Основные параметры дисковых ЭМФ на частоту 500 кГц. Справочные данные

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Справочные материалы

 Комментарии к статье

Электромеханические фильтры появились более сорока лет назад, но до сих пор применяются в связной аппаратуре и, в частности, в радиолюбительских конструкциях. Об основных характеристиках наиболее распространенных фильтров на номинальную частоту 500 кГц на страницах журнала рассказывает один из основных создателей отечественных ЭМФ Константин Александрович Шульгин (U3DA). Приоритет его работ в этой области закреплен десятком авторских свидетельств и патентами семи зарубежных стран (в том числе и США).

В статье приведены данные серийно выпускавшихся электромеханических фильтров (ЭМФ) с дисковыми резонаторами на номинальную частоту 500 кГц. В настоящее время они встречаются в трех модификациях корпуса: цилиндрический диаметром 14 мм, цилиндрический диаметром 11 мм, прямоугольный шириной 11 и высотой 12,5 мм (без учета выводов). Длина корпуса определяется числом дисковых резонаторов, входящих в механическую колебательную систему фильтра. Параметры этих ЭМФ (они разделены на четыре группы по функциональному признаку) сведены в таблицу.

(нажмите для увеличения)

Приведенная в таблице полоса пропускания ЭМФ измеряется на уровне - 6 дБ. Для всех фильтров затухание в полосе пропускания не превышает 15 дБ, а неравномерность затухания в полосе пропускания у первой группы ЭМФ не превышает 6 дБ, а у всех остальных - 3 дБ. Коэффициент прямоугольноcти К - это отношение полос пропускания фильтра по уровням - 60 и - 6 дБ.

Температурный коэффициент частоты ЭМФ не превышает 15·10-6 в интервале температур от -60 до -30°С и 10·10-6 в интервале от -30 до +85°С. Для второго интервала температур по абсолютной величине это будет не более 0,5 Гц на градус.

Входное и выходное сопротивления всех ЭМФ определяют при настройке их контуров на среднюю частоту фильтра. Средняя частота фильтров, предназначенных для выделения одной боковой полосы, не нормируется, и в таблице она приведена только для справки. Сопротивление нагрузки фильтра должно быть, по крайней мере, в 3...5 раз больше его выходного сопротивления.

Все фильтры герметизированы. Они могут использоваться при температуре окружающей среды от -60 до +85°С и атмосферном давлении до 10 мм рт. ст.

В статье сохранены условные обозначения фильтров, которые им присвоили разработчики и которые они носят уже долгие годы. В этих обозначениях приняты следующие сокращения: ЭМФ - электромеханический фильтр; Д - дисковый; П - прямоугольный; Ц - цилиндрический; число с буквой Р - количество активных резонаторов в механической колебательной системе фильтра; 500 - номинальная частота (кГц); число с буквой Н, В или С - ширина полосы пропускания (кГц) и ее положение относительно номинальной частоты (соответственно ниже, выше или симметричное). Обозначения фильтров четвертой группы содержат дополнительно через дефис сочетание Т85, обозначающее температуру термостатирования (в таблице для краткости не указано). Число дисков N, содержащихся в фильтре, приведено в таблице для того, чтобы можно было оценить характер ЭМФ и определить его длину.

Например, рассмотрим четвертый фильтр третьей группы - ЭМФДП-5Р-500 0,5Н. Исходя из обозначения, о нем можно сказать следующее. Это электромеханический фильтр, дисковый, прямоугольной формы. Его колебательная система содержит 5 активных резонаторов, номинальная частота равна 500 кГц, ширина полосы пропускания составляет 500 Гц и расположена она ниже номинальной частоты.

Первая группа ЭМФ предназначена для однополосных систем связи и другой электронной аппаратуры. Корпус у них цилиндрический диаметром 14 мм. К торцевым сторонам корпуса приварены лепестки, служащие для его "заземления" (рис. 1). С корпусом вход и выход фильтра гальванически не связаны. Выводы от катушек выполнены в виде жестких проволочных отрезков диаметром 0,8 мм. При установке в аппаратуру их можно изгибать, но с предосторожностью, чтобы не повредить проходные изоляторы.

