялось очередное пятьдесят девятое заседание научного семинара «Современные проблемы радиофизики и радиотехники». Были заслушаны 2 доклада, заданы вопросы, состоялось обсуждение.

Секция «Разработка, конструирование и производство аппаратуры»

Опыт омских инженеров по организации связи ВМФ: трудности, успехи и перспективы

Докладчик — Максим Владимирович Клепиков

Максим Владимирович Клепиков
инженер ОАО «ОНИИП»

В докладе рассматриваются вопросы проектирования Интегрированного Комплекса Связи (ИКС) на основе технологии Ethernet, ориентированного на выполнение современных боевых задач и отвечающего новейшим тенденциям развития радиотехники. Особенностью разработанного ИКС является возможность включения в состав комплекса аппаратуры старого парка, а также сопряжения с другими системами и комплексами корабля.

Секция «Моделирование процессов и устройств»

Исследование возможности уменьшения времени зондирования четырех канальным приёмопередающим ЛЧМ ионозондом

Докладчик — Михаил Павлович Зубков

Михаил Павлович Зубков
инженер ОАО «ОНИИП»

Доклад посвящен исследованию возможности уменьшения длительности сеанса зондирования в 4 раза путём параллельной одновременной работы составным четырехчастотным ЛЧМ сигналом.

Презентация доклада представлена в формате pdf. Для просмотра можно воспользоваться программой Adobe Reader

В работе семинара приняли участие 19 преподавателей, сотрудников, специалистов и студентов, представлявших ОмГУ им. Ф.М. Достоевского, ОФ ИМ СО РАН, ОАО «ОмПО «Иртыш», ОАО «РЕЛЕРО», Омский НИИ приборостроения, ОАО «ЦКБА».

25 октября 2014 года состоялось очередное пятьдесят восьмое заседание научного семинара «Современные проблемы радиофизики и радиотехники». Были заслушаны 2 доклада, заданы вопросы, состоялось обсуждение.

Секция «Радиофизическое зондирование»

Сравнительный анализ данных SMOS, GCOM-W1 и NDVI (MODIS) для территории юга Западной Сибири и Северного Казахстана

Докладчик — Александр Сергеевич Ященко

Александр Сергеевич Ященко
к.ф.-м.н., научный сотрудник «ОмГПУ»

Приведены результаты совместного статистического анализа временных рядов радиометрических данных SMOS и GCOM-W1, данных о влажности почвы и оптической глубины зондирования (приведены в SMOS Level 2) и NDVI (MODIS) для территории юга Западной Сибири и Северного Казахстана. Выяснено, что данные GCOM-W1 можно использовать в качестве дополнительного источника информации при обработке данных SMOS, но при условии детального изучения влияния растительности и влажности почв для данного природно-территориального комплекса на величины радиояркостных температур GCOM-W1.

Презентация доклада представлена в формате pdf. Для просмотра можно воспользоваться программой Adobe Reader

Секция «Разработка, конструирование и производство аппаратуры»

Применение технологий массивного параллелизма для разработки высокопроизводительных программ

Докладчик — Михаил Николаевич Московцев

Михаил Николаевич Московцев
инженер ОАО «ОНИИП»
аспирант ОГИС

Виктор Викторович Коробицын
начальник НИЛ ОАО «ОНИИП»
к.ф.-м.н., заведующий кафедрой ОмГУ им. Ф.М. Достоевского

В докладе будет рассмотрено применение технологий параллельного программирования, используемых при разработке высокопроизводительных программ для исполнения на графических процессорах и многоядерных центральных процессорах. Будут рассмотрены технологии: Nvidia CUDA, OpenCL, OpenACC. Показана эффективность использования технологий на примере реализации декодера турбо-кода.

Презентация доклада представлена в формате pdf. Для просмотра можно воспользоваться программой Adobe Reader

Секция «Моделирование процессов и устройств»

Способы повышения точности измерения разности фаз сигналов фазовым пеленгатором в присутствии помехи

Докладчик — Денис Дмитриевич Привалов

Денис Дмитриевич Привалов
руководитель группы ОАО «ОНИИП»

Презентация доклада представлена в формате pdf. Для просмотра можно воспользоваться программой Adobe Reader

В работе семинара приняли участие 16 преподавателей, сотрудников, специалистов и студентов, представлявших ОмГУ им. Ф.М. Достоевского, ОмГПУ, ОАО «РТИ им. Минца», Омский НИИ приборостроения, ОАО «ЦКБА».

27 сентября 2014 года состоялось очередное пятьдесят седьмое заседание научного семинара «Современные проблемы радиофизики и радиотехники». Были заслушаны 2 доклада, заданы вопросы, состоялось обсуждение.

Секция «Разработка, конструирование и производство аппаратуры»

Определение местоположения объектов в Wi-Fi сетях

Докладчик — Егор Игоревич Дудяк

В докладе будут рассмотрены методы, применяемые для определения местоположения мобильных клиентов в Wi-Fi сетях, внутри зданий.

Презентация доклада представлена в формате pdf. Для просмотра можно воспользоваться программой Adobe Reader

Секция «Разработка, конструирование и производство аппаратуры»

Разработка диплексера на основе полосковых линий по технологии LTCC

Докладчик — Игорь Вячеславович Неверов

В докладе представлена разработка диплексера по технологии LTCC со следующими характеристиками:

Частотный диапазон: 5 — 862 МГц, 950 — 2300 МГц;
Ослабление в полосе пропускания: не более 2,5 дБ;
КСВН: не более 2;
Ослабление в полосе запирания: не менее 18 дБ;

Презентация доклада представлена в формате pdf. Для просмотра можно воспользоваться программой Adobe Reader

В работе семинара приняли участие 19 преподавателей, сотрудников, специалистов и студентов, представлявших ОмГУ им. Ф.М. Достоевского, Омский НИИ приборостроения, ОАО «ЦКБА».

30 августа 2014 года состоялось очередное пятьдесят шестое заседание научного семинара «Современные проблемы радиофизики и радиотехники». Были заслушаны 2 доклада, заданы вопросы, состоялось обсуждение.

Секция «Цифровая обработка сигналов»

Аутентификация пользователей ЭВМ по динамике рукописной подписи с применением специализированных устройств

Докладчик — Антон Борисович Лысак

Антон Борисович Лысак
начальник группы ОАО «ОНИИП»

В докладе рассматриваются методы аутентификации пользователей ЭВМ по динамическим характеристикам рукописной подписи и инструменты, которые традиционно применяются для решения данной задачи. Описывается разработанное автором специализированное устройство, базирующееся на считывании механических колебаний, производимых пользователем в процессе подписи. Дается краткий обзор разработанного программного обеспечения, его возможностей, а также дальнейшего направления исследований.

Презентация доклада представлена в формате pdf. Для просмотра можно воспользоваться программой Adobe Reader

Секция «Антенно-фидерные устройства»

Широкодиапазонный антенный элемент для протяженных трасс

Докладчик — Юрий Александрович Костычев

Юрий Александрович Костычев
младший научный сотрудник ОАО «ОНИИП»

В докладе будут рассмотрены вопросы разработки широкодиапазонного антенного элемента для трасс протяженностью от 500 до 3000 км.

Презентация доклада представлена в формате pdf. Для просмотра можно воспользоваться программой Adobe Reader

В работе семинара приняли участие 10 преподавателей, сотрудников, специалистов и студентов, представлявших ОмГУ им. Ф.М. Достоевского, Омский НИИ приборостроения, ОАО «ЦКБА».

28 июня 2014 года состоялось очередное пятьдесят пятое заседание научного семинара «Современные проблемы радиофизики и радиотехники». Был заслушан 1 доклад, заданы вопросы, состоялось обсуждение.

Секция «Техника СВЧ»

Флексоэлектричество

Докладчик — Александр Сергеевич Юрков

Александр Сергеевич Юрков
к.ф.-м.н., с.н.с. ОАО «ОНИИП»

Доклад состоит из двух частей.

Первая часть представляет собой обзор литературы по флексоэлектричеству.

Вторая часть посвящена оригинальным результатам автора, полученным в этой области за несколько последних лет. В частности, показывается, что некоторые из утверждений, ранее довольно широко распространенных в литературе, являются ошибочными.

Презентация доклада представлена в формате pdf. Для просмотра можно воспользоваться программой Adobe Reader

В работе семинара приняли участие 11 преподавателей, сотрудников, специалистов и студентов, представлявших ОмГУ им. Ф.М. Достоевского, Омский НИИ приборостроения, ОАО «ЦКБА», ОмГПУ.

31 мая 2014 года состоялось очередное пятьдесят четвертое заседание научного семинара «Современные проблемы радиофизики и радиотехники». Были заслушаны 3 доклада, заданы вопросы, состоялось обсуждение.

Секция «Техника СВЧ»

Приближённый метод расчёта полосково-нагруженного диэлектрического волновода

Докладчик — Виктор Викторович Андреев

В докладе будет рассмотрен приближённый метод расчёта полосково-нагруженных диэлектрических волноводов. Полосково-нагруженный волновод сводится к четырёхслойному планарному волноводу и двум трёхслойным планарным волноводам, которые в свою очередь сводятся к симметричному трёхслойному волноводу с помощью метода эффективного показателя преломления. Этим методом получены зависимости нормированных постоянных распространения от нормированной частоты. Использованный метод применим для расчёта диэлектрических волноводов с другими видами поперечных сечений.

Презентация доклада и сам доклад представлены в формате pdf. Для просмотра можно воспользоваться программой Adobe Reader

Секция «Разработка, конструирование и производство аппаратуры»

Перестраиваемый LC-фильтр на основе варикапов

Докладчик — Ирина Викторовна Григорьева

В настоящее время к перестраиваемым фильтрам, используемым в стационарной (возимой) аппаратуре, предъявляются следующие требования:

Относительная полоса пропускания по уровню 3 дБ не менее 3% и не более 5%;
Частотный диапазон от 1,5 МГц до 500МГц;
Коэффициент прямоугольности по уровню 30 дБ 6…8;
Вносимые потери не более 6 дБ;
Время перестройки от 0.1 до 1 мс.

К малогабаритной (носимой) аппаратуре кроме этого предъявляются дополнительные требования – Минимально возможные габариты и энергопотребление. Однако, как отечественные, так и зарубежные устройства частотной селекции сигнала, работающие диапазоне частот 4…10 МГц, характеризуются достаточно большими габаритами и энергопотреблением, что ограничивает их использование в малогабаритной аппаратуре. Поэтому актуальной задачей является разработка малогабаритного устройства частотной селекции сигналов с малым энергопотреблением в диапазоне от 4 МГц до 10 МГц.

Презентация доклада представлена в формате pdf. Для просмотра можно воспользоваться программой Adobe Reader

Секция «Моделирование процессов и устройств»

Проектирование планарных силовых трансформаторов

Докладчик — Альберт Зайнуллович Аллагулов

Рассмотрены преимущества применения планарных трансформаторов на основе многослойных печатных плат в малогабаритных и мобильных устройствах. Изложена методика расчета планарных трансформаторов для импульсных преобразователей прямого и обратного хода.

Презентация доклада представлена в формате pdf. Для просмотра можно воспользоваться программой Adobe Reader

26 апреля 2014 года состоялось очередное пятьдесят третье заседание научного семинара «Современные проблемы радиофизики и радиотехники». Были заслушаны 2 доклада, заданы вопросы, состоялось обсуждение.

Секция «Техника СВЧ»

Физические явления и эффекты в радиофотонных устройствах

Докладчик — Юрий Николаевич Вольхин

Данным докладом продолжается серия докладов по радиофотонике (микроволновой фотонике – MicroWave Photonic – MWP).

история возникновения и современный уровень развития фотоники и радиофотоники,
научно-технические предпосылки возникновения фотоники и радиофотоники,
ключевые физические явления, используемые в фотонных и радиофотонных устройствах,
элементная база и ключевые технологии фотоники и радиофотоники и т.д.

Секция «Разработка, конструирование и производство аппаратуры»

Химическое травление кварцевых пластин

Докладчик — Светлана Александровна Галашова

Татьяна Владимировна Ложникова
ведущий инженер-химик ОАО «ОНИИП»

Светлана Александровна Галашова
младший научный сотрудник ОАО «ОНИИП»

В процессе производства кварцевых резонаторов и кварцевых резонаторов термостатов используется химическое травление кристаллических элементов (КЭ) АТ-, БТ- и ТД- срезов. В качестве травителей в настоящее время применяются растворы на основе HF и NaOH. Растворы на основе HF являются анизотропными травителями и позволяют получать КЭ с необходимыми электрическими параметрами только для АТ-срезов кварца. Травление в растворе NaOH – изотропно и пригодно для травления как АТ-, так БТ- и ТД-срезов как шлифованных, так и полированных пластин без ухудшения качества поверхности и параметров резонаторов.

В работе представлен литературный обзор по вопросам травления КЭ различных срезов кварца и проведено исследование поверхности кварца после травления в растворе NaOH методом атомно-силовой микроскопии.

Презентация доклада представлена в формате pdf. Для просмотра можно воспользоваться программой Adobe Reader

В работе семинара приняли участие 16 преподавателей, сотрудников, специалистов и студентов, представлявших ОмГУ им. Ф.М. Достоевского, Омский НИИ приборостроения, ОАО «ЦКБА».

29 марта 2014 года состоялось очередное пятьдесят второе заседание научного семинара «Современные проблемы радиофизики и радиотехники». Были заслушаны 2 доклада, заданы вопросы, состоялось обсуждение.

Секция «Техника СВЧ»

Фотоника как закономерный итог развития мировой науки, техники и промышленности

Докладчик — Юрий Николаевич Вольхин

Данным докладом открывается серия докладов по радиофотонике (микроволновой фотонике – MicroWave Photonics – MWP).

история возникновения и современный уровень развития фотоники и радиофотоники,
научно-технические предпосылки возникновения фотоники и радиофотоники,
ключевые физические явления, используемые в фотонных и радиофотонных устройствах,
элементная база и ключевые технологии фотоники и радиофотоники и т. д.

Презентация доклада представлена в формате pdf. Для просмотра можно воспользоваться программой Adobe Reader

Секция «Разработка, конструирование и производство аппаратуры»

Технология встраивания компонентов в печатную плату

Докладчик — Борис Андреевич Косарев

Иван Александрович Корж
к.т.н., начальник сектора ОАО «ОНИИП»
Татьяна Николаевна Танская
м.н.с., начальник сектора ОАО «ОНИИП»
Борис Андреевич Косарев
м.н.с., начальник сектора ОАО «ОНИИП»

В докладе будет проведен обзор современных решений в технологии изготовления многослойных печатных плат с встроенными компонентами. Также будут рассмотрены основные аспекты конструирования многокомпонентных многофункциональных модулей, содержащих как активные, так и пассивные встроенные компоненты.

Презентация доклада представлена в формате pdf. Для просмотра можно воспользоваться программой Adobe Reader

В работе семинара приняли участие 25 преподавателей, сотрудников, специалистов и студентов, представлявших ОмГУ им. Ф.М. Достоевского, Омский НИИ приборостроения, ОАО «ЦКБА».

22 февраля 2014 года состоялось очередное пятьдесят первое заседание научного семинара «Современные проблемы радиофизики и радиотехники». Был заслушан 1 доклада, заданы вопросы, состоялось обсуждение.

Секция «Моделирование процессов и устройств»

Разработка коаксиально-волноводного зондового перехода

Докладчик — Илья Евгеньевич Пальчик

В докладе рассматривается процесс разработки и моделирования конструкции зондового коаксиально-волноводного перехода.

Проблемой, важной при выборе оптимальной стратегии построения антенно-волноводного тракта, является оценка влияния многомодового режима работы волноводов на параметры работы антенной системы в целом. Если при проектировании волноводных трактов допустить неправильный выбор геометрических размеров волноводов и если в этих трактах присутствуют реальные источники возбуждения иных типов колебаний, то вероятно, что часть энергии в волноводах будет распространяться в виде высших мод. Так как поляризационная структура высших мод отличается от структуры основного типа колебания, то наличие в выходном раскрыве облучателя поляризационных структур, соответствующих возникшим в волноводе высшим типам, приведет к изменению выходных параметров антенны в целом.

Презентация доклада представлена в формате pdf. Для просмотра можно воспользоваться программой Adobe Reader

25 января 2014 года состоялось очередное юбилейное пятидесятое заседание научного семинара «Современные проблемы радиофизики и радиотехники». Были заслушаны 4 доклада, заданы вопросы, состоялось обсуждение.

Приветсвенное слово руководителя семинара — к.ф.-м.н., Сергея Викторовича Кривальцевича

Почётный гость семинара — д.ф.-м.н., ректор ОмГУ, Владимир Иванович Струнин

Секция «Радиофизическое зондирование»

Исследования по дистанционному зондированию Земли, проводимые в ОмГПУ

Докладчик — Александр Сергеевич Ященко

Александр Сергеевич Ященко
к.ф.-м.н., научный сотрудник «ОмГПУ»

Ретроспектива работ научного коллектива ОмГПУ(ОГПИ) за 30 лет.

Приведены основные результаты, полученные научным коллективом при физическом факультете ОмГПУ (ОГПИ) под руководством д. ф.-м. н., профессора Боброва П.П. Показаны результаты, полученные в процессе наземных и самолётных радиометрических измерений, обработки спутниковых радиометрических и оптических снимков. Так же приведены выводы, полученные по результатам лабораторных измерений диэлектрической проницаемости естественных почв и нефтесодержащих пород.

Презентация доклада представлена в формате pdf. Для просмотра можно воспользоваться программой Adobe Reader

Секция «Моделирование процессов и устройств»

Экспериментально-расчетные методы прогнозирования характеристик коротковолновых радиоканалов

Докладчик — Дмитрий Евгеньевич Зачатейский

В докладе рассматриваются современные подходы к прогнозированию характеристик КВ радиоканалов на основе данных радиозондирования ионосферы Земли и математического моделирования. Дается обзор существующих технических средств для зондирования (ионозондов), программного обеспечения, используемого для решения прогнозных задач.

Предлагается методика определения ионосферного индекса, позволяющего решать задачи краткосрочного прогнозирования расчетно-экспериментальным методом.

Презентация доклада представлена в формате pdf. Для просмотра можно воспользоваться программой Adobe Reader

Секция «Разработка, конструирование и производство аппаратуры»

Перспективы развития систем профессиональной КВ радиосвязи

Докладчик — Юрий Владимирович Романов

Юрий Владимирович Романов
заместитель начальника по научной работе НТЦ – начальник отдела ОАО «ОНИИП»

Рассмотрены роль и место КВ радиосвязи в мире, отмечена ее востребованность на уровнях от тактического до стратегического в качестве резервной, основной или на особый период. Показано фактическое состояние отечественной КВ радиосвязи, в отдельных ведомствах соответствующее уровню развития науки и техники 30…40 летней давности. Показаны пути повышения скорости и надежности передачи данных по КВ каналу за счет комплексного подхода на всех уровнях – от сетевого до аппаратурного.

Презентация доклада представлена в формате pdf. Для просмотра можно воспользоваться программой Adobe Reader

Секция «Техника СВЧ»

Об актуальных проблемах в области разработки и производства современных и перспективных приёмных устройств дециметрового, сантиметрового и миллиметрового диапазонов длин волн

Докладчик — Юрий Николаевич Вольхин

Юрий Николаевич Вольхин
ведущий инженер ОАО «ЦКБА»

В докладе будет рассказано о тех проблемах, с которыми сталкиваются отечественные разработчики современных приёмных устройств дециметрового, сантиметрового и миллиметрового диапазонов длин. Так же будет дан краткий обзор тех научно-технических задач, которые необходимо будет решить отечественным учёным и инженерам для создания перспективных конкурентоспособных радиоэлектронных систем диапазона СВЧ.

Презентация доклада и сам доклад представлена в формате pdf. Для просмотра можно воспользоваться программой Adobe Reader

11 января 2014 года состоялось очередное сорок девятое заседание научного семинара «Современные проблемы радиофизики и радиотехники». Были заслушаны 4 доклада, заданы вопросы, состоялось обсуждение.

Секция «Разработка, конструирование и производство аппаратуры»

Активный перестраиваемый фильтр на основе конверторов сопротивления

Докладчик — Ирина Викторовна Григорьева

Исторически сложилось так, что первые перестраиваемые фильтры были выполнены на LC-элементах, управляемые конденсаторами или катушками индуктивности. Однако, габариты и параметры катушек препятствуют применению этих устройств на частотах ниже нескольких кГц.

В связи с этим в данном диапазоне частот перестраиваемые фильтры целесообразно проектировать на основе ARC-схем, управление в которых осуществляют либо конденсаторы, либо резисторы переменного сопротивления. Однако в технической литературе вопросы практической реализации подобных фильтров остаются не до конца исследованными. К числу таких вопросов, прежде всего, относится выбор схем ARC-фильтров и элементов их перестройки. Поэтому решение вопросов, направленных на создание перестраиваемых фильтров СНЧ диапазона, является актуальной задачей.

Презентация доклада представлена в формате pdf. Для просмотра можно воспользоваться программой Adobe Reader

Генератор псевдослучайной последовательности для широкополосной системы связи специального назначения

Докладчик — Олег Игоревич Пихненко

Структура доклада:

Выбор криптостойкого ГПСЧ.
Принцип работы выбранного ГПСЧ.
Методы тестирования ГПСЧ.
Результаты тестирования программной реализации выбранного ГПСЧ.

Презентация доклада представлена в формате pdf. Для просмотра можно воспользоваться программой Adobe Reader

Секция «Моделирование процессов и устройств»

Расчетно-математическая модель модулятора-демодулятора OFDM сигналов

Докладчик — Дмитрий Алексеевич Жабин

Значительный технологический прогресс, достигнутый в разработке новых алгоритмов передачи информации и их активном применении на практике, делает особенно актуальными исследования новых методов синтеза сигналов всё более сложной структуры, обладающих оптимальными временно-частотными характеристиками. Ортогональное частотное мультиплексирование, обозначаемое аббревиатурой OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), обеспечивает значительное увеличение полосы пропускания радиоканала за счет улучшения спектральной эффективности. Причем применение OFDM позволяет увеличить скорость передачи без увеличения занимаемой полосы частот или уровня модуляции. Поэтому OFDM используется в большинстве современных систем беспроводной связи.

Презентация доклада представлена в формате pdf. Для просмотра можно воспользоваться программой Adobe Reader

Создание IBIS моделей цифровых микросхем с учетом воздействия внешних факторов

Докладчик — Анна Леонидовна Шрайбер

В данной работе дан исторический обзор развития IBIS-моделей. Рассмотрены проблемы связанные с интерполяцией, комбинационными коммутационными помехами, электромагнитной совместимостью. Описаны структура и состав IBIS-моделей. Определены параметры IBIS-моделей с учетом воздействия температуры и радиации.

Презентация доклада представлена в формате pdf. Для просмотра можно воспользоваться программой Adobe Reader

Внимание,

по всем вопросам участия в семинаре и тематике его проведения Вы можете обратиться непосредственно к руководителю семинара — к.ф.-м.н., Сергею Викторовичу Кривальцевичу по электронной почте: radioseminar@радиосеминар.рф.

Настраиваемые фильтры

| Analog Devices

Некоторые файлы cookie необходимы для безопасного входа в систему, но другие необязательны для функциональной деятельности. Сбор наших данных используется для улучшения наших продуктов и услуг. Мы рекомендуем вам принять наши файлы cookie, чтобы обеспечить максимальную производительность и функциональность нашего сайта. Для получения дополнительной информации вы можете просмотреть сведения о файлах cookie. Узнайте больше о нашей политике конфиденциальности.

Принять и продолжить Принять и продолжить
Файлы cookie, которые мы используем, можно разделить на следующие категории:
Строго необходимые файлы cookie:
Это файлы cookie, которые необходимы для работы аналога.com или предлагаемые конкретные функции. Они либо служат единственной цели передачи данных по сети, либо строго необходимы для предоставления онлайн-услуг, явно запрошенных вами.
Аналитические / рабочие файлы cookie:
Эти файлы cookie позволяют нам выполнять веб-аналитику или другие формы измерения аудитории, такие как распознавание и подсчет количества посетителей и наблюдение за тем, как посетители перемещаются по нашему веб-сайту. Это помогает нам улучшить работу веб-сайта, например, за счет того, что пользователи легко находят то, что ищут.
Функциональные файлы cookie:
Эти файлы cookie используются для распознавания вас, когда вы возвращаетесь на наш веб-сайт. Это позволяет нам персонализировать наш контент для вас, приветствовать вас по имени и запоминать ваши предпочтения (например, ваш выбор языка или региона). Потеря информации в этих файлах cookie может сделать наши службы менее функциональными, но не помешает работе веб-сайта.
Файлы cookie для таргетинга / профилирования:
Эти файлы cookie записывают ваше посещение нашего веб-сайта и / или использование вами услуг, страницы, которые вы посетили, и ссылки, по которым вы переходили.Мы будем использовать эту информацию, чтобы сделать веб-сайт и отображаемую на нем рекламу более соответствующими вашим интересам. Мы также можем передавать эту информацию третьим лицам с этой целью.
Отклонить файлы cookie
Настраиваемые полосовые фильтры
Настраиваемые полосовые фильтры VersaChrome открывают практически неограниченную спектральную гибкость для флуоресцентной микроскопии, высокопроизводительного скрининга и гиперспектральных изображений. Запатентованный и запатентованный продукт Semrock (U. S. Patent No. 8,441,710 и 9,304,237) в перестраиваемых тонкопленочных фильтрах используются передовые методы проектирования, которые нельзя найти где-либо еще на рынке. Эти настраиваемые полосовые фильтры нечувствительны к расщеплению поляризации от 0 ° до 60 ° AOI, что позволяет настраивать угол в широком диапазоне, сохраняя крутизну фронта, высокое пропускание и блокировку OD. Популярные настраиваемые полосовые фильтры VersaChrome позволяют смещать центральную длину волны (CWL) с фиксированной полосой пропускания на полувысоте 20 нм до 11% в сторону синего через угловую настройку и предлагаются с настройкой центральной длины волны (CWL) от 449 до 900 нм.
Фильтры
VersaChrome сочетают в себе очень желательные спектральные характеристики и возможность формирования двумерного изображения тонкопленочных оптических фильтров с гибкостью настройки длины волны дифракционной решетки. Дифракционные решетки часто используются, когда требуется настройка длины волны, но решетки демонстрируют неадекватную спектральную дискриминацию, имеют ограниченное пропускание, зависят от поляризации и не способны передавать луч, несущий двумерное изображение, поскольку одно пространственное измерение несет спектральную информацию.Подобным образом настраиваемые полосовые фильтры обеспечивают улучшенные спектральные характеристики по сравнению с другими технологиями настраиваемых фильтров, включая настраиваемые жидкокристаллические фильтры, акустооптические настраиваемые фильтры и фильтры с линейной переменной, обеспечивая почти идентичные характеристики передачи и блокировки для s- и p-поляризаций света. , очень крутые спектральные границы и блокировка оптической плотности 6 или выше в широких спектральных областях для максимального подавления шума, необходимого для флуоресцентной микроскопии.
В отличие от типичного полосового фильтра (слева), где для углов более 30 ° пропускание s-поляризованного света составляет примерно 0%, а пульсация для p-поляризованного света недопустимо высока, спектр настраиваемого полосового фильтра Semrock VersaChrome (справа) обеспечивает высокую передачу, крутые края и отличную блокировку вне диапазона во всем диапазоне углов от 0 ° до 60 ° за счет настройки угла. В основе этого изобретения лежит открытие Семроком способа создания очень крутых краевых фильтров (как длинноволновых, или «отсекающих», так и коротковолновых, или «отсекающих» фильтров). при очень больших углах падения практически без поляризационного расщепления и почти одинаковой крутизны краев для обеих поляризаций света. Не менее важным и связанным свойством является то, что высокие значения крутизны края для обеих поляризаций и отсутствие поляризационного расщепления применяются при всех углах падения от нормального падения (0 °) до очень больших углов.Как следствие, можно настраивать полосовой фильтр по углу во всем этом диапазоне углов практически без изменения свойств краев, независимо от состояния поляризации света, проходящего через фильтр.
Типичный полосовой пропускание VersaChrome Настраиваемый полосовой адаптер
Настраиваемые полосовые фильтры VersaChrome могут быть включены в приборы, поддерживающие приложения для скрининга высокого содержания флуоресцентной микроскопии, которые включают в себя различные длины волн возбуждения источника белого света или в канале обнаружения для различения флуоресцентного излучения с точностью до 1 нм в диапазоне флуорофоры.
Щелкните здесь, чтобы прочитать наш технический документ о настраиваемых полосовых фильтрах VersaChrome.
Щелкните здесь, чтобы прочитать нашу техническую документацию по спектральной визуализации с настраиваемыми полосовыми фильтрами VersaChrome.
Для настройки переменной полосы пропускания популярные фильтры VersaChrome Edge ™ longpass и shortpass обеспечивают еще большую гибкость прибора, позволяя изменять как центральную длину волны, так и полосу пропускания путем независимой угловой настройки обоих фронтов. Краевые фильтры также можно использовать для перестраиваемой рамановской спектроскопии.
Настраиваемые фильтры
Широко настраиваемые и легко настраиваемые фильтры
Изоляция сигналов различных форм в сегодняшнем переполненном и динамичном беспроводном спектре требует адаптируемых систем связи. Поскольку серверные части беспроводных систем становятся очень гибкими благодаря достижениям в области цифровой обработки, существует потребность в нестатическом интерфейсе. Этот проект устраняет остающееся узкое место для полностью настраиваемых беспроводных систем путем разработки реконфигурируемых фильтров с низкими потерями для радиосвязи.Финансирование проектов настраиваемых фильтров поступает от Агентства перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA), Управления военно-морских исследований (ONR), BAE Systems, Northrup Grumman и MIT Lincoln Labs.
Многие из наших последних результатов приведены ниже. Название каждого раздела – это название статьи, которую можно найти на сайте ieeexplore или Google Scholar. Ссылки на статьи, содержащие более подробную информацию об этих и других проектах прошлого, можно найти на страницах для студентов, перечисленных в конце этой страницы.Пожалуйста, напишите авторам, если у вас есть какие-либо вопросы или вы хотите обсудить сотрудничество.
Перестраиваемая структура межрезонаторной связи с положительными и отрицательными значениями и ее применение в массиве программируемых фильтров (FPFA)
Программируемая фильтрующая матрица (FPFA) – это концепция фильтра, включающая «море» резонаторов, которые можно динамически настраивать по частоте, типу связи и силе связи для достижения полу-произвольных характеристик фильтра между полупроизвольными портами устройства.Для первоначального подтверждения концепции было разработано и изготовлено устройство с 4 резонаторами, которое имело несколько режимов работы. Этот набор из 4 резонаторов можно было использовать в качестве двух независимых фильтров с изоляцией между каналами более 30 дБ, 3-полюсного фильтра, 4-полюсного фильтра или переключаемого блока фильтров без переключателя, обеспечивающего изоляцию до 65 дБ. между каналами. Благодаря широкому диапазону настройки положительно-отрицательных элементов связи, формы фильтра также могли быть настроены между самокорректирующимися и эллиптическими характеристиками фильтра, среди прочего, чтобы найти компромисс между изоляцией ближней полосы для групповой задержки. В будущих версиях FPFA будет больше резонаторов и больше возможностей для изменения формы фильтра.
Рис. 1. Концепция четырехрезонаторной УЧПУ. а) два независимых 2-полюсных фильтра. б) 3-х полюсный фильтр. в) 4-полюсный фильтр. г) переключаемая полоса фильтра без переключателя
Субстрат Интегрированный резонаторный фильтр нестационарного режима с коэффициентом настройки 3,5: 1
Интегрированный в подложку полосовой резонатор с нераспространяющейся модой был настроен на настройку от 0.От 98 до 3,48 ГГц, коэффициент настройки 3,55: 1. Фильтр был настроен с помощью пьезоэлектрических приводов, для срабатывания которых требуется очень низкая мощность. Фильтр имел затухание в полосе пропускания от 1,6 до 3,6 дБ и относительную ширину полосы от 0,85% до 1,15% в диапазоне настройки. Фильтры с широким диапазоном настройки обещают стать неотъемлемой частью когнитивных радиоприемников.
Рис. 2. Измеренные характеристики полосового фильтра настройки 3,5: 1
Полностью реконфигурируемые настраиваемые полосовые фильтры High-Q
High-Q (до 750), 2-полюсные полосовые фильтры были сделаны с возможностью электронной настройки своей центральной частоты в широком диапазоне и каждого из значений связи.Один фильтр мог настраиваться на центральную частоту от 0,8 до 1,43 ГГц, а другой – от 3,0 до 5,6 ГГц. Наличие настраиваемой структуры связи позволяет настраивать групповую задержку (переключение между максимально ровным и чебычевским откликом, как показано выше) и настраиваемую / регулируемую полосу пропускания, обеспечивая постоянную 25 МГц от 0,8 до 1,43 ГГц. Конструкции также продемонстрировали инновационный способ использования элементов настройки с низкой добротностью при сохранении высокой добротности резонатора.
Фиг.3. Измеренные характеристики полностью реконфигурируемого полосового фильтра
Настраиваемый узкополосный триплексор High-Q
Настраиваемый узкополосный триплексор был создан для изоляции сигналов на разных частотах, поступающих из одного и того же антенного порта. Каждый фильтр в триплексоре настраивался в диапазоне частот от 1,7 ГГц до 3,4 ГГц с относительной полосой пропускания менее 1%. Отдельные фильтры можно размещать в пределах 60 МГц друг от друга, не оказывая сильного воздействия на отдельные фильтры.С аналогичными рабочими характеристиками был изготовлен и 6-плексер, но эти данные не публиковались.
Рис. 4. Измеренная производительность перестраиваемого триплексора
Полосовой фильтр реконфигурируемого порядка для систем с быстрой перестройкой частоты
Был создан фильтр реконфигурируемого порядка, который мог переключать свой ответ с ответа 2-го порядка на ответ 4-го, обеспечивая динамический компромисс между вносимыми потерями и селективностью.Он использовал коммерчески доступные варакторы для настройки значений связи между резонаторами между очень маленькими значениями и значениями, соответствующими конструкции фильтра. Фильтр также можно было настраивать с 2,77 ГГц до 3,55 ГГц.
Рис. 4. Измеренная производительность реконфигурируемого фильтра порядка
Использование тороидальных индукторов с высокой добротностью для интегрированных настраиваемых УКВ-фильтров LTCC
Используя все возможности LTCC в лаборатории IDEAS, были спроектированы индукторы с высокой добротностью, которые были интегрированы в подложку для встроенных VHF-фильтров. Эти катушки индуктивности были полностью интегрированы в подложку LTCC, что позволяло устанавливать настраиваемые конденсаторы и другие электронные компоненты на поверхности печатной платы. Достигнутые показатели качества катушки индуктивности были порядка 60-75, и были изготовлены фильтры, которые настраивались в диапазоне от 100 МГц до 200 МГц.
Рис. 5. Интегрированные тороидальные индукторы LTCC в конструкции УКВ-фильтра
Настраиваемый межполосный фильтр с реконфигурируемой полосой пропускания с независимой полосой пропускания и настраиваемой формой отклика
Были изготовлены два настраиваемых резонаторных фильтра с нераспространяющейся модой, в которых используются переключатели для включения и отключения связи источник-нагрузка.В одном фильтре использовались коммерчески доступные твердотельные переключатели, чтобы обеспечить максимально быстрое переключение между полосой пропускания и полосой пропускания. В другом фильтре использовался единственный переключатель от Radant MEMS, чтобы обеспечить превосходную изоляцию полосового фильтра и более низкие потери в полосе пропускания полосового фильтра. Отклик второго фильтра показан ниже на рис. 6 как для полосового, так и для запрещенного состояний. Фильтр настраивался от 1,9 ГГц до 3,8 ГГц с минимальными потерями 2,4 дБ в полосе пропускания и развязкой 54 дБ в полосе пропускания.
Рис. 6. Измеренные характеристики перестраиваемого резонаторного фильтра с переходом от полосы пропускания к полосе пропускания. а) полосовой отклик. б) реакция с ограничением полосы пропускания
Настраиваемый полосно-пропускающий фильтр без переключения для всех проходов Реконфигурируемый фильтр
Был изготовлен полосовой фильтр с возможностью электронной настройки центральной частоты и уровня затухания. Фильтр можно было перестраивать от 2.От 75 ГГц до 3,1 ГГц с ослаблением от 2,1 дБ до 70 дБ. Также была представлена теория влияния конечной ширины полосы пропускания и добротности резонатора. Этот фильтр имеет возможность настраиваться на всепроходное состояние с очень низкими потерями, и ожидается, что он найдет свое применение в системах с широкой полосой пропускания, которые требуют выравнивания сигнала.
Рис. 7. Измеренные характеристики настраиваемого полосно-полосового фильтра.
Каскадные характеристики полосно-полосового фильтра в широком диапазоне частот
Был сделан каскад из настраиваемого полосового фильтра и настраиваемого полосового фильтра, который мог обеспечить развязку до 100 дБ между двумя интересующими частотами.Хотя ниже на рис. 8 показана только настройка полосового фильтра, полосовой фильтр также полностью настраивается, обеспечивая изоляцию до 100 дБ между двумя произвольными частотами. Также была разработана теория того, как проектировать, например, каскад. Более поздние измерения с использованием заградительных фильтров с более широкой полосой пропускания показали изоляцию 120 дБ в полосе пропускания 21 МГц на частоте 2,8 ГГц.
Рис. 8. Измеренные характеристики каскада перестраиваемых полосно-полосовых фильтров.И полоса пропускания, и полоса задерживания настраиваются независимо.
Высококачественные настраиваемые полосовые фильтры с регулируемой полосой пропускания и распределением полюсов
В ответ на потребность в более широкополосных полосовых фильтрах, чем полосовые фильтры, используемые в каскаде полосно-полосовых фильтров, показанном на рисунке 8, был создан 4-полюсный полосовой фильтр, который мог динамически менять глубину изоляции равной пульсации для более широкой полосы пропускания. В этом фильтре использовалась новая геометрия загрузочного столба, которая увеличивала внешнюю связь для данного размера отверстия муфты.Он также был настроен от 2,4 ГГц до 3,6 ГГц и имел возможность разделять полюса затухания между различными частотами для оптимизации отклика для имеющегося спектра. Например, устройство может обеспечивать 4-полюсный отклик, два 2-полюсных отклика или четыре 1-полюсных отклика на разных частотах.
Рис. 9. Измеренные характеристики адаптируемого полосно-заградительного фильтра
Каскад полосных полосовых фильтров с расширенной полосой пропускания с непрерывным 0.Покрытие 85–6,6 ГГц
Был изготовлен каскад из трех 2-полюсных полосовых фильтров (всего 6 резонаторов), которые могут размещать режекторную характеристику в любом месте в непрерывном частотном диапазоне от 0,85 ГГц до 6,6 ГГц. Одно-, двух-, трех- и четырехполюсные характеристики были доступны в разных частях диапазона настройки. Частотные диапазоны с 4-полюсным покрытием были специально разработаны для диапазонов с ожидаемым высоким уровнем помех. В этой работе также был разработан метод расширения верхней полосы пропускания резонаторных фильтров с затухающими модами с апертурной связью до 7.Диапазон от 8 до 1, что означает, что полосовой фильтр на частоте 1 ГГц может иметь чистую полосу пропускания до 7,8 ГГц.
Рис. 10. Измеренные 2-полюсные характеристики 6-ти резонаторного каскада заградительных фильтров
Настраиваемый полосовой фильтр с верхней полосой пропускания 17: 1
Чтобы расширить верхнюю полосу пропускания резонаторных фильтров с нераспространяющейся модой за пределы отношения 7,8 к 1, показанного в разделе выше, была создана новая внешняя соединительная структура, обеспечивающая отклик полосового фильтра с минимальным возмущением полосы пропускания. Эта соединительная конструкция направляет линию передачи фильтра от источника к нагрузке через полость. Фильтр настраивался от 654 МГц до 1,6 ГГц, а полоса пропускания расширялась за пределы 11 ГГц, что приводило к соотношению 17: 1 между самым низким измеренным резонансом и частотой среза 3 дБ верхней полосы пропускания.
Рис. 11. Измеренные характеристики полосового заградительного фильтра верхней полосы пропускания 17: 1

