Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Структура фильтров. Способы расчета



 

По своей структуре фильтры делятся на лестничные и ступенчатые.

При лестничной структуре фильтр образован однородными отрезками линии с параллельным включением реактивных элементов. Примером может служить ППФ из волновода с резонансными диафрагмами, разделенными друг от друга определенными интервалами регулярной линии.

Ступенчатая структура фильтра представляет собой цепочку однородных линий одинаковой электрической длины с различными волновыми сопротивлениями. Примером может служить ФНЧ на полосковых линиях, состоящий из набора чередующихся участков полосковой линии с высоким и низким волновым сопротивлением, что достигается изменением ширины полоски.

Фильтры СВЧ можно рассчитывать, по крайней мере, двумя методами: решать задачу распространения волн в передающих линиях, используя волновые матрицы передачи, или же рассматривать вместо фильтра СВЧ эквивалентную схему LCR – фильтра (прототипа), что позволяет использовать известные методы расчета цепей с сосредоточенными элементами.

С помощью матрицы передачи [T] удобно производить анализ параметров фильтра по его заданной структуре, учитывая простоту реализации на компьютере математических операций над матрицами. При этом каждое звено фильтра описывается матрицей передачи, а искомая матрица передачи [T] фильтра определяется как произведение матриц передачи отдельных звеньев.

Затухание, вносимое фильтром, определяется величиной модуля элемента матрицы фильтра [T], как было показано в главе 9:

 

дБ.

 

Этот же метод применим и при анализе ступенчатой структуры фильтра, состоящего из n отрезков передающей линии, имеющих одинаковую длину и различные волновые сопротивления. Матрица передачи фильтра определяется как произведение матриц передачи отрезков линий и матриц передачи скачков волновых сопротивлений.

Матрица передачи , обусловленная скачком волновых сопротивлений, имеет вид:

 

,

 

где – отношение волновых сопротивлений соединяемых отрезков линий.

Синтез фильтров СВЧ – нахождение конструктивных параметров фильтра по заданной частотной характеристике удобнее вести с помощью фильтров – прототипов на сосредоточенных элементах.

Контрольные вопросы:

1 Назначение фильтров в СВЧ трактах.

2 Классификация фильтров по частотным характеристикам.

3 Нарисовать частотные характеристики ослабления ФНЧ, ФВЧ, ППФ и ПЗФ.

4 Преимущества и недостатки фильтров с чебышевской характеристикой.



5 Преимущества и недостатки фильтров с максимально плоской характеристикой.

6 Что такое прототип фильтра СВЧ?

7 Пример реализации фильтра СВЧ с лестничной структурой.

Пример реализации фильтра со ступенчатой структурой.

БАЛАНСНЫЕ МНОГОПОЛЮСНИКИ

 

Общие свойства

 

Это отдельный класс многополюсников, обладающих двумя важными свойствами: согласованием и развязкой. Первое свойство означает, что каждый из входов многополюсника согласован, если к оставшимся входам подключены неотражающие (согласованные) нагрузки. Второе свойство означает, что мощность генератора, подключенного к одному из входов, не поступает на один из оставшихся. Как говорят, входы развязаны.

Рассмотрим балансный восьмиполюсник без потерь с двумя плоскостями симметрии и направленностью, представленной на рисунке 11.1.

 

P

Рисунок 11.1 – Восьмиполюсник с двумя плоскостями симметрии

 

Матрица [S] произвольного восьмиполюсника имеет вид:

 

. (11.1)

 

Рассмотрим возбуждение многополюсника с первого входа. Это соответствует заполнению первого столбца матрицы (11.1). Условие согласования дает S11 = 0, условие развязки дает S21 = 0. Условие унитарности (5.11) трансформируется в два уравнения:

 

, . (11.2)

 

Первое уравнение показывает, что мощность генератора, подключенного ко входу 1, делится без остатка между входами 3 и 4. Второе уравнение накладывает определенные ограничения на соотношения фаз коэффициентов деления.

Учитывая наличие двух плоскостей симметрии, отметим, что , и матрица (11.1) перепишется в следующем виде:

 

. (11.3)

 



Соотношение унитарности (11.2) преобразуется:

 

, .

 


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2018 год. Все права принадлежат их авторам!