RU2625426C1

RU2625426C1 - Short wave transmitter harmonic filter

Info

Publication number: RU2625426C1
Application number: RU2016125616A
Authority: RU
Inventors: Алексей Григорьевич Зиновьев; Александр Александрович Соловьев; Илья Александрович Шестаков
Original assignee: Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП")
Priority date: 2016-06-27
Filing date: 2016-06-27
Publication date: 2017-07-13

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.

SUBSTANCE: short-wave transmitter harmonics filter (HF) contains N frequency divider devices (FDDs), where N is the number of frequency subbands, each of which consists of a low-pass filter (LPF), a high-pass filter (HPF) connected at the input in parallel and which form the input of the FDD, and the ballast resistance connected to the output of the HPF. Each input of the FDD is connected to the input of the HF through the input three-contact switch, in each FDD the low-potential terminals of the capacitors of two adjacent transverse arms of the LPF are connected to each other and connected to the common bus through an additional inductor. The output of the LPF is connected to the output of the HF via the output three-contact switch.

EFFECT: decreasing the level of harmonic components of the transmitted signal, starting with the third harmonic.

2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в фильтрах гармоник (ФГ) усилителей мощности (УМ) широкодиапазонных радиопередатчиков.The invention relates to the field of radio engineering and can be used in harmonic filters (FG) power amplifiers (PA) wide-range radio transmitters.

Для передачи высокочастотных сигналов с подавленными до требуемого уровня гармоническими составляющими в ФГ коротковолновых радиопередатчиков обычно применяются фильтры нижних частот (ФНЧ) [1]. Поддиапазонные фильтры переключаются, как правило, при помощи реле, включенных на входе и выходе каждого фильтра. Исходя из требований к фильтрации высших гармоник, начиная со второй, фильтры проектируются на заданное значение затухания в полосе задерживания. При этом коэффициент перекрытия поддиапазонов по частоте выбирают обычно от 1,4 до 1,8. Известно, что из ФНЧ наилучшими по наименьшему количеству реактивных элементов при заданных параметрах являются так называемые ФНЧ Кауэра [2]. ФНЧ Чебышева обеспечивают нарастающее затухание в полосе задерживания [2], но проигрывают фильтрам Кауэра по затуханию в ближней зоне полосы задерживания из-за отсутствия полюсов затухания. В результате, в коротковолновых средствах связи чаще применяют ФНЧ Кауэра, например, [1]. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) таких фильтров 7-го порядка (n=7) имеет вид, показанный в [3], при этом ФНЧ Кауэра, представленные в [1], как и другие аналогичные фильтры, используемые в ФГ, обеспечивают одинаковое минимальное затухание всех гармонических составляющих сигнала. В то время как на выходе (УМ), включенного на входе ФГ, уровень второй гармоники относительно уровня основного сигнала, как правило, около минус 40 дБ, в отличие от уровня третьей гармоники, примерно равного минус 13…14 дБ. Данное различие уровней основных гармонических составляющих сигнала на входе ФГ коротковолновых РПДУ обычно не учитывается, поэтому в таких передатчиках уровень подавления второй гармоники сигнала избыточен, а уровень третьей гармоники сигнала приходится дополнительно снижать, иногда в ущерб другим параметрам ФНЧ, например, повышая коэффициент стоячей волны по напряжению (КСВН) или усложнять фильтры.To transmit high-frequency signals with harmonic components suppressed to the required level in the FG of short-wave radio transmitters, low-pass filters (LPF) are usually used [1]. Sub-band filters are switched, as a rule, by means of relays connected at the input and output of each filter. Based on the requirements for filtering higher harmonics, starting from the second, the filters are designed for a given attenuation value in the delay band. In this case, the overlap coefficient of the subranges in frequency is usually chosen from 1.4 to 1.8. It is known that of the low-pass filters, the so-called low-power Cauer low-pass filters [2] are the best in the least number of reactive elements for given parameters. The Chebyshev low-pass filters provide increasing attenuation in the delay band [2], but lose to the Cauer filters for attenuation in the near zone of the delay band due to the absence of attenuation poles. As a result, in short-wave communication media, the Cauer low-pass filter is more often used, for example, [1]. The amplitude-frequency characteristic (AFC) of such 7th-order filters (n = 7) has the form shown in [3], while the Cauer low-pass filters presented in [1], like other similar filters used in the FG, provide the same minimum attenuation of all harmonic components of the signal. While at the output (PA) included at the input of the FG, the level of the second harmonic relative to the level of the main signal is usually about minus 40 dB, in contrast to the level of the third harmonic, which is approximately equal to minus 13 ... 14 dB. This difference in the levels of the main harmonic components of the signal at the FG input of short-wavelength RPDUs is usually not taken into account, therefore, in such transmitters the level of suppression of the second harmonic of the signal is excessive, and the level of the third harmonic of the signal must be further reduced, sometimes to the detriment of other parameters of the low-pass filter, for example, by increasing the standing wave coefficient by voltage (VSWR) or complicate filters.

