Синтез полиномиальных ПЗФ на сосредоточенных

элементах [1, 8, 19, 27]

Синтез полиномиальных ПЗФ во многом напоминает синтез полиномиальных ППФ.

Пусть требуется выполнить синтез ПЗФ, который должен удовлетворять следующим параметрам: , , , , , , , , . Процесс синтеза состоит из следующих этапов:

1. Находим , . Для ПЗФ нормированные частоты и при вычислении порядка фильтра определяются как

, .

2. Выбираем чебышевский тип аппроксимации АЧХ и определяем требуемый порядок n, а также значения элементов нормированного фильтра-прототипа НЧ. При синтезе ужесточаем требования к АЧХ и принимаем .

3. Находим минимальную собственную добротность контуров ПЗФ .

4. Выбираем схему фильтра-прототипа НЧ (в данном примере использовалась схема, изображенная на рис. 3.1.1.а)). Затем выполняем преобразование значения нормированных элементов фильтра-прототипа НЧ в элементы ПЗФ и их денормирование, как показано на рис. 3.8.1.

Рис. 3.8.1. Синтез ПЗФ (АЧХ Чебышева)

В общем случае преобразование фильтра-прототипа НЧ в ПЗФ выполняется, как показано на рис. 3.8.2, следующим образом:

· каждая емкость в фильтре-прототипе НЧ заменяется в ПPФ последовательным контуром;

· каждая индуктивность в фильтре-прототипе НЧ заменяется в ПЗФ параллельным контуром;

· каждый последовательный контур в фильтре-прототипе НЧ заменяется в ПЗФ двумя последовательными контурами, соединенными параллельно;

· каждый параллельный контур в фильтре-прототипе НЧ заменяется в ПЗФ двумя параллельными контурами, соединенными последовательно.

Рис. 3.8.2. Преобразование элементов фильтра-прототипа

НЧ в ПЗФ и денормирование

Электрическая принципиальная схема ПЗФ и его АЧХ изображены на рис. 3.8.3 и 3.8.4 соответственно. Код программы синтеза ПЗФ с АЧХ Баттерворта показан на рис. 3.8.5.

Рис. 3.8.3. Электрическая принципиальная схема ПЗФ Чебышева

Рис. 3.8.4. Расчитанные АЧХ ПЗФ

Рис. 3.8.5. Синтез ПЗФ (АЧХ Баттерворта)

3.9. Синтез ФНЧ на полусосредоточенных элементах [16, 18]

Удобной реализацией относительно широкополосных фильтров, работающих в диапазоне 0.1-10 ГГц, является построение их из отрезков коаксиальной или полосковой линии, которые выполняют роль сосредоточенных элементов. Переход от сосредоточенной к распределенной схеме производится через эквивалентные замещения, приведенные в табл. 3.9.1. При этом ФНЧ реализуется в виде чередующихся отрезков ОЛП с высоким и низким волновыми сопротивлениями. Лестничные схемы ФНЧ, изображенные на рис. 3.1.1.а) и 3.1.1.б), реализуются в виде схем, показанных на рис. 3.9.1.а) и 3.9.1.б) соответственно.

Таблица 3.9.1

Эквивалентные схемы ОЛП с ТЕМ волной

Отрезок ОЛП	Эквивалентная схема	Расчетные формулы

Отличия синтеза ФНЧ на полусосредоточенных элементах состоят в реализации 4-го пункта процесса синтеза (см. раздел 3.1). В данном случае он состоит в следующем:

а)

b)

Рис. 3.9.1. Реализация ФНЧ лестничной структуры на отрезках ОЛП

( – волновое сопротивление подводящих линий)

1. В первом приближении вычисляют длины отрезков ОЛП с высоким

.

2. Вычисляем длины отрезков ОЛП с низким

– если фильтр начинается с низкоомного отрезка ОЛП,

– если фильтр заканчивается низкоомным отрезком ОЛП и

– для внутренних низкоомных отрезков ОЛП.

3.

– если фильтр заканчивается высокоомным отрезком ОЛП и

Пусть требуется рассчитать ФНЧ со следующими параметрами: , , , , , . Процесс синтеза сведется к следующему:

1. Находим .

2. Используя программу рис. 3.1.3, находим порядок и элементы фильтра-прототипа НЧ Баттерворта. n = 9. При расчетах были ужесточены требования к .

3. Находим минимальную собственную добротность элементов ФНЧ на полусосредоточенных элементах

4. Выполняем преобразования нормированных элементов фильтра-прототипа НЧ в ФНЧ на полусосредоточенных элементах, используя программу, текст которой приведен на рис. 3.9.2. В приведенной программе не производится учет емкости и уточнение длин отрезков ОЛП.

АЧХ рассчитанного ФНЧ показана на рис. 3.9.3. Как видно, данный тип ФНЧ имеет паразитные полосы пропускания, что является характерной особенностью фильтрующих устройств на распределённых элементах и, конечно же, ограничивает область их применения.

Рис. 3.9.2. Синтез ФНЧ на полусосредоточенных элемен-

тах (АЧХ Баттерворта)

Рис. 3.9.3. АЧХ ФНЧ на полусосредоточенных элементах (АЧХ Баттерворта)

На рис. 3.9.4 представлен код программы для синтеза ФНЧ на полусосредоточенных элементах с АЧХ Чебышева.

Рис. 3.9.4. Синтез ФНЧ на полусосредоточенных элемен-

тах (АЧХ Чебышева)

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: