Расчет фильтра нижних частот

 

Расчет фильтра нижних частот также проведем в программе RFSim99 и проанализируем его амплитудно-частотную характеристику с помощью программы PSpice.

Наибольшую крутизну АЧХ в полосе подавления при одном и том же порядке имеет фильтр Чебышева (по сравнению с фильтром Баттерворта), поэтому выбор остановим именно на нем.

В результате расчета получили, что необходимое затухание на частоте

320 МГц обеспечивает фильтр Чебышева седьмого порядка.

 

 

 

Из АЧХ полученной в PSpice видно, что фильтр обеспечивает затухание -56 дБ на частоте 320 МГц, что более чем удовлетворяет заданию.

Параллельно конденсаторам C₁, C₂, C₃ нужно поставить подстроечные конденсаторы.

Схема питания и расчет блокировочных элементов

 

Выберем параллельную схему питания

 

 

Блокировочные элементы рассчитываются исходя из следующих соотношений:

Емкость C_р – разделительная емкость. Ставится для предотвращения короткого замыкания источника питания через элементы цепи согласования.

X_Ср << R_К       X_Ср= R_К/(50-100)

Дроссель L_бл позволяет подать на транзистор напряжение питания и при этом не влияет на прохождение I_к1, представляя собой разрыв для ВЧ.

X_Lбл>>Rк        X_Lбл=(50-100)Rк

Емкость C_бл ставится для избежания взаимного влияния каскадов передатчика через напряжение питания.

X_Cбл<<X_Lбл            X_Cбл= X_Lбл/(100-200),

 

3.1 нФ

0.7 мкГн

=0.13 нФ

 

Схема оконечного каскада

 

 

Расчет конструктивных параметров и выбор стандартных элементов

Расчет конструктивных параметров индуктивности ФНЧ L7

Ток, протекающий через индуктивность:

 

 А

 

Зададимся отношением , тогда

 

D= 4 мм l= 2.8 мм

 

Диаметр провода:

 

 мм

 

ΔT для катушек ГВВ принимается 45 К

стандартное значение d = 0.57 мм

Шаг намотки:

 

  g= 1.4×0.56 = 0.8 мм

 

Индуктивность с учетом экранирования:

 

L_расч= 1.1×L7 = 1.1×55.3×10^-9 = 60 нГн

Число витков:

 

 

F – коэффициент формы катушки

Возьмем N = 4

Скорректированное значение шага намотки:

 

мм

 

3.2. Расчет конструктивных параметров индуктивности цепи согласования L_согл

 

Ток, протекающий через индуктивность:

 

 А

 

Зададимся отношением , тогда

 

D= 6 мм l= 4.2 мм

 

Диаметр провода:

 

 мм

 

ΔT для катушек ГВВ принимается 45 К

стандартное значение d = 1.74 мм

Шаг намотки:

 

  g= 1.4×1.74 = 2.4 мм

 

Индуктивность с учетом экранирования:

 

L_расч= 1.1×L_согл = 1.1×22×10^-9 = 24 нГн

 

Число витков:

 

 

Возьмем N = 2

Скорректированное значение шага намотки:

 

мм

 

3.3. Выбор дросселя L_бл

 

Ток, протекающий через индуктивность:

 

А

L_бл=0.7 мкГн

 

Выберем подходящий дроссель из таблицы [4]

Подходит ДМ – 0,6 – 10:

L = 10 мкГн

d = 0.6 мм

l= 11 мм

D= 3.3 мм

 

Выбор стандартных емкостей и резисторов

Выбор резисторов:

 

R_доп=101.7 Ом

 

Стандартное значение 100 Ом

 

R_ос=606.3 Ом

 

Стандартное значение 620 Ом

Выбор конденсаторов

Возьмем конденсаторы типа К10 – керамические на напряжение ниже 1.6 кВ

 

С_бл=0.13 нФ   К10 130 пФ

C_р=3.1 нФ      К10 3 нФ

С_согл=29.47 пф К10 30 пФ

С₁=26.64 пФ  К10 27 пФ

С₃=29.46 пФ  К10 30 пФ

С₅=26.64 пФ  К10 27 пФ

 

В фильтре параллельно конденсаторам C₁, C₂, C₃ ставятся подстроечные.