Wie kann ein Resonator eine Bandpassfilterung durchführen?

Ich habe viele Male einige Aussagen über Resonatoren wie diese gelesen ( Referenz ):

Resonanzkreise sind Schaltkreise, die der Quelle bei einer bestimmten Betriebsfrequenz eine hohe oder niedrige Impedanz (für Parallel- bzw. Reihenresonanz) bieten. Die Frequenz, bei der der Schwingkreis eine sehr hohe oder niedrige Impedanz aufweist, wird als Resonanzfrequenz bezeichnet. Die Frequenzselektivitätseigenschaft von Schwingkreisen wird beim Aufbau von Filterschaltungen ausgenutzt

1) Es ist ein grundlegendes Konzept, das überall geschrieben wird, aber ich kann in der Praxis nicht verstehen, wie Resonatoren ein Eingangssignal filtern können. Betrachten wir genau eine parallele RLC-Schaltung:

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Es kann verschiedene Arten von Resonatoren darstellen. Es ist einfach zu finden, dass die Eingangsimpedanz der parallelen RLC-Schaltung, die den Resonator darstellt, die folgende ist (in Bezug auf Real- und Imaginärteil):

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Wenn wir uns die Grafik ansehen, verstehe ich die anfängliche Aussage: Diese Grafik ist sehr frequenzselektiv.

Aber schauen wir uns die RLC-Schaltung an: Was filtert sie? Es liegt ein Eingangsspannungssignal vor. Wenn ich die Spannung über eine der RLC-Komponenten nehme, ist sie die gleiche wie die Quelle. Ich würde sagen, dass diese Schaltung bei einem Eingangsspannungssignal einen gefilterten Ausgangsstrom liefert. Also, wie soll ich diesen gefilterten Strom (aus schaltungstechnischer Sicht) lesen?

2) Was ist, wenn die parallele RLC-Schaltung nur ein Modell (keine reale Schaltung) eines Hohlraum-/Wellenleiterresonators ist (dh ein geschlossenes Metallrohr, in dem sich meine elektromagnetische Quelle befindet)? Meine elektromagnetische Quelle (stellen Sie sich eine einfache Antenne vor) erzeugt ein EM-Feld mit einigen Frequenzen, und der Hohlraum wählt nur eine bestimmte Frequenz aus. Wie kann ich das gefilterte Signal lesen?

Es wird davon ausgegangen, dass die Spannung einen Innenwiderstand/eine Innenimpedanz hat, sodass die äquivalente Thevenin-Schaltung der Quelle zusammen mit der äquivalenten Impedanz des parallelen RLC-Netzwerks einen Spannungsteiler bildet, wobei die Sonde über dem äquivalenten Z des RLC liegt. Was Sie auf dem Bild sehen, ist eher konzeptionell als rein physisch.

Antworten (1)

Die Schaltung, die Sie zeigen, ist kein nützlicher Filter. Der Strom aus der Spannungsquelle ist schön bandpassgefiltert, aber in der realen Welt ist das nicht besonders nützlich.

Ein nützliches Modell für einen HF-Filter wäre so etwas wie dieses, mit einer Quelle, die eine echte Quellenimpedanz hat (dargestellt durch R1), und einer Last, die auch eine gewisse echte Impedanz hat, ganz zu schweigen davon, dass die Induktivität mit ihrem eigenen Bit kommt der effektiven Impedanz. Dies sollte eine Bandpasscharakteristik haben, wobei die Mittenfrequenz des Filters hauptsächlich durch die Werte von L und C bestimmt wird und seine Breite durch L, C und die Widerstände bestimmt wird.

schematisch

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Wie kann ein Resonator eine Bandpassfilterung durchführen?
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