Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Обзорные лекции спец.200102.65.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
2.51 Mб
Скачать

4 Расчет топологии направленного ответвителя

Расчет ведем с учетом того, что переходное ослабление должно быть не менее Lно=15 дБ.

Исходя из этого, выбираем направленный ответвитель со слабой боковой связью на связанных линиях. Из величины связи между первым и вторым плечами находим эквивалентный Ксв по формуле

Принимаем условие идеального согласования

осоо=1,

где ос и ρоо - нормированные волновые сопротивления при синфазных и противофазных возбуждениях данного направленного ответвителя.

Выразим ос и ρоо во взаимосвязи с коэффициентом связи, с учетом идеального согласования

,

Отсюда ,

.

Находим волновые сопротивления для синфазной и противофазной волн по формулам

Ом,

Ом.

По графику зависимости МПЛ от размеров w/h [3] найдем соотношение s/h.

При h=1и ε=9,8 s/h=0,76 , отсюда s=0,8(мм).

Длина отрезка связных линий определяется по формуле

(мм).

Находим переходное ослабление на границе рабочей полосы частот

,

где Q- граница рабочей полосы частот.

Исследуем верхнюю границу диапазона

,

где .

,

дБ.

Исследуем нижнюю границу диапазона

,

дБ.

5 Расчет топологии полосно-пропускающего фильтра (ппф)

Определяем отношение для нахождения числа резонаторов ППФ

,

.

По графику [3.13, 3] определяем для данного Ω=1,99 значения Аз=30дБ, Ап,=0,406дБ, n=4.

Находим значения элементов qi из таблицы [3.4, 3] для относительной полосы прототипа

,

,

q1= q5=11,436; q2= q4=97,591; q3=137,83.

Определяем величину переходных затуханий (дБ) связанных звеньев

,

C1,5=10,94; C2,4=19,85; C3=21,42.

По данным электрического расчета определяем конструктивные размеры элементов фильтра, используя данные таблиц [3.5, 3.8, 3.10, 3].

Результаты приведены в таблице 5.1. Ширина оконечных 50 – омных полосок находится по графику [3.6, 3].

Таблица 5.1 – Геометрические размеры элементов фильтров

Параметры

ППФ1, ППФ2, ППФ3

b1,5/d

0,838

b2,4/d

0,985

b3/d

0,987

S1,5/d

0,340

S2,4/d

1,62

S3/d

1,90

Величину активных потерь в фильтре на средней частоте полосы пропускания можно определить по формуле

Значения элементов gi фильтра-прототипа нижних частот находим по таблице [3.1, 3] для Ап=0,4 дБ и n=4.

Величину Q0 нагруженной добротности центрального резонатора определяем по формуле

Значение QR=605 берем из графика [3.14, 10], а множитель η находим по формуле

6 Расчет топологии кольцевого делителя мощности

Простейшему делителю мощности - тройниковому двухканальному разветвлению на МПЛ - присущи принципиальные недостатки: отсутствие развязки выходных плеч, согласование входов в узкой полосе частот. Поэтому на практике чаще используется двухканальный синфазный направленный делитель мощности (рисунок 6.1), боковые плечи которого связаны балансным резистором R на расстоянии от точки разветвления. Волновое сопротивление линии кольца , а балластное сопротивление - . При таких значениях делитель имеет следующие свойства: при согласованных нагрузках плеч все входы делителя тоже оказываются согласованными; мощность, подводимая к плечу 3, делится поровну между плечами 1 и 2 без потерь (точки Б и В эквипотенциальны); мощность, поступающая в плечо 1 (2) проходит в плечо 3 с ослаблением в 3 дБ (вторая половина мощности поглощается в резисторе R) и не поступает в плечо 2. При подаче к плечам 1 и 2 синфазных колебаний с равными амплитудами делитель будет работать как сумматор без потерь.

Рисунок 6.1 - Кольцевой делитель мощности:

а) структурная схема; б) возможная топология.

Кольцевой делитель работает в широкой полосе частот. В частности, дБ и обеспечиваются в 36% полосе частот [14]. Активные потери в кольцевой линии незначительно ухудшают параметры делителя. Проектирование кольцевого делителя сводится к проектированию отрезков МПЛ определенной длины и волнового сопротивления, а также пленочного резистора.

Для расчета размеров делителя мощности с равным делением необходимо определить волновое сопротивление соединительных линий по формуле

,

Активное сопротивление нагрузки определяется по формуле

,

.

Радиус кольцевого участка, образованного двумя четвертьволновыми отрезками, находится следующим образом

,