يستخدم لذلك المرشحات التي تعد من الدارات الكهربائية المهمة، وتعتمد المرشحات في عملها على المواسعات والملفات، تختلف الاستجابة الترددية للمرشح باختلاف عدد العناصر المستخدمة، وطريقة ربط بعضها ببعض.
ما هي المرشحات Filters؟
هي دارة كهربائية تتحكم في إشارة الخرج طبقا لتردد إشارة الدخل عن طريق انتقاء النطاق الترددي المرغوب الإرسال والاستقبال فيه، وتوهين أو التخلص من الترددات غير المرغوب فيها.
يمكن أيضا استخدام المرشحات بوصفها دارات تعمل على منع التردد المنغمة عليها دارة المرشح، وتسمح بمرور الترددات الأخرى. ففي أنظمة الاتصالات تستخدم المرشحات لفصل الإشارة المطلوبة عن الإشارات الأخرى حتى تحد من تأثير التداخلات بين القنوات المتجاورة.
أما في الأنظمة الرقمية فتستخدم المرشحات للتخلص من الترددات التي تحدث نتيجة أخذ العينات (sampling) والتقريب لقيم صحيحة في حال الإرسال، أما عند الاستقبال فإنه يتعين ترشيح الإشارة الخارجة؛ لإزالة الترددات العادية الناتجة من إعادة تكوين الإشارة المرسلة.
أنواع المرشحات Types of filters
تصنيف المرشحات تبعا للنطاق الذي يمرره المرشح
يمكن تصنيف المرشحات تبعا للنطاق الذي يمرره المرشح إلى أربعة أنواع هي:
- مرشحات تمرير الترددات المنخفضة Low Pass Filter: LPF
- مرشحات تمرير الترددات العالية High Pass Filter: HPF
- مرشحات تمرير النطاق Band Pass Filter: BPF
- مرشحات إيقاف النطاق Stop Pass Filter: BSF
مرشحات تمرير الترددات المنخفضة Low Pass Filter: LPF
 |
| مرشحات تمرير الترددات المنخفضة Low Pass Filter: LPF |
يمرر مرشح تمرير التردد المنخفض الترددات المنخفضة من صفر حتى تردد يطلق عليه اسم تردد القطع (fc)، ويمنع مرور الترددات فوق تردد القطع، ويعطى تردد القطع بالعلاقة الآتية:
مرشحات تمرير الترددات العالية High Pass Filter: HPF
 |
| مرشحات تمرير الترددات العالية High Pass Filter: HPF |
يمرر هذا المرشح الترددات العالية فوق تردد القطع، ويمنع مرور الترددات المنخفضة من دون تردد القطع.
مرشحات تمرير النطاق Band Pass Filter: BPF
 |
| مرشحات تمرير النطاق Band Pass Filter: BPF |
يمرر مرشح تمرير النطاق ترددات في نطاق معين بين تردد القطع1 (fc1) وتردد القطع 2 ( fc2)،ويمنع مرور بقية الترددات، ومنه ما يكون عرض نطاقه ضيقا، ومنه ما يكون عرض نطاقه عريضا.
مرشحات إيقاف النطاق Stop Pass Filter: BSF
 |
| مرشحات إيقاف النطاق Stop Pass Filter: BSF |
يمنع هذا المرشح مرور ترددات محددة في نطاق معين محصور بين تردد القطع1 (fc1) وتردد القطع 2 (fc2)، ويمرر بقية الترددات.
تصنيف المرشحات بناء على تركيب الدارة الكهربائية والعناصر المستخدمة
يمكن أيضا تصنيف المرشحات بناء على تركيب الدارة الكهربائية والعناصر المستخدمة إلى عدة أنواع منها:
- المرشحات غير الفعالة (الخاملة) Passive Filters
- المرشحات الفعالة Active Filters
- المرشحات الكوارتز البلورية Quartz Crystal Filters
- مرشحات السيراميك Ceramic Filters
المرشحات غير الفعالة (الخاملة) Passive Filters
تتكون هذه المرشحات من العناصر الإلكترونية غير الفعالة، مثل: الملفات، والمواسعات، والمقاومات المادية. ولبساطة مكونات هذه المرشحات؛ فإنه من السهل تنفيذ داراتها، ومن عيوبها أنها تسبب بعض الفقد في الإشارات المارة بها.
المرشحات الفعالة Active Filters
 |
| المرشحات الفعالة Active Filters |
يعتمد هذا النوع من المرشحات على وجود العناصر الإلكترونية الفعالة، مثل: الترانزستورات، والمضخمات Operational Amplifier إضافة إلى المقاومات والمواسعات، ولا تستخدم الملفات؛ لأنها كبيرة الحجم ومكلفة، وهي تسبب مجالات مغناطيسية تؤثر سلبا في الخصائص الترددية للمرشح.
من مزايا هذه المرشحات أن العناصر الفعالة تعوض الفقد الناتج في الإشارة ومن مزاياها أيضا إمكانية ضبط قدرة الإشارة عن طريق إعطاء كسب للإشارات لتعويض الفقد الخارجة منها والتغذية بتيار مباشر.
المرشحات الكوارتز البلورية Quartz Crystal Filters
 |
| المرشحات الكوارتز البلورية Quartz Crystal Filters |
تتركب هذه المرشحات من بلورة من الكوارتز (الكريستال) لها خصيصة البيزوالكهربائية، وهى تكافئ دارة رنين على التوالي وعلى التوازي، ويتوقف تردد الرنين على سمك البلورة وحجمها.
مرشحات السيراميك Ceramic Filters
 |
| مرشحات السيراميك Ceramic Filters |
توجد مرشحات سيراميك صغيرة الحجم، ورخيصة الثمن، وهي تستخدم في أجهزة الإرسال والاستقبال، وتستخدم بوصفها مرشح تمرير النطاق لتردد (455KHz)،وتردد (10.7MHz).
تطبيقات المرشحات
تستخدم هذه المرشحات في مجالات عدة أهمها:
- تستخدم في أنظمة الاتصالات التماثلية والرقمية.
- تستخدم في البث الإذاعي والتلفزيوني.
- تستخدم في الأنظمة الإلكترونية المختلفة.
المصادر
كتاب الاتصالات والالكترونيات المنهج الأردني