Filtro de imagen compuesta


Un filtro de imagen compuesto es un filtro electrónico que consta de múltiples secciones de filtro de imagen de dos o más tipos diferentes.

El método de imagen de diseño de filtros determina las propiedades de las secciones de filtro calculando las propiedades que tienen en una cadena infinita de dichas secciones. En esto, el análisis es paralelo a la teoría de la línea de transmisión en la que se basa. Los filtros diseñados por este método se denominan filtros de parámetros de imagen , o simplemente filtros de imagen . Un parámetro importante de los filtros de imagen es su impedancia de imagen , la impedancia de una cadena infinita de secciones idénticas.

Las secciones básicas están dispuestas en una red de escalera de varias secciones, la cantidad de secciones requeridas está determinada principalmente por la cantidad de rechazo de banda de parada requerida. En su forma más simple, el filtro puede constar completamente de secciones idénticas. Sin embargo, es más habitual utilizar un filtro compuesto de dos o tres tipos diferentes de sección para mejorar los diferentes parámetros que mejor aborda un tipo en particular. Los parámetros considerados con mayor frecuencia son el rechazo de la banda de parada, la pendiente de la falda del filtro ( banda de transición ) y la adaptación de impedancia a las terminaciones del filtro.

El método de imagen para diseñar filtros se originó en AT&T , que estaba interesada en desarrollar filtros que pudieran usarse con la multiplexación de muchos canales telefónicos en un solo cable. Los investigadores involucrados en este trabajo y sus contribuciones se enumeran brevemente a continuación;

El análisis de la imagen comienza con un cálculo de las impedancias de entrada y salida (las impedancias de la imagen) y la función de transferencia de una sección en una cadena infinita de secciones idénticas. Se puede demostrar que esto es equivalente al rendimiento de una sección terminada en sus impedancias de imagen. [6] El método de imagen, por lo tanto, se basa en que cada sección de filtro termine con la impedancia de imagen correcta. Esto es bastante fácil de hacer con las secciones internas de un filtro de sección múltiple, porque solo es necesario asegurarse de que las secciones que están frente a la en cuestión tengan impedancias de imagen idénticas. Sin embargo, las secciones finales son un problema. Por lo general, estarán terminados con resistencias fijas.que el filtro no puede coincidir perfectamente excepto en una frecuencia específica. Este desajuste conduce a múltiples reflexiones en las terminaciones del filtro y en las uniones entre las secciones. Estos reflejos hacen que la respuesta del filtro se desvíe bastante de la teórica, especialmente cerca de la frecuencia de corte. [7]

El requisito de una mejor adaptación a las impedancias finales es una de las principales motivaciones para usar filtros compuestos. En los extremos se utiliza una sección diseñada para dar una buena coincidencia, pero se diseña algo más (por ejemplo , rechazo de banda de parada o transición de banda de paso a banda de parada) para el cuerpo del filtro.


Una encarnación del filtro de Bode como filtro de paso bajo.
Ejemplo típico de un filtro de imagen compuesto en forma de diagrama de bloques. Se muestran las impedancias de la imagen y cómo coinciden.
El filtro anterior se realizó como un filtro de paso bajo de escalera. Los valores de los componentes se dan en términos de L y C, los valores de los componentes de una semisección k constante.
El mismo filtro minimizado mediante la combinación de componentes en serie o en paralelo en su caso.