- •1. Задание к курсовому проекту.
- •2. Введение.
- •3. Описание структурной схемы.
- •4. Проектирование гун. Исследование фазового шума, температурной нестабильности частоты и мощности генерируемого сигнала.
- •6. Проектирование фнч.
- •7. Проектирование генератора модулирующей частоты.
- •Требования к источнику питания
6. Проектирование фнч.
Электрическим фильтром называется пассивная линейная цепь с резко выраженной частотной избирательностью. Фильтры широко применяются в радиотехнических системах для частотной селекции нужного сигнала на фоне других сигналов или помех.
В диапазоне СВЧ фильтр представляет собой линию передачи, включающую неоднородности, согласованные в определенной полосе частот и резко рассогласованные вне этой полосы. В этом смысле работа фильтра похожа на работу широкополосного согласующего устройства (иногда фильтр используется для широкополосного согласования.) Для уменьшения потерь в полосе пропускания фильтр должен выполняться из реактивных элементов. Главным параметром фильтра является его частотная характеристика.
Главным назначением фильтров является подавление одних частотных составляющих сигнала и пропускание других. Частотная характеристика фильтра есть кривая зависимости затухания в нем от частоты. Фильтры различают: ФНЧ – фильтр нижних частот; ФВЧ – фильтр верхних частот; ППФ – полосно-пропускающий фильтр; ПЗФ – полосно-заграждающий фильтр. При построении гибридных и интегральных схем СВЧ обычно используют несимметричные полосковые линии. Фильтры из отрезков несимметричной полосковой линии очень технологичны и почти не нуждаются в настройке при использовании достаточно точной методики расчета конструкции.
Существующие фильтры подразделяют на четыре основных класса: с максимально плоской характеристикой; с чебышевской характеристикой; фильтры, состоящие из идентичных звеньев и фильтры с эллиптическими характеристиками.
Фильтр нижних частот из отрезков микрополосковой линии показан на рисунке 11.
Секции фильтра нижних частот имеют одинаковую фазовую длину, но разные волновые сопротивления. Фильтры подобного типа используются в диапазоне частот от 1 до 10 ГГц.
Рисунок 11. Фильтр нижних частот из отрезков микрополосковой линии.
Исходными данными при расчёте фильтра нижних частот являются:
Максимальное затухание в полосе пропускания Az=1дБ
Подавление второй гармоники не менее An=30 дБ;
Начало полоса задержания: f2=10,5 ГГц
Частота среза: f3=11,5 ГГц.
КСВ: 1,5.
Выбор материала диэлектрика и толщины подложки производится исходя из требований, предъявляемых к конечному устройству, экономических соображений, материалов, применяемых при производстве остальных узлов устройства. Руководствуясь техническим заданием, рассчитаем ФНЧ на диэлектрике из плавленого кварца и подложке толщиной 0.35 мм.
Толщина подложки h=0.35.
Диэлектрическая проницаемость εr=9.8
Число секций ФНЧ n принимается ближайшему большему нечетному значению к рассчитанному по формуле
В данном случае n=5.
Из КСВ, n и соотношения
=0.1 по таблице 2 выбираются нормированные сопротивления первых n/2+1 секций. Остальные берутся по формуле
Таблица 2. Величины нормированных сопротивлений.
Эффективная диэлектрическая проницаемость
В результате данных расчетов имеем нормированные геометрические размеры li и Wi секций, соответствующих ФНЧ с заданными характеристиками.