Расчет выходной фильтрующей схемы (ВФС)

Высшие гармоники тока или напряжения, образованные в результате работы транзисторов в нелинейном режиме, должны быть ослаблены в нагрузке передатчика (антенне, фидере) до уровня, определяемого международными и общесоюзными нормами. Это обеспечивается выходной колебательной системой (ВКС), устанавливаемой после оконечного каскада передатчика.

Заданную фильтрацию гармоник, в первую очередь наиболее интенсивных - второй и третьей. ВКС должна обеспечить в рабочем диапазоне частот передатчика при заданном уровне колебательной мощности и высоком КПД. В этом основное отличие ВКС от резонансных контуров, межкаскадных цепей связи и т. д. Кроме того, построение ВКС существенно зависит

от рабочего диапазона передатчика. В передатчиках с небольшим коэффициентом перекрытия Кf < 1,6…1,9 для фильтрации высших гармоник ВФС можно выполнить в виде широкодиапазонного неперестраиваемого фильтра. Основное преимущество такой конструкции в отсутствии перестроечных элементов.

Рассмотрим особенности построения ВФС в виде неперестраиваемого фильтра при Кf передатчика менее 1,6 .1,9. В этом случае проектирование можно вести так, чтобы найти оптимальное значение полосы пропускания фильтра, т.е. его f н.ф и f в.ф, и число его звеньев, при которых будут обеспечиваться наименьшие потери в LС-элементах, т.е. наибольший КПД фильтра в рабочей, более узкой, от f н.п до f в.п, полосе частот.

У фильтров Баттерворта и Чебышева минимальные потери достигаются при оптимальном числе звеньев (т= mопт). которое определяется только требуемым затуханием aф. При выборе между фильтрами Баттерворта и Чебышева предпочтение следует отдать вторым. У фильтров Чебышева потери получаются несколько меньше, а полоса пропускания заметно больше. При а = 0,1 .0,2 дБ полоса пропускания при т= mопт составляет 0,3 . 0,4 от предельно возможной.

Руководствуясь вышесказанным, остановимся на полосовом фильтре Чебышева.

Исходные данные для расчёта:

Таблица 1

Здесь аГН - относительный уровень высших гармоник напряжения (или тока) на выходе двухтактного генератора на транзисторах с ОЭ (типовое значение); Rн.ном - номинальное нагрузочное сопротивление;

КБВН - допустимое значение КБВ нагрузки;

КБВВХ - допустимое значение КБВ на входе ВФС;

аДОП - допустимый уровень высших гармоник на входе передатчика.

1

. Определяем коэффициент перекрытия по частоте передатчика:

Кf = 400/320 = 1.25

Так как он меньше 1.6, то устанавливаем 1 фильтр.

2

. Определяем КБВф, который должна обеспечивать колебательная система:

КБВф = КБВВХ/ КБВН = 0.7/0.8 = 0.88

3

. Неравномерность АЧХ в полосе пропускания колебательной системы в децибелах:

Δa = 10lg[(1+ КБВф)2/4КБВф]

Δa = 10lg[(1+ 0.88)2/40.88] = 10lg[1.004] = 0.017 (дБ)

. Находим минимально допустимое затухание aф , которое должен обеспечить фильтр в полосе задержания:

aф = - аДОП+ аГН = 50 (дБ)

5

. Находим нормированную частоту в полосе задержания, на которой необходимо обеспечить затухание аФ. Определяем порядок m фильтра для второй (n=2) и третьей (n=3) гармоники. Максимальное из полученных m округляем до ближайшего целого числа - это и будет искомым порядком:

для n = 2: Ωз2 = (n - Кf/n)/( Кf - 1) = (2 - 1.07/2)/(1.07 - 1) = 5.5

Лучшие статьи по информатике

Разработка системы автоматизации теплового пункта
Задача повышения энергоэффективности имеет особый характер, т.к. поставлена на высшем политическом уровне и касается всей экономики РФ. Основополагающими до ...

Проектирование коммутационной системы узловой АТС
Цель Разработка и настройка местной телефонной сети для узловой АТС. 1 Сформировать данные заказчика для проектирования сети связи. 2 Пр ...

Проектирование систем электроснабжения промышленных предприятий на примере маслохозяйственного отделения ПП Ефремовская ТЭЦ
Основными потребителями электроэнергии являются различные отрасли промышленности: транспорт, сельское хозяйство, коммунальное хозяйство городов и поселков. ...