Електр і чний фільтр, електричний пристрій, в якому з спектра поданих на його вхід електричних коливань виділяються (пропускаються на вихід) складові, розташовані в заданій області частот, і не пропускаються всі інші складові. Е. ф. використовуються в системах багатоканального зв'язку , Радиоустройствах, пристроях автоматики, телемеханіки, радіовимірювальної техніки і т. Д. - скрізь, де передаються електричні сигнали при наявності інших (які заважають) сигналів і шумів, що відрізняються від перших по частотному складу; вони застосовуються також в випрямлячах струму для згладжування пульсацій випрямленого струму. Область частот, в якій лежать складові, що пропускалися (затримують) Е. ф., Називають смугою пропускання (смугою затримування). Фільтруючі властивості Е. ф. кількісно визначаються відносною величиною внесеного їм загасання в складові спектру електричних коливань: чим більше відмінність загасань в смузі затримування і смузі пропускання, тим сильніше виражені його властивості, що фільтрують. По виду кривої залежності загасання від частоти (по взаємному розташуванню смуг пропускання і затримування) розрізняють Е. ф .: нижніх частот (ФНЧ), пропускають коливання з частотами не вище деякою граничною f в і затримують коливання з частотами вище f в, верхніх частот ( ФВЧ), в яких, навпаки, пропускаються коливання з частотами вище деякої f ні придушуються коливання нижче цієї межі; смугасто-пропускають (ППФ), або смугові, що виділяють коливання тільки в кінцевому інтервалі частот від f в до f н, смугасто-затримують (ПЗФ), інакше режекторние фільтри, зворотні ППФ по своїх частотних характеристиках.

Конструкція Е. ф., Технологія їх виготовлення, а також принцип дії визначаються перш за все робочим діапазоном частот і необхідним видом частотної характеристики. У діапазоні від одиниць кгц до десятків Мгц (в окремих випадках - до одиниць Ггц) набули поширення LC-фільтри (рис. 1, а, б, г), що містять дискретні елементи - котушки індуктивності і електричні конденсатори; в діапазоні від доль гц до сотень кГц найбільш часто використовують пасивні або активні RC-фільтри (рис. 1, б), виконані на основі резисторів і конденсаторів (активний, крім того, містить підсилювач електричних коливань ). Дія LC- і RC -фільтрів засноване на використанні залежності опору реактивного (Ємнісного та індуктивного) від частоти змінного струму. Для фільтрації сигналів, частота яких складає долі гц, служать електротеплові фільтри (ЕТФ), конструктивно представляють собою стрижень з джерелом тепла і термоелектричним перетворювачем; введення в ЕТФ підсилювачів з зворотним зв'язком дозволяє реалізувати електротеплові ФВЧ і ППФ. Відомі також електромеханічні фільтри, виконані на основі дискових, циліндрових, пластинчастих, гантельних і камертонних резонаторів . У таких Е ф використовується явище механічного резонансу; застосовуються в діапазоні від декількох кгц до 1 Мгц. Високими фільтруючими властивостями володіють п'єзоелектричні ППФ і ПЗФ, матеріалом для виготовлення яких служить пьезокварц або п'єзоелектричний кераміка (Див. також П'єзоелектрика ). Такі, наприклад, пьезокварцевиє фільтри на дискретних елементах - кварцевих резонаторах в поєднанні з котушками індуктивності і конденсаторами; монолітні багаторезонаторні пьезокварцевиє фільтри. Зв'язок між резонаторами в останніх здійснюється за допомогою акустичних хвиль - об'ємних (для фільтрів, що застосовуються в діапазоні частот від декількох Мгц до десятків Мгц) або поверхневих (в діапазоні від декількох Мгц до 1-2 Ггц). Особливу групу Е. ф. складають цифрові фільтри (рис. 2), часто виконуються на інтегральних схемах. В надвисоких частот техніку Е. ф. реалізують на основі відрізків ліній передачі (коаксіальних кабелів, Полоскова ліній , металевих радіохвилеводів і ін.), що є власне кажучи розподіленими коливальними системами . В діапазоні 100 Мгц - 10 Ггц застосовують борін, шпилькові, зустрічно-стрижневі, ступінчасті і ін. Е. ф. з Полоскова резонаторів (рис. 3). У діапазоні від декількох Ггц до декількох десятків Ггц поширені хвилеводні Е. ф., Що представляють собою хвилевідну секцію з підвищеною критичною частотою (хвилеводний ФВЧ), або секцію, що містить резонансні діафрагми або об'ємні резонатори (Хвилеводний ППФ).

А. Е. Знаменський.

Мал. 3. Електричні фільтри - гребінчастий (а) і шпильковий (б): ШР - штепсельний роз'єм; Р - резонатори; ПК - Конденсатори підлаштування; К - корпус (зі знятою кришкою).

Мал. 2. Структурна схема і тимчасові діаграми цифрового фільтра: УД - пристрій дискретизації, що перетворює аналоговий сигнал x (t) в послідовність імпульсів (гратчасту функцію) x * (t); АЦП - аналогово-цифровий перетворювач, за допомогою якого миттєві значення аналогового сигналу замінюються найближчими дискретними рівнями Х (n × Т), де n = 0, 1, 2 ..., T - період проходження імпульсів; ВУ - обчислювальний пристрій, що перетворює послідовність чисел (рівнів) Х (nТ) в вихідну функцію Y (nТ); ЦАП - цифро-аналоговий перетворювач, в якому Y (nT) перетвориться у вихідний аналоговий сигнал y (t).

Мал. 1. Принципові схеми деяких електричних фільтрів на котушках індуктивності, конденсаторах і резисторах - нижніх частот (а), верхніх частот (б), смугасто-проникного (в), смугасто-затримує (г) і їх частотні характеристики (відповідно д, е, ж, з): L1, L2, ..., Ln - котушки індуктивності; C1, С2, ..., Сп - конденсатори; R1, R2, Rn - резистори; f - частота; fн, fв - граничні частоти.