Розрахунок АЧХ вузькосмугових фільтрів НВЧ. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

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

Розрахунок АЧХ вузькосмугових фільтрів НВЧ. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Радіоаматор-конструктор

Коментарі до статті

У журналі "Радіо" у 2003 р. була опублікована стаття [1] про те, як за допомогою комп'ютерної програми BPF-PP розрахувати смужковий НВЧ фільтр. Радіоаматори, які ввели її до свого альбому розрахункових програм, можуть доповнити її пропонованим блоком, який спільно з програмою BPF РР дозволить не лише визначити фізичні розміри елементів конструкції вузькосмугового фільтра, а й проаналізувати його частотні залежності коефіцієнтів передачі та відображення.

Для кращого читання результатів розрахунку вони виводяться на екран монітора як графіків, якими легко оцінити, які зміни необхідно внести у вихідну інформацію. Результати, отримані за допомогою цієї програми, дозволяють ще до виготовлення фільтра найкраще вибрати матеріал для мікросмужкової конструкції, а також правильно "вписати" його в пристрій, для якого він призначений.

Перше, що необхідно зробити для того, щоб програма запрацювала - це ввести в початковий блок BPF-PP рядок за номером 495, який доповнить відомості про матеріал заготівлі. Вона виглядає так:

495 INPUT "Тангенс кута втрат діелектрика підкладки tg*е ="; TGD: TGD = TGD/10000.

У додатковому блоці з розрахунку характеристик фільтра закладена інформація про мідну фольгу, що для переважної кількості випадків достатньо, але при необхідності можна внести зміни. Як правило, у довідковій літературі наведено значення тангенсу кута втрат, для зручності завищене у 10000 разів, що враховує рядок 495.

Далі зшийте програму BPF-PP і додатковий програмний блок з рядка 830 в єдине ціле. Бажано змінити ім'я "пошитої" програми, наприклад, на BPF-PPGR, в якому літери GR нагадають, що вона представить і графічний матеріал.

Тепер як приклад виконаємо розрахунки фільтра для двох різних фольгованих матеріалів.

Введемо параметри фільтра (десяткові коми, як це прийнято, замінені точками):

Порядок фільтра <2-9>? 4
Тип фільтра-? Т
Опір навантаження RN, Ом? 50
Межі смуги пропускання, ГГц:
Верхня? 2.8
Нижня? 2.4

Далі програма висвічує на екрані центральну частоту смуги пропускання: F0 = 2.592296 ГГц.

Перший варіант виконаний на основі фольгованого склотекстоліту з наповнювачем з епоксидної смоли:

Товщина фольги, t, мм? 0.05
Товщина підкладки h, мм?
Діелектрична проникність Е? 4.8
Тангенс кута втрат діелектрика підкладки tg*e4=? 250

Програма виконує розрахунок на п'ятдесяти значеннях частоти, що лежать усередині смуги пропускання, та на двадцяти п'яти значеннях на кожному схилі частотних характеристик, які пропонує для перегляду повідомленням на екрані:

Перегляд графіків: Кн – ввести '1'; Км(лог)-'2'; ГВХ-'З'.

Графік Кн відображає частотну характеристику коефіцієнта передачі напруги. Вигляд його збігається з тим, що ми звикли бачити на екрані характеріографа під час використання детекторної головки з лінійною характеристикою. Графік Км – це логарифмічна залежність коефіцієнта передачі потужності від частоти. І останній графік – ГВХ – відображає коефіцієнт відображення потужності від входу фільтра. Подібне зображення (як огинає) можна спостерігати, якщо підключити фільтр до генератора частоти (ГКЧ), що коливається, через рефлектометр.

Якщо блоки програми "зшити" правильно, то на екрані з'являться графіки, показані на рис. 1-3. Вони відображають результати розрахунку за першим варіантом – для склотекстоліту.

(Натисніть для збільшення)

Для другого варіанта фільтра – на матеріалі ФЛАН – введемо:

Товщина фольги t, мм? 0.05

Товщина підкладки h мм? 2

Діелектрична проникність Е? 3.8

Тангенс кута втрат діелектрика підкладки tg*e4=? 12

В результаті розрахунку отримаємо ще три графіки – рис. 4-6.

