Розрахунок смужкових НВЧ фільтрів. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Розрахунок смужкових НВЧ фільтрів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Радіоаматор-конструктор

Коментарі до статті

Автор знайомить читачів із розробленою ним комп'ютерною програмою "BPF-PP" для розрахунку параметрів вузькосмугових НВЧ фільтрів.

Описана нижче програма BPF-РР дозволяє розраховувати вузькосмугові фільтри на пов'язаних напівхвильових резонаторах. Сподіваюся, що вона зацікавить радіоаматорів, які розробляють пристрої НВЧ. Програма написана мовою програмування GWBASIC, може бути легко трансформована в БЕЙСІК будь-якої версії та розрахована на користувача, який має попередні знання з техніки мікросмужкових ліній (МПЛ) та електричних фільтрів. Додаткову інформацію читач знайде у технічній літературі, список якої представлено наприкінці статті.

З метою швидкого здобуття навичок користування програмою розглянемо конкретний приклад розрахунку. У тексті вміст програми, що виводиться на екран, вказаний у лапках. Припустимо, попередні розрахунки або конструктивні міркування показали необхідність у створенні фільтра другого порядку зі смугою пропускання від 694 до 734 МГц. Виконаємо його на базі двостороннього фольгованого склотекстоліту.

Після запуску програми на екрані монітора з'явиться напис:

"Тип фільтра позначений: Баттерворт (2-9 порядку) - В; Чебишева (3-9 порядку) - Т.

Порядок фільтра (2-9)?

На це питання у нашому прикладі введемо з клавіатури цифру 2. Далі:

"тип фільтра - В

опір навантаження, Ом? 50

Межі смуги пропускання, ГГц:

Верхня? .734

Нижня? .694

Центральна частота смуги пропускання F0 = 0.7137186 ГГц

на запит

"Товщина фольги t, мм?"

Товщина підкладки Н, мм?

слід ввести розміри в міліметрах застосовуваного матеріалу. Допустимо, товщина фольги t = 0,05 мм, а склотекстолітової підкладки Н = 1,5 мм.

І на запит "Діелектрична проникність Е?" введемо для прикладу Е = 4,8.

Після цього на екрані з'являться результати розрахунку:

********* ІДЕ РОЗРАХУНОК **********

ширина зв'язаних смужок W(0) = 2.67 мм

зазор S(0,1) = 0.14 мм

чверть хвилі – 52.15 мм

ширина зв'язаних смужок W(1) = 3.17 мм

зазор S(1,2) = 3.13 мм

чверть хвилі – 51.65 мм

ширина зв'язаних смужок W(2) = 2.67 мм

зазор S(2,3) = 0.14 мм

чверть хвилі – 52.15 мм"

За результатами розрахунку приймаємо наступне рішення: на одній стороні пластини фольгованого склотекстоліту маємо дві смужки фольги шириною W(0) та довжиною 5,215 см із зазором S(0,1) між ними. Другу пару зв'язаних смужок маємо на цій же стороні пластини праворуч, впритул до першої, причому верхня смужка другої пари повинна бути продовженням нижньої смужки першої пари (див. малюнок), але зі своєю шириною W(1). Другу смужку другої пари довжиною 5,165 см розміщуємо із зазором S(1,2) під першою.

Розрахунок смужкових НВЧ фільтрів

Перша смужка довжиною 5,215 см третьої пари із шириною W(2) продовжує другу другу пару. Друга смужка третьої пари довжиною 5,215 см і шириною W(2) буде під першою із зазором S(2,3). Фольгу на другій стороні пластини залишають суцільною та непошкодженою.

Таким чином, отримаємо структуру з чотирьох смужкових ліній, розташованих одна під одною з зазорами S(0,1), S(1,2), S(2,3) і зрушених на чверть хвилі. Дві внутрішні за розташуванням смужки служать напівхвильовими резонаторами, а дві зовнішні - чвертьхвильовими елементами зв'язку з генератором та навантаженням. До крайніх торців зовнішніх смужок підключають узгоджені навантаження і генератор або лінії, що мають опір хвилі таке ж, як і у фільтра.

