т.2 No 1 |
35 |
Несогласованные лестничные фильтры | |
Особенности колебательных процессов в электрических лестничных фильтрах с конечным числом звеньев и несогласованной нагрузкой С.Б. Каравашкин, О.Н. Каравашкина Специализированная лаборатория фундаментальных исследований SELF e-mail: selftrans@yandex.ru , selflab@mail.ru На базе соотношений оригинальной Динамической Электромеханической Аналогии ДЭМА и оригинальных точных аналитических решений для механической упругой линии-аналога, исследуется влияние сопротивления нагрузки на амплитудно-частотные и фазо-частотные характеристики конечных лестничных фильтров с несогласованной нагрузкой. Показано, что в фильтрах такого типа указанные характеристики имеют ярко выраженный резонансный вид и существенно трансформируются в нижней и средней областях диапазона прозрачности с изменением нагрузки при незначительных изменениях в области, близкой к частоте среза. Это не позволяет использовать существующую методику определения суммарной фазы запаздывания и коэффициента передачи лестничного фильтра и требует нахождения полных аналитических решений представленным методом. Полученные расчётные зависимости хорошо соответствуют экспериментальным результатам для лестничных фильтров с аналогичными параметрами. Результаты проведенных исследований могут быть распространены на существенно более сложные схемы лестничных фильтров. Ключевые слова: электрические лестничные фильтры, электромеханическая аналогия, упругие линии с сосредоточенными параметрами, частные дифференциальные уравнения 1. Введение В настоящее время базовой
методикой расчёта электрических лестничных
фильтров являются метод четырёхполюсника или
методики, получившие развитие на его основе. Как
принято считать, “одно из
преимуществ метода четырёхполюсника
заключается в том, что сложная схема может быть
сведена к соединению нескольких простых
четырёхполюсников. Коэффициенты каждого из них
легко выражаются через параметры элементов
соответствующих участков схемы. Соединение же
нескольких четырёхполюсников в свою очередь
может быть представлено как некоторый
результирующий четырёхполюсник. Нахождение
матрицы коэффициентов в большинстве случаев
сводится к сложению и умножению матриц отдельных
четырёхполюсников, на которые разложена
рассматриваемая схема” [1,
с. 53]. При очевидной простоте и эффективности
подхода к проблеме указанный метод имеет
существенные ограничения своего применения. В
частности, при расчёте лестничных фильтров
предполагается, что вход и выход их звеньев
согласован, поскольку “как правило,
всегда стремятся осуществить согласованное
включение отдельных звеньев цепной схемы” [2,
с. 269]. Более того, “включение звеньев
должно быть всегда согласовано, так как только
при этом условии можно суммировать
характеристические постоянные передачи” [3, с. 120]. Именно поэтому “если цепочка собрана из Т-звеньев, то
она должна кончаться и начинаться с импеданса Указанное несоответствие подхода, реализуемого методом четырёхполюсника, реальным процессам в лестничном фильтре обусловлено тем, что при несогласованной нагрузке проявляется влияние волновых свойств фильтра в целом. Например, в [5] в случае многосекционных волноводов экспериментально установлено, что “длины произвольно выбранных участков рассеивают когерентно прерываемые отражения и создают гребни ряби ... Возрастание амплитуды отражённого сигнала сверх отклика его из конца в конец может быть вызвано единичными отражёнными сигналами от точек вдали от источника” [5]. |
Содержание: / 35
/ 36 / 37 / 38 / 39 / 40 / 41 / 42 / 43 / 44 / 45 / 46 / 47 /