Кроме того, любые из этих фильтров [1, 2] имеют один существенный недостаток - их входное сопротивление за пределами полосы пропускания значительно отличается от выходного сопротивления УМ. Несогласованный режим работы выходных каскадов УМ на частотах, гармонических составляющих сигнала приводит к отражению гармоник от фильтра к УМ, что значительно ухудшает режим работы усилителя, снижая его спектральные и энергетические характеристики. Отделить рабочую полосу частот от частот гармонических составляющих полезных сигналов можно известным способом - при помощи параллельно соединенных по входу ФНЧ и фильтра верхних частот (ФВЧ) [4, 5], представляющих собой LC-схему с разделением полосы частот [5] или частотно-разделительное устройство (ЧРУ).In addition, any of these filters [1, 2] has one significant drawback - their input impedance outside the passband is significantly different from the output impedance of the PA. An inconsistent mode of operation of the output stages of the PA at the frequencies of the harmonic components of the signal leads to the reflection of harmonics from the filter to the PA, which significantly degrades the amplifier's operating mode, reducing its spectral and energy characteristics. It is possible to separate the working frequency band from the frequencies of the harmonic components of the useful signals - using parallel low-pass filters and high-pass filters (HPFs) [4, 5], which are LC-circuits with frequency band separation [5] or frequency-separation device (CRO).

Проблему согласования в любом заданном диапазоне частот, включающем в себя рабочую полосу частот и частоты гармонических составляющих полезных сигналов, можно решить, применяя ФГ коротковолнового передатчика, предложенный в [6]. Данное устройство выбрано в качестве прототипа, как наиболее близкое по технической сущности к заявляемому, так как содержит большое количество ЧРУ, причем, в отличие от [5], ЧРУ не содержат на входе компенсирующие цепи.The matching problem in any given frequency range, which includes the working frequency band and the frequency of the harmonic components of the useful signals, can be solved using the FG of the short-wave transmitter proposed in [6]. This device is selected as a prototype, as the closest in technical essence to the claimed one, since it contains a large number of CIAs, and, unlike [5], CIAs do not contain compensating circuits at the input.

Существенный недостаток прототипа заключается в том, что он имеет очень сложную структуру и увеличенные габаритные размеры из-за большого количества катушек индуктивности и конденсаторов. Такая избыточность в количестве элементов в сочетании с невостребованностью ряда высоких параметров прототипа практически исключает его применение в радиопередающих устройствах, когда определяющими факторами являются не только параметры, но и габариты и цена.A significant disadvantage of the prototype is that it has a very complex structure and increased overall dimensions due to the large number of inductors and capacitors. Such redundancy in the number of elements, combined with the lack of demand for a number of high parameters of the prototype, practically excludes its use in radio transmitting devices, when the determining factors are not only the parameters, but also the dimensions and price.

Задача изобретения - снижение уровня гармонических составляющих передаваемого сигнала, начиная с третьей гармоники, при одновременном упрощении устройства.The objective of the invention is to reduce the level of harmonic components of the transmitted signal, starting with the third harmonic, while simplifying the device.

Указанная задача решается тем, что в фильтре гармоник коротковолнового передатчика, содержащем N частотно-разделительных устройств, где N - число частотных поддиапазонов, каждое из которых состоит из фильтра нижних частот и фильтра верхних частот, соединенных на входе параллельно и образующих вход частотно-разделительного устройства, и балластного сопротивления, подключенного к выходу фильтра верхних частот, при этом вход каждого частотно-разделительного устройства подключен к входу фильтра гармоник через входной трехконтактный переключатель, один из неподвижных контактов которого соединен с входом фильтра гармоник, а второй неподвижный контакт соединен с общей шиной и нормально замкнут с подвижным контактом, соединенным с входом частотно-разделительного устройства, в каждом частотно-разделительном устройстве в фильтре нижних частот низкопотенциальные выводы конденсаторов двух соседних поперечных плеч соединены друг с другом и подключены к общей шине через дополнительную катушку индуктивности, при этом выход фильтра нижних частот подключен к выходу фильтра гармоник через выходной трехконтактный переключатель, один из неподвижных контактов которого соединен с выходом фильтра гармоник, а второй неподвижный контакт соединен с общей шиной и нормально замкнут с подвижным контактом, соединенным с выходом фильтра нижних частот, причем дополнительная катушка индуктивности может быть выполнена в виде отрезка шины произвольной формы.This problem is solved by the fact that in the harmonics filter of a short-wave transmitter containing N frequency separation devices, where N is the number of frequency subbands, each of which consists of a low-pass filter and a high-pass filter, connected at the input in parallel and forming the input of the frequency separation device , and ballast resistance connected to the output of the high-pass filter, while the input of each frequency separation device is connected to the input of the harmonic filter through the input three-pin switch a switch, one of the fixed contacts of which is connected to the input of the harmonic filter, and the second fixed contact is connected to a common bus and is normally closed with a movable contact connected to the input of the frequency separation device, in each frequency separation device in the low-pass filter, low-potential outputs of the capacitors of two adjacent lateral shoulders are connected to each other and connected to a common bus through an additional inductor, while the output of the low-pass filter is connected to the output of the filter it is through an output three-pin switch, one of the fixed contacts of which is connected to the output of the harmonic filter, and the second fixed contact is connected to a common bus and is normally closed with a movable contact connected to the output of the low-pass filter, and the additional inductor can be made in the form of a bus segment arbitrary shape.

