4.4 Протокол проектирования фильтра на сапфирите при волновом сопротивлении 75 Ом
Для сравнения представим фильтр нижних частот типа МПХ при волновом сопротивлении подводящих полосков 75 Ом.
Тип АЧХ ................................... : МПХ
Граничная частота полосы пропускания, (ГГц) : 6.00
Граничная частота полосы заграждения, (ГГц) : 6.30
Затухание в полосе пропускания, (дБ) ...... : 2.50
Затухание в полосе заграждения, (дБ) ...... : 27.00
Волновое сопрот. подводящих полосков, (Ом) : 75.0
РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ :
Относит. диэл. проницаемость подложки ..... : 9.30
Высота подложки, (мм) ..................... : 0.50
Количество элементов фильтра .............. : 67
Волнов. сопрот. высокоомного элемента, (Ом) : 159.2
Волнов. сопрот. низкоомного элемента, (Ом) : 62.0
ПОПЕРЕЧНЫЕ РАЗМЕРЫ ЭЛЕМЕНТОВ ФИЛЬТРА :
Ширина подводящих полосков, (мм) ........ : 0.194
Ширина высокоомного элемента, (мм) ........ : 0.008
Ширина низкоомного элемента, (мм) ........ : 0.320
ДЛИНЫ ЭЛЕМЕНТОВ ФИЛЬТРА :
1 - 0.06 мм 2 - 0.08 мм 3 - 0.25 мм 4 - 0.52 мм
5 - 0.37 мм 6 - 0.97 мм 7 - 0.48 мм 8 - 1.40 мм
9 - 0.59 мм 10 - 1.82 мм 11 - 0.69 мм 12 - 2.22 мм
13 - 0.79 мм 14 - 2.60 мм 15 - 0.89 мм 16 - 2.95 мм
17 - 0.98 мм 18 - 3.27 мм 19 - 1.06 мм 20 - 3.56 мм
21 - 1.13 мм 22 - 3.82 мм 23 - 1.20 мм 24 - 4.05 мм
25 - 1.25 мм 26 - 4.23 мм 27 - 1.30 мм 28 - 4.38 мм
29 - 1.33 мм 30 - 4.48 мм 31 - 1.35 мм 32 - 4.54 мм
33 - 1.37 мм 34 - 4.57 мм 35 - 1.37 мм 36 - 4.54 мм
37 - 1.35 мм 38 - 4.48 мм 39 - 1.33 мм 40 - 4.38 мм
41 - 1.30 мм 42 - 4.23 мм 43 - 1.25 мм 44 - 4.05 мм
45 - 1.20 мм 46 - 3.82 мм 47 - 1.13 мм 48 - 3.56 мм
49 - 1.06 мм 50 - 3.27 мм 51 - 0.98 мм 52 - 2.95 мм
53 - 0.89 мм 54 - 2.60 мм 55 - 0.79 мм 56 - 2.22 мм
57 - 0.69 мм 58 - 1.82 мм 59 - 0.59 мм 60 - 1.40 мм
61 - 0.48 мм 62 - 0.97 мм 63 - 0.37 мм 64 - 0.52 мм
65 - 0.25 мм 66 - 0.08 мм 67 - 0.06 мм
Суммарная длина элементов фильтра, (мм) ... : 124.492
РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗА ПОТЕРЬ В ФИЛЬТРЕ :
Тангенс угла диэл. потерь подложки, ..... : 0.0001
Обьемная проводимость полоска,(1/(Ом*М))... : 5.80*10E7
Толщина полоска, (мм) ..................... : 0.008
На частоте 6 ГГц общие потери 0.231 дБ, из них
в полоске фильтра, (дБ) ........... : 0.2164
в подложке фильтра, (дБ) ........... : 0.0146
на излучение, (дБ) ........... : 0.0000
как мы можем убедиться, потери в таком фильтре минимальны, однако существует огромное количество недостатков. В первую очередь это значительная длина фильтра и огромный разброс длин его элементов.
АЧХ такого фильтра:
5. .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= 80 мм.
Длина bподложки должна быть больше общей длиныlфильтра, причем разница между ними определяет длинуl0подводящих полосков:
.
Для спроектированного ФНЧ на МПЛ:
l = 57,297 мм,
b = 60 мм,
l0= 1,35 мм,
а= 50 мм.
Чертеж платы со схемой спроектированного фильтра прилагается в графическом материале.