Rádiové funkční bloky X37RFB Krystalové filtry

Podobné dokumenty
Filtry a jejich aplikace v radiotechnice. Dr. Ing. Pavel Kovář

Oscilátory. Oscilátory s pevným kmitočtem Oscilátory s proměnným kmitočtem (laditelné)

elektrické filtry Jiří Petržela filtry založené na jiných fyzikálních principech

Nízkofrekvenční (do 1 MHz) Vysokofrekvenční (stovky MHz až jednotky GHz) Generátory cm vln (až desítky GHz)

Měřená veličina. Rušení vyzařováním: magnetická složka (9kHz 150kHz), magnetická a elektrická složka (150kHz 30MHz) Rušivé elektromagnetické pole

Experiment s FM přijímačem TDA7000

Pásmové filtry pro 144 a 432 MHz Tomáš Kavalír, OK1GTH

Hlavní parametry rádiových přijímačů

TDA7000. Cílem tohoto experimentu je zkonstruovat FM přijímač s integrovaným obvodem TDA7000 a

Otázka 22(42) Přístroje pro měření signálů, metody pro měření v časové a frekvenční doméně. Přístroje

elektrické filtry Jiří Petržela filtry se spínanými kapacitory

Rádiové přijímače a vysílače

2. GENERÁTORY MĚŘICÍCH SIGNÁLŮ II

Pracovní třídy zesilovačů

teorie elektronických obvodů Jiří Petržela obvodové funkce

Měření na výkonovém zesilovači 1kW/144MHz by OK1GTH

Návrh planární dolní propusti

Oscilátory Oscilátory

Profilová část maturitní zkoušky 2015/2016

Profilová část maturitní zkoušky 2016/2017

DIPLEXER FOR CONTEMPORARY OPERATION OF TWO MEDIUM-WAVE TRANSMITTERS INTO THE SHARED ANTENNAE

Zvyšování kvality výuky technických oborů

filtry FIR zpracování signálů FIR & IIR Tomáš Novák

Měření parametrů TRXů. Lze je měřit v amatérských podmínkách?

KRYSTALY. souèástka se doplòuje na sklad # souèástka na skladì, výprodej Dodací podmínky neoznaèených souèástek sdìlíme na poptávku

ochranným obvodem, který chrání útlumové články před vnějším náhodným přetížením.

MATURITNÍ TÉMATA 2018/2019

Zvyšování kvality výuky technických oborů

VYSOKOFREKVENČNÍ A MIKROVLNNÁ TECHNIKA

Přenosová technika 1

Analogové modulace. Podpora kvality výuky informačních a telekomunikačních technologií ITTEL CZ.2.17/3.1.00/36206

4. MĚŘENÍ NA SMĚŠOVAČI A MEZIFREKVENČNÍM FILTRU

LABORATORNÍ ÚLOHA NA FILTRY S VYSOKOU SELEKTIVITOU

KRYSTALY GEYER - ISO 9002

VY_32_INOVACE_ENI_2.MA_05_Modulace a Modulátory

teorie elektronických obvodů Jiří Petržela analýza šumu v elektronických obvodech

Účinky měničů na elektrickou síť

31SCS Speciální číslicové systémy Antialiasing

5. MĚŘENÍ ZÁKLADNÍCH PARAMETRŮ RÁDIOVÉHO PŘIJÍMAČE

ELEKTRONIKA. Maturitní témata 2018/ L/01 POČÍTAČOVÉ A ZABEZPEČOVACÍ SYSTÉMY

Konference RADIOKOMUNIKACE Pardubice EMC LTE DVB-T. zkušenosti z měření (šetření rušení) Tomáš Vik Český telekomunikační úřad

Tenkovrstvé piezoelektrické senzory

VYSOKOFREKVENČNÍ A MEZIFREKVENČNÍ OBVODY KRÁTKOVLNNÉ RADIOSTANICE HF AND IF CIRCUITS OF SHORTWAVE RADIO STATION

DRUHY PROVOZU A ŠÍŘENÍ VLN

Oscilátory. Návod k přípravku pro laboratorní cvičení v předmětu EO.

3. ZÁKLADNÍ PARAMETRY RÁDIOVÉHO PŘIJÍMAČE

elektrické filtry Jiří Petržela aktivní filtry

4.2. Modulátory a směšovače

Teorie elektronických obvodů (MTEO)

Teoretický úvod: [%] (1)

Koncepce přijímačů a vysílačů

A7B31ZZS 10. PŘEDNÁŠKA Návrh filtrů 1. prosince 2014

Seznam témat z předmětu ELEKTRONIKA. povinná zkouška pro obor: L/01 Mechanik elektrotechnik. školní rok 2018/2019

Ideální frekvenční charakteristiky filtrů podle bodu 1. až 4. v netypických lineárních souřadnicích jsou znázorněny na následujícím obrázku. U 1.