Декілька слів про програму. Командні рядки з 80-го до 240-го є таблицею з параметрами фільтрів - прототипів Баттерворта від другого до дев'ятого порядків і Чебишева від третього до дев'ятого порядків з нерівномірністю в смузі пропускання 0,28 дБ, що для аматорської практики в більшості випадків.

(Натисніть для збільшення)

За потреби замість таблиці прототипів може бути введена підпрограма, що визначає коефіцієнти фільтрів прототипів вищих порядків та з іншими значеннями нерівномірності.

Слід зазначити, що для кращої збіжності практичних результатів з розрахунковими необхідно виміряти попередньо діелектричну проникність склотекстоліту застосовуваної пластини. Для цього потрібно виготовити на іншій пластині з того ж матеріалу смужкову лінію довільної довжини, яка буде напівхвильовим резонатором. Поблизу одного з його кінців паралельно розташовують із зазором (близьким до реального) таку саму лінію, але довжиною в 5...10 разів меншою. Ця лінія виконуватиме функцію збудника резонатора. Для цього до одного кінця підключають генератор, а інший навантажують резистором опором 50 Ом, підібраним заздалегідь.

На частоті резонансу точно всередині резонатора утворюється вузол напруги, який фіксують детекторною головкою. Ефективну діелектричну проникність визначають з виразу , де Fрез - частота резонансу МГц; L - Довжина резонатора в метрах. Значення діелектричної проникності матеріалу (у програму вводять буквою Е) отримаємо з формули

де h – товщина склотекстоліту, мм; W – ширина смужки резонатора, мм.

Щоб вимірювання діелектричної проникності були більш достовірними, слід вибирати довжину резонатора досить велику - 150...200 мм. І тут наявність торцевої ємності внесе лише незначну похибку. Проводячи подібні вимірювання, я зазвичай вибираю ширину зазору між збуджуючою лінією та резонатором, а також ширину лінії та резонатора рівними подвоєної товщини підкладки. Вимірювання проводжу на частоті трохи більше 1 ГГц.

література

Мікроелектронні пристрої НВЧ (за ред. Васильєва Г. І.). - М: Вища школа, 1986.
Маттей Г. Л., Янг Л., Джонс Е. М. Т. Фільтри НВЧ, що узгоджують ланцюги та ланцюги зв'язку. Тома 1 і 2. - М: Зв'язок, 1972.
Фуско В. НВЧ ланцюга. Аналіз та автоматизоване проектування. - М: Радіо і зв'язок, 1990.
Довідник з розрахунку та конструювання НВЧ смужкових пристроїв (за ред. Вольмана В. І.). - М: Радіо і зв'язок, 1982.

Автор: О.Солдатов, м.Ташкент, Узбекистан

Дивіться інші статті розділу Радіоаматор-конструктор.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Штучна шкіра для емуляції дотиків 15.04.2024

У світі сучасних технологій, де віддаленість стає дедалі більш повсякденною, збереження зв'язку й почуття близькості грають значної ролі. Нещодавні розробки німецьких учених із Саарського університету в галузі штучної шкіри становлять нову еру у віртуальних взаємодіях. Німецькі дослідники з університету Саарського розробили ультратонкі плівки, які можуть передавати відчуття дотику на відстані. Ця передова технологія надає нові можливості для віртуального спілкування, особливо для тих, хто виявився далеко від своїх близьких. Ультратонкі плівки, розроблені дослідниками, товщиною всього 50 мікрометрів, можуть бути інтегровані в текстильні вироби та носитися як друга шкіра. Ці плівки діють як датчики, що розпізнають тактильні сигнали від мами чи тата, і як виконавчі механізми, що передають ці рухи дитині. Дотики батьків до тканини активують датчики, які реагують на тиск та деформують ультратонку плівку. Ця ...>>

Котячий унітаз Petgugu Global 15.04.2024

Турбота про домашніх тварин часто може бути викликом, особливо коли йдеться про підтримку чистоти в будинку. Представлено нове цікаве рішення стартапу Petgugu Global, яке полегшить життя власникам кішок та допоможе їм тримати свій будинок в ідеальній чистоті та порядку. Стартап Petgugu Global представив унікальний котячий унітаз, здатний автоматично змивати фекалії, забезпечуючи чистоту та свіжість у вашому будинку. Цей інноваційний пристрій оснащений різними розумними датчиками, які стежать за активністю вашого вихованця в туалеті та активуються для автоматичного очищення після його використання. Пристрій підключається до каналізаційної системи та забезпечує ефективне видалення відходів без необхідності втручання з боку власника. Крім того, унітаз має великий обсяг сховища, що змивається, що робить його ідеальним для домашніх, де живуть кілька кішок. Котячий унітаз Petgugu розроблений для використання з водорозчинними наповнювачами та пропонує ряд додаткових матеріалів. ...>>

Привабливість дбайливих чоловіків 14.04.2024

Стереотип про те, що жінки віддають перевагу "поганим хлопцям", довгий час був широко поширений. Однак нещодавні дослідження, проведені британськими вченими з Університету Монаша, пропонують новий погляд на це питання. Вони розглянули, як жінки реагують на емоційну відповідальність та готовність допомагати іншим у чоловіків. Результати дослідження можуть змінити наше уявлення, що робить чоловіків привабливими в очах жінок. Дослідження, проведене вченими з Університету Монаша, призводить до нових висновків щодо привабливості чоловіків для жінок. В рамках експерименту жінкам показували фотографії чоловіків з короткими історіями про їхню поведінку в різних ситуаціях, включаючи їхню реакцію на зіткнення з бездомною людиною. Деякі з чоловіків ігнорували безпритульного, тоді як інші надавали йому допомогу, наприклад, купуючи їжу. Дослідження показало, що чоловіки, які виявляють співчуття і доброту, виявилися більш привабливими для жінок порівняно з т ...>>

Випадкова новина з Архіву

LG KiZON - електронний пристрій, що носиться для дитини 11.07.2014

Компанія LG представила електронний пристрій KiZON, що носиться. Хоча пристрій носиться на зап'ястя, його не слід плутати з розумним годинником - по суті, це маячок, що дозволяє стежити за тим, хто носить його на руці. Хто ж потребує постійного спостереження? На думку LG, новинку оцінять батьки, які бажають знати, де знаходяться їхні діти.

Крім приймача GPS, бездротового інтерфейсу Wi-Fi та стільникового модему 2G/3G, що забезпечують описану вище функціональність, пристрій має все необхідне для голосового зв'язку. Дитині достатньо натиснути одну кнопку, щоб викликати заздалегідь запрограмований телефонний номер. Якщо виклик надходить на браслет і абонент заздалегідь внесений до списку, дитині не обов'язково навіть натискати кнопку - вона буде автоматично прийнята через 10 секунд, після чого батько має можливість слухати, що відбувається.

Запас автономності пристрою – 36 годин. Як тільки батарея ємністю 400 мАч розрядиться до 25% повної ємності, батько буде автоматично повідомлено про це. Пристрій є водонепроникним. Його габарити дорівнюють 34,7 x 55,2 x 13,9 мм.

Купити новинку у Північній Америці та Європі можна буде, починаючи з третього кварталу. На вибір будуть запропоновані браслети синього, рожевого та зеленого кольору.

Інші цікаві новини:

▪ Музейна алергія

▪ Samsung випустить мобільну пам'ять об'ємом 3 ГБ

▪ У брехунів тепліє ніс

▪ Астероїд із кухонної солі

▪ Нанорідкість для видобутку нафти

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Альтернативні джерела енергії. Добірка статей

▪ стаття Інфекційні хвороби. Основи безпечної життєдіяльності

▪ стаття Який острів найбільший? Детальна відповідь

▪ стаття Вузол, що самозатягується. Поради туристу

▪ стаття Доопрацювання динамічної головки 25ГДН-1-4. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Дистанційне керування УКХ радіоприймачем. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт