Электрические фильтры - устройства, осуществляющие селекцию электрических колебаний по частотам. В соответствии с теорией электрических цепей они представляют собой четырёхполюсник, задачей которого является пропускание без ослабления колебаний требуемых частот и подавление колебаний других частот. Часть частотного диапазона, при которой ослабление фильтра является допустимо малым, называется полосой пропускания. Прочая область частот называется полосой задерживания.
Электрические фильтры используются в системах многоканальной связи, радиоустройствах, устройствах автоматики, телемеханики, радиоизмерительной техники и так далее, везде, где передаются электрические сигналы при наличии помех и шумов (помехоподавляющие электрические фильтры), отличающихся по частотному составу от полезных сигналов. Их относят к помехоподавляющим электрическим фильтрам. Помехоподавляющие фильтры в последнее время получают все более широкое применение. Они являются важными элементами современных компьютерных систем, входят составной частью в аппаратуру связи и телекоммуникации.
Значительное распространение получили ферритовые фильтры подавления помех. В радиоэлектронной аппаратуре все чаще используют ферритовые чип-фильтры, малогабаритные ферритовые фильтры с выводами для монтажа на платы, ферриты на круглый и плоский кабель.
Электрические фильтры применяются также в выпрямителях тока для сглаживания пульсаций выпрямленного тока. Такие фильтры относят к сглаживающим.
Область частот, в которой лежат составляющие, пропускаемые (задерживаемые) электрическими фильтрами, называются полосой пропускания (полосой задерживания). Фильтрующие свойства электрических фильтров количественно определяются относительной величиной вносимого им затухания в составляющие спектра электрических колебаний: чем больше различие затуханий в полосе задерживания и полосе пропускания, тем сильнее выражены его фильтрующие свойства.
В зависимости от расположения полос задерживания и пропускания, фильтры классифицируются следующим образом:
- фильтры нижних частот (ФНЧ), пропускающие колебания с частотами не выше некоторой граничной частоты Fв. и задерживающие колебания с частотами выше Fв.;
- фильтры верхних частот (ФВЧ), в которых, наоборот, пропускаются колебания с частотами выше некоторой Fн и подавляются колебания ниже этой границы;
- полосно-пропускающие (ППФ) или полосовые, выделяющие колебания только в конечном интервале частот от Fв до Fн;
- полосно-задерживающие (ПЗФ) или режекторные фильтры, обратные ППФ по своим частотным характеристикам.
Конструкция электрических фильтров, технология их изготовления, а также принцип действия определяются прежде всего рабочим диапазоном частот и требуемым видом частотной характеристики.
В диапазоне от единиц кГц до десятков МГц (в отд. случаях - до единиц ГГц) получили распространение LC-фильтры, содержащие дискретные элементы - катушки индуктивности и электрические конденсаторы.
В диапазоне от долей Гц до сотен кГц наиболее часто используют пассивные или активные RC-фильтры, выполненные на основе резисторов и конденсаторов (активный фильтр, кроме того, содержит усилитель электрических колебаний).
В основе RС- и LC-фильтров лежит зависимость используемых в них реактивных сопротивлений от частоты переменного тока. Для фильтрации сигналов, частота которых составляет доли Гц, служат электротепловые фильтры (ЭТФ), конструктивно представляющие собой стержень с источником тепла и термоэлектрическим преобразователем.
Электромеханические фильтры изготавливают с использованием различных резонаторов, в том числе дисковых, пластинчатых, камертонных и иных. В таких электрических фильтрах используется явление механического резонанса. Они применяются в диапазоне от нескольких кГц до 1 МГц.
Высокими фильтрующими свойствами обладают фильтры пьезоэлектрические ППФ и ПЗФ, материалом для изготовления которых служит пьезокварц или пьезоэлектрическая керамика. Таковы, например, пьезоэлектрические фильтры на дискретных элементах - кварцевых резонаторах в сочетании с катушками индуктивности и конденсаторами; монолитные многорезонаторные пьезокварцевые фильтры. В многорезонаторных фильтрах используются акустические волны: объёмные (для фильтров с частотами до нескольких МГц) или поверхностные (в фильтрах на частоты до единиц ГГц).
Особую группу электрических фильтров составляют цифровые фильтры, часто выполняемые на интегральных схемах. В сверхвысокочастотной технике электрические фильтры реализуют на основе отрезков линий.
В программу поставок компании РАДИОТЕХКОМПЛЕКТ включены пьезоэлектрические фильтры, представленные следующими изделиями:
- Фильтры пьезоэлектрические полосовые пьезокерамические. К их числу относятся поставляемые нами фильтры: ФП1П1-12, ФП1П6-4 и др.
- Фильтры пьезоэлектрические полосовые кварцевые: ФП2П1-284, ФП2П4-603, ФП2П4-625, ФП2П6-616 и др.
- Фильтры пьезоэлектрические полосовые пьезокристаллические: ФП3П4-430, ФП3П7-671, ФП3П7-672 и др.
- Фильтры пьезоэлектрические полосовые режекторные и дискриминаторные кварцевые: ФП2Д-7, ФП2Д4-19 и др.
- Фильтры пьезоэлектрические полосовые активные (частотно - избирательные микроблоки): ЧИМ-1, ЧИМ-6, ЧИМ-7 и др.
Устройствами, производящими отбор электрических колебаний по частотам являются электрические фильтры. Задача электрических фильтров состоит в пропускании других частот, без ослабления колебания.
Используются электрические фильтры в радиоустройствах, многоканальной связи, в измерительной технике, телемеханике, словом, везде, где электрические сигналы передаются с помехами.
Феррит
Разработка и производство микроволновых приборов и материалов, которые применяются в системах спутниковой и мобильной связи, в научных исследованиях, радиолокации, везде применяются компоненты, созданные на основе ферритов.
Феррит – химическое соединение окиси железа с окисями других металлов. Ферриты отличаются высокой намагничиваемостью, они обладают диэлектрическими и полупроводниковыми свойствами. Благодаря своим свойствам ферриты широко применяются в качестве магнитных материалов в радиотехнике, вычислительной технике, радиоэлектронике. Сочетание свойств ферритов позволяет их применять в качестве сердечников катушек индуктивности, магнитных антенн, дросселей, трансформаторов различных магнитопроводов, которые могут работать на высоких частотах.
Для управления электромагнитными колебаниями СВЧ активно применяются ферриты. На основе ферритов производятся распределители, переключатели, гираторы. Феррит – материал для изготовления постоянных магнитов.
Нужно сказать, что производство феррита сродни изготовлению керамики. Феррит является, по своей сути, ферримагнитной керамикой.
Ферритовые фильтры подавления помех широко распространены.
Изделия из ферритов, как правило, изготавливаются спеканием. Ферриты характеризуются низкой электропроводимостью и очень высокой намагничиваемостью.