Полосовой фильтр Советский патент 1986 года по МПК H03H7/03 

Фиг./

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиоприемных устройствах, а также в радиоизмерительной технике в качестве узкополосного фильтра.

Цель изобретения - уменьшение уровня собственных шумов полосового филь тра.

На фиг.1 приведена функциональная схема полосового фильтра; на фиг,2 - пример реализации входной части полосового фильтра при подключении непосредственно к антенно-фидерному тракту,,

Устройство (фиг,) содержит сумма тор I,широкополосный полосовой фильтр 2,,первьй аттенюатор 3,вычитатель (jyn равляемый аттенюатор 5, интегрирующий фильтр 6, фазовмй дискриминатор 7 и второй аттенюатор 8,

Полосовой фильтр работает след то- шим образом.

Входная смесь сигнала и помех в сумматоре .1 складывается с выход1№1М напряжением аттенюатора 3, Полученное суммарное напряжение поступает на вход широкополосного полосового фильтра 2 и на вход вычитателя 4, Выходное напряжентле фильтра 2 через управляемый аттетоатор 5 постзтпает на выход полосового фильтра, на аттенюатор 3, на фазовый дискриминатор 7 и через аттенюатор 8 на вход вычитателя 4, выходное напряжение которого поступа ет на второй вход фазо- вого дискриминатора 7, Выходное напряжение фазового дискриминатора 7 через интегриругогаий фильтр 6 поступает на управляющий вход управляемого аттенюатора 5.

Передаточная функция полосового фильтра имеет вид

«:)-. i-bW- iijIM-XKr

и

где К, - передаточная функттия сумма

тора 1;

Kj(jo)- передаточная функция широкополосного полосового фильт ра 2 5

К,.К,. - передаточные функции соот- 9

ветственно первого аттенюатора 3 и paвляeмoгo аттенюатора 5,

При использовании в качестве широкополосного полосового фильтра 2 одиночного резонансного усилителя с передаточной функцией

V у К

K,(jto)- где се г 2Q - -1J- л

обобщенная расстройка; Q, fд- добротность и частота настройки резонансного усилителя;

f - частота входного сигнала;

коэффициент передачи на резонансной частоте, имеем

K(jco) fl№--.-i. ,(2)

i , .

.

Из формулы (2) видно, что эквивалентная добротность полосового фильтра увеличивается по сравнению с широкополосным полосовым фильтром 2 в

Тьк;к;к;т р Предельные возможности сужения полосы пропускания полосового фильтра определяются условием:

1- К,К,К 1 . (3) Это условие одновремеР1Но определяет границу устойчивости петли положительной обратной связи. При вьтолне- нии условия

К,

L

(4)

обеспечивается заданная узкая полоса пропускания.

Стабилизация соотношения (4) осу- Едествляется следящей системой, чувствительным элементом которой является фазовьш дискриминатор 7, а управляющим элементом- интегрирующий фильтр 6. На частоте настройки широкополос

ного полосового фильтра 2oi 0 и, как следует из (2)

KiSaK.

П 17

8bJX вx

1-К,К,К5

(5)

Выходное напряжение вычитателя 4

(l-KiK Ke)K,, . J. (5)

и и,,

i-KjK Ky

где К - передаточная функция второрого аттенюатора 8, Из выражений (5) и (6) следует, что при . фазы напряжений и U на входах фазового дискриминатора 7 совпадаютj а при I - противоположны. В первом случае сигнал на выходе фазового дискриминатора 7

имеет положительный знак, сигная на выходе интегрирующего фильтра 6 увеличивается, что приводит к увеличению коэффициента передачи К управляемого аттенюатора 5, и, следовательно, величины . Во втором случае, наоборот, уменьшаются К и . Таким образом, устойчивое состояние следящей cиcтe ш наблюдается при выполнении условия

.5 -к;

(7)

При подключении полосового фильтра непосредственно к антенно-фидерному тракту, предпочтительный вариант ре- 15 ализации сумматора 1 и первого аттенюатора 3 показан на фиг.2, где обозначены: ЕЯ - ЭДС антенны; Сд, соответственно емкость антенны и

С. соединительного кабеля; С в; и

Соссоответственно входная емкость и емкость обратной связи. При этом коэффициент передачи первого аттенюатора 3 равен

CjDc..

К

С + CBV + С„р + С

Значения емкостей конденсаторов С,, и Со, выбираются так, чтобы обесис

печить

выполнение условия , необходимого для исключения прохождения входного сигнала непосредственно на выход полосового фильтра (через первый аттенюатор 3), в этом случае, соответственно, и К„ « 1.

Фыг.2

ВНИИПИ Заказ 2781/56 Тираж 816

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Уровень собственных шумов полосового фильтра, подключенного к антен- но-фидерному тракту (фиг.2), определяется уровнем шумов широкополосного полосового фильтра 2, что позволяет использовать данный полосовой фильтр в радиоприемных устройствах с повышенной чувствительностью.

Формула изобретения

Полосовой фильтр, содержащий широкополосный полосовой фильтр, выход . которого соединен с входом управляемого аттенюатора, и последовательно

соединенные вычитатель, фазовый дискриминатор и интегрирующий фильтр, выход которого подключен к управляющему входу, управляемого аттенюатора, а также первый аттенюатор, отличающийся тем, что, с цейью З меньшения уровня собственнь Х шумов, в него введены второй аттенюатор и сумматор, первый вход которого является входом полосового фильтра, а выход подключен к входу широкополосного полосового фильтра и к- первому входу вычитателя, второй вход котор.о- го через второй аттенюатор соединен с вторым входом фазового дискримина- тора, выходом управляемого аттенюатора и через первый аттенюатор t с вторым входом сумматора, при.этом вьссод управляемого аттенюатора является выходом полосового фильтра.

Подписное

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных и радиоизмерительных устройствах в качестве узкополосного фильтра. Цель изобретения - уменьшение уровня собственных шумов. Устройство содержит сумматор 1, широкополосный полосовой фильтр (Ц1ПФ) 2, два аттегаоатора (А) 3, 8, вычитатель 4, управляемый А 5, интегрирующий фильтр 6 и фазовый дискриминатор (ФД) 7. Входная смесь сигнала и помех в сумматоре 1 складывается с вы- ходньм напряжением А 3. Это суммарное напряжение поступает на один вход вычитателя 4 и через последовательно соединенные ШПФ 2, управляемый А 5 и А 8 на другой вход вычита-, теля 4. Выходное напряжение вычита- теля 4 через последовательно соединенные ФД 7 и интегрирующий фильтр 6 поступает на управляяощнй вход управляемого А 5, выходное напряжение которого поступает на вход A3, на другой вход ФД 7 и на выход устройства. Цель достигается введением сумматора и А 8. 2 ил. W % 3 Увш « ю OQ 00 iNd о: со