книги / Расчет электрических фильтров для аппаратуры связи
..pdf6 Д ж . X. М оле
Пример 29. Фильтр, состоящий из трех звеньев (/«i -(- ш» + /<), должен иметь минимальное рабочее затухание, порядка 50 дб. При самых скромных предположениях следует ожидать усиление б дб за счет отражения. Поэтому
принимаем для расчета 5а = |
56 дб. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Из рис. 75 находим: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
mi |
|
|
ms |
|
М' |
|
|
Mi |
|
Ma |
5а |
|
|||
|
0,52 |
|
|
0,72 |
0,495 |
|
|
0,6 |
|
0,867 |
55,7 |
|
||||
Если фильтр с обоих концов оканчивается полузвеньями |
с /я = |
0,52, |
||||||||||||||
потери |
из-за |
отражения на концах изменяют минимумы рабочего затухания |
||||||||||||||
до 58 дб (на Mj) и 50 дб (на М2). |
|
|
выше, |
можно получить |
характери |
|||||||||||
Согласно |
зависимости, |
приведенной |
||||||||||||||
стику |
рабочего |
затухания |
по Чебышеву, если |
состав фильтра будет 2/щ -f- |
||||||||||||
+ тй+ К для характеристического затухания, равного |
50-4-2 (Вс— Вг) дб. |
|||||||||||||||
Если возьмем /Hj«s0,5, рабочее затухание будет равно 69 дб. |
|
|
||||||||||||||
Фильтр 7с, рис. 85, имеет состав |
^iih + -у т*•+* -у KJ . Рассчитывая |
его- |
||||||||||||||
для |
5х = |
34,5 дб и получаем: |
|
|
|
|
|
Mi |
|
Ms |
|
|||||
|
mi |
|
|
|
т2 |
|
М' |
|
|
|
|
|
||||
|
0,48 |
|
|
0,775 |
|
0,44 |
|
|
0,64 |
0,903 |
|
|||||
48,5 |
Непосредственное вычисление рабочего затухания для Mi |
и М2 |
даст |
|||||||||||||
и |
53,4 |
дб соответственно. Вторая |
цифра — большая, так как М2 нахо |
|||||||||||||
дится |
выше |
диапазона приближений |
(см. табл. 32). |
Следовательно, можно |
||||||||||||
использовать |
метод, описанный |
выше, для вычисления |
изменения величины |
|||||||||||||
/и2, необходимого для выравнивания двух |
минимумов: |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
_ |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dnii — 4-8,7 |
0,267 = 0,061. |
|
|
|
|
|||||
|
Таким образом, |
получаем /п1 = |
0,52, |
/»2 = |
0,78. |
Минимальное затухание |
||||||||||
будет |
равно |
54 дб. |
Аналогично можно |
улучшить |
состав фильтра, когда |
|||||||||||
= |
0,48 |
и /«2 = |
0,775: |
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
dnh = |
|
|
• 0,26 = — 0,037, |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
---- т—0-=£ |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
4 • 8,75 |
|
|
|
|
|
|
|
||
что |
дает |
нам |
/«i = |
0,48, w® = |
0,74. |
а |
минимальное |
затухание |
будет |
при |
||||||
мерно 51 дб. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
§ 4. ОБОБЩЕННОЕ ВЫРАЖЕНИЕ ДЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ |
|
||||||||||||||
Для |
случаев, |
когда затухание ограничено кривыми наилучших |
||||||||||||||
характеристик, приведенными |
на |
рис. 70, 71, для некоторого |
||||||||||||||
заданного |
числа |
элементов |
(т. |
е. |
фильтр Не |
будет |
исключен, |
|||||||||
поскольку |
фильтр 11а имеет лучшие характеристики), найдено |
|||||||||||||||
следующее |
выражение, |
представляющее |
все |
случаи с точностью |
||||||||||||
около |
|
3% во всем рабочем диапазоне |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
