Cálculo da resposta em frequência de filtros de micro-ondas de banda estreita. Esquema, descrição

Biblioteca técnica gratuita

ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA
Biblioteca gratuita / Esquemas de dispositivos radioeletrônicos e elétricos

Cálculo da resposta em frequência de filtros de microondas de banda estreita. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

Biblioteca técnica gratuita

Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Designer de rádio amador

Comentários do artigo

Na revista "Rádio" em 2003, foi publicado um artigo [1] sobre como calcular um filtro de micro-ondas stripline usando o programa de computador BPF-PP. Os radioamadores que o incluíram em seu álbum de programas de cálculo podem complementá-lo com o bloco proposto, que, em conjunto com o programa BPF PP, permitirá não só determinar as dimensões físicas dos elementos estruturais de um filtro de banda estreita, mas também analisar suas dependências de frequência dos coeficientes de transmissão e reflexão.

Para melhor legibilidade dos resultados dos cálculos, eles são exibidos na tela do monitor em forma de gráficos, a partir dos quais é fácil avaliar quais alterações precisam ser feitas nas informações iniciais. Os resultados obtidos com a ajuda deste programa permitem, ainda antes da fabricação do filtro, selecionar melhor o material para a estrutura da microfita, bem como “encaixá-la” corretamente no dispositivo a que se destina.

A primeira coisa que você precisa fazer para que o programa funcione é inserir o número da linha 495 no bloco BPF-PP inicial, que complementará as informações sobre o material da peça. Se parece com isso:

495 INPUT "Perda tangente do substrato dielétrico tg*e ="; TGD:TGD=TGD/10000.

O bloco adicional para cálculo das características do filtro contém informações sobre a folha de cobre, que são suficientes para a grande maioria dos casos, mas podem ser feitas alterações se necessário. Via de regra, a literatura de referência fornece o valor da tangente de perda, que por conveniência é superestimada em 10000 vezes, que é o que a linha 495 leva em consideração.

Em seguida, junte o programa BPF-PP e o bloco de programa adicional da linha 830 em um único todo. É aconselhável alterar o nome do programa “costurado”, por exemplo, para BPF-PPGR, em que as letras GR lembrarão que também apresentará material gráfico.

Agora, como exemplo, vamos realizar cálculos de filtro para dois materiais de folha diferentes.

Vamos inserir os parâmetros do filtro (vírgulas decimais, como de costume, são substituídas por pontos):

Filtrar ordem <2-9>? quatro
Tipo de filtro-? T
Resistência de carga RN, Ohm? cinquenta
Limites de largura de banda, GHz:
Superior ? 2.8
Mais baixo ? 2.4

A seguir, o programa exibe na tela a frequência central da banda passante: F0 = 2.592296 GHz.

A primeira opção é feita à base de laminado de fibra de vidro preenchido com resina epóxi:

Espessura da folha, t, mm? 0.05
Espessura do substrato h, mm ?
Constante dielétrica E? 4.8
Perda tangente do dielétrico do substrato tg*e4=? 250

O programa realiza cálculos em cinquenta valores de frequência dentro da banda passante e em vinte e cinco valores em cada inclinação das características de frequência, que oferece para visualização com uma mensagem na tela:

Visualização do gráfico: Kn - digite '1'; km(log)-'2'; Gvh-'Z'.

O gráfico Kn exibe a resposta de frequência do ganho de tensão. Sua aparência coincide com o que estamos acostumados a ver na tela de caracteres curvos ao usar um cabeçote detector com característica linear. O gráfico Km é uma dependência logarítmica do coeficiente de transferência de potência na frequência. E o último gráfico - Gin - exibe o coeficiente de reflexão de potência da entrada do filtro. Uma imagem semelhante (como um envelope) pode ser observada se você conectar um filtro a um gerador de frequência de varredura (SWG) através de um refletômetro.

Se os blocos do programa forem “costurados” corretamente, os gráficos mostrados na Fig. 1 aparecerão na tela. 3-XNUMX. Eles exibem os resultados do cálculo para a primeira opção - para fibra de vidro.

(clique para ampliar)

Para a segunda versão do filtro - baseada no material FLAN - apresentamos:

Espessura da folha t, mm? 0.05

Espessura do substrato h mm ? 2

Constante dielétrica E? 3.8

Perda tangente do dielétrico do substrato tg*e4=? 12

Como resultado do cálculo, obtemos mais três gráficos - fig. 4-6.

A comparação dos gráficos correspondentes de ambas as opções mostra claramente que o uso de laminado de fibra de vidro laminado à base de resina epóxi leva a resultados ruins nesta faixa de frequência. Em frequências mais altas e larguras de banda mais baixas, os parâmetros serão ainda piores. A grande atenuação do sinal se deve ao baixo fator de qualidade dos ressonadores do filtro - menor que 40 (Q<1/tg6), por isso construir um filtro com características satisfatórias utilizando este material exigirá muito trabalho.

O programa proposto fornece o mínimo necessário para criar um filtro de micro-ondas. Quem desejar aprimorá-lo pode ser oferecido a criação de um bloco que prevê alterações nos parâmetros dos inversores JY(k,k+1), por exemplo, alterando os valores dos coeficientes A(k) , A(k+1), etc. para determinar quais são mais aceitáveis.

Você não deve ampliar a largura de banda de frequência da análise de resposta do filtro, uma vez que o modelo equivalente só é verdadeiro na banda passante e em pequenas regiões adjacentes. Além disso, este programa não deve ser usado para frequências acima de 5...6 GHz, uma vez que a largura dos ressonadores microstrip torna-se proporcional ao comprimento e aos erros devido ao aumento do efeito de borda, que são levados em consideração aqui da maneira mais simples.

Programa reticulado BPF-PPGR

Literatura

Soldatov O. Cálculo de filtros de microonda de tira. - Rádio, 2003, nº 6, p. 29, 30.
Dispositivos microeletrônicos de microondas (editados por G. I. Vasiliev). - M.: Ensino superior, 1986.
Mattei G. L., Young L., Jones E. M. T. Filtros de microondas, circuitos correspondentes e circuitos de comunicação, vol. 1 e 2. - M.: Communication, 1972.
Fusco V. Circuitos de microondas. Análise e projeto auxiliado por computador. - M.: Rádio e comunicação, 1990.
Hanzel G. Manual de projeto de filtro. - M: rádio soviética, 1974.
Manual sobre cálculo e projeto de dispositivos de faixa de micro-ondas (editado por V. P. Volman). - M.: Rádio e comunicação, 1982.

Autor: O.Soldatov, Tashkent, Uzbequistão

Veja outros artigos seção Designer de rádio amador.

Leia e escreva útil comentários sobre este artigo.

<< Voltar

Últimas notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica:

Uma nova maneira de controlar e manipular sinais ópticos 05.05.2024

O mundo moderno da ciência e da tecnologia está se desenvolvendo rapidamente e todos os dias surgem novos métodos e tecnologias que nos abrem novas perspectivas em vários campos. Uma dessas inovações é o desenvolvimento, por cientistas alemães, de uma nova forma de controlar sinais ópticos, que poderá levar a progressos significativos no campo da fotónica. Pesquisas recentes permitiram que cientistas alemães criassem uma placa de ondas sintonizável dentro de um guia de ondas de sílica fundida. Este método, baseado no uso de uma camada de cristal líquido, permite alterar efetivamente a polarização da luz que passa por um guia de ondas. Este avanço tecnológico abre novas perspectivas para o desenvolvimento de dispositivos fotônicos compactos e eficientes, capazes de processar grandes volumes de dados. O controle eletro-óptico da polarização fornecido pelo novo método poderia fornecer a base para uma nova classe de dispositivos fotônicos integrados. Isto abre grandes oportunidades para ... >>

Teclado Primium Seneca 05.05.2024

Os teclados são parte integrante do nosso trabalho diário com o computador. Porém, um dos principais problemas que os usuários enfrentam é o ruído, principalmente no caso dos modelos premium. Mas com o novo teclado Seneca da Norbauer & Co, isso pode mudar. O Seneca não é apenas um teclado, é o resultado de cinco anos de trabalho de desenvolvimento para criar o dispositivo ideal. Cada aspecto deste teclado, desde propriedades acústicas até características mecânicas, foi cuidadosamente considerado e equilibrado. Uma das principais características do Seneca são os estabilizadores silenciosos, que resolvem o problema de ruído comum a muitos teclados. Além disso, o teclado suporta várias larguras de teclas, tornando-o conveniente para qualquer usuário. Embora Seneca ainda não esteja disponível para compra, seu lançamento está programado para o final do verão. O Seneca da Norbauer & Co representa novos padrões em design de teclado. Dela ... >>

Inaugurado o observatório astronômico mais alto do mundo 04.05.2024

Explorar o espaço e seus mistérios é uma tarefa que atrai a atenção de astrônomos de todo o mundo. No ar puro das altas montanhas, longe da poluição luminosa das cidades, as estrelas e os planetas revelam os seus segredos com maior clareza. Uma nova página se abre na história da astronomia com a inauguração do observatório astronômico mais alto do mundo - o Observatório do Atacama da Universidade de Tóquio. O Observatório do Atacama, localizado a uma altitude de 5640 metros acima do nível do mar, abre novas oportunidades para os astrônomos no estudo do espaço. Este local tornou-se o local mais alto para um telescópio terrestre, proporcionando aos investigadores uma ferramenta única para estudar as ondas infravermelhas no Universo. Embora a localização em alta altitude proporcione céus mais claros e menos interferência da atmosfera, construir um observatório em uma montanha alta apresenta enormes dificuldades e desafios. No entanto, apesar das dificuldades, o novo observatório abre amplas perspectivas de investigação para os astrónomos. ... >>

Notícias aleatórias do Arquivo

A vitamina D3 suporta o coração 14.04.2016

Cientistas da Universidade de Leeds, no Reino Unido, mostraram que tomar vitamina D3 regularmente ajuda as pessoas com insuficiência cardíaca a manter a função cardíaca.

O estudo envolveu 160 pessoas diagnosticadas com insuficiência cardíaca e já tratadas com diversos métodos, incluindo o uso de betabloqueadores, inibidores da ECA e marcapassos. Todos os pacientes foram divididos em dois grupos: um tomou vitamina D3, o outro - placebo. A experiência durou um ano.

As alterações no trabalho do coração foram medidas usando ultra-som do coração (ecocardiograma). O método permite determinar quanto sangue o coração bombeia a cada batida - esse indicador é chamado de fração do débito cardíaco. Em uma pessoa saudável, esse número é de 60 a 70%. Em pacientes com insuficiência cardíaca, é significativamente menor, a média nos participantes do estudo, por exemplo, foi de 26%.

Após um ano de ingestão da vitamina, o indicador médio aumentou 6%, no grupo controle não houve mudanças significativas. Assim, os cientistas concluem que a vitamina D3 tem um efeito positivo na função cardíaca.

Outras notícias interessantes:

▪ Vigilância Total em Nova York

▪ Fones de ouvido OnePlus Buds Z2

▪ Beber bebidas quentes em clima quente

▪ O telefone pode fazer uma pessoa mais feliz

▪ Cães robóticos voarão para Marte

Feed de notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica

Materiais interessantes da Biblioteca Técnica Gratuita:

▪ seção do site Para quem gosta de viajar - dicas para turistas. Seleção de artigos

▪ artigo Ajuda com entrada de corpos estranhos em órgãos e tecidos. Segurança e Saúde Ocupacional

▪ artigo Quem foi o primeiro governante da Inglaterra? Resposta detalhada

▪ artigo Avelã. Lendas, cultivo, métodos de aplicação

▪ Artigo UMZCH baseado no amplificador operacional KR544UD2. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

▪ artigo Conversor de tensão no temporizador 1006VI1, 12/30 volts. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

Deixe seu comentário neste artigo:

Todos os idiomas desta página

Página principal | Biblioteca | Artigos | Mapa do Site | Revisões do site