И.В. Забегайло1, А.И. Тюменцев2, Т.С. Тимошенко3, А.Н. Яковлев4

1–4 Омский научно-исследовательский институт приборостроения (г. Омск, Россия)

1–4 trs@oniip.ru

Постановка проблемы. В качестве частотно-избирательных устройств в радиотехнических средствах различного назначения используются переключаемые и перестраиваемые LC-фильтры. Наиболее активно в современной приемо-передающей аппаратуре применяют перестраиваемые фильтры, так как по сравнению с переключаемыми фильтрами они обладают бо́льшим потенциалом к минимизации массогабаритных показателей. Проектированию перестраиваемых LC-фильтров и улучшению их основных технических характеристик уделяется большое внимание. Так, увеличение диапазона перестройки по частоте полосовых LC-фильтров способствует дальнейшей миниатюризации устройств частотной селекции и улучшению массогабаритных характеристик радиоэлектронной аппаратуры. Однако вопросы, связанные с расширением диапазона перестройки этих фильтров, недостаточно изучены.

Цель. Провести исследование возможности расширения диапазона перестройки по частоте полосового LC-фильтра, выполненного на основе параллельного колебательного контура с индуктивной связью.

Результаты. Рассмотрен диапазон перестройки полосового LC-фильтра, выполненного на основе параллельного колебательного контура с индуктивной связью. Приведены соотношения для расчета значений элементов Т-образного полосового LC-фильтра, состоящего из индуктивностей связи и параллельного колебательного контура. Проведена оценка диапазона перестройки на основе матрицы обобщенных параметров. Установлено, что диапазон перестройки исследуемого фильтра по частоте при использовании в его составе идеальных элементов (т.е. не учитывающих потери и собственный резонанс) ограничивается только физической реализуемостью номинальных значений элементов. Исследовано влияние параметров катушек индуктивности на диапазон перестройки. Выявлено, что наибольшее влияние на диапазон перестройки оказывает сопротивление потерь контурной катушки индуктивности и собственная емкость катушек связи. Даны рекомендации по увеличению диапазона перестройки рассматриваемой схемы полосового LC-фильтра.

Практическая значимость. Полученные результаты позволяют реализовывать перестраиваемые LC-фильтры с расширенным диапазоном перестройки по частоте.

Забегайло И.В., Тюменцев А.И., Тимошенко Т.С., Яковлев А.Н. Исследование диапазона перестройки LC-фильтра на параллельном контуре с индуктивной связью // Радиотехника. 2026. Т. 90. № 4. С. 105–114. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202604-13

1. Зиновьев А.Г., Рябоконь Д.С. Новые направления в построении входных частотно-селективных устройств радиоприемников магистральной связи // Техника средств связи. Сер. ТРС. 1988. Вып. 6. С. 9–21.
2. Знаменский А.Е. Перестраиваемые электрические фильтры. М.: Связь. 1979. 128 с.
3. Баскакова А.Э., Тургалиев В.М., Холодняк Д.В. Перестраиваемые полосно-пропускающие фильтры с постоянной шириной полосы пропускания на элементах с сосредоточенными параметрами // Известия вузов России. Сер. Радиоэлектроника. 2015. № 4. С. 36–43.
4. Забегайло И.В., Тюменцев А.И., Хроленко Т.С. Полосовые перестраиваемые фильтры с использованием варикапов в широком диапазоне частот // Техника радиосвязи. 2014. Вып. 3(23). С. 100–106.
5. Brown A.R., Rebeiz G.M. A varactor-tuned RF filter // IEEE Trans. Microw. Theory Tech. 2000. V. 48. № 7. P. 1157–1160.
6. Akash Anand, et al. Theory and design of octave tunable filters with lumped tuning elements // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2013. V. 61. Iss. 12. P. 4353–4364.
7. Босый Н.Д. Электрические фильтры. Киев: Техническая литература. 1957. 516 с.
8. Zverev A.I. Handbook of filter synthesis. John Wiley and Sons, Inc. 1967. 576 p.
9. Joseph F. High frequency techniques: an introduction to RF and microwave engineering. 2004. 526 p.
10. Inder Bahl. Lumped elements for RF and microwave circuits. Artech House. 2003. 488 p.
11. Матей Г.Л., Янг Л., Джонс Е.М.Т. Фильтры СВЧ, согласующие цепи и цепи связи. Т. 1 / Пер. с англ. под ред. Л.В. Алексеева и Ф.В. Кушнира. М. 197. 439 с.
12. Simin A., Kholodnyak D., Vendik I. Theoretical minimum insertion loss of the Butterworth and Chebyshev bandpass filters // Proc. of 38-th European Microwave Conference. 2008. P. 1350–1353.