Слаботочка Книги

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 [43] 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61

Таблица 5.8

L/2a

= 0,002

0.004

0,006

0,008

0,01

0,02

0,04

0,06

0,08

1,5; с= 3,2

0,218

4.15

3,70

3,44

3,26

3,12

2.67

0,238

4,31

3,89

3,48

3,24

3,07

2,93

2,52

0,258

4,05

3,66

3,26

3,03

2,87

2,74

2.35

0,277

4.05

3,93

3,55

3.17

2,94

2,78

2,66

2,27

0,295

4,04

3,88

3,77

3,39

3,02

2,80

2,64

2,53

2,15

0,313

4,17

3,96

3,81

3,69

3,32

2.96

2,74

2.59

2,47

2,11

0,330

4,04

3.83

3,69

3,57

3,21

2,85

2,63

2,48

2,37

2,01

0,347

4,35

3,99

3,78

3,63

3,52

3,16

2,81

2,60

2.45

2,33

0,363

4,24

3,88

3,68

3,53

3,42

3,06

2,71

2,50

2.35

2.24

0,379

4,20

3,85

3,64

3,50

3,39

3,03

2,68

2,48

2.33

2,22

0,395

4,10

3,75

3,55

3,41

3,29

2,94

2.59

2,39

2.24

2,13

0,409

4,04

3,72

3,49

3,38

3,24

2,92

2,54

2,37

2,19

2,11

= 1.5; с= 3

0,218

4,19

3,75

3.49

3.30

3,16

2,71

0,238

4,21

3.80

3,39

3,15

2.98

2.84

2.43

0,258

4,09

3,69

3,31

3.07

2.91

2,78

2,38

0,277

4,21

4,05

3,92

3,55

3.16

2.94

2,78

2.66

2,29

0,295

4,07

3,92

3,80

3.43

3,06

2,84

2,68

2,56

2.19

0,313

4,18

3,96

3,81

3,69

3.33

2.96

2,74

2.59

2.48

2,11

0,330

4,08

3,87

3,72

3,60

3.24

2,88

2,67

2,52

2,41

2,04

0,347

4,35

3,99

3,78

3,63

3,52

3.17

2.81

2,60

2,45

2.34

0.363

4,27

3,92

3,71

3,56

3,45

3.10

2.75

2.54

2,39

2.28

0,379

4,20

3,85

3,64

3,39

3.03

2,69

2.48

2,33

2.22

0,395

4,13

3,79

3,58

3,44

3,33

2.98

2.63

2,43

2.28

2.18

0,409

4,07

3,73

3,52

3,38

3,27

2,92

5.58

2,37

2,12

d= 1,8; с= 3,2

0,219

4.11 3,61

3.90

2.23

0,240

4,18

3,84

3.42

2.85

0,259

4,36

3,84

3,53

3,31

3,14

2.62

0,279

4,10

3,60

3,31

3.11

2,95

2,45

0,297

4,39

3,91

3.43

3,15

2.96

2.80

2.33

0,316

4,22

3,76

3,30

3,03

2.83

2,69

2,22

0,334

4.09

3,64

3.19

3,92

2,73

2,59

2,13

0,351

4,12

3,98

3.53

3,09

2,83

2,65

2.51

2,06

0,368

4,02

3,88

3,44

3,01

2,75

2.57

2,43

0,385

4,12

3,94

3,80

3,36

2,93

2,68

2,50

2.36

0,402

4,04

3,86

3,72

3,29

2,86

2,61

2,43

2.29

0,418

3,97

3.79 d

3,65 = 1,8;

3,22 с= 3

2,80

2,55

2,37

2.23

0,219

3.17

3.96

3.30

0,240

4,23

3,90

3.66

3,48

2,90

0,259

4,41

3,89

3,58

3.36

3.19

2.67

0,279

4.15

3,65

3.36

3.16

2,99

2.50

0,297

4,43

3,95

3,48

3,20

3.01

2,85

2.37

0,316

4,27

3,34

3,07

2.88

2,73

2.27 2,18

0,334

4,13

3,68

3,23

2,96

2.78

2.63

0,351

4,02

3,58

3,13

2.87

2.69

2.54

2,10

0,368

4,06

3,92

3,48

3,05

2,79

2,61

2,47

2,03

0,385

4,16

3,98

3,84

3,40

2,97

2.72

2.54

2.40

0,402

4,08

3.90

3,76

3,33

2,91

2,65

2,47

2,33

0,418

4,00

3,83

3.69

3,26

2,84

2,59

2.41

2.27


части окружности) или прямолинейный проводник (штырь, полосок, проволочная петля) для фильтров с коаксиальными или микрополосковыми входами, а также стык регулярного и запредельного волноводов (см. рис. 3.2) для волноводных конструкций. Элементы ввода и вывода рассчитывают из зависимости их размеров

от внешней добротности или коэффициента связи ДР с этими элементами. Для получения этих зависимостей обычно используют низкочастотную эквивалентную схему ДР в виде точечного или распределенного магнитного диполя (с магнитным моментом см. формулу (5.12)), индуктивно связанного с линией передачи. Такие модели дают большую ошибку (20-30%), особен-

юоо т

то во

/ \ Z

<


о 5й 100 150 QBi,i

Рис. 5.8. Зависимость внешней добротности крайних ДР, возбуждаемых различными элементами:

а - возбуждение микрополосковой (кривые / н 2) и щелевой (кривые 3, 4) ливнями <- = 0,5 мм; 2а -= 12 мм: = 80; е = 9,8); / = = 4 ГГц; г - /jj = 1 мм; 3 - 1 - I мм; 2а = 5 мм; е = 38; - = 9,8; f = 10,8 ГГц; - 2а = 7 мм; = 8,4 ГГц; S - расстояние от центра ДР до середины щелн илн полосковой линии); б - волиовод-ное возбуждение (рнс. 3.2, а, волновод 23 X 10, запредельный волновод 10X10, Z = О - стык волноводов, Ед = 80, 2а = 5 мм, fo = = 9,6 ГГц); в - возбуждение полупетлей (рнс. 3.2, и; г - 80; LI2a = = 0,4; / = 0,26; <= 1,4; 1 -f a = 27,05; 2-31,56; 3-= 35,08 ГГц-мм)

НО ДЛЯ ДР, возбуждаемого отрезком микрополосковой линии или проволочными проводниками. Поэтому при определении размеров элементов ввода для ППФ предпочтительнее использовать экспериментальные зависимости от внешней добротности, которые рекомендуется получать в каждом конкретном случае (см. гл. 6). Для оценки связи воспользуемся графиками рис. 5.8, б для фильтров с волно-водными входами и рис. 5.8, а для фильтров со входами в виде отрезков микрополосковой и щелевой линии при расположении



ДР на подложке с обратной по отношению к металлизации стороны. В последних двух случаях ДР вдоль линии расположен на расстоянии четверти длины волны от разомкнутого конца линии передачи. На рис. 5.8, в построены экспериментальные зависимости внешней добротности ДР, возбуждаемого полоской, изогнутым в виде части окружности (см. рис. 3.2, и), от угла разворота этого полоска. Оптимальный радиус / изогнутого полоска определен экспериментально и составляет примерно 0,8 радиуса ДР.

Таким образом, расчет размеров ППФ на ДР на втором этапе можно представить следующим алгоритмом.

Выбирают диаметр ДР для заданной частоты U и выбранного материала ДР.

Определяют поперечные размеры экрана (см. табл. 3.1).

Определяют толщину ДР по известным диаметрам резонатора и экрана, чтобы частота звена совпадала со средней частотой полосы пропускания фильтра (см. уравнения (5.7), табл. 5.4, 5.6, 5.8).

Находят расстояние между ДР по вычисленным на первом этапе коэффициенту связи Ki,i+\ и внешним добротностям Qbh и известным размерам ДР и экрана. Определяют длину экрана, т. е. фильтра.

Вычисляют размеры элементов возбуждения на основе рассчитанных на первом этапе внешних добротностей Qb

евн-

Пример. Рассчитаем ППФ на основе исходных данных первого этапа. Задано: / = 1543 МГц; W = 0,015; Га = 0,052; < 0,5 дБ; 1з > 50 дБ; КСВ < < 1,3. Габариты ППФ минимально возможные. Кроме втого, на первом этапе расчета определены: Л = 5; Q > 2800; Q =75; Л, 2 = 5 = 0,0123; Кл = = /Сз 4 - 0,00925.

Так как ППФ должен иметь минимальные размеры, то расчет конструкции проведем для фильтра с соосным расположением ДР в круглом экране. При одинаковых потерях в полосе пропускания с ППФ, в котором ДР размещены планарно, он имеет меньшие габаритные размеры (габаритный индекс потерь в 1,2.., 1,3 раза меньше). По этой же причине (минимальные габаритные размеры) для ДР выбираем керамику с возможно большим значением вд, т. е. выбираем ТБНС (ед= 80, tg6 - 2,9 10-).

Крайние ДР связаны с внешними коаксиальными линиями передачи при помощи ленточных проводников, изогнутых в виде части окружности н расположенных на диэлектрических подложках, прилегающих к торцевым поверхностям бкрана.

1. Из табл. 3.1 выбираем для заданной частоты диаметр резонатора, равный 25 мм (а - 12,5 мм), и диаметр экрана 35 мм.

2. Вычисляем произведение / а = 19,29. Оно находится между табличными значениями 18,79 и 19,55 (табл. 5.5). Поэтому искомое значение Llia, соответствующее найденному значению fa = 19,29, определяем, пользуясь линейной интерполяцией, согласно которой

(/)зад - (/)мии (/2)иск - (/20)мин

где (/а) а (., (/а) - ближайшие табличные значения заданному (/а)ззд = 19,29 и соответствующие им ближайшие (1/2а) д , {ЫЩ искомому {Ll2a). В соответствии с этим получаем Ы2а = 0,48 - для любого среднего резонатора ППФ (гретья строка каждой клетки табл. 5.5) н 1/2а = 0,55 - для крайних ДР (четвертая строка каждой клетки табл. 5.5). Толщину подложки, на которой укреп-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 [43] 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61
Яндекс.Метрика