¿Cómo puede un resonador hacer un filtrado de paso de banda?

He leído muchas veces algunas afirmaciones sobre resonadores como esta ( referencia ):

Los circuitos resonantes son circuitos que ofrecen una impedancia alta o baja (para resonancia en paralelo y en serie respectivamente) a la fuente a una frecuencia de operación particular. La frecuencia a la que el circuito resonante tiene una impedancia muy alta o baja se denomina frecuencia resonante. La propiedad de selectividad de frecuencia de los circuitos resonantes se aprovecha en la construcción de circuitos de filtro.

1) Es un concepto básico que está escrito en todas partes, pero no puedo entender en la práctica cómo los resonadores pueden filtrar una señal de entrada. Precisamente, consideremos un circuito RLC en paralelo:

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Puede representar diferentes tipos de resonadores. Es sencillo encontrar que la impedancia de entrada del circuito RLC en paralelo que representa al resonador es la siguiente (en términos de partes reales e imaginarias):

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Si miramos el gráfico, entiendo la afirmación inicial: este gráfico es muy selectivo en frecuencia.

Pero veamos el circuito RLC: ¿qué filtra? Hay una señal de voltaje de entrada. Si tomo el voltaje a través de uno de los componentes RLC, será el mismo de la fuente. Diría que este circuito, dada una señal de voltaje de entrada, da una corriente filtrada de salida. Entonces, ¿cómo debo leer esta corriente filtrada (desde un punto de vista de circuito)?

2) ¿Qué sucede si el circuito RLC en paralelo es solo un modelo (no un circuito real) de un resonador de cavidad/guía de ondas (es decir, un tubo cerrado de metal en el que se encuentra mi fuente electromagnética)? Mi fuente electromagnética (considere una antena simple) genera un campo EM con algunas frecuencias, y la cavidad selecciona solo una frecuencia específica. ¿Cómo puedo leer la señal filtrada?

Se entiende que el voltaje tiene una resistencia/impedancia interna, por lo que el circuito Thevenin equivalente de la fuente, junto con la impedancia equivalente de la red RLC en paralelo, formarán un divisor de voltaje, con la sonda en el equivalente Z del RLC. Lo que ves en la imagen es conceptual, más que estrictamente físico.

Respuestas (1)

El circuito que muestras no es un filtro útil. La corriente de la fuente de voltaje está muy bien filtrada por paso de banda, pero en el mundo real eso no es muy útil.

Un modelo útil para un filtro de RF sería algo así, con una fuente que tiene una impedancia de fuente real (representada por R1) y una carga que también tiene una impedancia real, sin mencionar que la inductancia vendrá con su propio bit. de impedancia efectiva. Este debe tener una característica de paso de banda, con la frecuencia central del filtro determinada principalmente por los valores de L y C y su ancho determinado por L, C y las resistencias.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

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