Видео 1.Этот фильм показывает обзор некоторых основных возможностей фильтра. Производительность и настройка фильтров были улучшены и доработаны, как описано в документах внизу этой страницы.
Вовлеченные студенты:
Цунг-Чие Ли
Ю-Тин Хуан
Эрик Хоппенджанс
Дополнительные ссылки на эту работу можно найти на следующих страницах выпускников:
Др.Сунгук Мун
Д-р Эрик Наглич
Доктор Химаншу Джоши
Доктор Хьялти Сигмарссон
Доктор Джусеоп Ли
Микрополосковый перестраиваемый полосовой фильтр с коллинеарными резонаторами
В этой статье представлена схема с сосредоточенными элементами и эквивалентная схема линии передачи для полосового фильтра, настроенного на варактор. Фильтр состоит из линий передачи, конденсаторов постоянной емкости и варакторного диода.Коллинеарные резонансные секции в этом фильтре не имеют параллельной конфигурации, как в обычном гребенчатом фильтре. По этой причине общая площадь фильтра уменьшается. Полоса пропускания фильтра может быть настроена от 0,69 ГГц до 1,20 ГГц путем изменения емкости варакторного диода. Вносимые потери этого фильтра изменяются от 1,2 дБ до 2,1 дБ в этой полосе пропускания.
1. Введение
Настраиваемые полосовые фильтры будут играть важную роль в будущей коммуникации [1–3].Широко требуются компактные, высокоселективные и настраиваемые фильтры с низкими вносимыми потерями. Были разработаны различные технологии настройки, включая варакторный диод, механическую настройку, микроэлектромеханический (MEMS) компонент и p-i-n-диод [4–10]. Одним из наиболее популярных методов достижения непрерывной перестройки с помощью электрических средств в полосовом фильтре является использование варакторного диода. Хантер и Роудс [11] сообщают о настраиваемом полосовом фильтре с гребенчатой линией, который можно настраивать от 3,2 ГГц до 4,9 ГГц с вносимыми потерями 3–5 дБ.Санчес-Ренедо и др. В [12] представлена развитая структура гребенчатого фильтра с возможностью непрерывной настройки как для центральной частоты, так и для полосы пропускания. Эль-Танани и Ребеиз [13] описывают гребенчатый фильтр на основе гофрированной микрополосковой линии, которая имеет миниатюрный размер. Этот фильтр имеет частотный охват 1,32–1,89 ГГц с постоянной полосой пропускания во всем диапазоне настройки. Тан и Хонг [14] представляют новый перестраиваемый полосовой фильтр, основанный на двухмодовом микрополосковом резонаторе с разомкнутым контуром. Этот фильтр предлагает постоянную абсолютную полосу пропускания и широкий диапазон настройки.
Большинство проектов, о которых сообщалось на сегодняшний день, основаны на связанных линиях. В первую очередь эти структуры связаны друг с другом магнитным полем. При слабой связи радиационные потери связанной линии велики. В некоторых приложениях установить матрицу связи непросто. Так обстоит дело, например, с копланарным волноводом (CPW).
В данной статье представлен новый настраиваемый полосовой фильтр с коллинеарными резонаторами. Фильтр не основан на параллельных связанных линиях. Общая площадь этого фильтра меньше, чем у обычного гребенчатого фильтра.Проанализированы эквивалентные схемы нового фильтра.
2. Эквивалентная схема
На рисунке 1 показан предлагаемый фильтр. Фильтр состоит из микрополосковых линий, конденсаторов постоянной емкости и варакторного диода. Основной резонатор состоит из варакторного диода и микрополосковой линии.

Для этого фильтра была получена эквивалентная схема с сосредоточенными элементами. Эквивалентная схема показана на рисунке 2. Основной резонатор представлен емкостью варактора ().Внешнее соединение управляется схемой в форме «», расположенной по обе стороны от этого резонатора.

Значения элементов схемы представлены в таблице 1. Параметры эквивалентной схемы сосредоточенного элемента рассчитываются в MATLAB 6.5, как показано на рисунке 3. Из рисунка 3 видно, что центральная частота полосы пропускания может быть настраивается от 0,58 ГГц до 1,26 ГГц путем изменения емкости от 15 до 1 пФ. Абсолютная полоса пропускания этого фильтра по 3 дБ составляет МГц во всем диапазоне настройки.Согласно компьютерному моделированию, возвратные потери лучше 20 дБ во всем диапазоне настройки.
pf
Элемент Значение
3,3 пф
6,8 pf
5 нГн
20 нГн
5 нГн
эквивалентная схема линии передачи, разработанная на основе эквивалентной схемы с сосредоточенными элементами.Конденсаторы сохраняют свое значение и положение в цепи линии передачи. Катушки индуктивности, и в схеме с сосредоточенными элементами заменены секциями линии передачи TX ₁, TX ₂ и TX ₃ соответственно. Передача через фильтр, то есть, может быть выведена со ссылкой на матрицу ABCD .

Матрица ABCD для последовательного конденсатора где .
Матрица ABCD линии передачи TX ₁ где, – характеристический импеданс и полная проводимость линии передачи, β – фазовая постоянная линии передачи, а – длина линии передачи.
Матрица ABCD параллельного конденсатора где .
Матрицы ABCD и других конденсаторов и линий передачи следуют аналогичным образом, соответственно.
Согласно матричной алгебре, матрица ABCD всей схемы, показанной на рисунке 3, может быть описана следующим образом:
Матрица параметров может быть получена из матрицы ABCD следующим образом:
Длины участков линии передачи TX ₁, TX ₂ и TX ₃ были установлены на 0.12, 0,14 и 0,03 длин волн на частоте 1 ГГц соответственно. Обычно можно ожидать, что длина входных и выходных линий фильтра будет одинаковой. Однако в этом случае длины TX ₁ и TX ₃ различаются. В основном это вызвано асимметрией основного резонатора (образованного TX _{и 2}). Длина TX ₃ установлена меньше, чем длина TX ₁. Это делает полосу пропускания постоянной во всем диапазоне настройки. Характеристическое сопротивление TX ₁ и TX ₃ установлено на 50 Ом.Однако характеристическое сопротивление TX ₂ установлено на 100 Ом. Это необходимо для достижения высокого значения индуктивности на короткой длине линии передачи.
На рисунке 5 показаны результаты расчетов из (5) с использованием MATLAB 6.5. Можно заметить, что центральную частоту полосы пропускания можно настроить от 0,65 ГГц до 1,24 ГГц, изменяя емкость от 15 до 1 пФ. Абсолютная полоса пропускания 3 дБ этого фильтра изменяется от 100 МГц до 97 МГц в диапазоне настройки.Полоса пропускания 3 дБ почти постоянна при изменении центральной частоты полосы пропускания.

3. Конструкция микрополоскового линейного фильтра
Перестраиваемый полосовой фильтр микрополосковой линии разработан на основе схемы линии передачи, показанной на рисунке 4. Структура фильтра показана на рисунке 1. и представляет собой линии передачи 50 Ом. Обе линии имеют ширину 3,38 мм и длину 10 мм. Однако длина и не влияет на характеристики этой конструкции. , и – 3 резонансных участка.Длина и ширина этих 3 резонансных секций оптимизированы для обеспечения постоянной ширины полосы во всем диапазоне настройки. имеет ширину 3,05 мм и длину 24,6 мм. ширина 0,46 мм, длина 20 мм. Подушечка размером 2 мм на 2 мм вводится в конце ближайшего. Эта площадка обеспечивает поверхность для пайки варакторного диода. ширина 2,44 мм, длина 8,2 мм. Резонатор в этом фильтре имеет длину 52,8 мм (т.е. почти на 1,2 ГГц). Два микросхемных конденсатора, обозначенных и (ATC 600S, pf), используются для соединения линий передачи и между ними.Вторая пара конденсаторов микросхемы, помеченная и (ATC 600S, pf), используется для подключения к заземляющим переходным отверстиям.
Два резистора ВЧ-дросселя 10 кОм используются для подключения резонатора к линии смещения. Фильтр изготовлен на подложке Taconic TLY-3 (т.е. мм, и). В прототипе схемы использовался варакторный диод для поверхностного монтажа MV31009 от MDT Corporation. Соотношение между напряжением и емкостью приведено в таблице 2.
Напряжение (В) Емкость (пФ)
0 22.08
3 4,77
5 3,01
7 2,18
9 1,71
эквивалент серии
Сопротивление варактор – 0,455 Ом. Параметры микрополоскового линейного фильтра могут быть рассчитаны с использованием (5), как упоминалось ранее. Матрицу ABCD варакторного диода можно представить следующим образом:
На рисунках 6 (a) и 6 (b) показаны параметры рассеяния, полученные в результате моделирования с использованием CST MWS.Центральную частоту полосы пропускания фильтра можно настроить от 0,69 ГГц до 1,24 ГГц, изменяя обратное напряжение, подаваемое на варакторный диод (). Абсолютная полоса пропускания 3 дБ этого фильтра изменяется от 125 МГц до 136 МГц в зависимости от настройки фильтра. Вносимые потери составляют около 0,8 дБ, а возвратные потери лучше 18 дБ во всем диапазоне настройки.
Емкости и регулирующий коэффициент нагрузки фильтра (см. Рисунок 1). Увеличение емкости увеличивает нагруженный коэффициент.Чтобы минимизировать общее количество требуемых варакторов и, следовательно, общие вносимые потери, мы демонстрируем однополюсный настраиваемый полосовой фильтр. В многополюсном полосовом фильтре эти конденсаторы могут обеспечить удобный способ изменения коэффициента связи в более широком диапазоне значений. Также можно управлять шириной полосы пропускания, настраивая емкость связи.
4. Результаты измерений
На рисунке 7 показан прототип настраиваемого полосового фильтра.С каждой стороны фильтра припаяны два разъема SMA. Обратное напряжение прикладывается к линиям смещения, показанным на рис. 7. В этом измерении используется анализатор цепей Agilent 8720. На рисунке 8 (а) показаны результаты измерений. Центральную частоту полосы пропускания можно настроить от 0,69 ГГц до 1,20 ГГц. Вносимые потери варьируются от 1,2 дБ до 2,1 дБ при настройке фильтра во всем этом диапазоне. Вносимые потери подавляются ниже -30 дБ в диапазоне от 0,1 ГГц до 2,5 ГГц. Согласно результатам измерений полоса пропускания фильтра по 3 дБ изменяется со 118 МГц до 69 МГц, поскольку фильтр настраивается на весь свой диапазон.По сравнению с результатами моделирования результаты измерений показывают, что ширина полосы пропускания фильтра становится уже по мере того, как фильтр настраивается в сторону более высоких частот. Вносимые потери, наблюдаемые при измерении, также выше, чем предсказанные при моделировании. Эти различия в основном связаны с увеличением паразитного сопротивления и индуктивности конденсаторов постоянной емкости и варакторного диода. Результаты моделирования показывают, что диапазон настройки ограничен изменением емкости варакторных диодов.

На рисунке 8 (b) показаны измеренные возвратные потери. Проверка результатов показывает, что возвратные потери лучше 14,8 дБ для всех продемонстрированных состояний настройки.
5. Заключение
В данной статье представлена новая форма перестраиваемого полосового фильтра с коллинеарными резонаторами. В отличие от многих других настраиваемых фильтров, описанных в литературе, этот фильтр не основан на связанных линиях. Проанализированы эквивалентные схемы нового фильтра. Экспериментальные результаты показывают, что центральную частоту полосы пропускания можно настроить от 0.От 69 ГГц до 1,20 ГГц за счет изменения емкости варактора от 22,08 до 1,71 пФ.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Благодарность
Авторы благодарны Китайскому стипендиальному совету (CSC) за спонсорскую поддержку З. П. Ванга.
Coleman Microwave Company Фильтры Коаксиальные диплексеры Волноводы Настраиваемые Программируемые автосопровождение Полоса пропускания Полоса пропускания Подавление низкочастотных гармоник высокой мощности
Вернуться к настраиваемым волноводным фильтрам
TW серии
Примеры настраиваемых фильтров

№
CMC Арт.:
TWD960
Диапазон настройки:
8,5 – 9,6 ГГц
3 дБ BW:
15,0 МГц номинал
40 дБ BW:
60.0 МГц макс.
КСВН:
1,5: 1 макс. @ f ₀
Ins Loss:
2,25 дБ макс. @ f ₀
Фланцы:
УГ-135 / у
Возможность сброса:
.02%
CMC Номер детали:
500800
Тюнинг Дальность атаки:
4,4 – 5,0 ГГц
3 дБ BW:
35 МГц ном
35 дБ BW:
200 МГц Максимум.
КСВН:
1,4: 1 макс. через f ₀ 5 МГц
Ins Убыток:
0,4 дБ макс. свыше f ₀ 5 МГц
Мощность Рейтинг:
15 кВт CW Максимум.
Фланец Интерфейс:
WR187
МГц
ДИАПАЗОН НАСТРОЙКИ МОДЕЛЬ НЕТ. 3 дБ BW NOM’L MHz 40 дБ BW NOM’L МГц ПОТЕРЯ INS МАКС дБ Тип фланца (UG) х Y Z
4400 – 5000 TWB500 24.0 290 0,50 407 / u 7,50 3,75 6,75
TWD500 24,0 96 0,75 407 / u 12.125 3,75 6,00
5900 – 6500 TWB650 15,0 180 1,15 441 / u 6,50 3,75 6.00
TWD650 15,0 60 1,85 441 / u 10,0 3,75 6,00
6500 – 7200 TWE720 18.0 48 1,90 441 / u 9,25 3,062 5,00
7100 – 8400 TWB840 15,0 180 1.30 138 / u 5,00 1,50 4,25
TWD840 38,0 155 1,00 138 / u 8,00 3,187 4.875
TWE840 40,0 85 1,30 138 / u 11,125 3,00 5,625
8500 – 9600 TWB960 15.0 180 1,50 135 / u 4,50 2,75 4,00
TWD960 15,0 60 2,25 135 / u 6.625 2,75 4,00
TWE960 50,0 120 1,90 135 / u 9,25 2,875 4,50
9600 – 10500 TWB1050 17.0 200 1,60 135 / u 4,375 2,00 3,937
TWD1050 17,0 70 2,30 135 / u 6.00 2,375 4,00
10700 – 12700 TWB1270 20,0 240 1,25 WR-75 4,094 2,25 3.687
TWD1270 50,0 200 1,35 WR-75 5,50 2,25 3,75
11700 – 13300 TWD 1330 50.0 170 1,20 WR-75 5,375 2,25 3,875
14000 – 15300 TWB1530 40,0 480 1.00 419 / u 3,00 2,062 3,50
TWD 1530 42,0 170 1,30 419 / u 4,75 2,00 3.50
TWE1530 52,0 120 1,50 419 / u 6,625 2,25 3,00
16650 – 16950 TWD1695 55.0 200 1,60 419 / u 4,875 2,125 3,50

Модель TW Доступны фильтры серии от 2 до 6 резонаторов с диапазоном настройки от 4400 до 19700 МГц.Эти агрегаты имеют легкий вес. алюминия и работают в цилиндрическом режиме ТЭ 111. Все фильтры этой серии имеют температурную компенсацию и разработан в соответствии с последними военными спецификациями. Различия в полосе пропускания и диапазоне настройки из стандартных агрегатов имеются. Пожалуйста, отправьте нам ваши конкретные требования.
Стандартный Характеристики Опции
Калибровка
(см. Параметры калибровки)
Модифицированный 3 дБ BW
Доработанный тюнинг диапазоны
Монтажный кронштейн
Коаксиальный вход и / или выход
RP Photonics Encyclopedia – настраиваемые оптические фильтры, монохроматоры, акустооптические, MEMS, Lyot, тонкопленочные, резонаторные, жидкие кристаллы, приложения
Для некоторых приложений требуются оптические фильтры с определенными параметрами фильтра настраиваются вручную или с помощью электронной системы управления.Типичным случаем является полосовой фильтр, в котором можно изменять центральную длину волны полосы пропускания; в некоторых случаях можно также настроить пропускную способность.
Существуют также перестраиваемые фильтры, в которых пропускание фильтра может быть настроено независимо для широкого диапазона длин волн.
Некоторые настраиваемые фильтры могут быть реализованы в виде микрооптики, занимающей очень мало места.
В следующих разделах приведены различные примеры типов настраиваемых фильтров.
Монохроматоры
Большинство монохроматоров настраиваются, т.е.е., их длина волны полосы пропускания может быть изменена вручную или с помощью моторизованного столика.
Компактные фильтры на основе МЭМС могут работать по тому же принципу. Например, можно пространственно рассредоточить компоненты с разными длинами волн с помощью дифракционной решетки, а затем отразить свет на зеркало MEMS, которое можно поворачивать в некотором угловом диапазоне. Зеркало может отражать свет на волоконный коллиматор. Только свет в определенном интервале длин волн, который зависит от ориентации зеркала, может попасть в выходное волокно.Из-за небольшого веса зеркала MEMS настройка может быть очень быстрой. Кроме того, такую оптическую систему можно сделать очень компактной.
Фильтры Lyot
Фильтр Лио можно настроить простым вращением всего устройства. Такие повороты также могут быть выполнены с помощью моторного привода.
Вращающиеся тонкопленочные устройства
Тонкопленочные устройства (диэлектрические зеркала) имеют характеристики пропускания, зависящие от угла падения. Следовательно, характеристики фильтра можно настраивать, вращая их.
Настраиваемые волоконно-оптические решетки Брэгга
Волоконную решетку Брэгга можно сделать так, чтобы она отражала свет только в узком диапазоне длин волн. Центральная длина волны отражающей области и до некоторой степени может быть настроена, например, растягивая волокно с помощью пьезопреобразователя или изменяя его температуру.
Перестраиваемые резонаторы
Оптический резонатор, в идеале работающий с согласованным по модам входом, пропускает свет только на определенных резонансных частотах. Их можно настроить e.грамм. путем изменения длины резонатора с помощью пьезопреобразователя.
Такие фильтры также могут быть реализованы в виде волоконных резонаторов Фабри – Перо.
Фильтры акустооптические
Жидкокристаллические модуляторы
Возможна реализация перестраиваемых фильтров на основе жидкокристаллических модуляторов. Например, можно пространственно распределить компоненты с разными длинами волн с помощью пары дифракционных решеток, отправить их через жидкокристаллический модулятор (действующий как пространственный модулятор света), который может независимо ослаблять компоненты с разными длинами волн, и рекомбинировать их либо на одной паре решеток. или вторая пара решеток.
Код для ссылок на других сайтах
Если вы хотите разместить ссылку на эту статью на каком-либо другом ресурсе (например, на своем веб-сайте, в социальных сетях, дискуссионном форуме, Википедии), вы можете получить здесь требуемый код.
HTML-ссылка на эту статью:
Статья о настраиваемых оптических фильтрах в Энциклопедия фотоники RP
С изображением для предварительного просмотра (см. Рамку чуть выше):
alt =" article ">
Для Википедии, например в разделе «== Внешние ссылки ==»:
* [https://www.rp-photonics.com/tunable_optical_filters.html , статья «Настраиваемые оптические фильтры» в энциклопедии RP Photonics]
Широко настраиваемый компактный полосовой фильтр на основе переключаемого резонатора с варакторной настройкой – Yonsei University
TY – JOUR
T1 – Широко настраиваемый компактный полосовой фильтр на основе переключаемого резонатора с переменной частотой
AU – Jung, Minjae
AU – Min, Byung Wook
N1 – Информация о финансировании: Эта работа была частично поддержана Программой фундаментальных научных исследований и Программой основных космических технологий через Национальный исследовательский фонд Кореи (NRF), Министерство науки и ИКТ, в рамках гранта 2017R1A1A1A05001134 и гранта 2017M1A3A3A02016255.Авторские права издателя: © 2013 IEEE.
PY – 2019
Y1 – 2019
N2 – В данной статье представлен компактный перестраиваемый полосовой фильтр (BPF) на основе переключаемого резонатора, настроенного на варактор, с широким диапазоном перестройки частоты и постоянной абсолютной полосой пропускания (ABW). Предлагаемые переключаемые варакторы используются для преодоления ограниченной возможности настройки варакторных диодов путем переключения шлейфов. Полосу пропускания можно легко настроить, управляя двумя резонансными частотами каждого состояния. После разделения двух резонансных частот ширина полосы пропускания фильтра поддерживается постоянной за счет настройки внешней связи входных и выходных согласующих конденсаторов с ответвленными линиями.Для проверки предложенной конструкции был изготовлен и измерен двухполюсный перестраиваемый ПФ. Он демонстрирует низкие вносимые потери в полосе частот 1,4–2,9 дБ, поддерживая постоянную ширину полосы шириной 3 дБ на уровне 75 МГц с большим диапазоном настройки от 255 до 725 МГц (1: 2,85). Предлагаемый двухполюсный фильтр имеет общий резонатор для состояний с низкой и высокой полосой, поэтому общий размер составляет всего 0,2 λg × 0: 14 λg. Кроме того, этот двухполюсный настраиваемый фильтр расширен до четырехполюсного настраиваемого фильтра для оценки результатов измерений с использованием результатов моделирования.Они имеют широкий диапазон частот 2,85 и 2,92 с низкими вносимыми потерями соответственно.
AB – В данной статье представлен компактный перестраиваемый полосовой фильтр (BPF) на основе переключаемого резонатора с варакторной настройкой с широким диапазоном перестройки частоты и постоянной абсолютной шириной полосы (ABW). Предлагаемые переключаемые варакторы используются для преодоления ограниченной возможности настройки варакторных диодов путем переключения шлейфов. Полосу пропускания можно легко настроить, управляя двумя резонансными частотами каждого состояния.После разделения двух резонансных частот ширина полосы пропускания фильтра поддерживается постоянной за счет настройки внешней связи входных и выходных согласующих конденсаторов с ответвленными линиями. Для проверки предложенной конструкции был изготовлен и измерен двухполюсный перестраиваемый ПФ. Он демонстрирует низкие вносимые потери в полосе частот 1,4–2,9 дБ, поддерживая постоянную ширину полосы шириной 3 дБ на уровне 75 МГц с большим диапазоном настройки от 255 до 725 МГц (1: 2,85). Предлагаемый двухполюсный фильтр имеет общий резонатор для состояний с низкой и высокой полосой, поэтому общий размер составляет всего 0.

Типичный полосовой пропускание		VersaChrome Настраиваемый полосовой адаптер

ДИАПАЗОН НАСТРОЙКИ	МОДЕЛЬ НЕТ.	3 дБ BW NOM’L MHz	40 дБ BW NOM’L МГц	ПОТЕРЯ INS МАКС дБ	Тип фланца (UG)	х	Y	Z
4400 – 5000	TWB500	24.0	290	0,50	407 / u	7,50	3,75	6,75
4400 – 5000	TWD500	24,0	96	0,75	407 / u	12.125	3,75	6,00
5900 – 6500	TWB650	15,0	180	1,15	441 / u	6,50	3,75	6.00
5900 – 6500	TWD650	15,0	60	1,85	441 / u	10,0	3,75	6,00
6500 – 7200	TWE720	18.0	48	1,90	441 / u	9,25	3,062	5,00
7100 – 8400	TWB840	15,0	180	1.30	138 / u	5,00	1,50	4,25
	TWD840	38,0	155	1,00	138 / u	8,00	3,187	4.875
	TWE840	40,0	85	1,30	138 / u	11,125	3,00	5,625
8500 – 9600	TWB960	15.0	180	1,50	135 / u	4,50	2,75	4,00
	TWD960	15,0	60	2,25	135 / u	6.625	2,75	4,00
	TWE960	50,0	120	1,90	135 / u	9,25	2,875	4,50
9600 – 10500	TWB1050	17.0	200	1,60	135 / u	4,375	2,00	3,937
9600 – 10500	TWD1050	17,0	70	2,30	135 / u	6.00	2,375	4,00
10700 – 12700	TWB1270	20,0	240	1,25	WR-75	4,094	2,25	3.687
10700 – 12700	TWD1270	50,0	200	1,35	WR-75	5,50	2,25	3,75
11700 – 13300	TWD 1330	50.0	170	1,20	WR-75	5,375	2,25	3,875
14000 – 15300	TWB1530	40,0	480	1.00	419 / u	3,00	2,062	3,50
	TWD 1530	42,0	170	1,30	419 / u	4,75	2,00	3.50
	TWE1530	52,0	120	1,50	419 / u	6,625	2,25	3,00
16650 – 16950	TWD1695	55.0	200	1,60	419 / u	4,875	2,125	3,50

Стандартный Характеристики	Опции
	Калибровка (см. Параметры калибровки) Модифицированный 3 дБ BW Доработанный тюнинг диапазоны Монтажный кронштейн Коаксиальный вход и / или выход

Перестраиваемый полосовой фильтр: Перестраиваемые фильтры | Analog Devices

Универсальный перестраиваемый активный фильтр с регулировкой частоты и добротности.

Перестраиваемый полосовой фильтр на переключаемых конденсаторах

Линейные перестраиваемые фильтры серии LVF

Активный перестраиваемый двухзвенный полосовой фильтр

Перестраиваемый полосовой фильтр

Перестраиваемый активный rc-фильтр

Омский научный семинар«Современные проблемырадиофизики и радиотехники»

Аспекты реализации пилотной зоны технологии DSRC

Перестраиваемый полосовой фильтр на дискретных конденсаторах

Проектирование направленного ответвителя с амплитудным корректором

Исследование алгоритмов построения локальных карт полного электронного содержания по данным спутникового зондирования ионосферы

Опыт омских инженеров по организации связи ВМФ: трудности, успехи и перспективы

Исследование возможности уменьшения времени зондирования четырех канальным приёмопередающим ЛЧМ ионозондом

Сравнительный анализ данных SMOS, GCOM-W1 и NDVI (MODIS) для территории юга Западной Сибири и Северного Казахстана

Применение технологий массивного параллелизма для разработки высокопроизводительных программ

Способы повышения точности измерения разности фаз сигналов фазовым пеленгатором в присутствии помехи

Определение местоположения объектов в Wi-Fi сетях

Разработка диплексера на основе полосковых линий по технологии LTCC

Аутентификация пользователей ЭВМ по динамике рукописной подписи с применением специализированных устройств

Широкодиапазонный антенный элемент для протяженных трасс

Флексоэлектричество

Приближённый метод расчёта полосково-нагруженного диэлектрического волновода

Перестраиваемый LC-фильтр на основе варикапов

Проектирование планарных силовых трансформаторов

Физические явления и эффекты в радиофотонных устройствах

Химическое травление кварцевых пластин

Фотоника как закономерный итог развития мировой науки, техники и промышленности

Технология встраивания компонентов в печатную плату

Разработка коаксиально-волноводного зондового перехода

Исследования по дистанционному зондированию Земли, проводимые в ОмГПУ

Экспериментально-расчетные методы прогнозирования характеристик коротковолновых радиоканалов

Перспективы развития систем профессиональной КВ радиосвязи

Активный перестраиваемый фильтр на основе конверторов сопротивления

Генератор псевдослучайной последовательности для широкополосной системы связи специального назначения

Расчетно-математическая модель модулятора-демодулятора OFDM сигналов

Создание IBIS моделей цифровых микросхем с учетом воздействия внешних факторов

Внимание,

| Analog Devices

Настраиваемые полосовые фильтры

Настраиваемые фильтры

Микрополосковый перестраиваемый полосовой фильтр с коллинеарными резонаторами

1. Введение

2. Эквивалентная схема

3. Конструкция микрополоскового линейного фильтра

4. Результаты измерений

5. Заключение

Конфликт интересов

Благодарность

TW серии

Примеры настраиваемых фильтров

RP Photonics Encyclopedia – настраиваемые оптические фильтры, монохроматоры, акустооптические, MEMS, Lyot, тонкопленочные, резонаторные, жидкие кристаллы, приложения

Монохроматоры

Фильтры Lyot

Вращающиеся тонкопленочные устройства

Настраиваемые волоконно-оптические решетки Брэгга

Перестраиваемые резонаторы

Фильтры акустооптические

Жидкокристаллические модуляторы

Код для ссылок на других сайтах

Широко настраиваемый компактный полосовой фильтр на основе переключаемого резонатора с варакторной настройкой – Yonsei University

Больше новостей

Добавить комментарий Отменить ответ