Collins-szűrő

A Collins-szűrő egy olyan aluláteresztő jellegű áramkör, amely két kondenzátorból (C₁,C₂ ), valamint egy tekercsből (L₁) áll, Π topológia szerint kapcsolva.

A három áramköri elem olyan párhuzamos rezgőkört alkot, amelynek rezonanciafrekvenciáját az L₁ tekercs induktivitása valamint a C₁ és C₂ kondenzátorok eredő soros kapacitása határozza meg. A látszat ellenére ez nem egy egyszerű aluláteresztő szűrő, hanem impedanciaillesztőként is működik.

Felépítése, méretezése

Kiinduló paraméterek:

• f₀ - üzemi frekvencia (Hz)
• Z₁ - bemeneti impedancia (Ω)
• Z₂ - kimeneti impedancia (Ω)
• Q - jósági tényező

$\omega =2\pi f_{0}$

$C_{1}={\frac {Q}{\omega Z_{1}}}$

$C_{2}={\frac {C_{1}}{\sqrt {\frac {Z_{2}}{Z_{1}}}}}$

$L_{1}={\frac {QZ_{1}+\omega C_{2}Z_{1}Z_{2}}{\omega (Q^{2}+1)}}$

Az alkatrészek értékei

C₁, C₂ - kondenzátorok kapacitása (F)

L₁ - tekercs induktivitása (H)

A Collins-kör jósága Q = 10...20 között van - a gyakorlatban Q = 12 - 15 körül szokott lenni. Ez az áthangolt sávszélességből és az L/C viszonyokból adódik.

Alkalmazása

• adóvégfok illesztése tápvonalhoz
• antenna illesztése tápvonalhoz
• mivel jó hatásfokú aluláteresztő szűrőként viselkedik, így a felharmonikus szűrő szerepét is betölti

Beltéri és kültéri antennahangolók is ezt az áramkört használják. A szabályozhatóság érdekében forgókondenzátorokat és csapolt tekercseket használnak, így kézzel szabályozható mind a kondenzátorok kapacitása, mind a tekercs induktivitása.

Programvezérelt, szoftveres vezérlésű automata antennahangolók is erre a kapcsolásra épülnek, a megfelelő induktivitás- és kapacitás értékek kiválasztása relék kapcsolása által történik.