3. Основной расчёт.

3.1. Расчёт входной цепи.

Дано:

МГц; МГц; МГц; SЗК=50 дБ дБ

Входная цепь приёмника – это фильтр, обеспечивающий избирательность по зеркальному каналу. Ввиду высокой рабочей частоты приёмника применим фильтр с полуволновыми разомкнутыми резонаторами. ВЦ реализуем на микрополосках для уменьшения габаритов приёмника и увеличения экономической выгоды.

Частотную характеристику фильтра будем аппроксимировать полиномом Чебышева, так как она обеспечивает более крутые склоны при меньшем числе звеньев фильтра по сравнению с баттервортовской характеристикой. Это означает, что суммарное затухание в полосе пропускания будет тоже наименьшим. Пульсация на вершине дБ.

Зеркальный канал приёма:

Полоса запирания фильтра:

Выберем полосу пропускания преселектора больше по сравнению с полосой пропускания приёмника, например:

Тогда:

Так как преселектор состоит из ВЦ и УРЧ, то заданную избирательность можно перераспределить между ними так, чтобы избирательность ВЦ составляла 45 дБ. По графику определим число резонаторов:

Рисунок 2.

В этом случае из графика n=4 (число резонаторов). С запасом по ослаблению (S_ЗК=60 дБ) n=5.

Рассчитаем электрические характеристики ВЦ при n=4. Обобщённые параметры прототипа:

g₀=1

g₁=0.76

g₂=1.84

g₃=1.84

g₄=0.76

g₅=1

Относительная полоса пропускания:

Пусть волновое сопротивление входного тракта Ом (т.е. Сименс). Зная это, можно рассчитать параметры инверторов проводимости:

Найдем волновое сопротивление для чётного и нечётного типов колебаний:

В качестве диэлектрической подложки выберем ситалл с относительной диэлектрической проницаемостью ; тангенс угла диэлектрических потерь .

Определяем : где q=0.55…0.85. Если q=0.75, то

Тогда:

Определим конструктивные параметры фильтра. По номограммам, приведённым в приложении 1, найдём нормированную ширину полосок и расстояние между ними :

Принимая поперечный размер фильтра b=10 мм, получим, что:

Уточним значение :

Определим длины полосок (резонаторов) по формуле:

где d₀ – укорочение резонатора за счёт его краевой емкости.

Полная длина полоски:

Эскиз фильтра приведён в приложении 3 (рисунок 5).

Рассчитаем потери фильтра в полосе пропускания.

Определим потери в диэлектрике:

Определим потери в проводниках:

где значение определяем по графику при и .

Добротность микрополосковой линии:

С учетом потерь на излучение рассчитаем ненагруженную добротность резонатора:

Соответственно затухания равны:

Отсюда можно рассчитать потери фильтра в полосе пропускания по формуле: