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

Таймер на микроконтроллере MSP430F2013
Практически в любой современной электронной технике можно найти микроконтроллеры. Столь широкое применение этих микросхем обусловлено чрезвычайно удачным со ...

Проектирование линзовой афокальной насадки для маломощного лазера
Основой любого оптического прибора, в том числе и лазера, является оптическая система, которая представляет собой совокупность оптических деталей (линз, зер ...

Разработка сети передачи данных Нуринского РУТ Карагандинской области на основе создания цифровых РРЛ
Оцифрованные магистрали, на базе которых строятся современные сети передачи информации, должны быть стандарта SDH (Synchronous Digital Hierarchy -это синхро ...