МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И.Ульянова (Ленина)»

(СПбГЭТУ)

ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОНИКИ

КАФЕДРА РАДИОТЕХНИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине: ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

На тему:

КОМПЬЮТЕРНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

МИКРОВОЛНОВОГО ФИЛЬТРА НИЖНИХ ЧАСТОТ

НА ОСНОВЕ МИКРОПОЛОСКОВОЙ ЛИНИИ

Выполнил Оценка

студент гр. № 0201 Проверил

Галкин А.С. Янкевич В.Б.

Дата _______________________

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2012 г.

Содержание

1. Введение…………………………………………………………………………………3

2. Цель работы……………………………………………………………………………..3

3. Задание…………………………………………………………………………………...4

4. Алгоритм моделирования……………………………………….………………………5

5. Этапы проектирования ФНЧ…………………………………….……………………...6

6. Основные параметры МПЛ………………………………….………………………….7

7. Анализ результатов проектирования…………………………………….…………8-13

8. Расчет и оценка потерь в фильтре………………………………………….…………14

9. Расчет параметров микросборки……………………………………………………...14

10. Заключение……………………………….…………………………………………….14

11. Список литературы……………………………………………….……………………15

1. Введение

В курсовой работе предлагается решение задачи синтеза. В случае проектирования (синтеза) устройства заданными считаются его выходной параметр Y, входной Х, а искомыми все параметры X_k. Тогда, при известном уравнении, связывающем параметры Y и X с параметрами X_k, задача синтеза формулируется следующим образом:

( X_{k, k = 1, 2,...,n})= ( Y, Х ).

Задача синтеза называется обратной и имеет множество решений, поскольку теоретически множество различных комбинаций X_k может обеспечивать при заданномX требуемый параметр Y. Однако на практике из всего множества теоретических решений необходимо выбрать единственное - физически реализуемое, а это означает, что физически реализуемыми должны быть все искомые параметры X_k(они не могут быть любыми). Следовательно, при определении X_k на них должны быть наложены ограничения или так называемые условия физической реализуемости. Например, часть синтезируемых (рассчитываемых) параметров X_k не может быть больше или меньше наперед заданных значений. В то же время, ряд искомых параметров может выбираться исходя из опыта или просто из соображений здравого смысла. В этом случае общее число искомых параметров уменьшается, что упрощает решение задачи. Накладываемые на X_k ограничения позволяют синтезировать устройство с оптимальными параметрами в соответствии со сформулированными критериями оптимальности, например: минимальными массогабаритными характеристиками, минимальной стоимостью и т. д., при условии, что физически реализованное (изготовленное) устройство будет обеспечивать заданный выходной параметр Y с требуемой точностью. Таким образом, теоретическая задача синтеза на практике формулируется как задача оптимального проектирования.

2. Цель работы

Целью работы является проектирование фильтра нижних частот на основе микрополосковой линии (определение продольных и поперечных величин всех его элементов). Основной задачей будет нахождение наиболее оптимальной модели фильтра, удовлетворяющего заданным характеристикам (задача синтеза).

3. Задание

Тип амплитудно-частотной характеристики (АЧХ): максимально-плоская характеристика

fП,ГГц	fЗ,ГГц	AП,дБ	AЗ,дБ	Z0,Ом
3	3,2	2,5	27	75

Рис.1 Заданная АЧХ

Коэффициент прямоугольности заданной АЧХ:

4. Алгоритм моделирования

В качестве основного инструмента используется специальная учебная программа SILFIL.

На первом этапе проектирования рассчитываются число элементов фильтра n и все ( k = 1, 2,...,n ) схемы‑прототипа, реализующие заданную АЧХ. Схема-прототип – это замена реальной структуры ее эквивалентной схемой с сосредоточенными параметрами. Такая замена возможна, поскольку в реальной структуре имеет место пространственное разделение электрического и магнитного полей. В продольно‑однородной МПЛ с неизменной по длине линии шириной W полоска электромагнитное поле также продольно‑однородно, т. е. пространственного разделения электрического и магнитного полей не происходит. Таким образом, каждый из указанных отрезков МПЛ эквивалентен соответственно индуктивности или емкости схемы‑прототипа, отмеченным на рис.2 в виде так называемых обобщенных нормированных параметров (проводимостей) , k = 1,2,...,n. По этим параметрам можно осуществить обратное преобразование с целью реализации в виде отрезков МПЛ с искомыми значениями W_в(Z_в) и W_н(Z_н).

Рис.2 Фильтр-прототип