Фильтры высоких частот на коаксиальной линии

Оглавление

Введение…………………………………………………………………………………

1. Краткий анализ устройств и узлов, решающих ту же задачу,  что и направленный ответвитель на микрополосковых линиях………………….

2. Описание конструкции шлейфного направленного  ответвителя на МПЛ, его работы, обоснование и выбор  материалов для изготовления узла……………

3. Электрический и конструктивный расчет направленного ответвителя на МПЛ…

4. Оценка надежности…………………………………………………………………...

5. Расчет допусков на изготовление элементов устройства…………………………..

6. Технология изготовления печатной платы………………………………………….

Заключение……………………………………………………………………………….

Список используемой литературы………………………………………………………

Введение

В настоящее время полосковые линии – один из немногих типов линий передач, перспективных в плане осуществления микроминиатюризации в диапазоне СВЧ. Конфигурация полосковых линий не только позволяет упростить и удешевить производство аппаратуры, но и дает возможность осуществить технологически очень сложные функциональные узлы.[1]

Целью курсового проекта является спроектировать шлейфный направленный ответвитель на МПЛ предназначенного для работы в качестве СВЧ модуля в составе смесителя приемника телевизионных сигналов со следующими электрическими параметрами: волновое сопротивление подводящих трактов Zс=50 Ом; диапазон частот 11.7…12.3 ГГц; переходное ослабление С13=3дБ; направленность не менее 18 дБ; выходы коаксиальные.

В разделе 1 курсового проекта производится краткий  анализ устройств и узлов, решающих ту же задачу, что и направленный ответвитель на микрополосковых линиях. В этом разделе производится обзор устройства данного типа, классификация по принципу действия, радиотехническим, электрическим параметрам, конструктивным и технологическим признакам. Производится выбор устройства, наиболее удовлетворяющий условиям технического задания и экономическим требованиям.

В разделе 2 описываем конструкцию шлейфного направленного ответвителя на МПЛ, его работы, обоснование и выбор материалов для изготовления узла. Здесь приводится пример конструктивного исполнения ответвителя и его электрическая схема.

В разделе 3 производится электрический и конструктивный расчет. Расчетная часть содержит: исходные данные для расчета; эскиз рассчитываемого изделия; расчет. В пункте 3.12 приведены выводы по расчетам.

В разделе 4 происходит оценка надежности рассчитываемого устройства, и делаются выводы по результатам оценки.

В разделе 5 приводится расчет допусков на изготовление проектируемого устройства.

В разделе 6 описывается технология изготовления проектируемого устройства и возможности его применения.

В итоге проделанной работы делается заключение. Здесь проводятся выводы по всем этапам проделанной работы.

1. Краткий анализ устройств и узлов, решающих ту же задачу, что и направленный ответвитель на микрополосковых линиях

Направленный ответвитель является восьмиполюсным устройством, осуществляющим направленное ответвление энергии. В устройствах различают первичную (основную) и вторичную (вспомогательную) линии. При возбуждении одного из плеч первичной линии часть мощности передается другое плечо этой линии, а часть – в одно из плеч вторичной линии. При во  второе плечо вторичной линии мощность не передается и оно оказывается развязанным относительно возбуждаемого плеча первичной линии. Направленная передача мощности во вторичную линию зависит от направления прохождения сигнала в первичной.

К устройсвам, решаемых ту же задачу, что и шлейфовый направленный ответвитель на МПЛ можно отнести:

1. Кольцевой направленный ответвитель со связью шлейфного типа.

Кольцо имеет длину 1.5×λ. При возбуждении плеча 1 входной сигнал делится на две части и распространяется по двум каналам. Сигналы складываются синфазно (пучность напряжения) в точках Б и Г кольца и противофазно в точке В (узел напряжения). При равенстве амплитуд этих сигналов напряжение в точке В равно нулю и мощность в плечо 4 не передается. Таким образом, поступающий в плечо 1 сигнал делится между плечами 2 и 3, которые являются смежными по отношению к плечу 1. [8] 

Условие идеального согласования в терминах, нормированных относительно Y0 волновых проводимостей (y1=Y1/Y2, Y1=Y2/Y0), имеет вид: . С учетом этого условия матрицу рассеяния кольцевого НО на средней частоте рабочего диапазона запишем:

Относительная полоса частот кольцевого НО длиной 1.5×λ обычно не превышает 20%. Ограничение полосы частот определяется главным образом частотными свойствами отрезка линии передачи длиной 1.5×λ.

Рис.1. Топология кольцевого НО на МПЛ

Рис. 2 .Изображение НО на электрических схемах

2. Шлейфные направленные ответвители. Представляют собой два отрезка линии передачи, соединенных между собой двумя или большим числом шлейфов, длина которых равна четверти длины волны в линии. Шлейфы включаются в линию также на расстоянии λ/4. При возрастании числа шлейфов расширяется полоса рабочих частот, однако при числе шлейфов более трех волновые сопротивления крайних шлейфов становятся очень большими. Это создает существенные трудности при выполнении таких НО методами интегральной технологии, поэтому в практических устройствах число шлейфов не превышает трех. [8]

а) Двухшлейфный направленный ответвитель. Применяется при значительно узких полосах рабочих частот из-за малого количества связывающих шлейфов (2). Исходными данными для расчета является волновое сопротивление Z0, связь C и центральную полосу рабочей полосы частот f0. особенности конструктивного исплнения: Yш1=Yш2;  (волновые проводимости шлейфов и линий соответственно), из чего следует, что Wш1=Wш2. Электрическая  схема и топологический чертеж представлен на рисунке 6.