Obliczanie odpowiedzi częstotliwościowej wąskopasmowych filtrów mikrofalowych. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Obliczanie odpowiedzi częstotliwościowej wąskopasmowych filtrów mikrofalowych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Projektant radioamatorów

Komentarze do artykułu

W czasopiśmie „Radio” w 2003 roku opublikowano artykuł [1] dotyczący sposobu obliczania paskowego filtra mikrofalowego za pomocą programu komputerowego BPF-PP. Radioamatorzy, którzy umieścili go w swoim albumie programów obliczeniowych, mogą uzupełnić go o proponowany blok, który wraz z programem BPF PP pozwoli nie tylko na określenie fizycznych wymiarów elementów konstrukcyjnych filtra wąskopasmowego, ale również do analizy jego zależności częstotliwościowych współczynników transmisji i odbicia.

Dla lepszej czytelności wyników obliczeń wyświetlane są one na ekranie monitora w postaci wykresów, co ułatwia ocenę, jakie zmiany należy wprowadzić w stosunku do pierwotnych informacji. Wyniki uzyskane tym programem pozwalają na najlepszy dobór materiału do konstrukcji mikropaskowej jeszcze przed wyprodukowaniem filtra, a także prawidłowe „dopasowanie” go do urządzenia, do którego jest przeznaczony.

Pierwszą rzeczą, którą należy zrobić, aby program zadziałał, jest wprowadzenie numeru wiersza 495 do bloku początkowego BPF-PP, który uzupełni informacje o materiale obrabianego przedmiotu. To wygląda tak:

495 INPUT "Stan stratności dielektryka podłoża tg*e ="; TGD:TGD=TGD/10000.

Dodatkowy blok do obliczania charakterystyk filtra zawiera informację o folii miedzianej, która jest wystarczająca w zdecydowanej większości przypadków, ale w razie potrzeby można wprowadzić zmiany. Z reguły w literaturze przedmiotu podawana jest wartość stycznej straty, dla wygody jest ona przeszacowana 10000 495 razy, co uwzględnia linia XNUMX.

Następnie „zszyj” program BPF-PP i dodatkowy blok programu z wiersza 830 w jedną całość. Wskazana jest zmiana nazwy programu "linkowanego" np. na BPF-PPGR, w którym litery GR będą przypominały, że będzie prezentował również materiał graficzny.

Teraz jako przykład wykonajmy obliczenia filtrów dla dwóch różnych materiałów foliowych.

Wprowadźmy parametry filtra (przecinki dziesiętne, jak zwykle, zastąpiono kropkami):

Kolejność filtrów <2-9>? cztery
Typ filtra-? T
Rezystancja obciążenia RN, Ohm? pięćdziesiąt
Limity przepustowości, GHz:
Górny ? 2.8
Niżej ? 2.4

Następnie program wyświetla na ekranie centralną częstotliwość pasma: F0 = 2.592296 GHz.

Pierwsza opcja wykonana jest na bazie folii z włókna szklanego z wypełniaczem z żywicy epoksydowej:

Grubość folii, t, mm? 0.05
Grubość podłoża h, mm ?
Stała dielektryczna E? 4.8
Tangens strat dielektryka podłoża tg*e4=? 250

Program wykonuje obliczenia na pięćdziesięciu wartościach częstotliwości, które leżą w paśmie, oraz na dwudziestu pięciu wartościach na każdym zboczu odpowiedzi częstotliwościowej, które oferuje do wyświetlenia za pomocą komunikatu na ekranie:

Przeglądanie wykresu: Kn - wpisz '1'; km(log)-'2'; Gvh-'Z'.

Wykres Kn przedstawia odpowiedź częstotliwościową współczynnika przenoszenia napięcia. Jego wygląd pokrywa się z tym, do czego jesteśmy przyzwyczajeni na ekranie śledzenia krzywej, gdy używamy głowicy detektora o charakterystyce liniowej. Wykres Km jest logarytmicznym wykresem współczynnika przenoszenia mocy w funkcji częstotliwości. A ostatni wykres - Gvh - pokazuje współczynnik odbicia mocy z wejścia filtra. Podobny obraz (jako obwiednię) można zaobserwować, jeśli filtr jest podłączony do generatora częstotliwości przemiatania (GFS) za pośrednictwem reflektometru.

Jeśli bloki programu są poprawnie „połączone”, to wykresy pokazane na ryc. 1-3. Wyświetlają wyniki obliczeń dla pierwszej opcji - dla włókna szklanego.

(kliknij, aby powiększyć)

Do drugiej wersji filtra – opartej na materiale FLAN – wprowadzamy:

Grubość folii t, mm? 0.05

Grubość podłoża h mm ? 2

Stała dielektryczna E? 3.8

Tangens strat dielektryka podłoża tg*e4=? 12

W wyniku obliczeń otrzymujemy jeszcze trzy wykresy - ryc. 4-6.

