Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
По курсовику.docx
Скачиваний:
2
Добавлен:
08.08.2019
Размер:
1 Mб
Скачать

2.2. Методика синтеза фильтров по характеристическим параметрам

2.2.1. Основные положения синтеза по характеристическим параметрам

Обоснование основных расчетных соотношений этого метода синтеза следующее.

Рассматривается линейный четырехполюсник, для его описания используется система -параметров:

, (8)

,

где – напряжение и ток на входе четырехполюсника, – напряжение и ток на выходе четырехполюсника.

Определяются коэффициенты передачи для произвольного (согласованного или несогласованного) режима:

, (9)

, (10)

где – сопротивление нагрузки (в общем случае комплексное).

Для произвольного режима вводится постоянная передачи ( ), ослабление ( ), фаза ( ):

. (11)

Ослабление в неперах определяется выражением

, (12)

а в децибелах – выражением

. (13)

В несогласованном режиме входные, выходные и передаточные характеристики четырехполюсника называются рабочими параметрами, а в согласованном режиме – характеристическими. Значения согласующих входного и выходного сопротивлений на заданной рабочей частоте определяются из уравнений четырехполюсника (8):

, (14)

. (15)

В согласованном режиме, с учетом выражений (14), (15), характеристическая постоянная передачи определяется:

. (16)

С учетом соотношений для гиперболических функций

, (17)

(18)

определяется взаимосвязь между характеристическими параметрами согласованного режима и элементами электрической схемы ( -параметрами). Выражения имеют вид

, (19)

. (20)

Выражения (19), (20) характеризуют согласованный режим произвольного линейного четырехполюсника. На рисунке 3 показана схема произвольного Г-образного звена, -параметры которой, в соответствии с выражениями (8), определяются:

, , , .

Рис. 3

При согласованном включении Г-образного звена выражения (19), (20) преобразуются к виду:

, (21)

. (22)

Если в продольной и поперечной ветвях Г-образной схемы находятся разнотипные реактивные элементы, то схема является электрическим фильтром.

Анализ формул (21), (22) для этого случая позволяет получить методику синтеза фильтров по характеристическим параметрам. Основные положения этой методики:

– фильтр проектируется из одинаковых, включенных каскадно, согласованных в полосе пропускания друг с другом и с внешними нагрузками звеньев (например, звеньев Г-типа);

– ослабление в полосе пропускания ( ) принимается равным нулю, так как во всей полосе пропускания фильтр считается согласованным;

– требуемые величины внешних активных сопротивлений ( ) для согласованного режима определяются через сопротивления «ветвей» Г-об­раз­­ного звена по приближенной формуле

; (23)

– граничная частота полосы пропускания ( ) определяется из условия

; (24)

– ослабление звена ( ) на граничной частоте полосы задерживания ( ) определяется (в децибелах) по формуле

; (25)

– количество одинаковых Г-звеньев, включаемых каскадно, определяется выражением:

. (26)