Пример расчета фильтра сантиметрового диапазона
Исходные данные
Приемник спутникового телевизионного вещания принимает сигналы на частотах f=10.7…12.75 ГГц. В конверторе сигналы принимаемых частот преобразуются в промежуточные частоты.
В интервале частот f=10.7…11,7ГГц сигналы с помощью гетеродина с частотой fг=9.75 ГГц преобразуются в промежуточные fпр=0.95…1.95 ГГц, а в интервале частот f=11.7…12.75 ГГц происходит преобразование на частоты fпр=1.1…2.15 ГГц с использованием гетеродина с частотой fг=10.6 ГГц. В фильтре необходимо подавление зеркального канала, отстоящего от средней частоты диапазона на 2.2 ГГц.
Таким образом:
- полоса пропускания фильтра Пп=fmax–fmin=2.05 ГГц;
- полоса заграждения для зеркального канала Пз=4.4 ГГц;
- затухание (подавление зеркального канала) в полосе заграждения Lз=30 дБ;
- средняя частота полосы пропускания f0= =11.7 ГГц;
- волновое сопротивление фильтра =50 Ом.
Расчет
1. Рассчитывается относительная полоса пропускания реального фильтра с запасом
.
2. Относительная полоса заграждения зеркального канала
Из таблицы 5.1 видно, что при рассчитанных значениях полосы пропускания Пп.р% и заграждения Пз%, обеспечить затухание 30 дБ возможно семизвенным фильтром, у которого относительная полоса пропускания Пп.р%=20,9% по уровню Lп=3 дБ, а полоса заграждения Пз%=31%. Этим значениям соответствует полоса пропускания идеального фильтра (без потерь) Пп.теор%=20%, которая является исходным параметром для определения геометрических размеров резонаторов по таблице 5.2.
Затухание в полосе пропускания фильтра из-за потерь L0=1.28 дБ, а коэф-
фициент передачи фильтра по мощности .
3. Для определения длины четвертьволнового отрезка области связи резонаторов находятся
– длина волны в свободном пространстве;
– относительная ширина микрополосковой линии резонаторов на поликоро-вой подложке ( =9.6) при =50 Ом;
– эффективная диэлектрическая проницаемость.
Тогда длина четвертьволнового отрезка линии на подложке
4. Относительная величина укорочения резонаторов по графику рисунка 5.3 при 1
.
Абсолютная величина укорочения при высоте подложки мм будет
Длины отрезков связи после укорочения
5. По таблице 5.2 определяются относительные геометрические размеры резонаторов при n=7 и Пп.теор%=20%
; ; ; ;
; ; ; .
При высоте (толщине) подложки мм размеры ширины отрезков линий резонаторов и зазоров между ними будут:
= =0.82 мм; = =1.39 мм; = =1.49 мм; = =1.48 мм;
= =0.08 мм; = =0.37 мм; = =0.6 мм; = =0.63 мм.
Эскиз семизвенного фильтра в увеличенном масштабе (4.5:1) представлен на рисунке 6.1. Входная и выходная линии могут выполнять функции трансформаторов полных сопротивлений, если это необходимо для согласования с внешними цепями. На рисунке 6.1 длины входной и выходной линии взяты равными 2.175 мм, их ширина b0 равна высоте подложки мм. Размеры фильтра:
Разместить фильтр можно на подложке размером 24×15 мм2.
Рисунок 6.1
Дата добавления: 2022-04-12; просмотров: 51;