Сергей Владимирович Макаров , Владимир Иванович Шлома - Особенности расчета дифференциального высокочастотного фильтра
Название: | Особенности расчета дифференциального высокочастотного фильтра | |
Автор: | Сергей Владимирович Макаров , Владимир Иванович Шлома | |
Жанр: | Технические науки | |
Изадано в серии: | неизвестно | |
Издательство: | SelfPub | |
Год издания: | 2022 | |
ISBN: | неизвестно | |
Отзывы: | Комментировать | |
Рейтинг: | ||
Поделись книгой с друзьями! Помощь сайту: донат на оплату сервера |
Краткое содержание книги "Особенности расчета дифференциального высокочастотного фильтра"
При проектировании радиотехнических устройств авторы статьи столкнулись с тем, что не смогли найти методику расчета высокочастотного фильтра для схем с дифференциальным входом/выходом. Имеются методики и программы расчета для обычных фильтров, а вот для дифференциальных фильтров ничего нет. Пришлось такую методику разрабатывать самим, и уже по ней рассчитывать нужные дифференциальные фильтры. Статья посвящена особенностям расчета высокочастотного фильтра для схем с дифференциальным входом/выходом. Приведенные в статье методики могут быть полезны для разработчиков радиотехнических устройств. Опубликовано: Международная конференция «Радиоэлектронные устройства и системы для инфокоммуникационных технологий», Доклады, РЭУС, Москва 2015, с. 389 – 391. Article is devoted features of calculation of the high-frequency filter for schemes with a differential input/exit.
Читаем онлайн "Особенности расчета дифференциального высокочастотного фильтра". Главная страница.
- 1
- 2
Владимир Шлома, Сергей Макаров Особенности расчета дифференциального высокочастотного фильтра
1Краткий анализ существа вопроса
При проектировании специализированного цифрового радиоприемного устройства, предназначенного для контроля параметров излучений базовых и абонентских станций ТЕТРА, встала задача расчета электрической схемы фильтров нижних частот, имеющих дифференциальные вход и выход.
Теория и практика расчета высокочастотных фильтров проработаны очень глубоко [1 – 5], кроме того в интернете достаточно много программ по расчету фильтров, таких как RFSm99, которые, после подстановки исходных данных для расчета, позволяют сразу получить достаточно точный результат вычислений. Никаких трудностей в решении этой задачи не предвиделось.
Однако, простая, на первый взгляд, задача оказалась не очень простой. Нам не удалось найти каких-либо теоретических разработок или практических рекомендаций по расчету именно дифференциальных фильтров. Во всех доступных нам источниках, в том числе и программах, рассматриваются вопросы расчета простых (без дифференциального входа/выхода) фильтров.
Задачу расчета фильтра с дифференциальным входом/выходом пришлось решать самостоятельно. При решении задачи были рассмотрены два варианта преобразования схемы обычного фильтра в дифференциальный.
2
Первый вариант преобразования
Схема обычного фильтра нижних частот показана на рис. 1.
Рисунок 1. Схема простого фильтра нижних частот
Фильтр состоит из двух элементов: L и C. Входное сопротивление Rвх и выходное сопротивление фильтра Rвых показаны на схеме условно. Фильтр подключается к некоторому источнику с выходним сопротивлением Rи. К выходу фильтра подключается нагрузка Rн. При расчете фильтра обязательно должны быть согласованы входное и выходное сопротивления фильтра: Rвх=Rи, Rвых=Rн.
Для создания дифференциального фильтра был предложен наиболее простой вариант: собрать дифференциальный фильтр из двух одинаковых обычных, как показано на рис. 2.
Рисунок 2. Объединение двух простых фильтров
На рис. 2 номиналы элементов связаны с рис. 1 следующими соотношениями: L1=L2=L, С1=С2=С.
Из рисунка 2 видно, что полученный фильтр не согласован по сопротивлениям. Входное и выходное сопротивление фильтра в два раза больше требуемого. Для того, чтобы согласовать сопротивления, при расчете одного плеча фильтра (простого фильтра) нужно исходить из условия: Rвх=Rи/2, Rвых=Rн/2. Фильтр нужно пересчитать исходя из новых условий. При пересчете получим новые значения номиналов L и С. Конденсаторы С1 и С2 можно заменить одним конденсатором С1. Поскольку С1=С2=С, то емкость нового конденсатора С1 должна быть С/2. Окончательная схема дифференциального фильтра приведена на рис. 3.
Рисунок 3 Схема согласованного дифференциального фильтра
Теперь дифференциальный фильтр будет согласованным по сопротивлениям и иметь требуемую амплитудно-частотную характеристику.
Аналогично по схеме рис.3 можно преобразовывать в дифференциальные и более сложные фильтры. При этом нужно соблюдать следующие правила:
1. расчет элементов обычного фильтра производить исходя из условия: Rвх=Rи/2, Rвых=Rн/2;
2. элементы, включенные в фильтре последовательно, имеют те же номиналы, которые были получены при расчете обычного фильтра;
3. элементы, включенные в фильтре параллельно, нужно пересчитать. Номинал индуктивностей нужно увеличить в 2 раза, а номинал конденсаторов уменьшить в 2 раза по отношению к рассчитанным для обычного фильтра.
3
Второй вариант преобразования
Второй вариант заключается в последовательном преобразовании схемы обычного фильтра по известным в теории- 1
- 2