На фиг. 1 приведена схема заявленного устройства в исходном состоянии. Фильтр гармоник коротковолнового передатчика содержит N частотно-разделительных устройств 1, где N - число частотных поддиапазонов, перекрывающих в сумме весь требуемый диапазон рабочих частот устройства. Каждое частотно-разделительное устройство 1 содержит фильтр нижних частот 2 и фильтр верхних частот 3, соединенные на входе параллельно и образующие вход частотно-разделительного устройства 1, и балластное сопротивление 4, подключенное к выходу фильтра верхних частот 3. Вход каждого частотно-разделительного устройства подключен к входу 5 фильтра гармоник через соответствующий входной трехконтактный переключатель 6, один из неподвижных контактов которого соединен с входом 5 фильтра гармоник, а второй неподвижный контакт соединен с общей шиной и нормально замкнут с подвижным контактом, соединенным с входом частотно-разделительного устройства 1. В каждом частотно-разделительном устройстве 1 в фильтре нижних частот 2, низкопотенциальные выводы конденсаторов 7 и 8 двух соседних поперечных плеч соединены друг с другом и подключены к общей шине через дополнительную катушку индуктивности 9, при этом выход фильтра нижних частот 2 подключен к выходу 10 фильтра гармоник через выходной трехконтактный переключатель 11, один из неподвижных контактов которого соединен с выходом 10 фильтра гармоник, а второй неподвижный контакт соединен с общей шиной и нормально замкнут с подвижным контактом, соединенным с выходом фильтра нижних частот. Переключение частотно-разделительных устройств 1, то есть частотных поддиапазонов, осуществляется при помощи переключателей 6, 11.In FIG. 1 shows a diagram of the claimed device in its original state. The harmonics filter of the short-wave transmitter contains N frequency-separating devices 1, where N is the number of frequency subbands, covering in total the entire required operating frequency range of the device. Each frequency separation device 1 contains a low-pass filter 2 and a high-pass filter 3 connected at the input in parallel and forming the input of the frequency separation device 1, and a ballast 4 connected to the output of the high-pass filter 3. The input of each frequency-separation device is connected to the input 5 of the harmonics filter through the corresponding input three-pin switch 6, one of the fixed contacts of which is connected to the input 5 of the harmonics filter, and the second fixed contact is connected to the common and normally closed with a movable contact connected to the input of the frequency separation device 1. In each frequency separation device 1 in the low-pass filter 2, the low-potential outputs of the capacitors 7 and 8 of two adjacent transverse arms are connected to each other and connected to a common bus via an additional inductor 9, while the output of the low-pass filter 2 is connected to the output 10 of the harmonic filter through the output three-pin switch 11, one of the fixed contacts of which is connected to the output of the filter 10 harmonics, and the second fixed contact is connected to a common bus and is normally closed with a movable contact connected to the output of the low-pass filter. Switching frequency separation devices 1, that is, frequency sub-bands, is carried out using switches 6, 11.

Фильтр гармоник коротковолнового передатчика работает следующим образом.The harmonics filter of the short-wave transmitter operates as follows.

Выходной сигнал усилителя мощности вместе с гармоническими составляющими сигнала поступают на вход 5 фильтра гармоник. Частота основного сигнала находится в полосе пропускания предварительно включенного при помощи входного 6 и выходного 11 трехконтактных переключателей соответствующего частотно-разделительного устройства 1. В результате, сигнал проходит на выход 10 фильтра гармоник через фильтр нижних частот 2. Частоты гармонических составляющих сигнала находятся в полосе задерживания включенного частотно-разделительного устройства 1, поэтому уровень гармонических составляющих сигнала на выходе фильтра гармоник достаточно низкий. При этом гармонические составляющие сигнала, частоты которых находятся в полосе пропускания фильтра верхних частот 3 включенного частотно-разделительного устройства 1, проходят через фильтр верхних частот 3 и поглощаются балластным сопротивлением 4. Можно отметить, что уровень затухания в полосе задерживания фильтра нижних частот 2 повышенный, благодаря наличию дополнительного полюса затухания, частота которого зависит от величины индуктивности дополнительной катушки индуктивности 9, включенной между точкой соединения конденсаторов 7, 8 и общей шиной. Частоту дополнительного полюса затухания можно изменять, добиваясь требуемых значений уровня подавления гармоник и контролируя при этом величину КСВН в соответствующей рабочей полосе частот фильтра гармоник.The output signal of the power amplifier together with the harmonic components of the signal are fed to input 5 of the harmonic filter. The frequency of the main signal is in the passband of the three-pin switch previously connected using input 6 and output 11 of the corresponding frequency separation device 1. As a result, the signal passes to the output 10 of the harmonic filter through the low-pass filter 2. The frequencies of the harmonic components of the signal are in the delay band of the included frequency separation device 1, therefore, the level of harmonic components of the signal at the output of the harmonic filter is quite low. In this case, the harmonic components of the signal, the frequencies of which are in the passband of the high-pass filter 3 of the turned on frequency separation device 1, pass through the high-pass filter 3 and are absorbed by the ballast 4. It can be noted that the attenuation level in the delay band of the low-pass filter 2 is increased, due to the presence of an additional attenuation pole, the frequency of which depends on the inductance of the additional inductor 9 connected between the connection point of the capacitors 7 , 8 and common bus. The frequency of the additional attenuation pole can be changed, achieving the required values of the harmonic suppression level and controlling the value of the VSWR in the corresponding operating frequency band of the harmonic filter.

