|
|
Элементы УЧС ВЧ и СВЧ и системы их параметров ⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 7 Материалы
4.1.1. Проводники [4, 25] Некоторые из основных параметров, наиболее часто используемых на ВЧ и СВЧ металлах и сплавах, приведены в табл. 4.1.1. Удельное поверхностное сопротивление проводника вычисляется по формуле
Таблица 4.1.1 Основные параметры некоторых металлов и сплавов
4.1.2. Диэлектрики [4, 20, 23, 33] Некоторые из основных параметров, наиболее часто используемых на ВЧ и СВЧ диэлектриков, приведены в табл. 4.1.2.
Таблица 4.1.2 Основные параметры диэлектриков
Сосредоточенные элементы 4.2.1. Индуктивности [3, (с. 202-332), 36, (с. 13-44), 37 (с. 96-112)] Индуктивность L однослойной катушки диаметром
Рис. 4.2.1.1. Конструкция однослойной катушки
Рис. 4.2.1.2. Индуктивность однослойной катушки с максимальной добротностью при
4.2.2. Емкости [4] Реализация емкости, включенной последовательно в НСПЛ, может быть осуществлена прямым разрывом центрального проводника, показанного на рис. 4.2.2.1. Код соответствующей программы приведен на рис. 4.2.2.2.
Рис. 4.2.2.1. Прямой разрыв НСПЛ
Рис. 4.2.2.2. Программа расчета емкости прямого разрыва НСПЛ 4.3. Распределенные элементы [18, 26] При использовании ОЛП в качестве резонаторов следует учитывать, что собственная добротность резонаторов меньше, чем собственная добротность соответствующих ОЛП. Это вызвано тем, что в резонаторе имеются дополнительные, по сравнению с ОЛП, тепловые потери в элементах связи, излучением с незамкнутых и потери в короткозамкнутых концов резонаторов, рассеиванием через посредство нераспространяющихся высших типов волн. Некоторое представление о добротностях ОЛП и резонаторов на их основе в диапазоне частот 1.55…5.2 ГГц может дать табл. 4.3. Затухание в реальной ОЛП Таблица 4.3 Ориентировочные параметры ОЛП и резонаторов на их основе
При укорочении четвертьволнового резонатора на основе ОЛП ёмкостью, его собственная добротность
Рис. 4.3.2. Расчет собственной добротности и электрической длины короткозамкнутого четвертьволнового резонатора, нагруженного ёмкостью
4.3.1. Двухпроводная линия передачи [4]
Рис. 4.3.1.1. Поперечное сечение
двухпроводной линии передачи
4.3.2. Коаксиальная линия передачи [4, 18, 25]
Волновое сопротивление и затухание (в дБ/м) коаксиальной линии передачи, поперечное сечение которой показано на рис. 4.3.2.1, вычисляются по выражениям, приведенным на рис. 4.3.2.2.
Рис. 4.3.2.1. Поперечное сечение коаксиальной линии
Рис. 4.3.2.2. Волновое сопротивление и затухание коаксиальной линии
4.3.3. Симметричная полосковая линия [18, 21, 23, 25]
на рис. 4.3.3.2. Рис. 4.3.3.1. Поперечное сечение СПЛ
Рис. 4.3.3.2. Волновое сопротивление, затухание и добротность СПЛ
4.3.4. Несимметричная полосковая линия [16, 21, 23]
Рис. 4.3.4.1. Поперечное сечение НСПЛ
Рис. 4.3.4.2. Волновое сопротивление и затухание НСПЛ
Заключение
Рассмотренные в настоящем учебном пособии схемотехнические и конструктивные реализации некоторых УЧС охватывают лишь незначительную часть огромного разнообразия их реализаций. Подавляющая часть из неосвещенных в данном пособии методов синтеза УЧС может быть также успешно и на современном технологическом уровне реализована с использованием таких математических пакетов, как Mathcad, Maple, Mathematica или Matlab. Для анализа результатов синтеза устройств УЧС ВЧ и СВЧ весьма эффективно могут быть использованы имеющиеся в достаточном количестве компьютерные системы анализа и оптимизации радиоэлектронных устройств (Micriwave Office, Ansoft Serenade и др.) Использование математических пакетов в комбинации с радиотехническими пакетами, как показано в данном пособии, позволяет при проектировании УЧС: · сократить время и затраты; · повысить точность; · рассмотреть несколько реализаций и выбрать оптимальную; · застраховаться от многих ошибок, имеющих место при “ручном” проектировании. Комплексная компьютеризация всех этапов проектирования при непрерывном усложнении радиоэлектронных устройств является неизбежным при наличии желания не отстать очень сильно от окружающего мира. Литература
1. Алексеев Л. В., Знаменский А. Е., Лоткова Е. Д. Электрические фильтры метрового и дециметрового диапазонов. – М.: Связь, 1976. – 280 с. 2. Бачинина Е. Л. Критерий качества полосно-пропускающих фильтров. – Радиотехника и электроника. т. 35, 1990, № 11. – С. 2449–2452. 3. Волгов В. А. Детали и узлы радиоэлектронной аппаратуры. – М.: Энергия, 1977. – 656 с. 4. Гиллемин Е.А. Синтез пассивных цепей /Пер. с англ. под ред. Айзинова М.М. – М.: Связь, 1970. – 720 с. 5. Дьяконов В.П. Справочник по Mathcad Plus 7.0 Pro. – М.: СК Пресс, 1998. 6. Дьяконов В.П. Справочник по MathCAD PLUS 6.0 PRO. – М.: СК Пресс, 1997. – 336 с. 7. Дьяконов В. MATHCAD 8/2000: специальный справочник – СПб: Питер, 2001. – 592 с. 8. Зааль Р. Справочник по расчету фильтров: /Пер. с нем. – М.: Радио и связь, 1983. – 752 с. 9. Зелях Э. В., Фельдштейн А. Л., Явич Л. Р., Бриллон В. С. Миниатюрные устройства УВЧ и ОВЧ диапазона на отрезках линий. – М.: Радио и связь, 1989. – 112 с. 10. Знаменский А. Е., Попов Е. С. Перестраиваемые электрические фильтры. – М.: Связь, 1979. – 128 с. 11. Котляр М. Я., Унру Н. Э., Шлыкова О. Н. Информатика. Часть 2. Методические указания к лабораторным работам для студентов 1-2 курсов факультета РЭФ, специальностей "Радиотехника" и "Сервис бытовой радиоэлектронной аппаратуры" дневного отделения. – Новосибирск, НГТУ, 2000. – 59 с. 12. Лабутин В. К. Частотно-избирательные цепи с электронной настройкой. – М.-Л.: Энергия, 1966. – 207 с. 13. Леонтьев В. А., Романов А. Н. Фильтры для устройств приема и обработки сигналов. Методические указания. – Новосибирск: НГТУ, 2001. – 50 с. 14. Леонченко В. П. и др. Расчет полосковых фильтров на встречных стержнях. Справочник. М.: Связь, 1975. – 312 с. 15. Малорацкий Л. Г. Микроминиатюризация элементов и устройств СВЧ. – М.: Советское радио, 1976. – 216 с. 16. Малорацкий Л. Г., Явич Л. Р. Проектирование и расчет СВЧ элементов на полосковых линиях. – М.: Советское радио, 1972. – 232 с. 17. MATHCAD 6.0 PLUS. Финансовые, инженерные и научные расчеты в среде Windows 95. /Перевод с англ. – М.: Информационно-издательский дом “Филинъ”, 1996. – 712 с. 18. Маттей Д. Л., Янг Л., Джонс Е. М. Т. Фильтры свч, согласующие цепи и цепи связи /Пер. с англ. под общей ред. Л. В. Алексеева и Ф. В. Кушнира, т.1. – М.: Связь, 1971. – 439 с. 19. Маттей Д. Л., Янг Л., Джонс Е. М. Т. Фильтры свч, согласующие цепи и цепи связи /Пер. с англ. под общей ред. Л. В. Алексеева и Ф. В. Кушнира, т.2. – М.: Связь, 1972. – 495 с. 20. Ненашева Е. А., Мудролюбова Л. П., Масловская И. В. и др. Термостабильные керамические материалы для высокодобротных диэлектрических резонаторов микроволнового применения. – Приборостроение и радиоэлектроника. 21. ОСТ4.070.000 Устройства свч. Полосковые линии. Элементы и узлы. Проектирование. – 64 с. 22. Плис А.И., Сливина Н.А. Mathcad: математический практикум для экономистов и инженеров: Учебное пособие. – М.: Финансы и статистика, 1999. – 656 с. 23. Справочник по расчёту и конструированию СВЧ полосковых устройств/ С. И. Бахарев, В. И. Вольман, Ю. Н. Либ и др.; Под ред. В. И. Вольмана. – М.: Радио и связь, 1982. –328 с. 24. Фельдштейн А. Л., Явич Л. Р. Синтез четырехполюсников и восьмиполюсников на свч. – М.: Связь, 1971. – 388 с. 25. Фельдштейн А. Л., Явич, Смирнов В. П. Справочник по элементам волноводной техники. – М.: Советское радио, 1967. – 651 с. 26. Справочник по элементам полосковой техники/Мазепова О. И., Мещанов В. П., Прохорова Н. И. и др./ под ред. А. Л. Фельдштейна. – М.: Связь, 1979. – 336 с. 27. Ханзел Г. Справочник по расчету фильтров. США, 1969. Пер. с англ. под ред. А. Е. Знаменского. М., Сов. радио, 1974. – 288 с. 28. Яковенко В.А. Основы теории широкополосного согласования произвольных импедансов: Учеб. пособие. – Новосибирск: НГТУ, 1997. – 92 с. 29. Cristal E. G. Coupled circular cylindrical rods between parallel ground planes. IEEE transactions on microwave theory and techniques, July, 1964. 30. Rhea, R.W. HF filter design and computer simulation. – Noble Publishing, Atlanta, 1994. – 432 p. 31. Topic in millimeter wave technology. Volume 1./Ed. by Kenneth J. Button. – Boston, San Diego, New York, Berkley, London, Sydney, Tokyo, Toronto. 1988. – 375 p. 32. Унру Н.Э. Показатель качества перестраиваемых полосно-пропускающих фильтров. – Proceedings IEEE – Russia Conference: 1997. High Power Microwave Elektronics: Measurements, Identification, Applications. MIA-ME’97. Novosibirsk, September, 122-123, 1997. 33. Унру Н.Э. Керамические фильтры для ОВЧ и УВЧ. – Электросвязь, 1993, N7. – с. 28-30. 34. Белов А.С., Украинцев Ю.С. Двухрезонаторный полосовой фильтр с дополнительной связью. – Техника средств связи, серия ТРС, 1975, вып. 3. – с. 75-85. 35. Ганстон М.А.Р. Справочник по волновым сопротивлениям фидерных линий СВЧ. Пер. с англ. Под ред. А.З. Фрадина. – М.: Связь, 1976. – 152 с. 36. Мейнке Х., Гундлах Ф.В. Радиотехнический справочник. Том 1. Пер. с нем. – М.-Л.: Государственное энергетическое издательство, 1960. – 416 с. 37. Сифоров В.И. Радиоприёмники сверхвысоких частот. – М.: Военное издательство министерства обороны Союза ССР, 1957. – 635 с. 38. Унру Н.Э. Основы построения устройств частотной селекции ВЧ и СВЧ радиосигналов: Учеб. пособие. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002. 102 с. 39. Белов А.С., Украинцев Ю.С. Однорезонаторная структуру СВЧ с комбинированной дополнительной связью. – Техника средств связи, серия Техника радиосвязи, вып. 2, 1985. с. 51-54. 40. Белов А.С., Украинцев Ю.С. Однорезонаторная полоснопропускающая структура с крутым скатом частотной характеристики. – Техника средств связи, серия Техника радиосвязи, вып. 3, 1983. с. 87-92. 41. Ермаков Е.А., Коновалов А.Н., Силкачёв С.А. Однорезонаторные полоснопропускающие фильтры с дополнительными связями. – Труды региональной научно-технической Школы-семинара студентов, аспирантов и молодых учёных “современные проблемы радиотехники (СПР-2001)” (26-30 ноября 2001, Новосибирск). – с. 142-145. 42. Ounrou N.E. One resonator bandpass filter with additional circuits of connection on the basic of generalized inverting elements of the second order. - 43. Унру Н. Э., Филипенко Е. В. Об эффективности применения перестраиваемых полосно-пропускающих фильтров с дополнительными связями. – Труды 5 международной конференции "Актуальные проблемы электронного приборостроения" – АПЭП-2000, т. 7. – Новосибирск, 2000. - с. 105-109. 44. Унру Н.Э., Шишкин А.П., Ефимов О.В., Бикташов Д.М. Критерий качества пассивных перестраиваемых полосно-пропускающих фильтров и устройств. - Вопросы радиоэлектроники, серия Радиопромышленность. 2012. Вып. 1. С. 5-11.
  Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...  Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...  ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...  Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
, а значения коэффициента g можно найти в таблице 4.1.1.
0.05
, имеющей N витков, намотанных с шагом 
, длину l и показанной на рис. 4.2.1.1, вычисляется в соответствии с программой, приведенной на рис. 4.2.1.2. Эта же программа позволяет вычислить необходимое число витков NN по известным остальным параметрам катушки. Катушка индуктивности, у которой 
, обладает наибольшей добротностью. Индуктивность прямого провода круглого сечения определяется выражением 
.
состоит из потерь в проводнике (
), потерь в диэлектрике (
) и потерь на излучение (
). Программа, код которой приведен на рис. 4.3.1, позволяет вычислить добротность ОЛП 
по известной величине 
.
резонаторах
Рис. 4.3.1. Зависимость 
зависит от трех параметров: потерь в отрезке ОЛП (
. Взаимосвязь указанных параметров показана на рис. 4.3.2 и должна, безусловно, учитываться при проектировании, например, гребенчатых фильтров.
Волновое сопротивление и коэффициент затухания для воздушной двухпроводной линии передачи, поперечное сечение которой показано на рис. 4.3.1.1, вычисляются соответственно по нижеследующим формулам:
Волновое сопротивление (при 
и ширине оснований 
), затухание (в дБ/м) и добротность СПЛ, поперечное сечение которой показано на рис. 4.3.3.1, вычисляются по выражениям, приведенным
Волновое сопротивление и затухание (в дБ/м), поперечное сечение которой показано на рис. 4.3.4.1, вычисляются по выражениям, приведенным на рис. 4.3.4.2.
