Как отмечалось в разделе 3, внешний интерфейс передающей части устройства передачи данных состоит из полосовых фильтров, предназначенных для ограничения спектра передаваемых сигналов в диапазоне передачи, адаптивного эквалайзера, эхокомпенсатора, усилителя и устройства присоединения.

Расчет полосовых фильтров

Поскольку передача данных осуществляется в четырех частотных диапазонах, которые расположены довольно близко друг от друга, то появляется необходимость ограничения спектров передаваемых сигналов в рамках частотного диапазона. Ограничение производится для того, чтобы сигналы, передаваемые в одном диапазоне, не влияли на сигналы, которые передаются в другом частотном диапазоне. Для ограничения спектров используются полосовые фильтры, настроенные каждый на свою резонансную частоту.

При выборе фильтров необходимо учитывать, что фильтр должен обеспечить максимально крутые спады и максимально плоскую вершину, а так же он должен иметь высокую добротность и простую настройку.

В качестве полосовых фильтров используются фильтры на основе конверторов полного сопротивления (рис. 6.1) [16].

Данный полосовой фильтр описывается следующей передаточной функцией:

, (6.1)

где  - коэффициент передачи на резонансной частоте;

 - добротность

Рисунок 6.1 – Полосовой фильтр на основе конверторов полного сопротивления

; (6.2)

р – оператор Лапласа;

 - резонансная частота.

Несмотря на наличие пяти резисторов и двух конденсаторов настройка схемы сводится к операциям установки: коэффициента передачи – резистором R2, резонансной частоты  - резистором R4 и добротности  - резистором R7. Так же эта схема позволяет построить фильтры с высокой добротностью , поскольку она не критична к отклонениям значений элементов от номинальных, проста в настройке и не требует применения элементов с большим диапазоном номиналов. Эти преимущества достигаются за счет использования двух операционных усилителей. Однако подключение еще одного операционного усилителя может привести к увеличению дрейфа и шумов в прецизионных схемах.

Поскольку в устройстве передачи данных используется адаптивный эквалайзер, который компенсирует искажения, вносимые полосовым фильтром, и увеличение количества каскадов ведет к увеличению шумов, то достаточно использовать однокаскадный фильтр, настроенный на несущую частоту диапазона.

Фильтры, используемые в основных частотных диапазонах передачи, должны настраиваться на ширину полосы пропускания, равной ширине диапазона ( ), и несущие, fн1=671.6кГц и fн2=854.6кГц. Данные фильтры должны иметь амплитудно-частотные характеристики показанные: для fн1 – рис. 6.2, для fн2 – рис. 6.3.

Рисунок 6.2 – Амплитудно-частотная характеристика полосового фильтра (f н1=671.6 кГц)

Рисунок 6.3 – Амплитудно-частотная характеристика полосового фильтра (f н2=854.6 кГц)