ли нижче заданої граничної частоти і пригнічують сигнали з частотами вище граничної; фільтри верхніх частот (ФВЧ), пропускають сигнали на частотах вище заданою і пригнічують сигнали інших частот; смугово-пропускають (смугові) фільтри (ППФ), пропускають сигнали в межах заданої смуги частот і пригнічують сигнали поза цією смуги, смугасто-заграждающие (режекторние) фільтри (ПЗФ), що пригнічують сигнали в межах заданої смуги частот і пропускають сигнали поза цієї смуги.
Частотна характеристика кожного фільтра має перехідну область між смугою пропускання і смугою загородження, тобто між частотами і. У цій області загасання змінюється від максимального значення до мінімального. Зазвичай намагаються зменшити цю область, що призводить до ускладнення фільтра, збільшення числа його ланок. При проектуванні фільтрів, як правило, задаються такі характеристики: смуга пропускання, смуга загородження, середня частота, загасання в смузі пропускання, загасання в смузі загородження, крутизна зміни загасання в перехідною області, рівень узгодження по входу і по виходу, характеристики лінії передачі, в яку включається фільтр, тип лінії передачі. Іноді обумовлюються фазові характеристики фільтра [6] .
У цьому курсової роботі необхідно розрахувати ППФ, використовуючи такі дані: МГц, дБ, МГц, дБ.
2.8.1 Розрахунок низькочастотного фільтра прототипу
В даний час найбільш поширеною методикою розрахунку фільтрів НВЧ є методика, згідно з якою спочатку розраховується низькочастотний фільтр-прототип. Знаходження параметрів схеми фільтра-прототипу за заданою частотної характеристиці фільтра є завданням параметричного синтезу. Для спільності результатів всі величини нормуються. Опору навантаження і генератора приймаються рівними одиниці. Поряд з нормуваннями по опору проводиться нормировка за частотою, наприклад гранична частота смуги пропускання фільтра приймається рівній одиниці. Таким чином, розрахунок фільтра НВЧ зводиться до синтезу схеми низькочастотного прототипу і заміні елементів із зосередженими параметрами їх еквівалентами з розподіленими параметрами.
Для апроксимації частотних характеристик застосовується ряд функцій, що задовольняють умовам фізичної реалізованості фільтрів. Найбільш поширеними є максимально плоска і равноволновая апроксимації, які використовують поліноми Баттерворта і Чебишева відповідно. p> Розрахуємо фільтр з максимально плоскою характеристикою загасання. Вона монотонно зростає при підвищенні частоти:
,
де - число ланок фільтра прототипу;
- нормована частота;
- коефіцієнт пульсацій;
- гранична частота смуги пропускання;
- загасання на частоті
Максимально плоска характеристика загасання фільтра - прототипу нижніх частот представлена на малюнку 2.16
В
В
p> Малюнок 2.16 - Максимально плоска характеристика загасання фільтра - прототипу нижніх частот
Число ланок фільтра прототипу може бути знайдено з вимог до АЧХ фільтра. Так, для фільтра з максимально плоскою АЧХ число ланок визначається наступним чином:
,
Візьмемо, тоді схема фільтра-прототипу нижніх частот буде виглядати таким чином
Схема фільтра-прототипу нижніх частот представлена ​​на малюнку 2.17
В
Малюнок 2.18 - Схема фільтра-прототипу нижніх частот
Параметри фільтра з максимально плоскою характеристикою можна розрахувати за наступною формулою:
В
,
де - коефіцієнт пульсацій;
Таким чином,
g 0 = 1, g 1 = 0.914, g 2 = 1.829, g 3 = 0.914 , g 4 = 1.
Денорміровкі параметрів фільтра проводиться за допомогою співвідношень:
,,
Тут позначення зі штрихами відносяться до нормованим параметрам фільтра-прототипу, без штрихів - До денормірованним:,,,,. p> Так як майбутній фільтр будемо ставити в коаксіальний тракт передачі, то Ом, тоді
В
В
2.8.2 Розрахунок ППФ
Для проектування ППФ скористаємося фільтром-прототипом нижніх частот і реактансним перетворенням частоти:
В
де - центральна частота ППФ;
;
- смуга пропускання ППФ [6] .
Будь індуктивність в фільтрі-прототипі з одиничною граничною частотою після виконання частотного перетворення трансформуються в послідовний контур з параметрами:
В
Одночасно будь-яка ємність у фільтрі-прототипі перетворюється в паралельний коливальний контур з параметрами : <В
Еквівалентна схема ППФ представлена на малюнку 2.19
В
Малюнок 2.19 - Еквівалентна схема ППФ
Таким чином,
В
В
В
2.8.3 Реалізація ППФ
За способом реалізації ППФ можна розділити на такі типи: на одиночній МПЛ з зазорами; на паралельних пов'язаних півхвильови...
