Фильтры для однополосной модуляции
По своим характеристикам фильтры делятся на четыре основные группы: фильтры нижних частот, фильтры верхних частот, полосовые и заградительные фильтры.
Фильтры нижних частот не пропускают сигналы с частотой выше граничной, фильтры верхних частот, наоборот, пропускают сигналы выше граничной частоты. Заградительные фильтры подавляют сигналы определенного диапазона частот, но в то же время пропускают сигналы с большими и меньшими частотами. Полосовые фильтры пропускают определенную полосу частот, ослабляя сигналы вне этой полосы. В однополосной технике находят наибольшее применение именно полосовые фильтры. Полосовой фильтр настраивается таким образом, чтобы через него проходили сигналы только желательной боковой полосы. Все остальные сигналы, в том числе и ненужная боковая, ослабляются фильтром.
К основным характеристикам полосового фильтра относятся полоса пропускания, коэффициент прямоугольности, ослабление за пределами полосы пропускания, волновое сопротивление и потери в фильтре.
Полосой пропускания фильтра называют тот диапазон частот, в котором напряжение на выходе фильтра не падает ниже 0,707 от максимального. В связи с тем, что для хорошей разборчивости речи достаточна полоса частот порядка 2,5—3 кгц, полоса пропускания фильтров в однополосной аппаратуре обычно имеет ту же величину. Коэффициент прямоугольности позволяет оценить крутизну спада резонансной кривой фильтра. Зная его, можно судить о том, как резко будет ослабевать сигнал, если изменять его частоту, уводя ее из пределов полосы пропускания.
Обычно коэффициент прямоугольности определяют отношением полосы пропускания на уровне ослабления 60 дб к полосе пропускания на уровне 6 дб.
Для фильтров различных конструкций значение коэффициента прямоугольности Кп лежит в широких пределах.
Чем ближе к единице Кп, тем более высококачественным считается фильтр В однополосной технике применяются фильтры с Ка от 5 до 1,2
Ослабление за пределами полосы пропускания зависит от конструкции, типа фильтра и его настройки Ослабление обычно измеряется в относительных единицах или децибелах.
Ставя задачу как можно больше подавить нежелательную боковую полосу, мы должны стремиться к тому, чтобы ослабление вне полосы пропускания было как можно выше.
В любительской аппаратуре применяются фильтры с ослаблением от 30 до 70 дб.
Так как фильтр состоит из частотно-избирательных элементов, то каждое звено фильтра и фильтр в целом обладают определенным волновым характеристическим сопротивлением. Знание частотной зависимости волнового сопротивления фильтра также имеет большое практическое значение. При неравенстве волнового и нагрузочного сопротивления фильтра возникают отражения, в результате чего ухудшается характеристика затухания и возрастают потери.
Часто бывает необходимо знать и входное сопротивление фильтра, которое определяется волновым и нагрузочным сопротивлением. При конструировании фильтров нужно стремиться к тому, чтобы волновое сопротивление в полосе пропускания обладало наибольшим постоянством. Фильтр обладает определенным активным сопротивлением и поэтому вносит некоторые потери. Уровень сипнала, снимаемого с фильтра, всегда несколько меньше уровня подводимого к нему сигнала. Величина, характеризующая затухание сигнала в полосе пропускания, выражается в децибелах и может лежать в пределах от долей до десятков децибел.
В радиолюбительской однополосной технике применяются фильтры, которые в зависимости от используемых в них элементов можно разделить на три основные группы: индуктивно-емкостные, кварцевые и электромеханические.