ПОЛОСНОЙ ФИЛЬТР Советский патент 1933 года по МПК H03H7/01 

Известно, что полосные фильтры, при изменении настройки, меняют ширину полосы пропускания. Для того, чтобы при этом ширина полосы оставалась постоянной, необходимо, чтобы менялась либо связь между контурами, либо сопротивление контура. Наиболее простым методом поддержания постоянства полосы является изменение сопротивления контура, которое, например, может быть достигнуто изменением сопротивления одновременно с вращением ротора конденсатора.

Настоящее изобретение имеет целью получение автоматического изменения сопротивления контура, так чтобы полоса пропускания фильтра, при изменении настройки, оставалась постоянной.

На чертеже фиг. 1 изображает колебательные контуры фильтра; фиг. 2 - колебательный контур с включенным параллельно омическим сопротивлением. Если два связанных контура настроены на одну и ту же частоту и имеют одинаковые самоиндукции и емкости (фиг. 1), то ширина полосы пропускания определяется следующим выражением:

где k - коэфициент связи.

Отсюда видно, что если коэфициент связи постоянен, то при изменении настройки контуров (в данном случае емкостью), полоса пропускания не будет оставаться постоянной.

Для того, чтобы Δƒ оставалось постоянной, должно оставаться постоянным произведение C₁ R₁, т.е, сопротивление R₁ должно изменяться обратно пропорционально изменению емкости C₁. Это может быть достигнуто следующим образом.

Известно, что если параллельно колебательному контуру присоединено омическое сопротивление r, то это равносильно введению в контур эквивалентного сопротивления R (фиг. 2), которое зависит как от частоты, так и от емкости контура и может быть определено по формуле:

или, заменяя , получим:

т.е. при постоянных самоиндукции L и сопротивлении r сопротивление R изменяется обратно пропорционально изменению емкости конденсатора C, а это и является необходимым условием (как выше было показало) для сохранения Δƒ постоянной при изменении настройки контура.

Подставляя выражение для R в формулу (1), получим

что справедливо, если сопротивление самого контура R₁ мало по сравнению с перечисленным сопротивлением R. Практически это всегда может быть выполнено с достаточной точностью.

Сопротивление r, включенное параллельно каждому из двух контуров фильтра или одному из них, имеет величину, равную:

или

,

где L - самоиндукция контура, C_max и C_min - его максимальная и минимальная емкости, R_min и R_max -минимальное и максимальное значение последовательного сопротивления, необходимого для поддержания постоянства ширины пропускаемой полосы при разных, настройках. Следовательно, зная максимальную емкость контура и задаваясь минимальным значением перечисленного сопротивления R_min, можно найти величину параллельно включенного сопротивления r.

Полосный фильтр с постоянной полосой пропускания, отличающийся тем, что сопротивление, включенное параллельно каждому из двух контуров фильтра или одному из них, имеет величину, равную
или ,
где L - самоиндукция контура, C_max и C_min - его максимальная и минимальная емкости, а R_min и R_max - минимальное и максимальное значение последовательного сопротивления, необходимого для поддержания постоянства ширины пропускаемой полосы при разных настройках.