На фиг. 2 представлены АЧХ одного из ЧРУ, изображенных на фиг. 1, перекрывающего в данном случае первый частотный поддиапазон ФГ от 1,5 до 2,18 МГц. Линия 1 соответствует АЧХ на выходе ЧРУ, то есть на выходе ФНЧ. Линия 2 отображает АЧХ на выходе ФВЧ, в точке соединения с балластным сопротивлением. Пунктирными линиями изображены аналогичные АЧХ при отсутствии дополнительной катушки индуктивности. В этом случае низкопотенциальные выводы соответствующих конденсаторов двух соседних поперечных плеч непосредственно соединены с общей шиной. На фиг. 2 показаны также частотные интервалы, заключенные между нижней и верхней граничными частотами поддиапазона (ΔF) и соответствующие им частотные интервалы, включающие в себя гармонические составляющие основного сигнала - вторую гармонику (ΔF₂) и нечетные гармоники: третью, пятую и седьмую (ΔF₃, ΔF₅ и ΔF₇). Сравнивая приведенные на фиг. 2 АЧХ в каждом частотном интервале, видим, что заявленное устройство по сравнению с прототипом обеспечивает превышение минимального затухания (A_мин) на частотах третьей, четвертой и пятой гармоник более чем на 8 дБ. Однако на частотах седьмой и восьмой гармоник имеем проигрыш в значениях А_мин: минус 2,5 дБ и минус 6,4 дБ соответственно. Но, учитывая уровень подавления этих гармоник в УМ, превышающий 30 дБ, можно этот проигрыш не учитывать. В результате, заявленный ФГ обеспечит суммарное с УМ подавление всех гармонических составляющих передаваемого сигнала более чем на 70 дБ. Отметим также, что подключение дополнительной индуктивности практически не изменило значения КСВН ни в рабочей полосе частот, где его максимальное значение равно 1,064, ни на частотах гармоник передаваемого сигнала, где КСВН не превышает 1,25.In FIG. 2 shows the frequency response of one of the variable speed drives shown in FIG. 1, overlapping in this case the first frequency sub-band of the FG from 1.5 to 2.18 MHz. Line 1 corresponds to the frequency response at the output of the adjustable frequency drive, that is, at the output of the low-pass filter. Line 2 displays the frequency response of the high-pass filter at the connection point with ballast. The dashed lines show similar frequency response in the absence of an additional inductor. In this case, the low-potential leads of the respective capacitors of two adjacent transverse arms are directly connected to the common bus. In FIG. Figure 2 also shows the frequency intervals enclosed between the lower and upper boundary frequencies of the subband (ΔF) and their corresponding frequency intervals, which include the harmonic components of the main signal - the second harmonic (ΔF ₂ ) and odd harmonics: the third, fifth and seventh (ΔF ₃ , ΔF ₅ and ΔF ₇ ). Comparing those shown in FIG. 2 frequency response in each frequency interval, we see that the claimed device in comparison with the prototype provides an excess of the minimum attenuation (A _min ) at frequencies of the third, fourth and fifth harmonics by more than 8 dB. However, at the frequencies of the seventh and eighth harmonics, we have a loss in the values of A _min : minus 2.5 dB and minus 6.4 dB, respectively. But, given the level of suppression of these harmonics in the amplifier, exceeding 30 dB, this loss can be ignored. As a result, the claimed FG will provide a total with CM suppression of all harmonic components of the transmitted signal by more than 70 dB. We also note that connecting the additional inductance practically did not change the VSWR value either in the working frequency band, where its maximum value is 1.064, or at the harmonic frequencies of the transmitted signal, where the VSWR does not exceed 1.25.