Все фильтры этой группы 9 резонаторные, симметричные, т. е. их вход и выход имеют одинаковые параметры. В качестве входа принято считать ту сторону ЭМФ, от которой начинается его условное обозначение. Активное сопротивление катушек составляет 105 ±10 Ом, емкость подключаемых конденсаторов - 60...100 пФ. Входное и выходное сопротивления равны 20±5 кОм, добротность контуров - около 10.

Рассмотренные фильтры интересны тем, что были первыми отечественными ЭМФ, внедренными в серийное производство как изделия широкого применения. Первым их производство освоил завод им. Н. Г. Козицкого (г Ленинград) в 1961 г. Летом 1962 г. был с соответствующими почестями выпущен юбилейный, 5-тысячный "ЭМФ-Д-500-ЗВ", который заводчане вручили автору этой статьи.

Во вторую группу ЭМФ включены фильтры, создававшиеся для специальной аппаратуры. Все они 11-дисковые, симметричные. Среди них следует отметить комплект узкополосных ЭМФ на полосы пропускания от 0,3 до 1,5 кГц (разработка 1962 г.). От остальных фильтров они отличаются тем, что с целью повышения механической прочности колебательной системы связь между их активными резонаторами выполнена по сложной схеме, в которой используются расстроенные ("пассивные") дисковые резонаторы. Габаритные размеры фильтров показаны на рис. 2. Входные и выходные параметры у них такие же, как и у фильтров первой группы.

Третья группа ЭМФ представляет собой унифицированный ряд фильтров широкого применения на полосы пропускания от 0,3 до 35 кГц. Входящие в нее фильтры разработаны для печатного монтажа, поэтому их корпус имеет прямоугольную форму (рис. 3). Корпус ЭМФ с 11-ю дисками имеет длину 62 мм, с 9-ю и 7-ю дисками - 54 мм, с 5-ю - 47 мм.

Активное сопротивление катушек этой группы ЭМФ составляет 50 ±5 Ом, емкость конденсаторов - 60...150 пФ. Для удобства согласования с транзисторными схемами от части витков катушек сделан отвод. В результате вход и выход данных ЭМФ имеют по три вывода. Вход обозначен точкой. Конденсаторы подключают к выводам 1 - 3 и 4 - 6. Между этими же выводами измеряется полное входное и выходное сопротивление ЭМФ. Оно равно 16±5 кОм. Входное сопротивление между выводами 1 и 2 составляет 20,6 кОм, выходное между выводами 4 и 5 - 0,5 ±0,15 кОм. Следует иметь в виду, что такое решение является частным. Поэтому не следует исключать возможность полного включения фильтров в схему посредством выводов 1 - 3 и 4 - 6.

Фильтры четвертой группы ЭМФ (рис. 4) были разработаны для аппаратуры, эксплуатирующейся в широком диапазоне температур. Они предназначены для использования в термостатированной аппаратуре (t=85°C). В таблице их параметры соответствуют именно такой температуре.

Все фильтры содержат по 11 дисков, имеют одинаковую длину и диаметр. Полосы пропускания узкополосных ЭМФ, входящих в эту группу, лежат в пределах от 0,3 до 1,1 кГц. Остальные фильтры имеют полосы пропускания от 3 до 7,8 кГц и отличаются повышенной избирательностью. Как и в третьей группе, их катушки выполнены с отводом. Вход фильтров имеет 3 вывода, выход - 4. Последний вывод сделан от корпуса и не имеет проходного изолятора. По входным и выходным параметрам эти фильтры идентичны прямоугольным.

Реально большинство фильтров всех групп имеют лучшие параметры, чем те, что указаны в таблице.

Различные фирмы, в том числе и разработчики, выпускали дисковые ЭМФ, несколько отличающиеся от рассмотренных по полосе пропускания, числу резонаторов, номинальной частоте, входному и выходному сопротивлению, внешнему оформлению и т. д. Если эти фирмы соблюдали предложенную разработчиками технологию и применяли рекомендованные ими специально разработанные для ЭМФ материалы, селективные свойства (при равном числе активных резонаторов), а также температурный коэффициент частоты для таких ЭМФ должны быть аналогичны приведенным в статье.

С течением времени некоторые ведомства и предприятия изменяли наименования выпускаемых ими ЭМФ. В результате до настоящего времени встречаются в обиходе одинаковые фильтры с разными наименованиями, что может вызывать определенные трудности. Остановимся кратко на этом вопросе.

Согласно прейскуранту Министерства электронной промышленности, были переименованы ЭМФ третьей группы. В новых обозначениях не показано число активных резонаторов и перенесена буква, указывающая местоположение полосы пропускания относительно номинальной частоты. Она поставлена сразу после нее. Так, например, фильтр ЭМФДП-9Р-500-2,75В переименован в ЭМФДП-500В-2,75. Подобные фильтры достаточно широко распространены среди радиолюбителей.

Обозначения ЭМФ, входящих в первую группу, не изменились. Фильтры второй и четвертой групп в прейскуранте отсутствуют.

Примерно 12 - 13 лет назад была введена новая ведомственная система условных обозначений, единая для ЭМФ четырех групп (ОСТ 11 206 801-87). Условные обозначения фильтров в этой системе состоят из следующих элементов: первый элемент - буквы ФЭМ (фильтр электромеханический); второй - цифра, характеризующая фильтр по типу примененных резонаторов; третий - регистрационный номер; четвертый - число, равное номинальной частоте фильтра в кГц; пятый - число, равное ширине полосы пропускания в кГц; шестой - буквы Н, В или С, показывающей положение полосы пропускания относительно номинальной частоты; седьмой - цифра, обозначающая вид преобразователя, и восьмой - буква В, обозначающая всеклиматическое исполнение фильтра. Между 2-м и 3-м, 3-м и 4-м, 4-м и 5-м, а также 6-м и 7-м элементами проставлен дефис.

Цифра 1 второго элемента показывает, что резонаторы гантельные, 2 - дисковые, 3 - камертонные, 4 - пластинчатые, 5 - цилиндрические. В седьмом элементе цифра 1 соответствует электромагнитным преобразователям, 2 - пьезокерамическим, 3 - магнитострикционным, 4 - комбинированным.

Рассмотренная система позволяет однозначно оценить имеющийся дисковый ЭМФ и, учитывая его габаритные размеры, с помощью настоящей статьи определить все данные фильтра. Например, фильтр ФЭМ2-045-500-2.75В-3 эквивалентен фильтру ЭМФДП-500-2,75В и относится к ЭМФ третьей группы.

Ряд ЭМФ с последней маркировкой приведен в справочнике А. И. Ладика и А. И. Сташкевича "Изделия электронной техники. Пьезоэлектрические и электромеханические приборы", выпущенном в 1993 г. издательством "Радио и связь". К сожалению, информации о дисковых ЭМФ в нем недостаточно для того, чтобы получить полное представление о конкретных фильтрах.

Если в ваши руки попадет ЭМФ, на котором написано что-то непонятное или без маркировки, то попробуйте оценить его характеристики сами. Для решения задачи требуются ГСС с малым выходным сопротивлением (50...75 Ом), высокочастотный милливольтметр (МВЛ) с большим входным сопротивлением и два конденсатора переменной емкости по 100 пФ. Желательно иметь также и частотомер.

Соедините все так, как показано на рис. 5.

Модуляцию у генератора выключите, уровень несущей установите около 1 В. Исходную емкость конденсаторов С1 и С2 установите равной 60...70 пФ. Далее, изменяя частоту настройки генератора в районе предполагаемой номинальной частоты, найдите отклик фильтра и с помощью конденсаторов настройте контуры ЭМФ по максимальному показанию МВЛ. Затем, насколько подробно позволят вам используемые приборы, снимите по точкам частотную характеристику фильтра. Она позволит вам оценить фильтр с учетом формы и размеров его корпуса, выяснить, к какой группе ЭМФ, описанных в статье, он относится и определить его параметры.

Автор: К.Шульгин (U3DA)

Смотрите другие статьи раздела Справочные материалы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Умный медицинский бандаж 24.06.2025

Исследователи из Института ядерной физики Польской академии наук (IFJ PAN) предложили инновационное решение - медицинский бандаж из полимерных нановолокон, созданный методом электропрядения. В основе технологии лежит способность материала равномерно распределять антимикробный препарат - метронидазол - и постепенно высвобождать его непосредственно в зоне повреждения. Это особенно важно при лечении инфекций, вызванных анаэробными бактериями, которые активно размножаются в условиях низкого содержания кислорода. Такие микроорганизмы представляют серьезную угрозу, особенно при глубоких ранениях или закрытых повреждениях, поскольку стандартная терапия требует системного применения препарата, что может оказывать побочные эффекты на организм в целом. Новое перевязочное средство прошло стадию лабораторных испытаний in vitro. Хотя до широкого внедрения технологии в клиническую практику еще предстоит пройти долгий путь, уже сейчас очевиден ее потенциал в улучшении качества лечения ран. Уник ...>>

Безлопастные ветряные турбины нового поколения 24.06.2025

Переход к устойчивым источникам энергии требует не только повышения эффективности, но и переосмысления самих принципов их работы. Одной из инновационных разработок в этой области стала безлопастная ветряная турбина (BWT), которую представили инженеры Университета Глазго. Это устройство способно вырабатывать электроэнергию без использования традиционных вращающихся лопастей, предлагая более компактную, бесшумную и безопасную альтернативу классическим ветрякам. В основе новой технологии лежит принцип вихревой вибрации. Вместо лопастей конструкция включает вертикальные цилиндрические мачты, которые начинают колебаться под действием потоков воздуха. Эти механические колебания затем преобразуются в электричество. Отсутствие подвижных крыльев не только уменьшает шум, но и существенно снижает риск для птиц, которые часто становятся жертвами традиционных турбин. С помощью компьютерного моделирования исследователи установили, что оптимальная конфигурация включает мачту высотой 80 сантимет ...>>

Полеты в космос вредят зубам 23.06.2025

Освоение дальнего космоса открывает человечеству уникальные перспективы, но одновременно ставит под угрозу физическое здоровье будущих исследователей. Уже давно известно, что длительное пребывание в невесомости приводит к потере костной массы, мышечной атрофии и нарушениям в работе внутренних органов. Однако новое исследование американских ученых выявило еще одну, ранее не изученную опасность - разрушение зубов и тканей ротовой полости. Команда исследователей сосредоточила свое внимание на связи между микрогравитацией и развитием пародонтита - воспалительного заболевания, поражающего десны и костную ткань, удерживающую зубы. Это заболевание способно со временем привести к полной потере зубов. Поскольку предстоящие миссии на Луну и Марс предполагают многомесячное пребывание в условиях низкой гравитации, становится особенно важно оценить риски для здоровья ротовой полости. Чтобы изучить влияние микрогравитации, ученые провели эксперимент на мышах. Одна группа животных содержалась в ...>>

Случайная новость из Архива Влагоустойчивый динамик Braven 855s 30.07.2013 Компания Braven представила новый компактный динамик 855s, предназначенный для использования вдали от цивилизации и там, где обычным динамикам может быть причинен непоправимый вред. Он защищен от попадания воды благодаря специальному прорезиненному корпусу, так что его можно смело брать с собой на отдых. Для работы Braven 855s совершенно не требуются провода - с источником звука, которым может являться даже сотовый телефон, он соединяется прямо по воздуху, используя для этого технологию Bluetooth. В этом случае расстояние между источником и динамиком не должно превышать 10 метров. Мощность Braven 855s с учетом его компактных размеров очень неплохая - ровно 20 ватт. К нему модно подключаться и по проводу, так как в наличии имеется 3,5-миллиметровый вход. Корпус, напомним, защищен от воды и соответствует спецификации IPX3. Время автономной работы динамика составляет 20 часов, и он может выступать в качестве зарядного устройства для смартфонов и другой карманной техники. И еще одна замечательная особенность Braven 855s: его можно использовать в качестве гарнитуры, благодаря имеющемуся в нем встроенному микрофону. Опять же, для связи с мобильником можно задействовать модуль Bluetooth. Рекомендованная производителем розничная цена составит ровно 300 долларов США.

Другие интересные новости:

▪ Автоматы сортируют мусор

▪ Обнаружен мощный энергетический свет Солнца

▪ Магнитная система, превращающая тепло в механическое движение

▪ 75,6 ТБ данных на куске кварца

▪ Малошумящий LDO LDLN030

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Альтернативные источники энергии. Подборка статей

▪ статья Экологические опасности. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Как баскетбол получил свое название? Подробный ответ

▪ статья Стропальщик. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Измерение чувствительности радиоприемников с магнитной антенной. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Заземление и защитные меры электробезопасности. Электроустановки помещений для содержания животных. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025