Проектирование фильтра нижних частот на МПЛ предназначенного для работы в измерительном устройстве

В своей курсовой работе я спроектировала ФВЧ на МПЛ предназначенный для работы в измерительном устройстве со следующими электрическими параметрами: частота среза 4,3 ГГц, максимальная частота полосы заграждения 4,1 ГГц, максимальное затухание в полосе пропускания не более 0.05 дБ, полоса пропускания 4,3…5,3 ГГц, максимальное затухание в полосе заграждения не менее 25 дБ, максимальная передаваемая мощность 0,5 Вт. Характеристика фильтра максимально плоская. Вход и выход на стандартные коаксиальные разъемы с волновым сопротивлением 50 Ом.

Основным свойством фильтров является их прозрачность в некотором интервале частот и более или менее полная непрозрачность на частотах, лежащих вне полосы пропускания. По взаимному расположению частот пропускания и заграждения фильтры разделяются на следующие основные типы:

фильтр  нижних частот  (ФНЧ), имеющий полосу проникания 0и полосу заграждения <<¥;

фильтр верхних частот (ФВЧ), имеющий полосу пропускания <¥ и полосу заграждения 0<

полосно-пропускающий, или полосовой фильтр (ППФ), имеющий полосу пропускания и полосы заграждения  <и <-

полосно-заграждающий или заграждающий фильтр (ПЗФ), имеющий  полосу  заграждения  и полосы пропускания < и<. Граничные частоты и называются частотами среза фильтра.

Были проведены следующие расчеты: 1 Выбор материала и размеров подложки: был выбран поликор толщиной 1.5мм (керамика ВК 100-1) - алюмооксидная керамика с содержанием оксида алюминия 98 ... 100 %, имеет низкий ТКЛР, высокую химическую стойкость.

 2 Расчет числа звеньев фильтра: получили 3 звена.

 3 Расчет g параметров

 4 Расчет значений емкостей и индуктивностей: получили C =7,95*10^-9 ф Ом, L₁ = L₂ = 1,59*10^-8 Гн/Ом

при переходе к ненормированным величинам элементов, при R_н = 50 Ом:

L₁ = L₂ = 1,59*10^-8*50 = 800 нГн,

C = 7,95*10^-9/50 = 159 пФ

 5 Расчет геометрических размеров фильтра

 ширина полоски емкостного и индуктивного шлейфа: W_с =6,75 мм, W_L =1,5 мм

длина индуктивного и емкостного шлейфа: l_L = 36 мм, l_С =45 мм

С учетом размеров фильтра и значения допустимых расстояний, определяемых технологией, выбраны размеры платы 120*96

 6 Расчет МПЛ

 7 Выбор корпуса: выберан 3223 тип корпуса - это рамочные корпуса, они позволяют осуществить двухъярусное расположение плат. Корпуса удобны в серийном производстве. Крепление платы производится установкой на уступы или выступы по периметру платы с последующей пайкой Корпус герметизируется пайкой или сваркой.

Достоинства: технологичность, дешевизна, простота сборки.

Недостатки: Большая протяженность швов при герметизации.

8 Расчет допусков. В результате проведенных расчетов допусков получили К_СТU = 1,019

 9 Расчет надежности: в результате проведенных расчетов получили время наработки на отказ данного фильтра верхних частот равным 26996 часов.