KURSsvch (722060)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

МГАПИ

Курсовой проект

Группа ПР-7

Специальность 2008

Студент .

РАСЧЕТ НАПРАВЛЕННОГО ФИЛЬТРА НА ПОЛОСКОВОЙ ЛИНИИ

Вариант 4.0

ИСХОДНЫЕ ДАННЫК:

Длина волны L [см]:....................................... 10.00

Характеристическое сопротивление проводящих полосок [Om]:. 50.00

Частота приемника [ГГц]:.................................. 3.50

Полоса пропускания [%]:................................... 2.00

Коэффициент затухания в канале прямой связи [дБ]:......... 2.00

Коэффициент затухания в канале направленной связи [дБ]:... 30.00

Диэлектрическая проницаемость материала:.................. 10.00

Толщина подложки [mm]:.................................... 0.5

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ:

Длина одной стороны петли [sm]:........................... 0.79057

Коэффициент неравномерности ЧХ в полосе пропускания:...... 1.82032

Коэффициент связи:........................................ 0.96077

Волновое сопротивление Ro прямое [Om]:.................... 7.07004

Волновое сопротивление Ro направленное [Om]:.............. 0.14144

Верхняя граница приема [ГГц]:............................. 3.53500

Нижняя граница приема [ГГц]:.............................. 3.46500

Зазор в области связи S [mm]:............................. 0.05142

Ширина полосок b [mm]:.................................... 0.68207

Частота [ГГц]:........................................... 3.46500

Потери в канале прямой связи [дБ]:....................... 18.74726

Потери в канале направленной связи [дБ]:................. 0.05834

Частота [ГГц]:........................................... 3.46967

Потери в канале прямой связи [дБ]:....................... 18.61415

Потери в канале направленной связи [дБ]:................. 0.06017

Частота [ГГц]:........................................... 3.47433

Потери в канале прямой связи [дБ]:....................... 18.48305

Потери в канале направленной связи [дБ]:................. 0.06203

Частота [ГГц]:........................................... 3.47900

Потери в канале прямой связи [дБ]:....................... 18.35388

Потери в канале направленной связи [дБ]:................. 0.06391

Частота [ГГц]:........................................... 3.48367

Потери в канале прямой связи [дБ]:....................... 18.22660

Потери в канале направленной связи [дБ]:................. 0.06583

Частота [ГГц]:........................................... 3.48833

Потери в канале прямой связи [дБ]:....................... 18.10114

Потери в канале направленной связи [дБ]:................. 0.06777

Частота [ГГц]:........................................... 3.49300

Потери в канале прямой связи [дБ]:....................... 17.97746

Потери в канале направленной связи [дБ]:................. 0.06975

Частота [ГГц]:........................................... 3.49767

Потери в канале прямой связи [дБ]:....................... 17.85551

Потери в канале направленной связи [дБ]:................. 0.07175

Частота [ГГц]:........................................... 3.50233

Потери в канале прямой связи [дБ]:....................... 17.73524

Потери в канале направленной связи [дБ]:................. 0.07378

Частота [ГГц]:........................................... 3.50700

Потери в канале прямой связи [дБ]:....................... 17.61660

Потери в канале направленной связи [дБ]:................. 0.07584

Частота [ГГц]:........................................... 3.51167

Потери в канале прямой связи [дБ]:....................... 17.49955

Потери в канале направленной связи [дБ]:................. 0.07793

Частота [ГГц]:........................................... 3.51633

Потери в канале прямой связи [дБ]:....................... 17.38404

Потери в канале направленной связи [дБ]:................. 0.08005

Частота [ГГц]:........................................... 3.52100

Потери в канале прямой связи [дБ]:....................... 17.27004

Потери в канале направленной связи [дБ]:................. 0.08220

Частота [ГГц]:........................................... 3.52567

Потери в канале прямой связи [дБ]:....................... 17.15751

Потери в канале направленной связи [дБ]:................. 0.08438

Частота [ГГц]:........................................... 3.53033

Потери в канале прямой связи [дБ]:....................... 17.04641

Потери в канале направленной связи [дБ]:................. 0.08659

Частота [ГГц]:........................................... 3.53500

Потери в канале прямой связи [дБ]:....................... 16.93670

Потери в канале направленной связи [дБ]:................. 0.08883

Задание.

