Фільтри типу к

Перевагою фільтрів типу К є безперервне зростання загасання в міру віддалення в смугу заважання і простота схеми.

Найбільш простими за схемою є Г-образні напівланки. Однак отримання більшого загасання і симетрії схеми часто застосовуються Т або П-образні ланки.

Схеми, характеристики загасання, пропускання і деякі розрахункові формули для фільтрів типу К наведені в таблиці 1.

Загасання П-подібних ланок фільтрів будь-якого типу можна визначити за графіком, наведеним на рис.1, через частотний параметр х, значення якого визначається за формулами таблиці 1.

Рис.1. Крива для розрахунку загасання в смузі заважання ланок фільтрів

типу К

При розрахунку фільтрів типу К необхідно враховувати, що затухання Г-образної півланки в два рази менше, ніж ланки, величина К (номінальний хвильовий опір) береться рівним опору навантаження.

Хвильовий опір Т-образних ланок у смузі заважання в міру віддалення від частот зрізу збільшується, а П-подібних ланок зменшується. Отже, Т-подібні ланки не шунтують струми з частотами, що лежать поза смугою пропускання, а П-образні, навпаки, шунтують.

При проектуванні смугових фільтрів, у яких відношення частот зрізу більше двох, тобторекомендується використовувати послідовне з'єднання ланок фільтрів верхніх частот(з частотою зрізу f1) і нижніх частот(з частотою зрізу f2).

Істотним недоліком фільтрів типу К є невелика крутизна схилів характеристики загасання,внаслідок чого вони мають малу вибірковість. Для усунення зазначеного рекомендується послідовно з'єднувати кілька ланок.

Фільтри типу m

Недоліки, властиві фільтрам типу К, можна усунути, застосовуючи фільтри, складніші за схемою. Так як елементи і електричні характеристики таких фільтрів визначаються розрахунковим параметром m, то вони отримали назву фільтрів типу m.

Характеристика загасання фільтрів типу m може мати значно більшу крутизну схилів, ніж у фільтрів типу К. Загасання цих фільтрів на певних частотах досягає нескінченно великої величини (практично максимальної величини), після чого зменшується. Ці частоти називаються частотами безкінечного загасання і позначаються.

Частотна залежність хвильового опору фільтрів типу m може бути більш постійною, ніж у фільтрів типу К. Отже, фільтри типу щ можуть забезпечити краще узгодження з навантаженням, чим фільтри типу К.

Характеристики загасання фільтрів нижніх і верхніх частот типу m для різних значень m наведені на рис.2. Із малюнка видно, що чим менше величина m, тим більше крутість схилів характеристики загасання, але при цьому більше зменшення загасання після частоти нескінченного загасання.

Величини параметра m і елементів фільтрів визначаються за формулами, наведеними в таблиці 2. Наближена величина загасання фільтрів нижніх і верхніх частот без обліку втрат визначається по кривих.

Рис.2. Характеристики загасання фільтрів типу m верхніх і нижніх частот

Таблиця 2

Тип фільтра	Схеми фільтрів	Характеристика загасання	Розрахункові формули
Низьких частот
Високих частот
Смуговий симетричний

Щоб отримати більш постійний хвильовий опір у смузі пропускання рекомендують обирати m=0,6.

Для збільшення загасання після частоти нескінченного загасання фільтрів типу m на практиці застосовують складні схеми фільтрів, що складаються з послідовно з`єднаних ланок типу m i K.

Рис.3. Два із можливих варіантів складних фільтрів низьких частот

Рис.4. Спрощенні схеми фільтрів низьких частот, наведених на рис.3

Загасання цих фільтрів (рис.5) дорівнює сумі загасань послідовно з`єднаних ланок. При цьому кількість і тип ланок визначається конкретними вимогами, що висуваються до електричних характеристик фільтрів.

Щоб отримати добре узгоджені фільтри з опором навантажень, необхідно в залежності від конкретних вимог включати на кінцях півланки фільтрів типу m. Ці півланки отримали назву узгоджуючих.

Рис.5. Характеристика загасання фільтра нижніх частот, що складається з однієї ланки К і однієї ланки m

Для прикладу на рис.3 наведені дві можливі схеми фільтрів нижніх частот з узгоджуючими напівланками. Після вибору схеми і розрахунку елементів ланок проводиться об`єднання послідовно чи паралельно включених елементів, в результаті чого отримуємо спрощені схеми, наведені на рис.4. Ці схеми еквівалентні відповідним схемам рис.3.