Фильтрация - движение жидкости или газа сквозь
пористую среду. Ф. воды, нефти, газа в грунтах имеет большое значение в
строительстве гидротехн. сооружений, в мелиорации, водоснабжении, при
добыче нефти и газа. Ф. используется в фильтрах из пористых веществ,
приме-
костного и индуктивного)
от частоты перем. тока. Для фильтрации сигналов, частота к-рых
составляет доли Гц, служат электротепловые фильтры (ЭТФ), представляющие
Рис. 1. Принципиальные схемы некоторых электрических фильтров на
катушках индуктивности, конденсаторах и резисторах -нижних частот (а), верхних частот (б), полосно-пропускающего (в), режекторного (г)и их частотные характеристики; L1, L2, ..., Ln - катушки индуктивности, C1, C2, ..., Cn - конденсаторы, R1, R2, ... Rn-резисторы, f - частота, fн и fв-граничные частоты.
собой стержень с источником тепла и термоэлектрич. преобразователем; введение в ЭТФ усилителей с обратной связью
позволяет реализовать электротепловые ФВЧ и ППФ. Существуют также
эл--механич. фильтры, выполненные на основе дисковых, цилиндрич.,
пластинчатых, гантельных и камертонных резонаторов .В таких Ф. э. используется явление механич. резонанса;
применяются в диапазоне от неск. кГц до 1 МГц. Высокими фильтрующими
свойствами обладают пьезоэлектрич. ППФ и ПЗФ, материалом для
изготовления к-рых служит пьезокварц или пъезокерамика (см. также Пъезоэлектрики).
Таковы, напр., пьезокварцевые фильтры на дискретных элементах-
кварцевых резонаторах в сочетании с катушками индуктивности и
конденсаторами; монолитные многорезо-наторные пьезокварцевые фильтры.
Связь между резонаторами
в последних осуществляется посредством акустич. волн - объёмных (для
фильтров, применяемых в диапазоне частот от неск. МГц до десятков МГц)
либо поверхностных (в диапазоне от неск. МГц до 1-2 ГГц). Особую группу
Ф. э. составляют цифровые фильтры (рис. 2), часто выполняемые на интегральных схемах. В технике сверхвысоких частот Ф. э. изготавливают на основе отрезков линий передачи (коаксиальных кабелей, полосковых линий, металлич. радиоволноводов и др.), являющихся по существу распределёнными колебательными системами (см. Система с распределёнными параметрами).
В диапазоне частот 100 МГц-10 ГГц применяют гребенчатые, шпилечные,
встречно-стержневые, ступенчатые и др. Ф. э. из полосковых резонаторов
(рис. 3). В диапазоне от неск. ГГц до неск. десятков ГГц распространены
волноводные Ф. э., представляющие собой волноводную секцию с повышен-
ной критич. частотой (волноводные ФВЧ) либо секцию содержащую резонансные диафрагмы или объёмные резо наторы (волноводные ППФ).
Рис. 2. Структурная схема и временные диаграммы цифрового фильтра: УД-устройство дискретизации, преобразующее аналоговый сигнал х (t)в последовательность импульсов (решётчатую функцию) х*(t);
АЦП - аналого-цифровой преобразователь, с помощью которого мгновенные
значения аналогового сигнала заменяются ближайшими дискретными уровнями Х(пТ), где n = 0, 1,2, ..., T-период следования импульсов; ВУ - вычислительное устройство, преобразующее последовательность чисел (уровней) Х(пТ)в выходную функцию Y(n T); ЦАП - цифроаналоговый преобразователь, в котором Y(nT)преобразуется в выходной аналоговый сигнал у y(t).
Рис. 3. Электрические фильтры - гребенчатый (а) и шпилечный
(б); ШР - штепсельный разъём, P - резонаторы, ПК - подстроечные конденсаторы, К - корпус (со снятой крышкой).
|
|
 |