Сконструировать направленный фильтр на основе полосковой линии. Фильтр используется для разделения каналов приёма и передачи, причём и передатчик, и приёмник работают на одну антенну.

Частота принимаемого сигнала f_пр=4,5 ГГц.

Полоса частот, занимаемая принимаемым сигналом 2f_пр=2%

Частота передатчика f_прд=3,5 ГГц.

Коэффициент затухания на границе полосы пропускания не должен превышать значения L_Нс=2 дБ.

Коэффициент затухания прямого канала на частоте направленной связи больше L_Пс=30 дБ.

Характеристическое сопротивление подводящих полосок 50 Ом.

Диапазон рабочих температур : -50 — +85 C.

Дополнительные условия: минимальный объём.

Требуется выбрать материал подложки устройства. Определить конструктивные размеры полосок фильтра. Построить частотные зависимости L_Пс(f) и L_Нс(f). Предусмотреть подключение к плечу 4 согласованной нагрузки в виде сосредоточенного элемента с мощностью рассеяния, не превышающей 2 Вт при непрерывном режиме работы.

1. Фильтры.

Фильтр — четырёхполюсник, затухание которого мало в заданной полосе (полоса пропускания) и велико на всех других частотах вне этой полосы (полоса заграждения). Большое затухание в полосе заграждения создается за счет поглощения и отражения энергии подводимых сигналов.

По взаимному расположению полос пропускания и заграждения фильтры делятся на фильтры нижних частот (ФНЧ), т.е фильтры, пропускающие частоты ниже заданной и подавляющие сигналы на других частотах; верхних частот (ФВЧ), пропускающие сигналы на частотах выше заданной и подавляющие сигналы вне этой полосы; полосовые (ПФ), пропускающие сигналы в пределах заданной частоты и подавляющие сигналы вне этой полосы; режекторные (РФ), подавляющие сигналы на частотах в пределах заданной полосы.

К числу основных параметров фильтров относятся: полоса пропускания, полоса заграждения, средняя частота, коэффициент затухания в полосе пропускания, коэффициент затухания в полосе заграждения, крутизна частотной характеристики, коэффициент отражения от входа и выхода, формы и размеров сечения линии передачи, в которую включается фильтр.

Синтез фильтров СВЧ сводится к синтезу эквивалентной схемы (низкочастотного прототипа), удовлетворяющей заданной частотной характеристике и замене сосредоточенных элементов схемы соответствующими элементами на СВЧ.

Интегральные схемы СВЧ-фильтров чаще всего конструируют на основе микрополосковой линии (МПЛ) и простейших элементов (переходы и резонаторы). Как известно, МПЛ в отличие от полых волноводов не имеют нижней частоты отсечки, а потому на их основе могут быть реализованы практически все типы фильтров, включая фильтры нижних частот.

Фильтры нижних частот используются в схемах детекторов, смесителей, в цепях питания ИС СВЧ и др. ФНЧ бывают на элементах с распределенными параметрами и с сосредоточенными параметрами, имеющие меньшие габаритные размеры.

Фильтры верхних частот выполняются с помощью соединения параллельных индуктивностей в виде полосковых короткозамкнутых шлейфов с высоким волновым сопротивлением, имеющих малую длину, и последовательных ёмкостей.

Из-за трудности реализации надежного короткого замыкания на высокочастотных участках СВЧ диапазона применяют широкополосные полосовые фильтры, называемые фильтрами псевдоверхних частот.

Полосовые фильтры могут быть реализованы на основе микрополосковых резонаторах, связанных между собой определенным способом.

В ПФ, имеющим последовательные связи полуволновых резонаторов через торцевые ёмкости для получения широкой полосы пропускания соседние резонаторы должны быть сильно связаны между собой, что возможно при больших ёмкостях в зазорах (очень малых S). Ввиду технологических ограничений на зазор реализуемые полосы пропускания не превосходят 20%. Длина такого фильтра получается очень большой.

Более компактная конструкция ПФ со связью полуволновых полосковых резонаторов через боковые поверхности. Достоинством таких фильтров на параллельно связанных резонаторах являются малые габаритные размеры, относительно большие расстояния между резонаторами, что облегчает их производство и повышает электрическую прочность, крутые скаты частотной характеристики.

Фильтр на встречных стержнях состоит из полосковых четвертьволновых резонаторов, короткозамкнутых на одном конце и разомкнутых на другом, причём короткозамкнутые концы чередуются. Эти фильтры имеют малые габаритные размеры и потери, широкие пределы полосы пропускания. Однако выполнение такого фильтра в печатном исполнении связано с трудностями обеспечения надежного короткого замыкания резонаторов.

Одна из основных проблем полосковых фильтров, обусловленная ограниченной добротностью печатных резонаторов, состоит в получение малых потерь и узкой полосы пропускания.

Режекторные фильтры, подобно полосовым, могут быть реализованы на основе ферритовых и диэлектрических резонаторов. В этом случае резонаторы устанавливаются на некотором расстоянии от полосового проводника линии или накладывая на него, забирая при этом энергию при резонансе. При сближении резонатора с проводником ослабление в полосе пропускания растет.

Направленные фильтры — восьмиполосные устройства, предназначенные для частотного разделения сигналов в плечах устройства. На частоте f_нс, называемой частотой направленной связи почти вся энергия будет поступать в плечо 2 (плечо направленной связи) рис 1. При изменении частоты происходит перераспределение потока СВЧ мощности: её уровень в плече 2 падает, а в плече 3 (плечо прямой связи) растет. Как правило, такие схемы используются для развязки приёмника (подключается к плечу 2) передатчика (плечо 3) при работе на общую антенну (плечо 1), причём плечо 4 нагружено на согласованную нагрузку.

Конструкция НФ. Возможной реализацией НФ на полосковых линиях с боковой связью является соединение двух зажимов НО, как это показано в приложении 1. Основные конструктивные параметры S и b имеют смысл, аналогичный параметрам НФ.

2. Выбор диэлектрической подложки.

При выборе материала для подложки направленного фильтра на полосковой линии необходимо руководствоваться температурным диапазоном работы и дополнительными требованиями. Для заданного диапазона рабочих температур (-50 — +85 C) подходят 6 материалов:

Материал	Марка	ГОСТ или ТУ	Толщина мм	Допуск мм	Габариты мм	 на­ f=10ГГц	tg на­ f=10ГГц	Диапазон температур
Стеклотекстолит­ фольгиров.	СФ-1-35­ СФ-2Н-50	ГОСТ 10316-70	от 0,5 до­ 3,0	±0,1	400x600	6,0	2,5·10-2	-60 — +85
Фторопласт­ фольгированный	ФФ-4	ТУ6-05-1416	1,5; 2.0 2,5; 3,0	0,15	170x230 250x250	2,0	2,5·10-4	-50 — =150
Фторопласт­ фольгиров. армиров.	ФАФ-4	ГОСТ 21000-75	——	0,15	440x550	2,5	7·10-4	-50 — +250
Ситалл ВЧ	СТ-32-1	ТХ7.817.000ТУ	от 0,5 до­ 2,0	±0,05	60x48 и др	10,0	7·10-4	-50 — +700
Ситалл	СТ-38-1	НТХО.027.112	——	±0,05	150х78 60х48	7,25	3·10-4	-50 — +700
Керамика	22ХС	АЯ0.027.003ТУ	——	±0,01	24х30 48х60	10,30	15·10-4	-50 — +1000
Керамика	Поликор	НТХ0.027.027	——	±0,01	24х30	10,30	1·10-4	-50 — +700

Подложку (Керамика Поликор) выбираем из следующих дополнительных требований :

Диапазон рабочих температур, C	-50 — +85
Дополнительные требования	мин. объём
	макс. 
	мин. tg

3. Выбор корпуса

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов реферата