Главная > Разное > Техническая электродинамика
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

14.8. Частотные фильтры

ПОСТАНОВКА ВОПРОСА

Электрический фильтр представляет собой линейный двухплечий узел, обладающий резко выраженной частотной избирательностью. В полосе пропускания (прозрачности) ослабление фильтра не должно превышать при практически линейной фазочастотной характеристике коэффициента передачи В полосе заграждения (непрозрачности) его ослабление не может быть менее

Рис. 14.26

По взаимному расположению полос пропускания и заграждения фильтры, как известно, делятся на четыре вида: фильтры нижних и верхних частот, полосовые и режекторные. Наибольшее распространение в. технике свч получили полосовые фильтры. Частотная характеристика такого фильтра показана на рис. 14.26: полоса пропускания полосы заграждения занимают диапазон частот от до и от Для того чтобы промежуточные области, где были узкими, необходимы крутые скаты амплитудно-частотной характеристики фильтра за границами полосы пропускания.

Фильтр свч (рис. 14.27) представляет собой цепь из включенных в тракт последовательно двухплечих (проходных) объемных резонаторов, так как обычно один резонатор не может обеспечить выполнения поставленных требований. Такие фильтры называют многозвенными или лестничными по аналогии с соответствующими низкочастотными схемами. Обычно вход и выход фильтра одинаковы по конструктивным размерам и характеристическим сопротивлениям. Собственные потери в резонаторах

относительно малы, поэтому сигнал, пришедший в полосе заграждения, почти полностью отражается обратно к источнику, а ослабление фильтра в полосе пропускания незначительно (обычно порядка десятых долей децибела). Каждый резонатор можно представить в виде одной - либо двух сосредоточенных реактивностей, включенных в основной тракт.

Рис. 14.27

Поэтому явления в фильтре можно рассматривать следующим образом.

Волна, попадающая в фильтр, многократно отражается от реактивностей. В полосе пропускания соотношение между коэффициентами отражения и прохождения таково, что на выходе фильтра все прошедшие волны складываются в фазе. В полосе заграждения, наоборот, складываются в фазе отраженные волны и практически вся энергия отражается.

Основные параметры резонаторов одинаковы во всех частотных диапазонах, что позволяет при построении фильтров свч использовать хорошо разработанную общую теорию электрических фильтров, разбивая решение задачи на два этапа: расчет низкочастотного аналога и определение параметров объемных резонаторов и соединительных линий, эквивалентных низкочастотной схеме.

Основные обозначения: средняя частота полоса пропускания добротность

Нормированную частоту определим так, чтобы при при По аналогии с (11.7) запишем

Полученное приближенное равенство справедливо при

Нормированные частоты на краях полосы заграждения

могут отличаться по модулю. Труднее получить высокое ослабление при малых Поэтому в дальнейшем считаем и равным минимальному из полученных выше значений Так как модуль ослабления узла удобно вместо ввести следующие величины, характеризующие превышение ослабления над единицей:

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление