Синтез НВЧ – елементів

Лекція 38

Синтез НВЧ – елементів.

Зараз існує синтез лише пасивних елементів.

Фільтри НВЧ.

Існують методи синтезу по Каеру та Форстру. Виходять з характеристик фільтру. Синтезується лише ФНЧ, інші отримують за допомогою нескладних перетворень.

Існує апроксимація по Баттерворту: , де - нормована частота. Чим більше тим ближче до прямокутної характеристики.

Чебишевська характеристика складніша, але результат майже такий самий. Наприклаж для трансформатора:

Розглянемо схему:

Цей фільтр – п’ятого порядку, бо на ВЧ: - розрив, - закоротка, тобто маємо (таких елементів 5). Цей фільтр дає характеристику ФНЧ (достатньо круту).

Спробуємо створити такий фільтр для НВЧ, оскільки розрахунки дають нереальні з точки зору технології значення ємності та індуктивності. Розглянемо лінію довжиною та опором .

Їх можна представити у вигляді:

У другій схемі , . Тонка довга лінія має і є індуктивністю, широка коротка лінія представляє собою ємність. Тоді вихідну схему можна представити як:

Однак, нам потрібно розрахувати зовнішні параметри хвильоводів. Нехай - опір, а - довжина відповідного хвильоводу, тоді запишемо рівняння:

Звичайно беруть , підбирають . Це – перше наближення, його досить для визначення параметрів лінії. Наближення – бо ми вважаємо опори дуже великими, чи дуже маленькими.

Розглянемо друге наближення: ні індуктивності не рівні нулю, і вони впливають на сусідні ділянки. Тоді маємо:

Врахували, що .

В НВЧ маємо еквівалентні схеми:

2. Паралельний контур:

3. Ємність: