Расчет фильтров с параллельно связанными микрополосковыми резонаторами

Исходными данными для расчета являются

Полоса пропускания П_п (или диапазон частот).
Полоса заграждения П_з.

Неравномерность затухания в полосе пропускания L_п.
Затухание в полосе заграждения L_з.
Средняя частота полосы пропускания f₀.
Волновое сопротивление фильтра ρ.

При расчете микрополосковых фильтров исходные данные следует брать с запасом. Для этого полоса пропускания увеличивается на 20%, а полоса заграждения уменьшается на 10%.

Методика расчета

6.1. Рассчитывается относительная полоса пропускания (в процентах) реального фильтра с двадцатипроцентным запасом

(6.1)

Полученное значение округляется до ближайшей большей величины в первом столбце таблицы 5.1.

6.2. Рассчитывается относительная полоса заграждения с учетом уменьше-ния на 10%

(6.2)

Таблица 5.2	n=5	П_птеор,%	2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0		n=7	П_птеор,%	2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0
S₃/h= = S₄/h	2.70 2.10 1.65 1.29 1.03 0.82 0.68 0.56
S₂/h= = S₅/h	2.52 1.84 1.33 0.98 0.75 0.59 0.46 0.35	S₄/h= = S₅/h	2.71 2.21 1.78 1.42 1.12 0.91 0.76 0.63
S₁/h= = S₆/h	0.69 0.43 0.28 0.20 0.15 0.13 0.10 0.08	S₃/h= = S₆/h	2.66 2.16 1.72 1.36 1.05 0.85 0.71 0.60
b₃/h= = b₄/h	1.05 1.11 1.17 1.24 1.30 1.37 1.43 1.46	S₂/h= = S₇/h	2.5 1.85 1.36 1.01 0.79 0.61 0.48 0.37
b₂/h= = b₅/h	1.04 1.10 1.17 1.24 1.30 1.37 1.43 1.46	S₁/h= = S₈/h	0.71 0.43 0.30 0.22 0.17 0.13 0.10 0.08
b₁/h= = b₆/h	0.94 0.91 0.90 0.88 0.85 0.83 0.82 0.81	b₄/h= = b₅/h	1.06 1.10 1.16 1.23 1.30 1.36 1.42 1.48
n=3	S₂/h= = S₃/h	2.25 1.60 1.16 0.87 0.63 0.47 0.35 0.27	b₃/h= = b₆/h	1.06 1.11 1.17 1.24 1.31 1.38 1.44 1.49
S₁/h= = S₄/h	0.64 0.38 0.25 0.17 0.12 0.10 0.08 0.06	b₂/h= = b₇/h	1.05 1.09 1.15 1.20 1.27 1.32 1.36 1.39
b₂/h= = b₃/h	1.06 1.12 1.18 1.24 1.30 1.35 1.39 1.44	b₁/h= = b₈/h	0.94 0.92 0.90 0.88 0.86 0.85 0.84 0.82
b₁/h= = b₄/h	0.94 0.92 0.90 0.87 0.86 0.84 0.81 0.79	П_птеор,%	2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0
П_птеор,%	2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0

По таблице 5.1 определяется число звеньев фильтра для получения необходимого затухания L_зпри рассчитанных значениях полосы пропускания и заграждения , а также затухание в полосе пропускания из-за потерь L₀, из которого находится коэффициент передачи фильтра. Из таблицы 5.1 находится также соответствующее значение , которое используется далее как исходное для расчета геометрических размеров резонаторов с помощью таблицы 5.2.

6.3. Используя формулы (5.1)…(5.3) определяется длина четвертьволно-вого отрезка области связи резонаторов

, (6.3)

где ;

, (6.4)

. (6.5)

Волновое сопротивление фильтра целесообразно взять равным стандартному волновому (характеристическому) сопротивлению тракта СВЧ 50 Ом (если нет других соображений), тогда для поликоровой подложки ( =9.6) относительная ширина 1, а =6,6.

6.4. По графику рисунка 5.3 определяется относительная величина укорочения резонаторов при данном . Абсолютная величина укорочения для выбранной высоты подложки

. (6.6)

Длина отрезков связи после укорочения

. (6.7)

2.5. По таблице 5.2 определяются относительные геометрические размеры резонаторов для относительной полосы пропускания при заданном числе звеньев n:

; ; и так далее (6.8)

; ; и так далее (6.9)

Для выбранной толщины подложки h вычисляются размеры ширины отрезков линий и зазоров между ними:

; ; и так далее (6.10)

; ; и так далее (6.11)

Если фильтр располагается на одной подложке с другими резонирующими элементами (шлейфы, трансформаторы сопротивлений и тому подобное), то во избежание искажения АЧХ он должен быть удален от них на расстояние не менее (5…8)h. Нерезонирующие элементы и стенки корпуса платы могут располагаться на расстоянии (3…4)h от фильтра. Экран на расстоянии не менее (6…8)h.

На входе и выходе фильтра для подключения генератора и нагрузки (выхода предыдущего каскада и входа следующего) включают отрезки линий с волновым сопротивлением 50 Ом.

Для сокращения продольного размера фильтра его полуволновые линии могут быть изогнуты так, чтобы четвертьволновые отрезки были связаны с другими линиями, расположенными параллельно. Несвязанные линии находятся на расстоянии 3h друг от друга.

<1011 12 13 14 15 16 >

Дата добавления: 2022-04-12; просмотров: 57;

Поиск по сайту