Porównanie odpowiednich wykresów obu opcji wyraźnie pokazuje, że użycie folii z włókna szklanego na bazie żywicy epoksydowej prowadzi do słabych wyników w tym obszarze częstotliwości. Przy wyższej częstotliwości i mniejszej przepustowości wydajność będzie jeszcze gorsza. Wysokie tłumienie sygnału wynika z niskiego współczynnika jakości rezonatorów filtra - poniżej 40 (Q<1/tg6), dlatego zbudowanie filtra o zadowalających właściwościach na tym materiale będzie wymagało dużo pracy.

Proponowany program daje minimum tego, co jest potrzebne do stworzenia filtra mikrofalowego. Tym, którzy chcą to poprawić, można zaproponować utworzenie bloku, który przewiduje zmiany parametrów falowników JY (k, k + 1), na przykład poprzez dokonanie zmian wartości współczynników A ( k), A (k + 1) itp. w celu ustalenia, które z nich są bardziej akceptowalne.

Nie należy poszerzać pasma analizy odpowiedzi filtra, ponieważ model równoważny jest prawdziwy tylko w paśmie przepustowym i małych obszarach otaczających. Również tego programu nie należy używać dla częstotliwości wyższych niż 5...6 GHz, ponieważ szerokość rezonatorów mikropaskowych staje się współmierna do długości i wzrastają błędy wynikające z efektu krawędziowego, które są tu brane pod uwagę w najprostszy sposób .

Program usieciowany BPF-PPGR

literatura

Soldatov O. Obliczanie paskowych filtrów mikrofalowych. - Radio, 2003, nr 6, s. 29, 30.
Mikroelektroniczne urządzenia mikrofalowe (pod redakcją G. I. Vasilieva). - M.: Szkoła wyższa, 1986.
Mattei G. L., Young L., Jones E. M. T. Filtry mikrofalowe, obwody dopasowujące i obwody komunikacyjne, t. 1 i 2. - M .: Svyaz, 1972.
Fusco V. Obwody mikrofalowe. Analiza i projektowanie wspomagane komputerowo. - M.: Radio i łączność, 1990.
Hanzel G. Podręcznik projektowania filtrów. - M: radio radzieckie, 1974.
Podręcznik dotyczący obliczania i projektowania mikrofalowych urządzeń paskowych (pod redakcją Volmana V.P.). - M.: Radio i łączność, 1982.

Autor: O.Soldatov, Taszkent, Uzbekistan

Zobacz inne artykuły Sekcja Projektant radioamatorów.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Nowa mrozoodporna odmiana maliny o wysokiej trwałości 31.03.2023

Instytut Ogrodnictwa Polski opracował odmianę maliny deserowej Skierka, która owocuje na pędach jednorocznych i dwuletnich. Nowa odmiana wyróżnia się dobrym smakiem jagód i wysoką wydajnością. Hodowcy radzą uprawiać ją zarówno na plantacjach komercyjnych, jak iw ogrodach przydomowych.

Na pędach jednorocznych pierwsze jagody zaczynają dojrzewać około połowy sierpnia, a ostatnie - do jesiennych przymrozków. Na pędach dwuletnich zbiór malin rozpoczyna się w drugiej połowie czerwca i trwa około miesiąca.

Krzew Skierki jest wysoki, wytwarza średnioroczną liczbę pędów do 2,5 m wys. i przeciętną liczbę odrostów korzeniowych. Młode pędy w części wierzchołkowej bez przebarwień antocyjanowych; starsze pędy są brązowopurpurowe, średniej grubości, raczej elastyczne, łukowato zakrzywione u góry.

Krzewy są średnio zwarte. Odmiana jest mrozoodporna.

Wielkość jagód od dużych do bardzo dużych, stożkowatego kształtu, jaskrawoczerwonego koloru, o atrakcyjnym wyglądzie, jędrnym miąższu i dobrym smaku. Jagody są mało podatne na uszkodzenia mechaniczne podczas zbioru i transportu oraz gnicie.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Samoucząca się sieć elektryczna

▪ Splot sieci z nanorurek

▪ Jonizatory zwiększyły autonomiczny przebieg motocykla elektrycznego

▪ Energooszczędny procesor GPS do urządzeń elektronicznych do noszenia firmy Broadcom

▪ Okno na mózg

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Mikrokontrolery. Wybór artykułów

▪ artykuł Bezosobowy - wcielony, niespełniony - wcielony! Popularne wyrażenie

▪ artykuł Dlaczego mężczyźni różnych narodowości naśladowali narodziny swoich żon? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Wykańczacz wyrobów z drewna, zajmujący się nakładaniem farb i lakierów na maszynach do powlekania. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy

▪ artykuł Naprawa rur gumowych. Proste przepisy i porady

▪ artykuł Transformatory sieciowe z silników elektrycznych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn