Лабораторная работа № 7 Исследование полосового фильтра

Исследуемый полосовой фильтр является избирательным звеном в цепи антенна-приемник (передатчик). Его назначение в радиостанциях – обеспечение избирательности с минимумом затухания в полосе без ухудшения согласования. Небольшое затухание и возможность работы при уровнях мощности 10 Вт в сочетании с малыми габаритами заметно отличают его в ряду подобных разработок.

Цель работы: Изучение основ теории полосовых фильтров. Знакомство с параметрами фильтра и методами их измерения. Изучение приборов и техники измерений.

Порядок выполнения работы:

• изучить теорию полосовых LC фильтров на связанных контурах;

• произвести квалификацию и описать предложенный для исследования фильтр;

• ознакомиться с методами измерения параметров и изучить приборы и оборудование;

• произвести измерения параметров, зафиксировать результаты в рабочую тетрадь;

• оформить письменный отчет по работе;

• сделать отчет о проделанной работе.

Теоретические сведения

Фильтр является устройством, затухание которого зависит от частоты. Там, где затухание мало, имеет место полоса пропускания, а где велико – полоса заграждения. Большое затухание в полосе заграждения создается за счет поглощения и отражения энергии подводимого сигнала.

По положению полос пропускания и заграждения фильтры делятся на фильтры низких частот (ФНЧ), высоких частот (ФВЧ) и полосовые фильтры (ПФ). На рис.1 а-г показаны характерные частотные характеристики указанных фильтров.

а б

в г

Рис.1

К числу основных параметров фильтров относятся:

• полоса пропускания;

• полоса заграждения;

• средняя частота;

• коэффициент затухания в полосе заграждения;

• коэффициент затухания в полосе пропускания;

• крутизна частотной характеристики;

• коэффициенты отражения от входа и выхода;

• коэффициенты, характеризующие форму частотной характеристики, и т.д.

Фильтры могут быть реализованы на основе коаксиальных, полосковых и волноводных трактов, а также объемных резонаторов. Из всего разнообразия фильтров проведем исследование трехзвенного фильтра на сосредоточенных LC-элементах, работающего в диапазоне (150 – 180) МГц и имеющего входное и выходное сопротивление трактов 50 Ом.

Рис.2

Методы измерений

Измерение исследуемого фильтра производится на измерителе КСВ и фазы типа Р4 - 11 методом рефлектометра.

1. Схема измерения КСВ представлена на рис.3.

2. Схема измерения коэффициента затухания представлена на рис.4.

Рис.3

Рис.4

3. Результаты измерений занести в таблицу.

Таблица

Параметр			Полоса частот, МГц
			150-156		158-164		166-172		174-180
КСВ затухания в полосе, %
за полосой частот	10 20 30

Контрольные вопросы

1. Чем определяется полоса пропускания фильтра?

2. От чего зависят величины затухания и задержания полосового фильтра?

3. Какими параметрами характеризуется полосовой фильтр?

Список литературы

1. Конструирование экранов и СВЧ-устройств/ Под ред.А.М.Чернушенко. – М.: Радио и связь, 1990.

2. Фельдштейн А.Л., Явич Л.Р., Смирнов В.П. Справочник по элементам волноводной техники. - М.: Сов радио, 1967.

3. Малорацкий Л.Г., Явич Л.Р. Проектирование и расчет СВЧ элементов на полосковых линиях. – М.: Сов. Радио, 1972.

4. Панорамный измеритель КСВ и фазы Р4-11: Техническое описание.

5. Частотомер Ч3-54: Техническое описание.