транскрипт
2 розширенні смуги пропускання понад 5% збільшується нерівномірність АЧХ, а втрати знижуються. Провали можуть досягати навіть 5-7 db. Для зменшення нерівномірності АЧХ рекомендується збільшувати число ланок (наприклад, до 5-7). Число ланок ППФ впливає на коефіцієнт придушення фільтра при заданої частотної розладі. Часто до фільтрів вводять поняття коефіцієнта прямокутності Кп, що визначається як відношення діапазону частот, що вимірюється за рівнем загасання в 3 db до смуги прозорості ППФ (зазвичай за рівнем -3 db). Ілюстрація поняття коефіцієнта прямокутності представлена на рис. Чим менше коефіцієнт прямокутності в чисельному значенні, тим виборчі ППФ. А db db 3 db Нерівномірність АЧХ Втрати f До п П -34 f o П f Рис. Не вдаючись в теорію, посміємо стверджувати, що в МПФ найбільш вигідно застосовувати непарне число ланок, починаючи з трьох (3, 5, 7 і т.д.). Саме при непарному числі ланок досягається найкраще співвідношення між коефіцієнтом придушення і втратами в смузі прозорості П. З цієї причини нижче по тексту будуть приводитися інвертують коефіцієнти g i лише для непарних значень ланок ППФ. Вид апроксимації АЧХ важливий для розрахунку будь-якого ППФ. Найбільшого поширення набули два види аппроксимаций: максимально плоска і чебишовських. Максимально плоска апроксимація зрозуміла з самого на- А db максимально плоска АЧХ звання при даній апроксимації реалізується плоска АЧХ (рис.3). Розрахунки всіх видів фільтрів, представлених в роботах [,], наведені чебишовських АЧХ =, 5 db чебишовських АЧХ = 3 db саме для максимально плоского наближення. Така апроксимація характеризується гранично плоскою АЧХ при мінімальних втратах в смузі прозорості, але фільтри володіють найменшим коефіцієнтом придушення в сравне- -4 f ванні з будь-яким іншим видом аппроксимаций (див. F o рис.3), тобто найгіршим коефіцієнтом прямокутності. Рис.3 Для чебишовських АЧХ властиво наявність неминучих пульсацій і кілька великих втрат. Однак крутизна схилів АЧХ у таких фільтрів суттєво більше, ніж при плоскій апроксимації. Розрахунок всіх видів ППФ здійснюється через допустимі пульсації АЧХ. Слід зазначити, що практичні пульсації АЧХ будуть завжди менше теоретичних (закладаються при розрахунку) через настроювальних операцій та неминучого наявності дисипативних втрат. Наприклад, якщо в розрахунках прийнята допустима нерівномірність АЧХ в 3 db, то на практиці вона не перевищить -, 5 db. Чим більше теоретичні пульсації АЧХ, тим більше втрати в смузі прозорості, але крутіше скати АЧХ (див. Рис.3). f
if ($ this-> show_pages_images $ Page_num doc [ 'images_node_id'])
5 5 еф для / Н, Н / H / /, 4 / H для / H. () еф (3) (I) z A / HS / HS / H / H (I) / H / HA Рис (I) S / H 3 3. Задаються довжиною високоомного резонатора l з зручності топологічного конструювання МПФ, необхідного діапазону його перебудови і т.д. Зона «А» (див. Рис.7) призначена для настройки МПФ шляхом установки перемичок. На практиці зручно цю зону заливати припоєм. При цьому допускається багаторазова настройка МПФ. Скорочення довжини високоомного резонатора викликає перебудову вгору по частоті і навпаки. Геометричну довжину високоомного резонатора рекомендується вибирати з діапазону значень: 75 5H l. (4) f еф Меншою довжині l відповідають великі габарити МПФ, але дещо більша крутизна схилів АЧХ і навпаки. 4. Знаходять електричну довжину високоомного резонатора: If o еф. (5) 3 Тут і далі виражена в радіанах, l в міліметрах, частота f o в гігагерцах. 5. З умов резонансу визначають електричну довжину пов'язаних резонаторів: 6. Обчислюють імпедансні інвертують параметри: x x o i x arctg k tg. (6) n. n g i g i Тут = П / f відносна смуга прозорості. У формулах (7) інвертують коефіцієнти gi знаходяться з табл. виходячи з прийнятого виду апроксимації АЧХ і числа ланок (N). g. o g, (7)
6 6 Таблиця N g g g 3 g 4 g 5 g 6 g 7 g 8 Максимально плоска АЧХ 3. 6,6. Чебишовських АЧХ, пульсації, db чебишовських АЧХ, пульсації db чебишовських АЧХ, пульсації 3 db Розраховують опору парних і непарних мод коливань пов'язаних МПЛ: i o x i Cosec x x ctg i i, (8) i o x i Cosec x x ctg i i. (9) 8. Користуючись номограммами або доступними комп'ютерними програмами, знаходять величини S / H i, i + і / H i, i +. 9. Обчислюють довжини резонаторів з урахуванням співвідношень (3): i, i 5 l. () I, i f На практиці, з урахуванням самостійного виготовлення МПФ (тобто з можливістю підрізування МПЛ) розрахунки за формулою () для всіх резонаторів можна не проводити, і прийняти еф, розраховану раніше за формулою (3). Зсув частот настройки кожного з резонаторів вгору по частоті можливо завжди (як за рахунок установки перемичок в регулювальної зоні «А», див. Рис.7, так за рахунок безпосередньої підрізування кожного з резонаторів, тобто МПЛ), а ось зміщення вниз можливо тільки при накладенні (приклеювання) додаткових керамічних підкладок, що викликає неминуче розширення смуги пропускання МПФ. Додамо, що в розрив високоомних резонаторів (l i) можна встановлювати і Конденсатори підлаштування (на практиці використовувалися КТ4-5 і КТ4-7). При цьому довжина пов'язаних МПЛ> / 4, що підвищує крутизну схилів АЧХ і скорочує час настройки. При практичних випробуваннях АЧХ МПФ плавно переміщалася в повному діапазоні ДМВ. Номінали підстроєних конденсаторів становили, 4 ПФ. o еф.
8 8 k 75 8,64;, 64 arctg, 84 радий. tg (, 5) 6. Задаємося числом резонаторів N = 5 і приймаємо чебишовських апроксимацію АЧХ з допустимими пульсаціями ar = db. За табл. знаходимо інвертують коефіцієнти: g o =; g = g 5 =, 76; g = g 4 =, 3; g 3 =, 58 і обчислюємо імпедансні інвертують параметри по формулах (7): Х = Х 56 =, 98; Х = Х 45 =, 55; Х 3 = Х 34 =, З співвідношень (8) і (9) розраховуємо опору парних і непарних мод коливань пов'язаних МПЛ: 56 56, Ом; 59,9 Ом ;. Ом; 69,9 Ом ;. Ом; 7,6 Ом. 8. За номограмі, представленої на рисунку 8, знаходимо величини S i, i + / H і i, i + / H: 4 S t / H, 4,5,3. 3,5,, 5,5 S / H, 35,5,7 = .; t / h, 9, 6 H 8 6,6,7,8,9. Рис.8 S / H = S 56 / H =, 6; / H = 56 / H =, 9; S / H = S 45 / H =, 5; / H = 45 / H =, 8; S 3 / H = S 34 / H =, 7; 3 / H = 34 / H =, 9. 8