Результаты измерений в
диапазоне частот 1…2.5 ГГц на аппаратуре с волновым сопротивлением тракта 50 Ом
подтвердили формирование «фильтровых» частотных характеристик при входном
коэффициенте стоячей волны напряжения не более 1.18 ()
и развязке диагональных плеч 1 и 4
не
менее 21 дБ (
). При этом обеспечивалась эффективная
регулировка характеристик полосно-пропускающего и полосно-заграждающего трактов
за счет изменения только поперечных размеров
кольцевого
проводника.
Проанализируем далее новую структуру НФ, где в качестве фрагментов использованы центральный и экранирующий проводники коаксиального кабеля. Нетрадиционность такого фильтра в коаксиальном варианте становится вполне понятной при переходе к многослойным полосковым линиям с полностью экранированными фрагментами.
Коаксиально-полосковый
вариант исследуемого НФ изображен на рис. 2.10. Рабочие плечи 1, 3
и 2, 4 соответствующих линий передачи А и Б фильтра образованы
концами оплеток кабелей с волновым сопротивлением ,
размещенных в прямоугольном металлическом корпусе с вертикальным размером
. Если обозначить через
наружный диаметр сплошной проводящей
оплетки кабеля, а символом
– диаметр цилиндрического
проводника, соединяющего жилы кабелей, то можно говорить соответственно о
волновых сопротивлениях
оплетки и сопротивления
соединительных проводников относительно
корпуса фильтра, рассчитываемых по материалам справочника [9]. При этом диаметр
центрального проводника (жилы) кабеля определяется
его волновым сопротивлением
в классическом определении.
Будем считать, что относительные диэлектрические проницаемости внутреннего
заполнения кабелей и среды внутри прямоугольного корпуса фильтра одинаковы.
Анализ частотных свойств исследуемого симметричного фильтра-восьмиполюсника проведем также методом «зеркальных изображений» [3], основанном на суперпозиции синфазного и противофазного видов возбуждения плеч 1 и 2. В результате матрица рассеяния фильтра будет определяться соотношениями (2.8).
Для расчета элементов этой
матрицы и последующего оценивания частотных свойств фильтра рассмотрим
эквивалентные схемы соответствующих четырехполюсников (рис. 2.11). Они
образованы отрезком коаксиального кабеля над «землей», концы и
жилы
которого нагружены отрезками линий передачи с волновым сопротивлением
и электрической длиной
, разомкнутыми или короткозамкнутыми на
дальних концах, где
– электрическая длина
соединительных проводников. Соответствующие входные коэффициенты отражения
и
отрезков
относительно уровня
волнового
сопротивления подводящих линий А и Б определяются как [9]:
(2.12)
здесь
– текущая частота,
– опорная частота соединительных
проводников, при которой
.
Свойства отрезка
коаксиального кабеля над «землей», образующего восьмиполюсник с нумерацией плеч
,
,
,
, целесообразно
описать матрицей проводимостей
. Ее элементы могут быть найдены с использованием методики
работы [42] применительно к коаксиальному кабелю, рассматриваемому как частный
случай взаимодействующих линий с неодинаковыми проводниками, когда один из них
(оплетка) полностью экранирует другой (жилу) от «земли». Если понаблюдать
поэтапное преобразование двух неодинаковых проводников в коаксиальную
линию (рис. 2.12 для сечений), то станет ясно, что описанная в работе [42]
плоскость установки «электрической» или «магнитной» стенок между проводниками
(рис. 2.12, штриховая линия) трансформируется в цилиндр, проходящий в
диэлектрике кабеля так, что при противофазном возбуждении оплетки и жилы
потенциал цилиндра равен нулю. Обозначив буквой «Е» экранирующую оплётку
кабеля с номерами плеч 1′, 4′, а буквой «G» – жилу с номерами
плеч 2′, 3′, можно записать проводимости обоих проводников для
соответствующего вида возбуждения:
(2.13)
Рис. 2.12
В результате матрица проводимостей коаксиального кабеля над «землей» для указанной на рис. 2.11 нумерации плеч запишется:
(2.14)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.