Особенностью предлагаемого ФГ является то, что при введении в схему каждого ЧРУ дополнительной индуктивности, включенной между точкой соединения конденсаторов двух соседних поперечных плеч ФНЧ и общей шиной, возникает дополнительный полюс затухания на частоте F_n3, которая попадает в частотный интервал для пятой гармоники. При этом дополнительный полюс затухания как бы "подтягивает" к себе "штатный" полюс затухания, частота (F_n2) которого определяется параллельным колебательным LC-контуром соответствующего продольного плеча, включенного между указанными соседними поперечными плечами. Чтобы обеспечить еще больший запас по затуханию ФГ на частотах третьей гармоники, можно "разменять" его на уменьшение затухания на частотах высших гармоник. Для этого необходимо еще больше увеличить индуктивность дополнительной катушки индуктивности, что приведет к еще большему сближению данных полюсов затухания и к соответствующему повышению затухания на частотах третьей гармоники, расположенных между частотами этих полюсов. Некоторое снижение затухания ФГ в этом случае на частотах второй гармоники и на частотах высших гармоник компенсируется высоким уровнем подавления этих гармоник в УМ. При этом частота F_п1 первого полюса затухания ФНЧ не изменяется.A feature of the proposed FG is that when an additional inductance is introduced into the circuit of each FAC connected between the point of connection of the capacitors of two adjacent transverse LPF arms and the common bus, an additional attenuation pole arises at a frequency F _n3 , which falls into the frequency interval for the fifth harmonic. In this case, the additional attenuation pole “pulls” toward itself the “regular” attenuation pole, the frequency (F _n2 ) of which is determined by the parallel oscillatory LC circuit of the corresponding longitudinal arm connected between the indicated adjacent transverse arms. In order to provide an even larger margin of FG attenuation at the frequencies of the third harmonic, it is possible to "exchange" it for a decrease in attenuation at the frequencies of higher harmonics. To do this, it is necessary to further increase the inductance of the additional inductor, which will lead to even closer approximation of these attenuation poles and to a corresponding increase in attenuation at the frequencies of the third harmonic located between the frequencies of these poles. In this case, a certain decrease in the FG attenuation at the frequencies of the second harmonic and at the frequencies of higher harmonics is compensated by the high level of suppression of these harmonics in the CM. In this case, the frequency F _{p1 of the} first pole of the attenuation of the low-pass filter does not change.

Рассмотрим в качестве примера ЧРУ, содержащий ФНЧ четвертого порядка. На фиг. 3 представлена схема этого ЧРУ. Так же, как в предыдущем случае с ФНЧ шестого порядка, низкопотенциальные выводы конденсаторов двух соседних (а в данном случае еще и единственных) поперечных плеч соединены друг с другом и подключены к общей шине через дополнительную катушку индуктивности. На фиг. 4 представлены АЧХ этого ЧРУ, также рассчитанного для работы в частотном поддиапазоне от 1,5 до 2,18 МГц. Линия 1 соответствует АЧХ на выходе ЧРУ, то есть на выходе ФНЧ. Линия 2 отображает АЧХ на выходе ФВЧ, в точке соединения с балластным сопротивлением. Пунктирными линиями изображены аналогичные АЧХ при отсутствии дополнительной катушки индуктивности. В этом случае низкопотенциальные выводы конденсаторов поперечных плеч непосредственно соединены с общей шиной. На фиг. 4 так же, как на фиг. 2, показаны частотные интервалы ΔF, ΔF₂, ΔF₃, ΔF₅ и ΔF₇. Сравнивая приведенные на фиг.4 АЧХ в каждом частотном интервале, видим, что заявленное устройство по сравнению с аналогичным устройством, выполненным по известной схеме, обеспечивает превышение А_мин на частотах третьей, четвертой и пятой гармоник на 7,4, 10,6 и 5,0 дБ соответственно. Однако на частотах седьмой и восьмой гармоник также имеем проигрыш в значениях А_мин: минус 3,3 дБ и минус 6,1 дБ соответственно. Но, учитывая уровень подавления этих гармоник в УМ, превышающий 30 дБ, можно этот проигрыш не учитывать. В результате, самый простой вариант заявленного ФГ, содержащий в ЧРУ для каждого поддиапазона частот ФНЧ и ФВЧ четвертого порядка, обеспечит суммарное с УМ подавление всех гармонических составляющих передаваемого сигнала более чем на 50 дБ. При этом максимальное расчетное значение КСВН в рабочей полосе частот равно 1,042, а на частотах гармоник передаваемого сигнала равно 1,232.Consider, as an example, a CIA containing a fourth-order low-pass filter. In FIG. 3 shows a diagram of this CIA. As in the previous case with a sixth-order low-pass filter, the low-potential leads of the capacitors of two adjacent (and in this case also unique) transverse arms are connected to each other and connected to a common bus through an additional inductor. In FIG. Figure 4 shows the frequency response of this IAC, also designed to operate in the frequency sub-band from 1.5 to 2.18 MHz. Line 1 corresponds to the frequency response at the output of the adjustable frequency drive, that is, at the output of the low-pass filter. Line 2 displays the frequency response of the high-pass filter at the connection point with ballast. The dashed lines show similar frequency response in the absence of an additional inductor. In this case, the low-potential leads of the transverse arm capacitors are directly connected to the common bus. In FIG. 4 as in FIG. 2, the frequency intervals ΔF, ΔF ₂ , ΔF ₃ , ΔF ₅ and ΔF ₇ are shown. Comparing the frequency response shown in figure 4 in each frequency interval, we see that the claimed device, in comparison with a similar device made according to the known scheme, ensures that A _min exceeds the frequencies of the third, fourth and fifth harmonics by 7.4, 10.6 and 5 , 0 dB, respectively. However, at the frequencies of the seventh and eighth harmonics, we also have a loss in the values of A _min : minus 3.3 dB and minus 6.1 dB, respectively. But, given the level of suppression of these harmonics in the amplifier, exceeding 30 dB, this loss can be ignored. As a result, the simplest version of the claimed FG, containing in the CIA for each subband of the low-pass and high-pass filters of the fourth order, will provide the total with the suppression of all harmonic components of the transmitted signal by more than 50 dB. In this case, the maximum calculated value of the VSWR in the working frequency band is 1.042, and at the harmonic frequencies of the transmitted signal is 1.232.

Заявленный фильтр гармоник коротковолнового передатчика обеспечивает существенное снижение уровня гармонических составляющих передаваемого сигнала, начиная с третьей гармоники, благодаря наличию дополнительного полюса затухания в полосе задерживания каждого ФНЧ. Это достигается простым путем при помощи включения в каждый ФНЧ дополнительной катушки индуктивности с малой величиной индуктивности, которая может быть выполнена в виде отрезка шины произвольной формы с максимальной длиной в несколько сантиметров (для самого низкочастотного поддиапазона). Кроме того, предлагаемый фильтр гармоник коротковолнового передатчика обеспечивает согласование по входу во всем рабочем диапазоне частот и на частотах гармонических составляющих передаваемого сигнала. Согласованный режим работы усилителя мощности на частотах гармонических составляющих сигнала существенно снижает уровень нелинейных комбинационных искажений.The claimed harmonic filter of the short-wavelength transmitter provides a significant reduction in the level of harmonic components of the transmitted signal, starting from the third harmonic, due to the presence of an additional attenuation pole in the delay band of each low-pass filter. This is achieved in a simple way by including an additional inductor with a small inductance in each low-pass filter, which can be made in the form of a segment of a bus of arbitrary shape with a maximum length of several centimeters (for the lowest frequency sub-band). In addition, the proposed harmonic filter of the short-wave transmitter provides matching on the input in the entire operating frequency range and at the frequencies of the harmonic components of the transmitted signal. The coordinated mode of operation of the power amplifier at the frequencies of the harmonic components of the signal significantly reduces the level of nonlinear Raman distortion.

Источники информацииInformation sources

1. Ред Э. Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике: Схемы, блоки, 50-омная техника: Пер. с нем. - М.: 1990, - с. 117.1. Red E. Reference manual on high-frequency circuitry: Circuits, blocks, 50-ohm technology: TRANS. with him. - M .: 1990, - p. 117.

2. Радиопередающие устройства: Учебник для вузов / В.В. Шахгильдян, В.Б. Козырев, А.А Ляховкин и др.; Под ред. В.В. Шахгильдяна. - 3-е изд., перераб. и доп. - М: Радио и связь, 2003, - с. 207.2. Radio transmitting devices: Textbook for high schools / V.V. Shahgildyan, V.B. Kozyrev, A.A. Lyakhovkin and others; Ed. V.V. Shahgildyan. - 3rd ed., Revised. and add. - M: Radio and communications, 2003, - p. 207.

3. Ред Э. Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике: Схемы, блоки, 50-омная техника: Пер. с нем. - М.: 1990, - с. 34.3. Red E. Reference manual on high-frequency circuitry: Circuits, blocks, 50 ohm technology: TRANS. with him. - M .: 1990, - p. 34.

4. Босый Н.Д. Электрические фильтры. - 3-е изд. - Киев. - Государственное изд-во технической литературы, 1959, - с. 522…535.4. Barefoot ND Electric filters. - 3rd ed. - Kiev. - State Publishing House of Technical Literature, 1959, - p. 522 ... 535.

5. Зааль Р. Справочник по расчету фильтров: Пер. с нем. - М.: Радио и связь, 1983, - с. 77.5. Zaal R. Handbook for the calculation of filters: TRANS. with him. - M.: Radio and Communications, 1983, - p. 77.

6. Патент RU 2444120, кл. Н03Н 7/32. Фильтр гармоник коротковолнового передатчика / А.Г. Зиновьев, А.В. Богданов, Л.Э. Колбина. - Заявлено 18.02.2010; опубл. 27.02.2012, Бюл. №6.6. Patent RU 2444120, cl. H03H 7/32. Harmonic filter of a short-wave transmitter / A.G. Zinoviev, A.V. Bogdanov, L.E. Kolbina. - Announced February 18, 2010; publ. 02/27/2012, Bull. No. 6.

Claims

1. A harmonic filter of a short-wave transmitter, comprising N frequency separation devices, where N is the number of frequency subbands, each of which contains a low-pass filter and a high-pass filter, connected at the input in parallel and forming the input of the frequency separation device, and ballast resistance connected to the output of the high-pass filter, while the input of each frequency separation device is connected to the input of the harmonic filter through the input three-pin switch, one of the fixed contacts to which is connected to the input of the harmonic filter, and the second fixed contact is connected to the common bus and normally closed with a movable contact connected to the input of the frequency separation device, characterized in that in each frequency separation device in the low-pass filter low-potential outputs of the capacitors of two adjacent transverse shoulders are connected to each other and connected to a common bus through an additional inductor, while the output of the low-pass filter is connected to the output of the harmonic filter through the output a three-pin switch, one of the fixed contacts of which is connected to the output of the harmonic filter, and the second fixed contact is connected to a common bus and is normally closed with a movable contact connected to the output of the low-pass filter.

2. The harmonics filter of the short-wave transmitter according to claim 1, characterized in that the additional inductor is made in the form of a segment of a bus of arbitrary shape.