Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Методика расчета фильтров на пав
4.1. В качестве фильтра-прототипа берется идеальный полосовой фильтр с центральной частотой f0 и полосой пропускания П (рисунок 3.2). 4.2. Преобразованием Фурье определяется огибающая импульсной характеристики фильтра (4.1) и строится график (рисунок 3.3). Определяется интервал усечения. Вначале берется минимальное значение tmax, в дальнейшем уточняется (4.2) 4.3. Рассчитывается временной интервал (4.3) и расстояние между штырями преобразователей (4.4) При этом значение скорости υ берется из таблицы 3.1 для выбранного материала подложки. 4.4. Находится вначале минимальное число штырей передающего ВШП (4.5) и его длина L =N d. В дальнейшем при расчете АЧХ фильтра число штырей N уточняется. 4.5. Рассчитывается АЧХ передающего ВШП с помощью программы, например, MathCAD, по формулам (3.5) и (3.7) с учетом (3.8): (4.6) где tn=nΔt=n/2f0; (4.7) Здесь g(x n)=0.54+0.46cos[2π(x n–0.5 L)/ L ] (4.8) – сглаживающая функция Хэмминга; в этих выражениях τз=0.5tmax; x n=n d (n=0,1…N) – центр n-го штыря; L =N d. Приводится таблица результатов расчета АЧХ K1(f) в дБ и строится график. При необходимости АЧХ передающего ВШП K1(f) корректируется изменением числа штырей перебором для получения требуемой прямоугольности. Следует иметь ввиду, что при уточнении числа штырей N изменится τз=0.5tmax, так как tmax=NΔt и общая длина L =N d. 4.6. Для уточненного количества штырей N передающего ВШП определяется максимальное перекрытие W 0, исходя из формулы для активной составляющей входной проводимости ВШП с аподизацией (3.9): (4.9) Здесь и берутся из таблицы 3.1; Vn – определяется выражением (4.7) с учетом (4.8). Тогда из (4.9) (4.10) где Gвх целесообразно задать равной 1/ρ0=0.02 См; ρ0=50 Ом – стандартное волновое сопротивление тракта СВЧ. 4.7. Рассчитывается суммарная емкость электродов передающего ВШП: (4.11) Расчет по формулам (4.9)…(4.11) целесообразно выполнять при помощи программы MathCAD. 4.8. Определяется число штырей приемного неаподизованного ВШП:
(4.12) Здесь Gвых целесообразно выбрать исходя из условия согласования выхода фильтра с последующей цепью, то есть или с характеристическим сопротивлением тракта СВЧ (ρ0=50 Ом), или входным сопротивлением УРЧ (RВХ или R1 на рисунке 2.1). В данном учебном пособии принята методика согласования работы [13] (смотри раздел 7.2). Использование таблиц 6.1, 6.2 и П.4.1 работы [13] позволяет выполнить расчет согласующих цепей достаточно просто без громоздких расчетных соотношений. Согласно упомянутой методики требуемый коэффициент трансформации действительных составляющих сопротивлений генератора (предыдущей цепи) и нагрузки (последующей цепи, смотри рисунки 7.2…7.4) равен: (4.13) где K↑>1; RГ=1/Gвых; RН=ρ0 или RН= RВХ= R1. В соответствии с (4.13) выражение (4.12) примет вид: (4.14) Согласно (4.14), для получения минимального числа штырей неаподизованного ВШП, коэффициент трансформации К↑ следует брать максимальным из таблиц 6.1 или 6.2 работы [13], то есть К↑=50. 4.9. Вычисляется емкость электродов приемного ВШП (4.15) 4.10. Рассчитывается АЧХ приемного ВШП (4.16) Приводится таблица результатов АЧХ K2(f) в дБ. 4.11. Строятся графики АЧХ входного ВШП K1(f), выходного ВШП K2(f) и фильтра в целом KдБ(f)=K1(f)дБ+K2(f)дБ в одной системе координат и делаются выводы по полученным результатам.
Пример расчета фильтра на ПАВ дециметрового диапазона Исходные данные для расчета: Диапазон частот приема f=935…960 МГц. Полоса пропускания на уровне –3 дБ П=30 МГц. Уровень боковых лепестков АЧХ не более –60 дБ. Коэффициент прямоугольности по уровням –3 дБ и –60 дБ КП=2. Входное сопротивление УРЧ Rвх=126 Ом (из расчета УРЧ). Волновое сопротивление тракта СВЧ ρ0=50 Ом. Расчет По таблице 3.1 выбирается материал подложки: ниобат лития, у которого максимальный коэффициент электромеханической связи ; скорость ПАВ υ=3488 м/с; погонная емкость С0=0.27 пФ/м. 1. В качестве фильтра-прототипа берется идеальный полосовой фильтр с центральной частотой МГц и полосой П=30 МГц (рисунок 3.2).
2. Строится график огибающей импульсной характеристики фильтра H(t) (4.1) (рисунок 3.3) и определяется интервал усечения
3. Рассчитывается временной интервал и расстояние между штырями преобразователей 4. Определяется минимальное число штырей передающего ВШП и его длина 5. Рассчитывается АЧХ передающего ВШП (в программе MathCAD) по формулам:
где g(x n)=0.54+0.46cos[2π(x n–0.5 L)/ L ]; x n=n d =n·1.84·10-6 м; tn=nΔt=n·5.3·10-10 c; N=245; τз=0.5tmax=6.5·10-8 c; L =N d =245·1.84·10-6=4.5·10-4 м. Уточняется число штырей для получения требуемой АЧХ. В результате уточнения число штырей передающего ВШП получилось N=372. При этом tmax=NΔt=0.197 мкс; τз=0.5tmax=0.1 мкc; L =N d =0.68 мм. Результаты расчета АЧХ передающего ВШП приведены в таблице 4.1. Таблица 4.1
6. Определяется максимальное перекрытие штырей для уточненного значения N=372: Здесь Vn определяется формулой (4.7) с учетом (4.8) для уточненного числа штырей N и уточненных tmax, τз, и L. 7. Рассчитывается суммарная емкость электродов передающего ВШП 8. Вычисляется число штырей приемного ВШП (4.14) из условия согласования выхода фильтра со входом УРЧ где K↑=50; RН= RВХ=126 Ом. Рисунок 4.1 9. Определяется емкость электродов приемного ВШП 10. Рассчитывается АЧХ приемного ВШП Результаты расчета приведены в таблице 4.2. Таблица 4.2
11. Графики АЧХ K1(f)дБ, K2(f)дБ и KдБ(f)= K1(f)дБ+ K2(f)дБ приведены на рисунке 4.1. Кривая 1 – АЧХ приемного ВШП, кривая 2 – АЧХ передающего ВШП, кривая 3 – АЧХ фильтра в целом. Из рисунков 4.1 видно, что результирующая АЧХ фильтра удовлетворяет требованиям исходных данных.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-07-18; просмотров: 207; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.128.190.102 (0.02 с.) |