VŠB Technická univerzita Ostrava Fakulta elektrotechniky a informatiky Katedra elektroniky

LTE FILTRY. antech. LTE filtry. Filtry pro všeobecné použi. 2 - Profesionální filtry s vysokou selek vitou X X X X X X

DIPLOMOVÁ PRÁCE Lock-in zesilovač 500 khz 10 MHz

HLAVA 2 - LETECKÁ POHYBLIVÁ SLUŽBA

VY_32_INOVACE_E 15 03

I. Současná analogová technika

Druhy sdělovacích kabelů: kroucené metalické páry, koaxiální, světlovodné

Modulace analogových a číslicových signálů

Rozhlasový přijímač TESLA 543A - VERDI

Dvoupásmová anténa pro 160 a 80 m

Rozprostřené spektrum. Multiplex a mnohonásobný přístup


r Odvoď te přenosovou funkci obvodů na obr.2.16, je-li vstupem napě tí u 1 a výstupem napě tí u 2. Uvaž ujte R = 1Ω, L = 1H a C = 1F.

Měření pilového a sinusového průběhu pomocí digitálního osciloskopu

Střední průmyslová škola

Rozhlasový přijímač TESLA 440A GALAXIA

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

OK1GTH - ukázka oboru mé činnosti kavalir.t@seznam.cz

Měřící přístroje a měření veličin

ELEKTROMAGNETICKÉ KMITÁNÍ A VLNĚNÍ POJMY K ZOPAKOVÁNÍ. Testové úlohy varianta A

KV pásmové filtry pro m

9.1 Přizpůsobení impedancí

Vysokofrekvenční a mikrovlnná technika návody pro mikrovlnné laboratorní experimenty MĚŘENÍ MIKROVLNNÉHO VÝKONU

České vysoké učení technické v Praze Fakulta elektrotechnická Katedra elektroenergetiky. Komunikace po silových vedeních Úvod do problematiky

Signál v čase a jeho spektrum

Mini RF laboratoř. Nabídkový list služeb. Kontakt: Ing. Tomáš Kavalír, Ph.D. Tel:

elektrické filtry Jiří Petržela všepropustné fázovací články, kmitočtové korektory

elektrické filtry Jiří Petržela filtry se syntetickými bloky

9. PRINCIPY VÍCENÁSOBNÉHO VYUŽITÍ PŘENOSOVÝCH CEST

Název: Téma: Autor: Číslo: Prosinec Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1

Zesilovače. Ing. M. Bešta

Spektrální analyzátory a analyzátory signálu

Osnova: 1. Klopné obvody 2. Univerzálníobvod Oscilátory

Vektorové obvodové analyzátory

Semestrální práce EFI

Impedanční spektroskopie

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV RADIOELEKTRONIKY. OPTICKÝ SPOJ LR-830/1550 Technický popis

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Měření neelektrických veličin. Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně Ústav konstruování

Analogový spektrální analyzátor

Výkonový tranzistorový zesilovač pro 1,8 50 MHz

Elektromagnetická vlna a její využití v telekomunikacích

25 - Základy sdělovací techniky

Obr. 1 Činnost omezovače amplitudy

LC oscilátory s nesymetrickým můstkem II

Transkript:

Rádiové funkční bloky X37RFB Dr. Ing. Pavel Kovář

Obsah Úvod Krystalový rezonátor Diskrétní krystalové filtry Monolitické krystalové filtry Aplikace 2

Typické použití filtrů Rádiový přijímač preselektor mezifrekv. zesilovač demod. lokální oscilátor Rádiový vysílač modulační signál modulátor zesilovač výkonu filtr harmonických složek generátor nosné vlny 3

Selektivita rádiového přijímače Blízká selektivita Potlačení sousedního kanálu Zajišťuje mezifrekvenční filtr Filtr s velkou strmostí přechodové části charakteristiky LC technologií lze realizovat na nízkých kmitočtech Vzdálená selektivita Potlačení nežádoucích příjmů Potlačení zrcadlových příjmů Potlačení příjmů způsobených intermodulací s lokálním oscilátorem Zajišťuje preselektor MF kmitočet co nejnižší ROZPOR MF kmitočet co nejvyšší Řešení 1. Kompromis 2. Přijímač s dvojím směšováním 3. Vysoce selektivní filtr 4

základní vlastnosti Činitel jakosti krystalového rezonátory > 10 000 Malá závislost rezonančního kmitočtu na teplotě => Realizace pásmových propustí o malé relativní šířce pásma 5

Krystalové rezonátory Krystal výbrus (destička) z křemene (oxid křemičitý SiO 2 ) Mechanické kmity - kmitočet dán velikostí destičky, tvarem a typem řezu Kmity jsou možné i na vyšších módech, obvykle lichých Piezoelektrické vlastnosti možnost převodu mech. kmitů na elektrické a naopak x z y Hexagonální krystalografická soustava 6

Krystalové rezonátory pro filtry nízké kmitočty 1kHz J 14kHz 14kHz 14kHz H N 100kHz 100kHz Uchycení krystalu 90kHz E 200kHz DT 300kHz 400kHz 300kHz SL 1MHz 1kHz 10kHz 100kHz 1MHz Řez J H, N E DT, SL Způsob kmitání Délka-tloušťka-ohyb Délka-šířka-ohyb Šířka Střižné kmity 7

Krystalové rezonátory pro filtry vysoké kmitočty AT-řez Mód kmitání střižné kmity 1 MHz 40 MHz (základní mód) 20 MHz 110 MHz (třetí harmonický mód) 40 MHz 180 MHz (pátý harmonický mód) Vztah pro tloušťku krystalu 1, 66 n h = [ mm;1, MHz] f n mód kmitaní AT řez z 35 15 x y Základní mód uzel Třetí harmonický mód uzel 8

Krystal 5 MHz, pouzdro HC-6, AT řez 9

Náhradní obvod krystalového rezonátoru C1 velmi malý kolem 1 ff L1 velká C0 kapacita pouzdra velká oproti C1 Sériová rezonance Paralelní rezonance Náhradní obvod krystalu Velká jakost Malá závislost na teplotě 10

Impedanční invertor I ( L) ( ) 2 ( jx + Z ) jx X Z = jx + jx + Z jx = L + = jx jx + Z + jx Z L L = 11

Náhradní schéma krystalového filtru Příčková struktura LC filtru Úprava pomocí impedančních invertorů Schéma filtru 8. řádu se sériovými rezonančními obvody 12

Souměrný křížový článek lattice Bartlettova věta Souměrný křížový článek Impedančně souměrný dvojbran => Náhradní schéma filtru 8. řádu kaskádní řazení křížových článků 13

Hybridní lattice Hybridní lattice struktura s náhradními obvody krystalů Výsledné schéma krystalového filtru 14

Diskrétní krystalové filtry DCF Složeny z diskrétních krystalů Lze realizovat dolní propusti, horní propusti, pásmové propusti, pásmové zádrže Pásmové propusti 1. S vysokou selektivitou (Butterworth, Čebyšev, Cauer) 1 MHz 40 MHz (základní mód) - B max =4.10-3 f 0 20 MHz 110 MHz (třetí harmonický mód) - B max =4.10-4 f 0 40 MHz 180 MHz (pátý harmonický mód) - B max =2.10-4 f 0 šířka pásma min. asi 20.10-6 f 0 - dána teplotní stabilitou krystalu 2. Lineární fáze (Bessel, Gauss) 3. Kompromisní charakteristika (fáze + selektivita) 4. Speciální (anténní filtry) 15

Diskrétní krystalové filtry DCF Aplikace profesionální KV přijímače letecké KV, VKV, UKV radiostanice VOR, ILS přijímače vojenské radiostanice 16

Monolitické krystalové filtry MCF (Monolithic Crystal Filter) Elektromechanický princip Piezoelektrický substrát (např. křemen SiO 2 ) Vyrobeny na jednom substrátu Vysoká jakost Výborná teplotní stabilita Struktura dvoupólového MCF Struktura trojpólového MCF substrát substrát elektrody Ekvivalentní obvod Ekvivalentní obvod 17

Monolitické krystalové filtry MCF Kmitočtové pásmo jednotky až stovky MHz Malá šířka pásma jednotky khz (max. 30 khz) Aplikace VKV a UKV radiostanice (úzkopásmová FM) mobilní telefony první generace letecká komunikace a navigace vojenská a speciální rádiová zařízení 18

Ukázky krystalových filtrů Krystalový filtr pro CW (telegrafii) vojenského leteckého KV přijímače (1940-45) Ukázka krystalového filtru DCF 19

Příklad aplikace krystalových filtrů Letecká vojenská radiostanice LUN 3520 Blokové schéma části přijímače Přeladitelný filtr VKV Diskrétní krystalový filtr Filtr 21 MHz kanál 25 khz Přeladitelný filtr UKV Filtr 21 MHz kanál 8,33 khz 20

Příklad aplikace krystalových filtrů Letecká palubní radiostanice LUN3526 Blokové schéma části přijímače Širokopásmový filtr Monolitický krystalový filtr MF zesilovač 80MHz Diskrétní krystalový filtr Filtr 10,7 MHz kanál 25 khz Filtr 10,7 MHz kanál 8,33 khz 21

Požadavky na selektivitu leteckých VKV radiostanic 25 khz Kanál 8,33 khz Propustné pásmo 6 db Nepropustné pásmo 40 db Nepropustné pásmo 60 db +/- 8 khz +/- 17 khz +/- 25 khz +/- 2,778 khz - +/- 7,37 khz 22

Literatura [1] Kinsman, R.: Crystal Filters, Design, Manufactures and Application. John Wiley & Sons New York 1987. ISBN 0-471-88478-2 [2] Hájek, K. Sedláček, J.: Kmitočtové filtry. BEN Praha 2002. ISBN 80-7300-023-7 [3] Kvasil, J.; Laipert, M.: Teorie obvodů III. (analýza a syntéza linearizovaných obvodů). ČVUT Praha 1989. [4] Tele Quartz. Katalog 1995. 23