5. Расчет и оценка потерь в фильтре
Важной
характеристикой спроектированного
фильтра МПЛ являются потери энергии
электромагнитного поля распространяющейся
волны, определяемые коэффициентом
затухания
на единицу длины линии, измеряемым в
Дб/м:
где
-
коэффициент затухания в металлическом
полоске;
-
коэффициент затухания в диэлектрике
подложки;
- коэффициент затухания вследствие
излучения.
Потери энергии на излучение составили 5,4Е-10 Дб.
Для расчета
потерь в полоске была выбрана его толщина
из условия
,
где
-
глубина проникновения поля в металл
(глубина скин-слоя), и равная 0,001мм. Таким
образом, потери в полоске составили
0,059 Дб.
Потери в диэлектрике фильтра (с учетом выбранного материала и тангенса диэлектрических потерь) составили 0,012 Дб.
В результате, суммарные потери в фильтре составили величину порядка 0,0682 Дб, что позволяет судить о незначительной степени искажения выходной АЧХ.
Расчет параметров микросборки.
Микросборка представляет собой законченный микроволновый узел (модуль), состоящий из подложки с нанесенной на неё схемой спроектированного фильтра (платы), помещенной в корпус с коаксиально-полосковыми переходами (КПП), предназначенными для включения платы во внешнюю цепь (микроволновый тракт).
Плата изготавливается на основе подложек, как правило, прямоугольной формы с шириной аи длинойb.
Ширина аподложки с целью минимизации
краевых эффектов выбирается из условия
.
Примема= 100 мм.
Длина bподложки должна быть больше общей длиныlфильтра, причем разница между ними определяет длинуl0подводящих полосков:
.
Для спроектированного ФНЧ на МПЛ:
l= 189,306 мм,
b= 200 мм,
l0= 5,347 мм,
а = 100 мм.
Чертеж платы со схемой спроектированного фильтра прилагается в графическом материале.
Заключение.
В результате работы спроектирован микроволновый фильтр нижних частот на основе микрополосковой линии. Из трех представленных вариантов, был выбран самый приемлемый, изготовленный на подложке из поликора.
С учетом всех результатов анализа можно говорить о том, что спроектированный фильтр является оптимальным по своим характеристикам.
Суммарные потери в фильтре составили величину порядка 0,0674 Дб, что позволяет судить о незначительной степени искажения выходной АЧХ.
Список литературы.
Тихомиров В.Г., Янкевич В.Б. Модернизация учебного программного средства «SILFIL» // Вопросы исследования электронных приборов и устройств. СПб, 1996. С. 50-55 (Изв. ГЭТУ. Вып. 494).
Справочник по расчету и конструированию СВЧ полосковых устройств / Под ред. В.И. Вольфмана. М.: Радио и связь, 1982.
Проектирование СВЧ устройств с помощью ЭВМ: Учеб. Пособие / Под ред. А.Д. Григорьева; ЛЭТИ. Л., 1987.
Матей Д.Л., Янг Л., Джонс Е.М.Т. Фильтры СВЧ, согласующие цепи и цепи связи. Т.1. М.: Связь, 1971.
5. Компьютерное проектирование микроволнового фильтра нижних частот на основе ууумикрополосковой линии: Методические указания к выполнению курсовой работыууупо дисциплине «Основы электродинамики» / Сост. Тихомиров В.Г., Янкевич В.Б.;уууСПбГЭТУ ЛЭТИ. СПб, 1988.