Задание 4

Проектирование ППФ 5ого порядка

Техническое задание

Синтезировать полосно-пропускающий фильтр;

Добиться минимальной переходной полосы между полосой пропускания и полосами заграждения;

Построить АЧХ и КСВН, ФЧХ, ГВЗ и определить его неравномерность, Zeven и Zodd;

Исследовать зависимость потерь (дБ) на частоте среза от добротности элементов схемы;

КСВН в полосе пропускания должен быть не более 1,2;

Уровень затухания в полосе заграждения не менее 20 дБ;

Исходные данные и расчет

fцентр = 110 МГц

fпп = 28,6 МГц

fв = 124,3 МГц

fн = 95,7 Мгц

Rн = 50 Ом

Принципиальная электрическая схема с оптимизированными параметрами (симметричная):

Оптимизированные параметры элементов:

C1=9,3 пФ

C2=35,56 пФ

C3=26,65 пФ

C4=18,36 пФ

C5=13,32 пФ

L1=207,48 нГн

L2=137,94 нГн

L3=72,35 нГн

L4=133,51 нГн

L5=81,27 нГн

R = 50 Ом

График АЧХ и КСВН:

КСВН АЧХ

График ФЧХ:

График ГВЗ:

Неравномерность ГВЗ = 8,104 – 6,803 = 1,301 нс

Зависимость потерь на частоте среза от добротности элементов в логарифмическом масштабе:

Графики Zeven и Zodd:

Параметры	Требования ТЗ	Фактические данные
Центральная частота, МГц	110	110
Ширина полосы пропускания, МГц	28,6	27,8
Нижняя граничная частота полосы заграждения, МГц		78,9
Верхняя граничная частота полосы заграждения, МГц		145
Уровень затухания в нижней полосе заграждения, дБ	-20	-20
Уровень затухания в верхней полосе заграждения, дБ	-20	-20
Переходная полоса, МГц		17,2
КСВН в полосе пропускания	1,2	1,2
Неравномерность ГВЗ в полосе пропускания, нс		1,301

Выводы о выполнении требований ТЗ и полученных результатах:

По результатам синтеза полосно-пропускающая фильтра пятого порядка добились минимальной переходной полосы между полосой пропускания и полосами заграждения (17.2 МГц) и можно сделать вывод, что требования ТЗ выполняются и параметры ФНЧ оптимизированы успешно.

Потери на частоте среза увеличиваются с уменьшением добротности.

Неравномерность ГВЗ 1.301 показывает, что фильтр искажает форму импульсов меньше, чем ФНЧ и ФВЧ пятого порядка.

Задание 5

Исследование частотных характеристик и параметров фильтров на ПАВ в

среде S2VNA (Планар)

Цель работы:

Ознакомиться с работой в программном продукте S2VNA (Планар). Исследовать частотные зависимости S-параметров образцов фильтров на ПАВ.

Проанализировать полученные результаты и сделать выводы о характеристиках фильтров.

Ход работы:

Согласно варианту 3, выбрали файл "70B2 QSPUDT LT"

Определим значения частоты по уровню затухания -30 дБ и значения частоты полюсов рабочего затухания, определим минимальные уровни затухания в полосе заграждения выше и ниже полосы пропускания

Графики частотных зависимостей S21 и S11:

Определим неравномерность ГВЗ в полосе пропускания, установив маркеры на частоты границ полосы пропускания и ее середины и затем выбрав те из них, между которыми будет максимальная разница по значению ГВЗ

ГВЗ и S11:

Центральная частота фильтра f_ЦЕНТР = 69.981563 МГц

Ширина полосы пропускания f_ПП = 2.0783833 МГц

Нижняя граница полосы пропускания f_Н = 68.942372 МГц

Верхняя граница полосы пропускания f_В = 71.020755 МГц

Минимальные потери в полосе пропускания -6.8805 дБ

К_П30 = 1.57

К_{П МИН} = 2.01

Неравномерность ГВЗ = 174.1 нс

Вывод:

По результатам выполнения задания ознакомились с работой в программном продукте S2VNA (Планар), исследовав частотные зависимости S-параметров образцов фильтров на ПАВ.

По графику ГВЗ фильтра (Неравномерность ГВЗ = 174.1 нс) можно сделать вывод, что фильтр имеет значительную неравномерность. Такой фильтр сильно искажает формы импульсных сигналов.