N-канальное электрическое частотно-избирательное устройство Российский патент 2018 года по МПК H04B1/18 

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано в радиоприемных устройствах декаметрового диапазона волн.

Известен широкодиапазонный коммутируемый фильтр, содержащий N каналов, каждый из которых содержит входной и выходной ключи и полосовой фильтр, при этом полосовой фильтр каждого канала выполнен в виде трех последовательно соединенных полосовых звеньев, входы первых и выходы третьих полосовых звеньев всех каналов объединены и являются соответственно входом и выходом широкодиапазонного коммутируемого фильтра, при этом выход первого и вход третьего полосовых звеньев в каждом канале через соответствующие ключи соединены с общей шиной [1] (патент СССР №1392621, H04B 1/18, опубл. 30.04.1988, Бюл. №16).

В качестве прототипа может быть принято устройство, входящее в состав входного устройства, а именно (1, фиг. 2).

Многополюсное широкополосное частотно-селективное устройство содержит N полосовых фильтров, входы которых соединены с входом устройства, при этом каждый фильтр имеет отдельный выход.

Задача изобретения - расширение арсенала технических средств в области М канальных частотно-селективных систем.

Технический результат - в каждом канале повышение крутизны амплитудно-частотной характеристики в переходных областях.

Технический результат достигается тем, что в N канальном электрическом частотно-избирательном устройстве, содержащем общую шину, входную потенциальную клемму и H поддиапазонов, входы которых соединены с входом устройства, согласно изобретению, каждый поддиапазон содержит широкополосный фильтр, у которого вход соединен с входом системы, а выход - с входом дифференциального усилителя, у которого первый выход соединен с входом М/2 узкополосных фильтров, имеющих нечетные порядковые номера, а второй выход соединен с входами М/2 узкополосных фильтров, имеющих четные номера, выход каждого узкополосного фильтра является одновременно выходом ЧСС, при этом каждый поддиапазонный широкополосный фильтр содержит общую шину и входную потенциальную клемму, соединенную с входной потенциальной клеммой частотно-избирательного устройства, к которой подключен первый вывод первой катушки индуктивности, у которой второй вывод посредством первого конденсатора соединен с первыми выводами второго и третьего конденсатора, а также с первым выводом второй, третьей и четвертой катушек индуктивности, вторые выводы второго конденсатора и второй катушки индуктивности соединены с общей шиной, второй вывод четвертой катушки индуктивности соединен с первым выводом четвертого конденсатора, вторые выводы третьего и четвертого конденсаторов, а также третьей катушки индуктивности соединены с первыми выводами пятой, шестой и седьмой катушек индуктивности, пятого и шестого конденсаторов, вторые выводы пятой катушки индуктивности и пятого конденсатора соединены с общей шиной, второй вывод седьмой катушки индуктивности соединен с первым выводом седьмого конденсатора, вторые выводы шестого и седьмого конденсаторов и шестой катушки индуктивности соединены с первыми выводами восьмой катушки индуктивности и восьмого конденсатора, вторые выводы восьмой катушки индуктивности и восьмого конденсатора соединены с общей шиной, восьмая катушка индуктивности снабжена обмоткой связи, выводы которой соединены с входом дифференциального усилителя, каждый узкополосный фильтр содержит общую шину и входную потенциальную клемму, к которой подключен первый вывод седьмой катушки индуктивности, у которой второй вывод посредством восьмого конденсатора соединен с первыми выводами восьмой и девятой катушек индуктивности, с первыми выводами девятого и десятого конденсаторов и первого пьезорезонатора, вторые выводы восьмой катушки индуктивности и девятого конденсатора соединены с общей шиной, вторые выводы девятой катушки индуктивности, десятого конденсатора и первого пьезорезонатора соединены с первыми выводами десятой и одиннадцатой катушек индуктивности, одиннадцатого и двенадцатого конденсаторов и второго пьезорезонатора, вторые выводы десятой катушки индуктивности и одиннадцатого конденсатора соединены с общей шиной, вторые выводы одиннадцатой катушки индуктивности, пятого двенадцатого конденсатора и второго пьезорезонатора соединены с первыми выводами тринадцатой и четырнадцатой катушек индуктивности, тринадцатого конденсатора, вторые выводы тринадцатой катушки индуктивности и тринадцатого шестого конденсатора соединены с общей шиной, второй вывод четырнадцатой катушки индуктивности посредством четырнадцатого конденсатора соединен с первым выводом пятнадцатого конденсатора и с выходной потенциальной клеммой, второй вывод пятнадцатого конденсатора соединен с общей шиной.

Сущность предложения заключается в том, что в N канальном электрическом частотно-избирательном устройстве, содержащем общую шину, входную потенциальную клемму и H поддиапазонов, входы которых соединены с входом устройства, каждый поддиапазон содержит широкополосный фильтр, у которого вход соединен с входом ЧСС, а выход - с входами дифференциального усилителя, у которого первый выход соединен с входами М/2 узкополосных фильтров, имеющих нечетные порядковые номера, а второй выход соединен с входами М/2 узкополосных фильтров, имеющих четные номера, выход каждого узкополосного фильтра является одновременно выходом ЧСС, каждый поддиапазонный широкополосный фильтр содержит общую шину и входную потенциальную клемму, соединенную с входной клеммой частотно-избирательной системы, к которой подключен первый вывод первой катушки индуктивности, у которой второй вывод посредством первого конденсатора соединен с первыми выводами второго и третьего конденсатора, а также с первым выводом второй, третьей и четвертой катушек индуктивности, вторые выводы второго конденсатора и второй катушки индуктивности соединены с общей шиной, второй вывод четвертой катушки индуктивности соединен с первым выводом четвертого конденсатора, вторые выводы третьего и четвертого конденсаторов, а также третьей катушки индуктивности соединены с первыми выводами пятой, шестой и седьмой катушек индуктивности, пятого и шестого конденсаторов, вторые выводы пятой катушки индуктивности и пятого конденсатора соединены с общей шиной, второй вывод седьмой катушки индуктивности соединен с первым выводом седьмого конденсатора, вторые выводы шестого и седьмого конденсаторов и шестой катушки индуктивности соединены с первыми выводами восьмой катушки индуктивности и восьмого конденсатора, вторые выводы восьмой катушки индуктивности и восьмого конденсатора соединены с общей шиной, восьмая катушка индуктивности снабжена обмоткой связи, выводы которой соединены с входом дифференциального усилителя, каждый узкополосный фильтр содержит общую шину и входную потенциальную клемму, к которой подключен первый вывод седьмой катушки индуктивности, у которой второй вывод посредством восьмого конденсатора соединен с первыми выводами восьмой и девятой катушек индуктивности, с первыми выводами девятого и десятого конденсаторов и первого пьезорезонатора, вторые выводы восьмой катушки индуктивности и девятого конденсатора соединены с общей шиной, вторые выводы девятой катушки индуктивности, десятого конденсатора и первого пьезорезонатора соединены с первыми выводами десятой и одиннадцатой катушек индуктивности, одиннадцатого и двенадцатого конденсаторов и второго пьезорезонатора, вторые выводы десятой катушки индуктивности и одиннадцатого конденсатора соединены с общей шиной, вторые выводы одиннадцатой катушки индуктивности, пятого двенадцатого конденсатора и второго пьезорезонатора соединены с первыми выводами тринадцатой и четырнадцатой катушек индуктивности, тринадцатого конденсатора, вторые выводы тринадцатой катушки индуктивности и тринадцатого шестого конденсатора соединены с общей шиной, второй вывод четырнадцатой катушки индуктивности посредством четырнадцатого конденсатора соединен с первым выводом пятнадцатого конденсатора и с выходной потенциальной клеммой, второй вывод пятнадцатого конденсатора соединен с общей шиной.

