26.Фильтры на различных типах линий передач. Конструкции, электрические параметры, применение.

Фильтр-устройство для выделения желательных компонент спектра и/или подавления нежелательных.

Фильтры представляют собой пассивные 4 – полюсники, основной характеристикой которых является фильтрация - фильтрация вносимых потерь или фильтрация рабочего затухания.

В зависимости от поведения функции можно ввести классификацию фильтров:

1) ФНЧ

2) ФВЧ

3) ПФ

4) ЗФ

Фильтры:

• Аналоговые и цифровые

• Пассивные и активные

• Линейные и нелинейные

• Рекурсивные и нерекурсивные

По пропускаемости:

• Низких частот

• Высоких частот

• Полосно-пропускающий

• Полосно-заграждающий

• Фазовый

Фильтры с распределенными параметрами (фильтры свч).

На сверхвысоких частотах сосредоточенные элементы (конденсаторы и катушки индуктивности) практически не используются, так как с ростом частоты их типичные для этого диапазона номиналы, а следовательно и габариты, уменьшаются настолько, что изготовление их становится невозможным. Поэтому применяются так называемые линии с распределёнными параметрами, в которых индуктивность, ёмкость и активная нагрузка равномерно или неравномерно распределены по всей линии. Так, элементарный ФНЧ, рассматриваемый в предыдущем разделе, состоит из двух сосредоточенных элементов, представляющих собой резонатор - в случае же распределённых параметров фильтр будет состоять из одного элемента-резонатора (например отрезка полосковой линии или металлического стержня).

Конструкции свч фильтров весьма разнообразны, и выбор конкретной реализации зависит от предъявляемых требований к устройству (значений рабочих частот, добротность, max затухание в полосе задерживания, расположение паразитных полос пропускания).

Проектирование фильтров на распределенных параметрах является достаточно сложным процессом, состоящим из двух этапов: получение электрических параметров, исходя из требований к устройству, получение габаритных параметров из полученных электрических. Ф используются в силовых электрических цепях для гашения помех, сглаживания пульсаций напряжения после выпрямителя. Так же в звуковой аппаратуре в многополосных эквалайзерах для корректировки АЧХ для разделения сигналов по частотам.

27.Вентиль. Конструкции, электрические параметры, применение.

В – общее название для устройств, сопротивление которых зависит от направления протекающего через них тока ( или полярности приложенного напряжения). Можно представить как ключ, который замыкается при одной полярности приложенного к нему напряжения, и размыкается при другой. У идеального вентиля проводимость при одном направлении тока бесконечна, в другом – равна нулю. В реальности сопротивление приборов, используемых в качестве вентиля, может быть не только конечным, но и может зависеть от величины напряжения на них и проходящего через них тока.

Вентили могут быть управляемыми и неуправляемыми. Управляемый отличается тем, что его откр/закр управляет не только приложенное напряжение, но и сигнал, подаваемый на дополнительный управляющий вход.

Вентили применяются для поглощения отраженных волн в ЛП, улучшая тем самым согласование различных элементов цепи.

Параметры:

1. Затухание волн в прямом напр

2. Затух в обр

3. Полоса частот

4. Ксв

5. Тип и размеры волноводного тракта

Вентиль представляет собой устройство СВЧ, пропускающее без потерь мощность в прямом направлении со входа на выход и полностью поглощает мощность СВЧ, подведенную к его выходу. На эквивалентной схеме вентиль отображается в виде невзаимного четырехполюсника и имеет матрицу рассеяния вида:

0 0

e^-iφ 0

где φ – фазовый сдвиг, вносимый вентилем при прохождении волны со входа 1 на вход 2. Видно, что матрица рассеяния вентиля – несимметрическая и не унитарная. Следовательно, вентиль является невзаимным устройством СВЧ с потерями. Наибольшее распространение на практике получили резонансные вентили, вентили со смещением поля и поляризационные вентили.

Резонансный вентиль на прямоугольном волноводе с волной Н₁₀ состоит из ферритовой пластинки 1, размещенной параллельно продольной оси волновода на таком расстоянии от его узкой стенки, где амплитуды продольной и поперечной составляющих магнитного поля равны. В этом сечении вектор магнитного поля вращается в плоскости Н в направлении, задаваемом направлением распространения волны.

Поперечное подмагничивающее поле Н₀ создается постоянным магнитом 2. В основу работы такого вентиля положен эффект ферромагнитного резонанса. Для падающей волны в месте расположения феррита вектор магнитного поля вращается против часовой стрелки, что соответствует волне левого вращения. Такая волна распространяется по волноводу с ферритом практически без потерь. Отраженная волна в месте расположения феррита имеет вектор магнитного поля правого вращения и интенсивно поглощается ферритом. Диэлектрическая пластина 3 предназначена для расширения рабочей полосы частот вентиля. Недостатком резонансного вентиля является большая напряженность подмагничивающего поля Н₀ и, следовательно, большой вес постоянного магнита и самого вентиля.

Этот недостаток в значительной степени устраняется в вентилях, построенных на основе эффекта смещения поля. Конструктивно он выполняется так же, как и резонансный вентиль. Отличие состоит в том, что вместо диэлектрической пластины 3 боковая поверхность феррита покрыта радиопоглощающей пленкой.

Вентили используются как элементы развязки в трактах СВЧ, например, для устранения вредного воздействия отраженной волны на генератор СВЧ-колебаний.

КОРОТКО: Пропускает в одну и не пропускает в др. Принцип действия вентилей основан на том, что намагниченная ферритовая пластина является невзаимной средой. То есть при прямом прохождении волны вектор ее поляризации поворачивается из положения А в положение А΄, а при обратном прохождении, он не возвращается в исходное положение А.