狭帯域マイクロ波フィルターの周波数応答の計算。スキーム、説明

無線電子工学および電気工学の百科事典
無料のライブラリ / 無線電子および電気機器のスキーム

狭帯域マイクロ波フィルターの周波数応答の計算。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

無料のテクニカルライブラリ

2003 年のジャーナル「Radio」に、BPF-PP コンピュータープログラムを使用してストリップマイクロ波フィルターを計算する方法に関する記事 [1] が掲載されました。これを計算プログラムのアルバムに含めているアマチュア無線家は、提案されたブロックでそれを補うことができます。これにより、BPF PP プログラムと組み合わせることで、狭帯域フィルターの設計要素の物理的寸法を決定できるだけでなく、また、透過係数と反射係数の周波数依存性も分析します。

計算結果はグラフ形式でモニター画面に表示されるため、元の情報をどのように変更する必要があるかが分かりやすくなります。このプログラムで得られた結果により、フィルターを製造する前でもマイクロストリップ設計に最適な材料を選択でき、目的のデバイスに正しく「適合」させることができます。

プログラムを動作させるために最初に行うことは、最初のブロック BPF-PP に行番号 495 を入力することです。これにより、ワークの材質に関する情報が補足されます。次のようになります。

495 INPUT "基板誘電体の損失正接 tg*e ="; TGD:TGD=TGD/10000。

フィルター特性を計算するための追加ブロックには銅箔に関する情報が含まれており、ほとんどの場合にはこれで十分ですが、必要に応じて変更できます。原則として、参考文献では損失正接の値が示されていますが、便宜上、10000 行目で考慮されている 495 倍過大評価されています。

次に、BPF-PP プログラムと行 830 の追加プログラムブロックを単一のユニットに「縫い合わせ」ます。「リンクされた」プログラムの名前を、たとえば BPF-PPGR に変更することをお勧めします。GR という文字は、グラフィック素材も表示することを示します。

ここで、例として、XNUMX つの異なるフォイル材料に対してフィルター計算を実行してみましょう。

フィルターパラメーターを紹介しましょう (通常のように、小数点のカンマはドットに置き換えられます)。

フィルタ順 <2-9>? 四
フィルタータイプ-? T
負荷抵抗 RN、オーム? 50
帯域幅制限、GHz：
アッパー？ 2.8
低い？ 2.4

次に、プログラムは帯域幅の中心周波数を画面に表示します: F0 = 2.592296 GHz。

最初のオプションは、エポキシ樹脂フィラーを含むフォイルグラスファイバーに基づいて作成されます。

箔の厚さ、t、mm？ 0.05
基板の厚さh、mm？
誘電率 E? 4.8
基板誘電体の損失正接 tg*e4=? 250

プログラムは、帯域幅内にある XNUMX 個の周波数値と、周波数応答の各傾斜の XNUMX 個の値に対して計算を実行し、画面上のメッセージで確認できるように提供します。

チャート表示: Kn - '1' を入力; km(ログ)-'2'; Gvh-'Z'.

Kn グラフは、電圧伝達係数の周波数応答を表示します。その外観は、線形特性を持つ検出器ヘッドを使用するときにカーブトレーサの画面で見慣れているものと一致します。 Km プロットは、周波数に対する電力伝達率の対数プロットです。最後のグラフ Gvh は、フィルター入力からの電力反射係数を表示します。フィルターが反射率計を介して掃引周波数発生器 (GFS) に接続されている場合、同様の画像 (エンベロープとして) を観察できます。

プログラムのブロックが正しく「リンク」されている場合、図に示すグラフが表示されます。 1-3. 最初のオプションであるグラスファイバーの計算結果が表示されます。

（クリックして拡大）

フィルターの XNUMX 番目のバージョン (FLAN 素材に基づく) については、以下を紹介します。

箔の厚さt、mm？ 0.05

基板厚 h mm ? 2

誘電率 E? 3.8

基板誘電体の損失正接 tg*e4=? 12

計算の結果、さらに4つのグラフが得られます。 6-XNUMX。

両方のオプションの対応するグラフを比較すると、エポキシベースのフォイルグラスファイバーを使用すると、この周波数領域で悪い結果が得られることが明確にわかります。周波数が高く、帯域幅が狭い場合、パフォーマンスはさらに悪化します。信号の大きな減衰は、フィルター共振器の品質係数が 40 未満 (Q<1/tg6) であるためです。そのため、この材料で満足のいく特性を備えたフィルターを構築するには多大な労力が必要になります。

提案されたプログラムは、マイクロ波フィルターを作成するために必要な最小限のものを提供します。それを改善したい人は、たとえば係数 A の値を変更することによって、インバータ JY (k, k + 1) のパラメータを変更するためのブロックを作成することを提案できます。 (k)、A (k + 1) などを使用して、どれがより受け入れられるかを判断します。

同等のモデルは通過帯域と周囲の小さな領域でのみ当てはまるため、フィルター応答解析の帯域幅を広げないでください。また、このプログラムは 5 ～ 6 GHz を超える周波数には使用しないでください。これは、マイクロストリップ共振器の幅が長さに匹敵し、エッジ効果による誤差が増加するためです。ここでは最も単純な方法で考慮しています。方法。

架橋プログラムBPF-PPGR

文学

Soldatov O. ストリップマイクロ波フィルターの計算。 - ラジオ、2003 年、第 6 号、p. 29、30。
マイクロ電子マイクロ波装置 (G. I. Vasiliev の編集下)。 - M.: 高校、1986 年。
Mattei G. L.、Young L.、Jones E.M.T. マイクロ波フィルタ、整合回路および通信回路、第 1 巻および第 2 巻 - M .: Svyaz、1972 年。
ファスコ V. マイクロ波回路。分析とコンピューター支援設計。 - M.: ラジオと通信、1990 年。
Hanzel G. フィルター設計のハンドブック。 - M: ソ連のラジオ、1974 年。
マイクロ波ストリップデバイスの計算と設計に関するハンドブック (Volman V.P. 編)。 - M.: ラジオと通信、1982 年。

著者：O.Soldatov、タシケント、ウズベキスタン

他の記事も見る セクションアマチュア無線デザイナー.

読み書き 有用なこの記事へのコメント.

<<戻る

科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：

庭の花の間引き機 02.05.2024

現代の農業では、植物の世話プロセスの効率を高めることを目的とした技術進歩が進んでいます。収穫段階を最適化するように設計された革新的な Florix 摘花機がイタリアで発表されました。このツールには可動アームが装備されているため、庭のニーズに簡単に適応できます。オペレーターは、ジョイスティックを使用してトラクターの運転台から細いワイヤーを制御することで、細いワイヤーの速度を調整できます。このアプローチにより、花の間引きプロセスの効率が大幅に向上し、庭の特定の条件や、そこで栽培される果物の種類や種類に合わせて個別に調整できる可能性が得られます。 2 年間にわたりさまざまな種類の果物で Florix マシンをテストした結果、非常に有望な結果が得られました。フロリックス機械を数年間使用しているフィリベルト・モンタナリ氏のような農家は、花を摘むのに必要な時間と労力が大幅に削減されたと報告しています。 ... >>

最先端の赤外線顕微鏡 02.05.2024

顕微鏡は科学研究において重要な役割を果たしており、科学者は目に見えない構造やプロセスを詳しく調べることができます。ただし、さまざまな顕微鏡法には限界があり、その中には赤外領域を使用する場合の解像度の限界がありました。しかし、東京大学の日本人研究者らの最新の成果は、ミクロ世界の研究に新たな展望をもたらした。東京大学の科学者らは、赤外顕微鏡の機能に革命をもたらす新しい顕微鏡を発表した。この高度な機器を使用すると、生きた細菌の内部構造をナノメートルスケールで驚くほど鮮明に見ることができます。通常、中赤外顕微鏡は解像度が低いという制限がありますが、日本の研究者による最新の開発はこれらの制限を克服します。科学者によると、開発された顕微鏡では、従来の顕微鏡の解像度の 120 倍である最大 30 ナノメートルの解像度の画像を作成できます。 ... >>

昆虫用エアトラップ 01.05.2024

農業は経済の重要な分野の 1 つであり、害虫駆除はこのプロセスに不可欠な部分です。インド農業研究評議会 - 中央ジャガイモ研究所 (ICAR-CPRI) シムラーの科学者チームは、この問題に対する革新的な解決策、つまり風力発電の昆虫エアトラップを考案しました。このデバイスは、リアルタイムの昆虫個体数データを提供することで、従来の害虫駆除方法の欠点に対処します。このトラップは風力エネルギーのみで駆動されるため、電力を必要としない環境に優しいソリューションです。そのユニークな設計により、有害な昆虫と有益な昆虫の両方を監視することができ、あらゆる農業地域の個体群の完全な概要を提供します。「対象となる害虫を適切なタイミングで評価することで、害虫と病気の両方を制御するために必要な措置を講じることができます」とカピル氏は言います。 ... >>

アーカイブからのランダムなニュース

対称結晶の磁気電気効果 27.09.2020

科学者たちは、対称結晶に奇妙な磁気電気効果を発見しました。これらの XNUMX つの特性、磁気と電気は、科学者によると、多くの奇妙な方法で互いに関連しており、磁気電気効果はその XNUMX つです。一部の結晶に見られます。これは、結晶の電気的特性が磁場に作用する場合、およびその逆の場合に現れます。

別の完全に不可能な相互作用の方法が、科学によって予期せず発見されました。対称結晶で新しい磁気電気効果が発見されました。それは特別なタイプのクリスタル、つまりランガサイトで明らかになりました。

この結晶は、ランタン、ガリウム、シリコン、酸素、およびホルミウム原子で構成されています。対称的な構造をしており、これまで電気と磁気の関係を解消すると考えられていました。専門家は、結晶の電気的特性と磁気的特性の関係は、結晶の内部対称性に依存することを示唆しています。

結晶の一方の面がもう一方の面の鏡像である高度な対称性は、理論的には磁気電気効果を持つことはできません。しかし、最近の研究では、そうではないことが証明されています。

左右対称の結晶は予想外の効果を生んだだけでなく、これまでにないタイプの効果であることが判明しました。実際、ホルミウム原子の磁性は対称性を破り、予想外の効果を生み出し、それによって量子物理学の分野への移行を発表しました。

これは、正と負の電荷が結晶内でわずかにずれていれば、分極が可能であることを意味します。現在、この方法は電磁界を使用して簡単に証明できます。重要なポイントは、磁界自体の強さです。結晶構造は非常に対称的であることが判明したため、期待される効果が得られません。

しかし実際には、磁場のより強い光線にさらされた場合、何かが起こりました.ホルミウム原子は量子状態を変化させ、磁気モーメントを獲得し、それによって結晶の内部対称性に違反しました.

その他の興味深いニュース:

▪ 電動ハンガーパナソニックナノイーX

▪ 超重ロケット・スペース・ローンチ・システムのメインステージが完成

▪ 翼の複合と折り畳み

▪ ニューロン間の相互作用のバランスとしての意識

▪ アグラヤとイシュタル

科学技術、新しいエレクトロニクスのニュースフィード

無料の技術ライブラリの興味深い資料:

▪ サイトの「化学実験」セクション。記事の選択

▪ 記事絶望的な病気には絶望的な手段が必要です。人気の表現

▪ 記事最もきれいな空気はどこですか? 詳細な回答

▪ 記事根と塊茎。観光のヒント

▪ 記事低帯域用の垂直アンテナ。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

▪ 記事カラーテスト。フォーカスの秘密

この記事にコメントを残してください：

このページのすべての言語

ホームページ | 図書館 | 物品 | サイトマップ | サイトレビュー