В ,= \ |
( |
- 10 |
л №]■ |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
18 1 7 1 = V |
|
|
|
|
|
На рис. 71 цифра под каждой кривой указывает минимальное число элементов, которые могут; быть использованы (для фильт ров нижних и верхних частот). В случае целого числа т-произ- водных звеньев характеристические сопротивления со , стороны
Рис. 72. Двухзвенные фильтры (6а |
6) |
||||
и производные формы): а — систе |
|
||||
ма принятых для рис. 72 и рис. 73 |
|
||||
обозначений. |
Сплошная |
кривая |
|
||
соответствует фильтру 6а (т + Ю: |
|
||||
б — детали |
пунктирной |
ветви |
|
||
кривой рис. 72, а. Она может быть |
|
||||
переведена в реальный частотный |
|
||||
диапазон |
с помощью |
умножения |
|
||
величин т, определяемыхизрис. 73, |
|
||||
на коэффициент X(Х< 1); в—улуч |
|
||||
шение в характеристике (Д В« есть |
|
||||
приращение затухания В%для дан- |
|
||||
ногоу'), получаемое с помощью ог |
|
||||
раниченной Чебышевской характе |
|
||||
ристики |
затухания |
Вг = Вс при |
|
||
|
|
у — со. |
|
|
|
Рис. 74. Трехзвенные |
фильтры (9а и |
|
|||
производные |
формы): |
а — система |
6>м |
||
принятых для |
рис. 74, 75 обозначений. |
|
|||
Сплошная |
кривая |
соответствует |
|
||
фильтру 9а |
(2т + |
Ю; |
б — детали |
|
|
пунктирной ветви кривой рис 74, а. |
|
||||
Она может быть |
переведена в реаль |
|
|||
ный частотный |
диапозон с помощью |
|
|||
умножения величин т, определяемых |
|
||||
из рис. 75, на |
коэффициент X (Х<1). |
|
|||
в — улучшение |
в |
характеристике |
|
(А Вз есть приращение затухания Вз для данного у 1), получаемое с помощью ограниченной Чебышевской характе ристики затухания ВЯ= В при у' —*■со.
минимумов.
ф
Рис. 76. |
Четырехзвенные |
фильтры |
|
|
|||
12а и их |
производные формы: |
а |
|
|
|||
система принятых на |
рис. 76, 77 обоз |
|
|
||||
начений. Сплошная |
кривая |
соответ |
|
|
|||
ствуетфильтру 12а |
|
б — де* |
|
|
|||
тали пунктирной ветви кривой рис. |
|
|
|||||
76, а. Она может быть переведена в |
|
|
|||||
реальный |
|
частотный диапазон с |
по |
|
|
||
мощью умножения величин ш, опре |
|
|
|||||
деляемых из рис. 77, на коэффициент |
|
ь |
|||||
Х(Х-<1); |
в — улучшение в характе- |
|
|||||
ристике |
(Д В2 есть |
приращение |
за- |
помощьЮ ограниченной Че- |
|||
тухания k |
для данного у.), |
получаемое cjioMombi |
p ^ |
||||
бышевской |
характеристики затухания tit |
v |
у |
Рис. 77. Четырехзвенные фильтры 12а (тt + mà + wB+ А!)- Значения /» и затухание минимумов.
|
|
|
|
|
|
6) |
Рис. |
78. |
Пятизвенные |
фильтры (15 и |
|
||
производные |
формы): |
а — система |
|
|||
примятых на |
рис. 78, 79 обозначений. |
|
||||
С п л о ш н а я |
кр и в ая |
соответствует |
|
|||
ф и л ьтр у |
(15) (4/л - f К)', |
б — детали |
|
|||
п у н к ти р н о й ветви кривой |
на рис. 78, с. |
|
||||
Она |
может быть переведена в реаль |
|
||||
ный |
частотный диапазон с помощью |
|
||||
умножения величин т, определяемых |
лгп,„ Ш|. и |
|||||
из рис. 79, на коэффициент Х(Х<1). |
в — улучшение |
в характеристике, получаемое с помощи |
р |
- |
ной Чебышевской характеристики затухания Вз В прь у —* |
|
\ » |
|
есть |
приращения затухания В3 для данного у )• |
|
|