История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Топ:
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Интересное:
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Дисциплины:
2017-07-09 | 506 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
На рис.2.10 показана топология и поперечное сечение фильтра с полуволновыми полосковыми резонаторами, расположенными так, что смежные резонаторы параллельно связаны друг с другом на участке равном половине их длины. Полуволновые резонаторы обозначены номерами от 1 до n. Номерами 0 и n +1 обозначены элементы связи на входе и выходе фильтра.
Рис.2.10.
Характеристики этих связанных резонаторов могут быть выражены через Z oe и Z oo - волновые сопротивления для четных и нечетных типов колебаний.
Величина Z oe определяется как волновое сопротивление одной из половин связанной линии (одного из двух внутренних проводников линии относительно наружных заземленных пластин), когда токи в обоих внутренних проводниках равны и имеют одно направление.
Величина Z oo является волновым сопротивлением одной из половин линии, когда токи во внутренних проводниках равны, но протекают в противоположных направлениях.
На рис.2.11 изображена конфигурация электрического поля в поперечном сечении связанной линии, показанной на рис.2.10 при возбуждении в ней четного (а) и нечетного (б) типов колебаний.
|
|
Рис.2.11.
Расчет электрических параметров.
Волновое сопротивление для четного и нечетного типов колебаний в полосковой линии определяется по формулам:
(2.13)
В выражениях (2.13) параметры инверторов проводимостей Ji,i+ 1 находятся по формулам:
;
; (i= 1 n -1) (2.14)
где g 0, g 1, …, gn +1-параметры прототипа (таблицы 2.1-2.2)
-полоса пропускания фильтра на уровне 0,707 (3дБ),
-средняя частота настройки фильтра.
и - волновые сопротивления нагружающих линий на входе и выходе фильтра. Потери фильтра в полосе пропускания рассчитывают по формуле (2.12).
|
Расчет конструктивных параметров.
Конструктивные размеры фильтра определяют после того, как выполнены рекомендации п.2.2, выбран аппроксимирующий полином для характеристики фильтра, определен класс фильтра, выбран прототип и рассчитаны электрические параметры по формулам (2.13) (2.14). Затем:
1. Пользуясь номограммами рис.2.12 и рис.2.13 и данными расчета определяют относительную ширину полосок фильтра и относительное расстояние между полосками
2. Задавшись поперечным размером фильтра “b”, определяют действительные размеры и .
3. Половина длины “ ” полоски резонатора фильтра равна:
(2.17)
где - длина волны в свободном пространстве,
-диэлектрическая постоянная материала фильтра. Для микрополосковой несимметричной линии находится по формуле (2.8)
-укорочение резонатора за счет краевой емкости.
4. Рассчитывают потери в полосе пропускания фильтра по формуле (2.12)
5. После этих расчетов приступают к оформлению топологии и конструкции корпуса фильтра.
Рис.2.12. Рис.2.13
Пример 2.2.
Рассчитать фильтр преселектора приемника со следующими данными:
- средняя частота настройки приемника ГГц
- полоса пропускания приемника МГц;
- промежуточная частота МГц;
- избирательность по зеркальному каналу дБ.
На входе и выходе фильтр должен быть согласован с трактом с волновым сопротивлением 50Ом. Фильтр является частью ГИС СВЧ, поэтому габариты должны быть минимальными.
1. Ввиду высокой рабочей частоты приемника применим фильтр с полуволновыми разомкнутыми резонаторами.
2. Выбираем чебышевскую аппроксимацию характеристики затухания фильтра с пульсацией на вершине дБ.
3. Зеркальный канал приема равен:
Полоса запирания фильтра должна быть равна:
МГц.
4. Выберем полосу пропускания преселектора в несколько раз больше, чем полоса пропускания приемника МГц.
5. Находим отношение:
Из графиков рис.2.3, считая, что дБ находим, что с запасом по ослаблению фильтр должен иметь n =5.
|
Если преселектор приемника состоит из входной цепи и УВЧ, целесообразно заданную избирательность по зеркальному каналу поделить поровну между входной цепью и УВЧ по 30дБ. Из графиков рис.2.3 видно, что этому условию удовлетворяют два фильтра с n =3.
Для реализации фильтра выберем несимметричную микрополосковую линию.
6. Рассчитаем электрические характеристики фильтра при n =3.
Согласно заданию: Ом
Вычисляем относительную полосу пропускания:
Из таблицы 2.2 находим параметры прототипа
g0=1; g1=2,02; g2=0,99; g3=2,02; g4=1.
Рассчитываем параметры инверторов проводимостей (2.14):
Рассчитываем волновое сопротивление по формулам (2.13):
;
В качестве диэлектрической подложки фильтра выбираем ситалл с
Определяем по формуле (2.7)
Тогда ;
;
;
;
7. Определяем конструктивные параметры фильтра.
По номограммам рис.2.13 находим нормированную ширину полосок и расстояние между ними
Выбираем поперечный размер фильтра b =10мм, тогда
мм; мм; мм; мм;
мм; мм; мм; мм.
Уточняем по формуле (2.8):
Определяем длины полосок (резонаторов) по формуле (2.17):
мм
мм
мм
Полная длина полоски мм
8. Рассчитываем потери фильтра в полосе пропускания по формуле (2.12).
Потери в проводниках определяем по формуле:
где определяется по графику рис.2.8 при и
Потери в диэлектрике определяем по формуле:
Учитывая потери на излучение, добротность резонатора
дБ
9.
|
|
Рис.2.14
Глава 3
|
|
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!