Зміст

Лекція 15. Фільтри. Параметри ЛЗ 59

Електричний фільтр 59

Класифікація фільтрів 59

Параметри фільтрів 61

LC - фільтри 64

LС фільтр низьких частот типу “k” 66

Лекція 16. Фільтри ВЧ. Смугові фільтри 69

Фільтри ВЧ 69

Смугові фільтри LC типу “k” 70

LC фільтр типу "m" 73

Фільтри типу "m" високих частот 75

Смугові фільтри 76

Лекція 17. Паралельно-похідні фільтри 77

Паралельно-похідні фільтри типу "m" 77

ФНЧ на базі похідних "m"і "k" 77

RC фільтри (пасивні) 79

Активні фільтри 82

Лекція 18. Загороджуючий фільтр. Резонаторні фільтри 85

Загороджуючий фільтр 85

Резонаторні фільтри 86

Лекція 19. Лінії зв’язку 89

Класифікація провідних ліній зв'язку 89

Безпровідні лінії зв’язку 90

Первинні параметри провідних ліній зв'язку 91

Вторинні параметри лінії зв'язку 93

Рівні передачі абсолютні і відносні 96

Провідні Л.З. 100

Лекція 20. Системи передачі інформації 101

Системи передачі інформації 101

Зворотні зв'язки (ЗЗ) 102

Лекція 21. Провідні лінії зв’язку 110

Коаксіальні кабелі 110

Хвилеводи і світловоди 112

Світловоди 113

Лекція 22. Безпровідні лінії зв’язку 117

Безпровідні Л.З. 117

Прямий радіозв'язок 119

Класифікація радіорелейних ліній (РРЛ) 120

Тропосферні лінії зв'язку 123

Іоносферні лінії 125

Супутникові Л.З. 125

Оптичний зв'язок 127

Лекція 23. Поділ каналів зв’язку 128

Частотний поділ каналів зв'язку 129

Часовий поділ каналів зв’язку 131

Лекція 15. Фільтри. Параметри лз Електричний фільтр

Фільтр електричний (ЕФ) – це електричне коло, призначене для виділення одних та усунення інших складових спектра вхідного сигналу, зосереджених у заданих смугах частот, які називаються відповідно смугами пропускання (прозорості) (СП) та смугами затримки (СЗт) фільтра. Смуги частот, які розділяють сусідні СП та СЗт, називаються смугами переходу (СПх), або інше визначення:

ЕФ називається чотириполюсник, що має частотну вибірковість, такий, що пропускає струми визначеної смуги частот з малим затуханням (смуга пропускання), а струми з частотами поза цією смугою частот з великим затуханням (смуга непропускання). Частота, що лежить на межі пропускання і непропускання, називається граничною частотою або частотою зрізу.

Пасивний фільтр — це фільтр, який складається з L-, С- та R- елементів, з'єднання і значення яких за­безпечують потрібні характеристики. Активний фільтр — це фільтр, що містить акт. компонен­ти, які беруть безпосередню участь у фор­муванні його частотних характеристик за допомогою час­тотно-залежних прямих та зворотних зв'яз­ків.

Частота, що лежить на границі теоретичних смуг пропускання і непропускання, називається частотою зрізу fс, або граничною частотою.

Під смугою пропускання фільтра розуміють діапазон частот, у межах якого рівень вихідного сигналу не нижче 0,707 Umax.

Класифікація фільтрів

1. За особливостями АЧХ ф-й передачі K(ω) = |K(jω)| або затухання A(ω) = 1/Κ(ω) фільтри поділяють на:

• ФНЧ (f_пр = 0.. f_зрізу), (рис. 1, а),

• ФВЧ (f_пр = f_зрізу..), (рис. 1, б),

• СФ (смуговий фільтр), (f_пр = f_зрізу1.. f_зрізу2), (рис. 1, в),

• РФ (режекторний фільтр),

(f_пр = (0.. f_зрізу1)( f_зрізу2..)),(рис. 1, г).

• Фільтр зі СП та СЗт, що чер­гуються, називається гребінчастим.

• Окре­му групу утворюють фільтри з певними вимогами до ФЧХ φ(ω) або до групового часу затримки (ГЧЗ) τ_гр(ω) = |dφ(ω)/dω|. (Багаторежекторні)

У широкому розумінні Ф. е. — це коло, яке заданим способом перетворює спектри сигналу та завади під час їх спільної обробки.

Рис.1

2. За використанням активних елементів Ф. е. поділяють на:

• пасивні,

• активні,

• кому­товані (на ємностях, що перемикаються),

• цифрові.

Пасивний фільтр — це фільтр, який складається з L-, С- та R- елементів, з'єднання і значення яких за­безпечують потрібні характеристики. Активний фільтр — це фільтр, що містить акт. компонен­ти, які беруть безпосередню участь у фор­муванні його частотних характеристик за допомогою час­тотно-залежних прямих та зворотних зв'яз­ків.

3. За структурою електричні фільтри поділяють на

• Г - подібні,

• Т – подібні,

• П - подібні ланцюгові і місткові.

4. По елементам, що застосовуються у схемі, електричні фільтри поділяються на:

• LC-фільтри, що складаються з індуктивностей і ємностей;

• RC-фільтри, що містять активні опори і ємності;

• резонаторні фільтри, що складаються з резонаторів. Резонаторні фільтри, у залежності від типу резонаторів, що використовується, поділяють на:

• п'єзоелектричні,

• магнітострикційні,

• електромеханічні.

Діапазон частот використання фільтрів залежить від виду елементів, що застосовуються для їхньої побудови. Так, LC-фільтри використовуються для роботи в діапазоні частот від декількох десятків герців до декількох десятків мегагерц; пасивні RС – фільтри - від декількох герців до кількох сотень кілогерців; п'єзоелектричні - від кількох сотень герців до декількох мегагерц; магнітострикційні - від декількох десятків до кількох сотень кілогерців; електромеханічні - від декількох десятків герців до одного мегагерца.

При виборі фільтра керуються положенням, що найкращим фільтром є фільтр, який забезпечує при мінімальному числі елементів максимальну крутість характеристики затухання; мінімальне затухання у смузі пропускання; максимальне затухання у смузі непропускання; лінійності фазової характеристики у смузі пропускання; сталість характеристик залежності характеристичного опору від частоти у смузі пропускання; сталість характеристик фільтра при зміні напруги вхідного сигналу, характеру і значення навантаження, температури навколишнього середовища, дії зовнішніх магнітних і електричних полів і т. п.; мінімальні габарити, маса і вартість.

LC - містить індуктивності і ємності. Має найкращі характеристики. Але через високу ціну майже не застосовується. RC - дешевші, характеристика гірша.