На фиг. 1 представлена структурная схема электрического частотно-избирательного устройства. На фиг. 2 приведена электрическая схема диапазонного полосового фильтра канала, на фиг. 3 приведена электрическая схема поддиапазонного полосового фильтра.

Электрическое частотно-избирательное устройство (см. фиг. 1) содержит общую шину 1, входную потенциальную клемму 2, М поддиапазонных каналов 3, каждый из которых содержит соединенные последовательно диапазонный полосовой фильтр 4, дифференциальный усилитель 5, к первому выходу которого подключена группа 6 узкополосных фильтров с нечетными порядковыми номерами, ко второму выходу ДУ подключена группа 7 узкополосных фильтров с четными номерами. В каждой группе фильтры по входу соединены параллельно. Все фильтры 8 выполнены по одной и той же схеме. Выход 9 каждого фильтра одновременно является выходом устройства.

На фиг. 2 приведена схема поддиапазонного широкополосного фильтра 4.

Поддиапазонный широкополосный фильтр 4 содержит общую шину, входную 10 потенциальную клемму 10, к которой подключен первый вывод катушки индуктивности 11, у которой второй вывод посредством конденсатора 12 соединен с первым выводом катушек индуктивности 13, 14 и 15, а также с первыми выводами конденсаторов 16 и 17. Вторые выводы катушки индуктивности 16 и конденсатора 16 соединены с общей шиной. Второй вывод катушки индуктивности 15 соединен с первым выводом конденсатора 22 и 23. Вторые выводы катушки индуктивности 19 и конденсатора 22 соединен с общей шиной. Второй вывод катушки индуктивности 21 соединен с первым выводом конденсатора 24. Вторые выводы шестого и седьмого конденсаторов и шестой катушки индуктивности 26, конденсаторов 23 и 24 соединены с первыми выводами катушки индуктивности 25 и конденсатора 26. Вторые выводы катушки индуктивности 25 и конденсатора 26 соединены с общей шиной. Катушка индуктивности 25 снабжена обмоткой связи 27, выводы которой соединены с входом дифференциального усилителя.

На фиг. 3 приведена электрическая схема узкополосного фильтра 8.

Каждый узкополосный фильтр 8 содержит общую шину и входную потенциальную клемму 28, к которой подключен первый вывод катушки индуктивности 29, у которой второй вывод посредством конденсатора 30 соединен с первыми выводами катушек индуктивности 31 и 32, конденсатора 33 и 34 и пьезорезонатора 35. Вторые выводы катушки индуктивности 31 и конденсатора 33 соединены с общей шиной, Вторые выводы катушки индуктивности 33, конденсатора 34 и пьезорезонатора 35 соединены с первыми выводами катушек индуктивности 36 и 37, конденсаторов 38 и 39, и пьезорезонатора 40. Вторые выводы катушки индуктивности 36 и конденсатора 38 соединены с общей шиной. Вторые выводы катушки индуктивности 37, конденсатора 39 и пьезорезонатора 40 соединены с первыми выводами катушек индуктивности 41 и 42 и конденсатора 43. Вторые выводы катушки индуктивности 41 и конденсатора 43 соединены с общей шиной. Второй вывод катушки индуктивности 42 посредством конденсатора 44 соединен с первым выводом конденсатора 44 и с выходной потенциальной клеммой 9. Второй вывод конденсатора 45 соединен с общей шиной.

Общее число отдельных каналов N=P×М.

Устройство работает следующим образом.

Групповой сигнал одновременно поступает на входы всех фильтров. Каждый узкополосный фильтр пропускает только свой спектр частот. К выходу каждого канала может быть подключен аналого-цифровой преобразователь.

Частотно-избирательное устройство может быть выполнено как с разрывом между соседними полосами пропускания, так и с примыкающими.

Источники информации

1. Патент СССР №1392621, H04B 1/18, опубл. 30.04.1988, Бюл. №16.

