Фильтры типа "m".

Достоинством фильтров типа "к" является простота конструкции. Недостаток: согласование с нагрузкой происходит только на частоте равной нулю, на всех остальных частотах они не согласовываются, следовательно в нагрузку не передается максимальная мощность, кроме того переход от полосы прозрачности к полосе непрозрачности является плавным.

Фильтры типа " m" получаются из фильтров типа "к" переносом части Z1 в параллельную ветвь, m характеризует ту часть Z1, которая остается в последовательной ветви. У фильтра типа m резонанс возникает на частотах в зависимости от значения т. Причина возникновения резонанса в том, что параллельная ветвь представляет собой последовательный колебательный контур, сопротивление которого при резонансе равно нулю и шунтирует выход фильтра: напряжение на выходе становится равным нулю. Чем меньше m, тем резонансная частота ближе к частоте среза и, следовательно, круче характеристика затухания.

Аналогично строится ФВЧ.

Фильтры "r-c".

На низких частотах, где размеры катушек очень велики применяют вместо индуктивности - резистор. На низких частотах размеры катушки велики, следовательно, добротность мала. Кроме того, в целях микроминиатюризации предпочтительнее использовать резисторы, вместо катушки индуктивности. Фильтры НЧ по своему назначению разделяются на ФНЧ, ФВЧ, ПФ, РФ.

Цепи с распределенными параметрами.

К ним относятся двухпроводные линии, волноводы и объемные резонаторы. Они применяются для передачи электромагнитной энергии от передатчика к антенне, от антенны к приемнику. Двухпроводные линии применяются для передачи энергии во всех диапазонах, кроме сантиметрового. В сантиметровом диапазоне для передачи энергии применяются волноводы. Двухпроводные линии используются в качестве колебательной системы метрового и дециметрового диапазонов. В диапазоне сантиметровых волн в качестве колебательной системы используются объемные резонаторы или отрезки волновода. Цепи с распределенными параметрами называются так потому, что индуктивность и емкость не сконцентрированы, а распределены по длине линии или волновода. Двухпроводные линии.

Представляют собой два параллельно расположенных медных провода, а также называют длинными линиями, т.к. их длина соизмерима или больше длины волны передаваемых колебаний. Двухпроводные линии могут быть воздушными у которых провода опираются на диэлектрические подставки. Провода могут быть расположены в металлической оплетке с диэлектрическим заполнением. Могут быть коаксиальными. Могут опираться на диэлектрические вставки или пространство между проводами может быть сплошь заполнено диэлектриком. Такие линии называются кабелем, они позволяют скручивание кабеля. Линия с распределенными параметрами может быть представлена как последовательное соединение последовательных контуров. Емкость первого контура заряжается от источника и разряжается через вторую ячейку и т.д., т.е. процесс распространения электромагнитной энергии может быть представлен как последовательный разряд и заряд конденсаторов через элементарные усилители.

Параметры двухпроводных линий.

Характеризуются первичные и вторичные параметры.

Первичные параметры:

1. Погонная индуктивность.

2. Погонная емкость.

3. Погонное сопротивление.

4. Погонная проводимость.

Параметры зависят от качества материалов полупроводников, т.е. их магнитной проницаемости и удельного сопротивления их диэлектрика. Вторичные параметры: определяют качество переходного процесса происходящего в двухпроводной линии при распространении их электромагнитной волны. К ним относятся: волновое сопротивление, скорость распространения и коэффициент распространения. Волновое сопротивление в общем случае является комплексной величиной.

Для ВЧ выполняются такие условия:

Скорость распространения электромагнитной энергии

Для проводов с воздушным диэлектриком

Для проводов с диэлектрическим заполнением

Е - диэлектрическая проницаемость диэлектрика

jj, - магнитная проницаемость проводов

Коэффициент распространения является комплексной величиной

у - коэффициент затухания р - коэффициент фазы Через первичные параметры:

Режим бегущих волн.

Наблюдается в линии бесконечной длины или в линии конечной длины нагруженной на сопротивление равное волновому сопротивлению.

Характеризуется тем, что амплитуда колебаний в любой точке линий постоянна, т.е. если вдоль линии перемещать прибор измеряющий амплитуду, его показания будут неизменными.

Рассмотрим возникновение бегущей волны в линии.

В момент времени t=0 к линии подключен генератор Uгeн=Umcosωt, следовательно, в нулевой точке U=Um. Через время t/4, это напряжение переместится на расстояние λ/4. За время t/2 точка Um переместиться на расстояние λ/2. За время 3t/4 точка Urn переместиться на расстояние Зλ/4. За время t эта точка переместиться на расстояние λ. В каждом сечении линии колебания будут изменяться по синусоиде с постоянной амплитудой.

В любой фиксированный момент времени U и I распределены вдоль линии по закону синусоиды. С течением времени синусоидальное распределение U и I перемещается вдоль линии слева направо образуя падающие бегущие волны. В любом сечении линии U и I совпадают по фазе. Im и Um в любом сечении линии постоянны, а их отношения равны Zв=Umx/lmx. Поэтому если нагрузить линию на R=Zв, то в линии сохраниться режим бегущих волн и вся энергия падающей волны будет поглощаться нагрузкой.