Синтез некаскадного ПФ

каскадный фильтр синтез полосовой

Для начала необходимо выбрать ФНЧ прототип. Доопределяем частоты, неравномерность АЧХ, нормируем, и (т.к. аппроксимация Золотарева-Кауэра будет иметь минимальный порядок фильтра) по рис.2.7 в [1] находим прототип.

Нормируем частоты границ полос задерживания, пропускания.

Далее определяем граничную частоту фильтра-прототипа:

Выбран прототип С0320. Его параметры:

Выбираем двусторонненагруженную схему, тип "В", R1=R2=300 Ом. Тогда нормированные номиналы элементов:

Далее вычисляем коэффициент частотного преобразования "а" и реоктансно преобразуем прототип:

Далее ренормируем полученные значения согласно [1], получая номиналы элементов фильтра, и в программе MicroCAP посредством компютерного моделирования оценим соответствие характеристик полученного RLC ПФ требуемым.

На рисунке 5 представлена схема RLC ПФ, на рисунках 6 и 7 оценка его полосы подавления и прозрачности соответственно. Резистор 1ГОм в схеме присутствует для связи по постоянному току соответствующего узла, что необходимо для проведения моделирования. Как видим, характеристики соответствуют ТЗ.

Рисунок 5 - Схема в программе MicroCAP спроектированного ПФ

Рисунок 6 - Оценка полосы подавления ПФ

Рисунок 7 - Оценка полосы пропускания и неравномерности ПФ

Далее для представления схемы в виде соединения ФНЧ и ФВЧ необходимо провести преобразования Нортона согласно методике, описанной в [2] стр.222.

При этом происходит разбиение L1b и С3b на последовательное соединение двух катушек и конденсаторов соответственно. Следует отметить, что если после нахождения путем приравнивая резонансных частот полученных Г-образных контуров номиналы получившихся элементов разбиения отрицательны, следует переставить центральные последовательные контура и повторить расчет. Далее проводим преобразование Нортона для получившихся Г-образных контуров.

Проводим второе преобразование Нортона для оставшейся Г-образной цепи, объединяем элементы и получаем окончательные нормированные значения элементов схемы ПФ, полученной соединением ФНЧ и ФВЧ.

Объединяем и ренормируем элементы:

Окончательные значения фильтра ПФ на основе ФНЧ и ФВЧ, схема которого показана на рисунке 8, представлены ниже:

Рисунок 8 - Схема ПФ на основе ФВЧ и ФНЧ

Рисунок 9 - Оценка полосы подавления

Рисунок 10 - Оценка неравномерности и полосы прозрачности

Как видим, параметры полученного фильтра соответствуют ТЗ. Выполним полученный RLC ПФ на основе ФВЧ и ФНЧ с помощью конверторов импеданса. Для ФНЧ части осуществим преобразование Брутона:

Ренормируем номиналы элементов (нормированные, полученные после преобразований Нортона)

Рассчитаем ОКИ на основе методики, предложенной в [2]

Для ФВЧ части необходимо заменить катушку индуктивности имитатором импеданса (метод прямой замены)

Далее необходимо выполнить согласование импедансов ФНЧ и ФВЧ частей, так как в ФНЧ части проводилось преобразование Брутона:

Другие стьтьи в тему

Радиолокационный уровнемер УРМД 01
В НИИИС будет разработан радиолокационный уровнемер УРМД-01 5 миллиметрового (мм) диапазона длин волн для резервуарного парка углеводородного сырья и продуктов их переработки. Принцип работы уровнемера основан на излучении непрерывного ЛЧМ сигнала и измерение параметров принимаем ...

Расчет супергетеродинного приемника в диапазоне средних волн
Изобретение радиосвязи великим русским ученым А.С. Поповым в 1895 г. одно из величайших открытий науки и техники. В 1864 г. английский физик Максвелл теоретически доказал существование электромагнитных волн, предсказанное еще Фарадеем, а в 1888 г. немецкий ученый Герц эксперимент ...