Filtro a elementi distribuiti
Filtro passa banda / Da Wikipedia, l'enciclopedia encyclopedia
Caro Wikiwand AI, Facciamo breve rispondendo semplicemente a queste domande chiave:
Puoi elencare i principali fatti e statistiche su Filtro a elementi distribuiti?
Riassumi questo articolo per un bambino di 10 anni
Un filtro a elementi distribuiti è un filtro in cui capacità, induttanza e resistenza (gli elementi del circuito) non sono localizzati in condensatori, induttori e resistori discreti come invece lo sono nei filtri convenzionali. Lo scopo dei filtri a elementi distribuiti è lasciar passare un intervallo di frequenze dei segnali, ma di bloccare le altre. I filtri convenzionali vengono realizzati con induttori e condensatori e i circuiti così costruiti sono descritti dal modello a elementi concentrati, che considera ogni elemento come se fosse "interamente concentrato" in unico punto. Questo modello è concettualmente semplice, ma diventa sempre meno accurato all'aumentare della frequenza dei segnali, o equivalentemente al diminuire della lunghezza d'onda. Il modello a elementi distribuiti si applica a tutte le frequenze ed è usato nella teoria delle linee di trasmissione; molti componenti a elementi distribuiti sono costituiti da brevi tratti di linee di trasmissione. Nella trattazione secondo il modello a elementi distribuiti dei circuiti, gli elementi sono distribuiti in tutta la lunghezza dei conduttori e sono indissolubilmente mescolati insieme. La progettazione di un filtro di solito riguarda solo l'induttanza e la capacità, ma a causa di questa mescolanza di elementi, essi non possono essere trattati come condensatori e induttori "concentrati" separati. Non c'è una frequenza precisa sopra la quale devono essere usati i filtri a elementi distribuiti ma essi sono associati specialmente con la banda delle microonde (lunghezza d'onda minore di un metro).
|
I filtri a elementi distribuiti sono usati in molte delle stesse applicazioni in cui si utilizzano i filtri a elementi concentrati, come la selettività dei canali radio, la filtrazione del rumore e il multiplexing di molti segnali in un canale. I filtri a elementi distribuiti possono essere costruiti in modo da avere una qualsiasi forma di banda tra quelle possibile con i filtri a elementi concentrati (passa basso, passa banda, ecc.) con l'eccezione del filtro passa alto, che in generale è solo approssimativo. Tutte le classi di filtri usati nelle progettazioni a elementi concentrati (Butterworth, Chebyshev, ecc.) possono essere implementati usando un approccio a elementi distribuiti.
Ci sono molte forme di componenti utilizzati per costruire filtri ad elementi distribuiti, ma tutti hanno la comune proprietà di causare una discontinuità su una linea di trasmissione. Queste discontinuità presentano una impedenza reattiva a un fronte d'onda che viaggia lungo la linea e queste reattanze possono essere scelte, in base alla progettazione, per approssimare il comportamento di induttori, condensatori, o risuonatori concentrati, così come richiesto dal filtro.[4]
Lo sviluppo di filtri a elementi distribuiti è stato stimolato dalla necessità militare di radar e contromisure elettroniche durante la Seconda Guerra Mondiale. I filtri analogici a elementi concentrati erano stati sviluppati molto tempo prima, ma questi nuovi sistemi militari operavano alle frequenze delle microonde ed erano necessari nuovi modelli di filtri. Quando la guerra finì, la tecnologia trovò applicazioni nei ponti radio a microonde utilizzati dalle compagnie telefoniche o dal altre organizzazioni con grandi reti di comunicazione fissa, come le emittenti televisive. Al giorno d'oggi la tecnologia può essere trovata in diversi articoli di consumo prodotti in serie, come i low noise block converter (la figura 1 mostra un esempio) usati con le antenne paraboliche per la televisione satellitare.