Синтез квазиполиномиальных ППФ на

Схемы полиномиальных ППФ, содержащие последовательные и параллельные контуры, при узких ПП и на высоких частотах неудобны с точки зрения их конструирования, изготовления и настройки, из-за значительной разницы в значениях элементов последовательных и параллельных плеч. Порой неудобства настолько велики, что величины элементов становятся практически неприемлемыми. В этом случае неоспоримое преимущество имеют квазиполиномиальные фильтры, содержащие или только последовательные или только параллельные контуры. АЧХ таких фильтров при относительной полосе пропускания не более 10-20% оказывается весьма близкой к АЧХ полиномиального фильтра того же порядка.

Схемы квазиполиномиальных фильтров на сосредоточенных элементах с колебательными контурами одного типа и соответствующие им коды (в неполном виде – нет фрагментов вычисляющих порядок фильтров и элементы фильтра-прототипа НЧ) программ показаны на рис. 3.6.1. Исходные требования к ППФ взяты из раздела 3.5. Отличительным и несомненно положительным свойством квазиполиномиальных ППФ на сосредоточенных элементах является возможность выбора номиналов некоторых элементов - на рис. 3.6.1 они имеют индекс, содержащий латинскую букву

. Например, при синтезе схемы а) рис. 3.6.1. значения

, …,

можно выбирать с некоторым произволом. При использовании предлагаемых кодов программ (которые представленные не в полном объёме) следует помнить, что они пригодны для синтеза квазипопиномиальных ППФ не менее чем 3-го порядка. На рис. 3.6.2 предены расчётные АЧХ этих фильтров для случая когда собственные добротности каждого из элементов ППФ равны 223.

Рис. 3.6.1. Схемы квазиполиномиальных ППФ на сосредоточенных элементах

с контурами одного типа и соответствующие им коды прорамм

Рис. 3.6.2. АЧХ квазиполиномиальных ППФ (по схемам рис. 3.6.1)

Из анализа рис. 3.6.1 следуют следующие выводы.

1. Cхемы а), b), c) и d) сохраняют конструктивный недостаток полиномиальных ППФ – номиналы элементов контуров слишком сильно различаются. Эта же причина не позволяет использовать их для построения перестраиваемых ППФ.

2. У схем e), f), g) и h) номиналы элементов отличаются заметно меньше, чем у полиномиальных ППФ и они пригодны дляя построения перестраиваемых фильтров, причём перестраивающими элементами в схемах f) и g) должны быть контурные ёмкости, а в схемах e) и h) – контурные индуктивности. Поскольку реализация перестраиваемой индуктивности вообще проблематична (особенно на УВЧ и СВЧ), то практически ценными являются лишь схемы f) и g), причём схема f) является, вообще говоря, более высокочастотной из-за того, что перестраивающий элемент (ёмкость) с одной стороны заземлён.

Из сравнения рис. 3.5.6 и рис. 3.6.2 следует, что АЧХ квазиполиномиального фильтра не является геометрически симметричной как у полиномиального, но, в общем случае, это не следует относить к недостаткам.

Рассмотрим поведение схем e), f), g) и h) в диапазоне перестройки. На рис. 3.3.3 представлены АЧХ этих фильтров, для двух значений номиналов перестраивающих элементов: исходной – как на рис. 3.6.1 и увеличенной в 2 раза.

Рис. 3.6.3. АЧХ квазиполиномиальных ППФ (по схемам рис. 3.6.1)

Из рассмотрения рис. 3.6.3 следует, что диапазоне перестройки закон изменения ширины полосы пропускания у рассмотренных квазиполиномиальных ППФ близок к постоянному относительному.

3.7. Синтез двухконтурных ППФ с эллиптической АЧХ на сосредоточенных элементах [34, 43]

Эквивалентная схема двухрезонаторной структуры с ДЦС на параллельных контурах показана на рис. 3.7.1, а схема соответствующего фильтра-прототипа НЧ – на рис. 3.7.2, где

- идеальные инверторы проводимости первого порядка с параметрами

. Данные схемы позволяют получить различные как сосредоточенные так и распределенные схемотехнические реализации ППФ. АЧХ этих ППФ имеют пики затухания в ближней зоне и, как следствие, более крутые склоны. Положения пиков затухания можно регулировать, изменяя величину гарантированного затухания в ПЗ.

Рис. 3.7.1. Эквивалентная схема двухрезонаторной структуры с ДЦС

Обобщенная электрическая принципиальная схема простейших двухконтурных ППФ с ДЦС показана на рис. 3.7.3, где

- проводимости (индуктивности или емкости) соответствующих цепей связи. Программа синтеза двухконтурных ППФ с ДЦС представлена на рис. 3.7.2.4, а для определения характера проводимостей связи

следует пользоваться таблицей 3.7.1.

Рис. 3.7.2. Фильтр-прототип НЧ двухрезонаторной структуры с ДЦС

Рис. 3.7.3. Обобщенная электрическая принципиальная