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано в радиоприемных устройствах декаметрового диапазона волн. Технический результат - повышение крутизны амплитудно-частотной характеристики в переходных областях в каждом канале N канального частотно-избирательного устройства. N-канальное электрическое частотно-избирательное устройство содержит Н поддиапазонов, каждый из которых содержит входной широкополосный фильтр, к выходу которого подключен соответствующий дифференциальный усилитель(ДУ), к каждому из выходов которого подключены M/2 узкополосных фильтров, причем фильтры с нечетными номерами подключены к одному выходу ДУ, а фильтры с четными номерами – к другому выходу ДУ. Каждый из фильтров представляет собой комбинированный фильтр, состоящий из звеньев типа k и m, причем крутизна характеристики увеличивается как за счет использования звеньев типа m , так и за счет подключения на входах и выходах звеньев типа m полузвеньев типа k. 3 ил.

N-канальное электрическое частотно-избирательное устройство, содержащее общую шину, входную потенциальную клемму и Н поддиапазонов, входы которых соединены с входом устройства, отличающееся тем, что каждый поддиапазон содержит широкополосный фильтр, у которого вход соединен с входом частотно-избирательной системы, а выход - с входами дифференциального усилителя, у которого первый выход соединен с входами М/2 узкополосных фильтров, имеющих нечетные порядковые номера, а второй выход соединен с входами М/2 узкополосных фильтров, имеющих четные номера, выход каждого узкополосного фильтра является одновременно выходом частотно-избирательной системы, при этом каждый поддиапазонный широкополосный фильтр содержит общую шину и входную потенциальную клемму, соединенную с входной потенциальной клеммой частотно-избирательной системы, к которой подключен первый вывод первой катушки индуктивности, у которой второй вывод посредством первого конденсатора соединен с первыми выводами второго и третьего конденсатора, а также с первым выводом второй, третьей и четвертой катушек индуктивности, вторые выводы второго конденсатора и второй катушки индуктивности соединены с общей шиной. Второй вывод четвертой катушки индуктивности соединен с первым выводом четвертого конденсатора, вторые выводы третьего и четвертого конденсаторов, а также третьей катушки индуктивности соединены с первыми выводами пятой, шестой и седьмой катушек индуктивности, пятого и шестого конденсаторов, вторые выводы пятой катушки индуктивности и пятого конденсатора соединены с общей шиной, второй вывод седьмой катушки индуктивности соединен с первым выводом седьмого конденсатора, вторые выводы шестого и седьмого конденсаторов и шестой катушки индуктивности соединены с первыми выводами восьмой катушки индуктивности и восьмого конденсатора, вторые выводы восьмой катушки индуктивности и восьмого конденсатора соединены с общей шиной, восьмая катушка индуктивности снабжена обмоткой связи, выводы которой соединены с входом дифференциального усилителя, каждый узкополосный фильтр содержит общую шину и входную потенциальную клемму, к которой подключен первый вывод седьмой катушки индуктивности, у которой второй вывод посредством восьмого конденсатора соединен с первыми выводами восьмой и девятой катушек индуктивности, с первыми выводами девятого и десятого конденсаторов и первого пьезорезонатора, вторые выводы восьмой катушки индуктивности и девятого конденсатора соединены с общей шиной, вторые выводы девятой катушки индуктивности, десятого конденсатора и первого пьезорезонатора соединены с первыми выводами десятой и одиннадцатой катушек индуктивности, одиннадцатого и двенадцатого конденсаторов и второго пьезорезонатора, вторые выводы десятой катушки индуктивности и одиннадцатого конденсатора соединены с общей шиной, вторые выводы одиннадцатой катушки индуктивности, двенадцатого конденсатора и второго пьезорезонатора соединены с первыми выводами тринадцатой и четырнадцатой катушек индуктивности, тринадцатого конденсатора, вторые выводы тринадцатой катушки индуктивности и тринадцатого конденсатора соединены с общей шиной, второй вывод четырнадцатой катушки индуктивности посредством четырнадцатого конденсатора соединен с первым выводом пятнадцатого конденсатора и с выходной потенциальной клеммой, второй вывод пятнадцатого конденсатора соединен с общей шиной.