Активный перестраиваемый режекторный фильтр Советский патент 1993 года по МПК H03H11/12 

ел

С

: Изобретение относится к области ради- от хники и может быть использовано в различных радиотехнических устройствах, например, радиоизмерительных, для подав- ления сосредоточенных по спектру (синусоидальных) помех, присутствующих в полосе полезного широкополосного сигнала, на- , в полосе радиоимпульсного сигнала

j Цель изобретения - увеличение эффек- тирности подавления синусоидальных по- ме:х в диапазоне перестройки активного режекторного фильтра.

Сущность изобретения поясняется чер- , где представлена структурная схема ак|ивного перестраиваемого режекторного фЦльтра.

i Активный перестраиваемый режектор- ны(й фильтр содержит последовательно соединенные первый и второй инвертирующие

сумматоры 1 и 2 и первый и второй инвертирующие интегрирующие усилители 3 и 4, а также первую диодно-резистивную цепь 5, включенную между инвертирующим входом операционного усилителя второго инвертирующего интегрирующего усилителя 4 и его выходом. Первый вход и выход первого инвертирующего сумматора 1 являются соответственно входом и выходом активного перестраиваемого режекторного фильтра. Выход первого инвертирующего интегрирующего усилителя 3 соединен с вторым входом первого инвертирующего сумматора 1, замыкая тем самым первый контур в фильтре. Диодно-резистивная цепь 5 содержит встречно-включенные варикапы б и 7. общая точка которых через резистор 8 подключена к управляющему входу цепи 5, который является управляющим входом активного перестраиваемого режекторного фильтра.

;оо о

;ю

:Сл

,0

ю

Между выходом второго инвертирующего усилителя 4 и вторым входом второго инвертирующего сумматора 2 включен дополнительный резистор 9, через который замыкается второй контур в фильтре. Параллельно резистору 9 включена вторая диод- но-резистивная цепь 10, а между управляющим входом активного перестраиваемого режекторного фильтра и управляющим входом второй диодно-резистивной цепи 10 включен вычитатель 11, другой вход которого является входом опорного напряжения (опорным входом). Диодно-резистив- ная цепь 10 выполнена аналогично цепи 5 и содержит встречно-включенные варикапы 12 и 13, общая точка которых через резистор 14 подключена к управляющему входу диодно-резистивной цепи 10.

Работа активного перестраиваемого режекторного фильтра происходит следующим образом. На сигнальный вход режекторного фильтра, т.е. на первый вход первого инвертирующего сумматора 1, поступает полезный широкополосный сигнал и узкополосные (синусоидальные) помехи. Режекторный фильтр осуществляет подавление помехи, частота которой совпадает с его частотой режекции.

На частоте режекции сигнал на выходе первого инвертирующего интегрирующего усилителя 3 имеет фазовый сдвиг, равный 180° относительно этой же частоты на входе фильтра. Этот сигнал, поступая на второй вход первого инвертирующего сумматора, алгебраически суммируется с входным сигналом режекторного фильтра, поступающим на первый вход первого инвертирующего сумматора, обеспечивая тем самым на частоте режекции уменьшение амплитуды помехи на выходе режекторного фильтра, т.е. ее подавление (режекцию).

Перестройка частоты режекции в активном перестраиваемом режекторном фильтре осуществляется изменением модуля коэффициента передачи в его втором контуре путем изменения емкости диодно-резистивной цепи 5, изменяющей параметры второго инвертирующего интегрирующего усилителя 4. Изменение емкости диодно-резистивной цепи 5 осуществляется с помощью управляющего напряжения, поступающего на управляющий вход цепи 5 с управляющего входа фильтра.

Эффективность подавления помехи в диапазоне перестройки фильтра зависит от паразитных фазовых сдвигов, вносимых элементами устройства. Компенсация паразитных фазовых сдвигов во всем диапазоне перестройки фильтра осуществляется с помощью резистора 9 и диодно-резистивной

цепи 10. Частотная зависимость компенсации паразитных фазовых сдвигов в диапазоне перестройки активного режекторного фильтра обеспечивается за счет соответствующего изменения параметров диодно-резистивной цепи 10 в зависимости от изменения частоты режекции. Осуществляется это путем подачи на управляющий вход диодно-резистивной цепи 10 управляющего напряжения, формируемого с помощью вычитателя 11 из напряжения, поступающего на его сигнальный вход с управляющего входа фильтра. Напряжение, формируемое на выходе вычитателя 11, уменьшается при

увеличении напряжения, поступающего на управляющий вход фильтра, Необходимость такой зависимости обусловлена следующим. При увеличении частоты режекции на диодно-резистивную цепь 5 подается

увеличивающееся (запирающее варикапы 6 и 7) напряжение с управляющего входа фильтра. В то же время при увеличении частоты режекции необходимо увеличивать значение компенсирующего фазового сдвига в цепи, образованной резистором 9 и диодно-резистивной цепью 10, т.е. увеличивать емкость цепи 10. Следовательно, напряжение (запирающее варикапы), прикладываемое к управляющему входу цепи 10, должно уменьшаться. Соответствующий этому закон изменения напряжения на выходе вычитателя 11 обеспечивается за счет вычитания поступающего на сигнальный вход вычитателя 11 управляющего напряжения из опорного напряжения, поступающего на его опорный вход.

Изменяющееся в соответствии с изменением частоты режекции напряжение с выхода вычитателя 11 поступает на

управляющий вход диодно-резистивной цепи 10, изменяя (частотнозависимо) емкость варикапов 12, 13. В результате частотнозависимо изменяется и фазовый сдвиг, вносимый цепью, образованной резистором 9 и

диодно-резистивной цепью 10. При этом

обеспечивается частотнозависимая компенсация паразитного фазового сдвига во втором контуре активного перестраиваемого режекторного фильтра.в диапазоне его

перестройки.

Таким образом, за счет совместной работы дополнительно введенных резистора 9, диодно-резистивнрй цепи 10 и вычитате- ля 11, осуществляющих частотнозависимое изменение фазового сдвига, компенсирующего фазовый сдвиг, возникающий во втором контуре фильтра за счет неидеэльности его элементов, обеспечивается повышение эффективности подавления помех активным перестраиваемым режекторным фильтром в диапазоне его перестройки. Формула изобретения Активный перестраиваемый режектор- ный фильтр, содержащий последовательно соединенные первый и второй инвертирую- сумматоры и первый и второй инверти- ру|ющие интегрирующие усилители, а также первую диодно-резистивную цепь, вклю- между инвертирующим входом опе- ра ционного усилителя второго инвер- ти рующего интегрирующего усилителя и его вь ходом, при этом первый вход и выход первого инвертирующего сумматора являются соответственно входом и выходом активного перестраиваемого режекторного фильтра, выход первого инвертирующего интегрирующего усилителя соединен с вторым входом первого инвертирующего

0

5

0

сумматора, а управляющий вход первой ди- одно-резистивной цепи является управляющим входом активного перестраиваемого режекторного фильтра, отличающий- с я тем, что, с целью повышения эффективности подавления синусоидальных помех в диапазоне перестройки активного перестраиваемого режекторного фильтра, между выходом второго инвертирующего усилителя и вторым входом второго инвертирующего сумматора включен дополнительный резистор, параллельно которому включена вторая диодно-резистивная цепь, а между управляющим входом активного перестраиваемого режекторного фильтра и управляющим входом второй диодно-рези- стивной цепи включен вычитатель, а другой вход которого является входом опорного напряжения.