Дата последнего обновления файла 25.12.2010

Фильтры основной избирательности

Как уже обсуждалось ранее, избирательность приемника по соседнему каналу обеспечивается фильтром основной избирательности. Этот фильтр представляет собой полосовой фильтр с заданными параметрами. Требования к фильтру основной избирательности обсуждались в предыдущих главах. Полосовой фильтр может быть реализован различными техническими средствами. Это могут быть активные RC фильтры, фильтры на переключаемых конденсаторах, LC фильтры, электромеханические фильтры, кварцевые фильтры или фильтры на поверхностных акустических волнах (ПАВ-фильтры).

При расчете фильтра основной избирательности применяются обычные методы расчета полосового фильтра. Это означает, что фильтры могут быть построены с различными видами аппроксимации амплитудно-частотных характеристик. Учитывая, что при построении радиоприемного устройства очень важно обеспечить подавление мешающих сигналов, далеко отстроенных по частоте от частоты полезного сигнала, чаще всего применяется аппроксимация амплитудно-частотных характеристик по Баттерворту и Чебышеву.

В настоящее время наибольшее распространение в усилителях промежуточной частоты получили кварцевые фильтры и фильтры на поверхностных акустических волнах. Это обусловлено их относительной дешевизной и прекрасными электрическими и конструктивными параметрами. Очень важным для приемника является то, чтобы его параметры не изменялись в процессе эксплуатации, не зависели от внешних воздействий и изменения температуры. Именно кристаллы кварца обладают наиболее стабильными параметрами, хотя в ряде случаев применяются и другие материалы, обладающие пьезоэлектрическим эффектом.

В настоящее время ряд фирм предлагает готовые решения, которые могут удовлетворить практически любые требования, возникающие при проектировании радиоприемного устройства, поэтому в большинстве случаев разработка принципиальной схемы сводится к выбору наиболее подходящего из фильтров, предлагающихся на мировом рынке.

Для того чтобы осуществить правильный выбор конкретной модели фильтра, необходимо четко понимать физику работы кварцевых фильтров. Наибольшее распространение получили фильтры, выполненные на кварцевых «двойках». В кварцевой двойке на одной пластине кварцевого кристалла расположено два резонатора, которые связаны между собой при помощи акустической связи.

С электрической точки зрения кварцевая двойка эквивалентна двухконтурной LC системе. В зависимости от глубины акустической связи между резонаторами может быть реализована либо одногорбая, либо двугорбая амплитудно-частотная характеристика. Добротность резонаторов в фильтре высокого порядка тоже должна различаться для того, чтобы реализовать Чебышевскую, либо Баттервортовскую аппроксимацию амплитудно-частотной характеристики фильтра в целом. Между кварцевыми двойками электрическая связь осуществляется обычно при помощи внешних конденсаторов. Пример схемы кварцевого фильтра восьмого порядка, построенного на кварцевых двойках, приведен на рисунке 1.


Рисунок 1 Схема кварцевого фильтра, построенного на кварцевых двойках

На этом рисунке применено четыре кварцевых двойки. Связь между ними осуществляется при помощи конденсаторов C1, C2 и C3. Подобный фильтр позволяет обеспечить достаточно высокий коэффициент прямоугольности. Конструктивное исполнение этого кварцевого фильтра в виде готового модуля со снятой крышкой приведено на рисунке 2.


Рисунок 2. Конструкция кварцевого фильтра

Согласование входного и выходного сопротивления кварцевого фильтра с выходом смесителя и входом последующего усилителя промежуточной частоты осуществляется при помощи LC контуров.

При приеме цифровых видов модуляции чрезвычайно важное значение имеет фазовая характеристика фильтра основной избирательности. Линейной фазовой характеристикой обладают фильтры, выполненные на поверхностных акустических волнах (ПАВ), поэтому в настоящее время активно развивается это направление фильтров, однако в ряде случаев применение ПАВ фильтров оказывается невозможным.

Литература:

  1. "Проектирование радиоприемных устройств" под ред. А.П. Сиверса - М.: "Высшая школа" 1976 стр. 214 - 267
  2. Палшков В.В. "Радиоприемные устройства" - М.: "Радио и связь" 1984 стр. 59 - 107
  3. "Радиоприемные устройства"под ред. Барулина Л.Г.  - М.: "Радио и связь" 1984 стр. 229 - 244
  4. Гейер А.Ф. Дискретные пьезокерамические фильтры
  5. Разработка схемы радиоприемника

Вместе со статьей "Усилители промежуточной частоты" читают:

Усилители промежуточной частоты
http://digteh.ru/WLL/UsilPrCh/

Усилитель-ограничитель
http://digteh.ru/WLL/UsilOgr/

Амплитудный детектор (демодулятор)
http://digteh.ru/WLL/AmplDet/


Автор Микушин А. В. All rights reserved. 2001 ... 2017

Предыдущие версии сайта:
http://neic.nsk.su/~mavr
http://digital.sibsutis.ru/

Поиск по сайту сервисом Яндекс

Поиск по сайту сервисом ГУГЛ

пЕИРХМЦ@Mail.ru


Яндекс.Метрика
Rambler's Top100