Винахід відноситься до області радіотехніки і може бути використано в якості перебудовується преселектора радіоприймальних пристроїв або частотного селектора в збудників широкодіапазонних радіопередавачів. Досягнутий технічний результат - зменшення загасання в смузі пропускання, підвищення загасання в смузі затримування частотно-селективного пристрої та мінімізація змін його параметрів при перебудові в діапазоні робочих частот. Частотно-селективний пристрій містить в середній своїй частині N перемикаються і перебудовуються LC-фільтрів, кожен з яких містить в поздовжньому плечі котушку індуктивності, а в поперечних плечах - перший і другий конденсатори змінної ємності відповідно, загальні для всіх LC-фільтрів, в кожен LC -фільтр введено додатково вхідний Г-образне полузвено, що складається з котушки індуктивності і конденсатора, точка з'єднання яких з'єднана з першим висновком котушки індуктивності LC-фільтра, і вихідна Г-образне полузвено, що складається з котушки індуктивності і конденсатора, перемикачі, понижуючий автотрансформатор. 1 мул.
Малюнки до патенту РФ 2527745
Винахід відноситься до області радіотехніки і може бути використано в якості перебудовується преселектора радіоприймальних пристроїв або частотного селектора в збудників широкодіапазонних радіопередавачів.
Відомо частотно-селективний пристрій у вигляді набору перемикаються субоктавних фільтрів [1]. За допомогою цього пристрою мінімальні зміни параметрів в широкому діапазоні частот, але не має достатньої вибірковості. А збільшувати кількість фільтрів до декількох десятків і при цьому ускладнювати їх для виконання підвищених вимог по вибірковості (наприклад, при відбудові на ± 5%, ± 10% від частоти вхідного сигналу) з практичної точки зору. Тому у вхідних ланцюгах радіоприймальних пристроїв застосовують різні варіанти контурів або фільтрів, що перебудовуються за допомогою конденсаторів змінної ємності, які можуть бути виконані у вигляді набору дискретних конденсаторів [2]. Однак одно- і двоконтурні частотно-селективні пристрої не забезпечують необхідної "Діапазон" - одного з основних якісних показників перебудовується в діапазоні частот вхідного пристрою радіоприймача [3]. Зміни параметрів трьохконтурних смугових фільтрів при перебудові в широкому діапазоні частот значно менше, ніж у двоконтурних фільтрів [4], а також менше в порівнянні з четирехконтурнимі фільтрами, завдяки більшій стабільності загасання сигналу на середній частоті смуги пропускання.
Відомо частотно-селективний пристрій, що представляє собою набір багатоланкових смугових фільтрів, що перебудовуються в діапазоні частот за допомогою конденсаторів змінної ємності [5]. Цей пристрій має дуже складну структуру, що характеризується наявністю великої кількості перебудовуються двоконтурних смугових і узгоджувальних ланок, що практично виключає можливість автоматизації процесу настройки частотно-селективного пристрою при його виготовленні.
Частотно-селективний пристрій, представлений в [6], є найбільш близьким до пропонованого, так як містить три перемикаються і перебудовуються LC-фільтра, кожен з яких містить в середній своїй частині П-образне ланка, в поздовжньому плечі якого включена котушка індуктивності, що підключається до загальних для всіх LC-фільтрів двом конденсаторів змінної ємності в поперечних плечах. У пристрої передбачено прийняти за прототип.
Аналіз прототипу показав, що він не забезпечує достатнього узгодження при перебудові в діапазоні робочих частот, має велике загасання в смузі пропускання і мале загасання в смузі затримування. В першу чергу, недоліки прототипу обумовлені тим, що ємності конденсаторів, включених на вході і виході частотно-селективного пристрої, постійні у всьому діапазоні частот.
Завданням винаходу є зменшення загасання в смузі пропускання, підвищення загасання в смузі затримування частотно-селективного пристрої та мінімізація змін його параметрів при перебудові в діапазоні робочих частот.
Зазначена задача вирішується тим, що в частотно-селективний пристрій, що містить N перемикаються і перебудовуються LC-фільтрів, кожен з яких містить в середній своїй частині в поздовжньому плечі котушку індуктивності, а в поперечних плечах - перший і другий конденсатори змінної ємності відповідно, загальні для всіх LC-фільтрів, в кожен LC-фільтр введено додатково вхідний Г-образне полузвено, що складається з котушки індуктивності і конденсатора, точка з'єднання яких з'єднана з першим висновком котушки індуктивності LC-фільтра, і в вихідне Г-образне полузвено, що складається з котушки індуктивності і конденсатора, точка з'єднання яких з'єднана з другим виводом котушки індуктивності LC-фільтра, при цьому вхід кожного вхідного Г-образного полузвена підключений до вхідного гнізда частотно-селективного пристрою через відповідний вхідний перемикач, а вихід кожного вихідного Г-образного полузвена підключений до вихідного роз'єму частотно-селективного пристрою через відповідний вихідний перемикач, причому перший конденсатор змінної ємності подклю ается за допомогою одного з N перших перемикачів до першого висновку котушки індуктивності відповідного LC-фільтра через введений в кожен LC-фільтр перший понижуючий автотрансформатор, а другий конденсатор змінної ємності, підключається за допомогою одного з N друге перемикачів до другого висновку котушки індуктивності відповідного LC- фільтра через введений в кожен LC-фільтр другий понижуючий автотрансформатор, причому перший і другий конденсатори змінної ємності виконані у вигляді набору конденсаторів, що перемикаються при п омощь пристрою управління.
На фігурі приведена схема заявленого пристрою. Частотно-селективний пристрій містить N перемикаються і перебудовуються LC-фільтрів 1, кожен з яких містить в середній своїй частині в поздовжньому плечі котушку індуктивності 2, а в поперечних плечах - перший 3 і другий 4 конденсатори змінної ємності відповідно, загальні для всіх LC-фільтрів . У кожен LC-фільтр введено додатково вхідний Г-образне полузвено 5, що складається з котушки індуктивності 6 і конденсатора 7, точка з'єднання яких з'єднана з першим висновком котушки індуктивності 2 LC-фільтра 1, і вихідна Г-образне полузвено 8, що складається з котушки індуктивності 9 і конденсатора 10, точка з'єднання яких з'єднана з другим виводом котушки індуктивності 2 LC-фільтра 1, при цьому вхід кожного вхідного Г-образного полузвена 5 підключений до вхідного гнізда 11 частотно-селективного пристрою через відповідний вхідний пров вимикачів 12, а вихід кожного вихідного Г-образного полузвена 8 підключений до вихідного роз'єму 13 частотно-селективного пристрою через відповідний вихідний перемикач 14. Перший конденсатор 3 змінної ємності підключається за допомогою одного з N перших перемикачів 15 до першого висновку котушки індуктивності 2 відповідного LC- фільтра 1 через введений в кожен LC-фільтр перший понижуючий автотрансформатор 16, а другий конденсатор 4 змінної ємності підключається за допомогою одного з N друге перемикачів 17 до другого висновку кату шки індуктивності 2 відповідного LC-фільтра 1 через введений в кожен LC-фільтр другий понижуючий автотрансформатор 18, причому перший 3 і другий 4 конденсатори змінної ємності виконані у вигляді набору конденсаторів, що перемикаються за допомогою пристрою управління 19.
Частотно-селективний пристрій працює таким чином.
У початковому стані рухливі контакти всіх перемикачів 12, 14, 15 і 17 замкнуті з нерухомими контактами, з'єднаними із загальною шиною. При налаштуванні частотно-селективного пристрою на задану частоту вхідного сигналу ємності конденсаторів 3 і 4 змінної ємності за допомогою пристрою управління 19 встановлюються рівними тим значенням, які були отримані під час налаштування частотно-селективного пристрою при його виготовленні і збережені в пристрої управління. Також за допомогою пристрою управління 19 включається відповідний LC-фільтр 1, в частотному діапазоні перебудови якого знаходиться частота вхідного сигналу. При цьому рухливі контакти перемикачів 12, 14, 15 і 17, які відповідають включеному LC-фільтру, переводяться в інше положення і вхідний сигнал через відповідні вхідний Г-образне полузвено 5, котушку індуктивності 2 і вихідний Г-образне полузвено 8 проходить на вихід частотно селективного пристрою.
Пропоноване частотно-селективний пристрій являє собою набір перемикаються і перебудовуються в діапазоні частот смугових фільтрів, кожний з яких еквівалентний по вибірковості Трьохконтурне фільтру і має перший клас по характеристическому опору, величина якого пропорційна частоті настройки і індуктивності котушок індуктивності 6, 9. При цьому в кожному LC-фільтрі індуктивності котушок індуктивності 6, 9 рівні між собою і дорівнюють половині індуктивності котушки індуктивності 2. Ємності конденсаторів 7 і 10 разом з мінімальними ємностями конденсаторів 3 і 4 змінної ємності визначають настройку частотно-селективного пристрою на максимальну частоту включеного поддиапазона. Від співвідношення індуктивностей вторинної обмотки знижувальних автотрансформаторів 16, 18 і котушок індуктивності 6, 9 залежить ширина смуги пропускання фільтра. Коефіцієнт трансформації знижувальних автотрансформаторів 16 і 18 визначається співвідношенням ємностей конденсаторів 3 і 4 змінної ємності і ємностей, необхідних для налаштування частотно-селективного пристрою на задану частоту вхідного сигналу, при цьому для забезпечення симетричною характеристики загасання коефіцієнт взаємоіндукції М первинної і вторинної обмоток у кожного автотрансформатора 16 , 18 повинен бути максимально великим.
Пропоноване частотно-селективний пристрій має широкий діапазон перебудови завдяки наявності N смугових перебудовуються фільтрів. Малі зміни параметрів частотно-селективного пристрою при перебудові в діапазоні частот досягаються тим, що в кожному смуговому фільтрі відносна ширина смуги пропускання визначається співвідношенням индуктивностей і від частоти не залежить. Застосування в кожному смуговому фільтрі додаткових Г-образних полузвеньев і автотрансформаторів істотно підвищує загасання в смузі затримування і зменшує загасання в смузі пропускання, покращуючи узгодження частотно-селективного пристрою на частоті настройки. Крім того, заявляється частотно-селективний пристрій забезпечує точну настройку на задані частоти вхідного сигналу, при цьому істотно знижується трудомісткість операції настройки частотно-селективного пристрою при його виготовленні. Налаштування здійснюється програмним способом в автоматичному режимі до отримання мінімального значення загасання на кожній задається з певним кроком частоті настройки. Результати настройки зберігаються в пристрої управління і використовуються під час роботи частотно-селективного пристрою в складі радіоприймача або збудника передавача. При такому способі настройки не потрібно застосування в частотно-селективний пристрої конденсаторів з малими відхиленнями ємності від номінальних значень.
2. Головін О.В. Системи автоматичної настройки радіоприймальних пристроїв магістрального зв'язку. - М. Зв'язок, 1980. - с.90, ріс.65.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Частотно-селективний пристрій, що містить в середній своїй частині N перемикаються і перебудовуються LC-фільтрів, кожен з яких містить в поздовжньому плечі котушку індуктивності, а в поперечних плечах - підключаються перший і другий конденсатори змінної ємності відповідно, загальні для всіх LC-фільтрів, що відрізняється тим, що в кожен LC-фільтр введено додатково вхідний Г-образне полузвено, що складається з котушки індуктивності і конденсатора, точка з'єднання яких з'єднана з першим висновком котушки індуктивності LC-фільтра, і ви одное Г-образне полузвено, що складається з котушки індуктивності і конденсатора, точка з'єднання яких з'єднана з другим виводом котушки індуктивності LC-фільтра, при цьому вхід кожного вхідного Г-образного полузвена підключений до вхідного гнізда частотно-селективного пристрою через відповідний вхідний перемикач, а вихід кожного вихідного Г-образного полузвена підключений до вихідного роз'єму частотно-селективного пристрою через відповідний вихідний перемикач, причому перший конденсатор змінної ємності з'єднання ється за допомогою одного з N перших перемикачів до першого висновку котушки індуктивності відповідного LC-фільтра через введений в кожен LC-фільтр перший понижуючий автотрансформатор, а другий конденсатор змінної ємності підключається за допомогою одного з N друге перемикачів до другого висновку котушки індуктивності відповідного LC-фільтра через введений в кожен LC-фільтр другий понижуючий автотрансформатор, при цьому перший і другий конденсатори змінної ємності виконані у вигляді набору перемикаються конденсаторів.