Порівняння відповідних графіків обох варіантів ясно показує, що застосування фольгованого склотекстоліту на основі епоксидної смоли призводить до поганих результатів на цій частотній ділянці. На більш високій частоті та меншій ширині смуги пропускання параметри будуть ще гіршими. Велике згасання сигналу обумовлено низькою добротністю резонаторів фільтра - менше 40 (Q<1/tg6), через що побудова фільтра із задовільними характеристиками на цьому матеріалі вимагатиме великої праці.

Пропонована програма дає мінімум того, що необхідно для створення фільтра НВЧ. Тим, хто забажає її вдосконалювати, можна запропонувати створити блок, що передбачає внесення змін до параметрів інверторів JY(k,k+1), наприклад, внесенням змін значення коефіцієнтів А(к), А(к+1) тощо. з визначення більш прийнятних.

Не слід розширювати частотну смугу аналізу характеристик фільтра, тому що еквівалентна модель правдива лише у смузі пропускання та невеликих прилеглих областях. Також не слід використовувати цю програму для частоти понад 5...6 ГГц, оскільки ширина мікросмужкових резонаторів стає порівнянною з довжиною і збільшуються похибки через крайовий ефект, які тут враховані найпростішим чином.

"Зшита" програма BPF-PPGR

література

Солдатов О. Розрахунок смужкових НВЧ фільтрів. – Радіо, 2003, № 6, с. 29, 30.
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, т. 1 і 2. - М.: Зв'язок, 1972.
Фуско В. НВЧ ланцюга. Аналіз та автоматизоване проектування. - М: Радіо і зв'язок, 1990.
Ханзел Г. Довідник із розрахунку фільтрів. - М: Радянське радіо, 1974.
Довідник з розрахунку та конструювання НВЧ смужкових пристроїв (за ред. Вольмана В. П.). - 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

Новий морозостійкий сорт малини з високою лежкістю 31.03.2023

Інститут садівництва Польщі розробив десертний сорт малини Skierka, що плодоносить на однорічних та дворічних пагонах. Новий сорт відрізняється гарними смаковими якостями ягід та високою врожайністю. Селекціонери радять вирощувати її як на товарних плантаціях, так і на присадибних ділянках.

На однорічних пагонах перші ягоди починають дозрівати приблизно в середині серпня, а останні – аж до осінніх заморозків. На дворічних втечах збирання малини починається у другій половині червня і триває близько місяця.

Кущ сорту Skierka високорослий, дає середню кількість однорічних пагонів заввишки до 2,5 м та середню кількість кореневих нащадків. Молоді пагони без фарбування антоціану у верхівковій частині; більш старі пагони коричнево-пурпурні, середньої товщини, досить гнучкі, дугоподібно вигнуті у верхівки.

Кущі середньокомпактні. Сорт відрізняється морозостійкістю.

Розмір ягід - від великих до дуже великих, конічної форми, яскраво-червоного забарвлення, з привабливим зовнішнім виглядом, щільною м'якоттю та гарними смаковими якостями. Ягоди мало схильні до механічних пошкоджень під час збирання врожаю та транспортування та гниття.

Інші цікаві новини:

▪ Самонавчальна електрична мережа

▪ З нанотрубочок плетуть мережі

▪ Іоністори збільшили автономний пробіг електромотоцикла

▪ Енергоефективний процесор з GPS для електроніки, що носиться від Broadcom

▪ Вікно у мозок

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Мікроконтролери. Добірка статей

▪ стаття Безособове - влюднить, нездійснене - втілити! Крилатий вислів

▪ стаття Навіщо чоловіки різних народів імітували пологи своїх дружин? Детальна відповідь

▪ стаття Оздоблювальник виробів із деревини, зайнятий нанесенням лакофарбових матеріалів на лаконаливних машинах. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Ремонт гумових трубок. Прості рецепти та поради

▪ стаття Мережеві трансформатори з електродвигунів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

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