WYKAD TWCZ Prof dr hab Janusz A Dobrowolski

WYKŁAD TWCZ Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska 1

WYKŁAD TWCZ Filtry wielkiej częstotliwości prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Politechnika Warszawska Instytut Systemów Elektronicznych ul. Nowowiejska 15/19, 00 -665 Warszawa e-mail: JAD@ise. pw. edu. pl, tel: (48 -22) 8253709 fax: (48 -22) 8252300 Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska 2

WYKŁAD TWCZ Filtr jako dwuwrotnik obciążony z dwóch stron rezystancjami RS i RL Najczęściej: Rs = RL = Z 0 = 50 Ω Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska 3

WYKŁAD TWCZ Parametry filtrów: Straty wnoszone Gdy ZS = ZL = Z 0 (Z 0 - rzeczywista impedancja odniesienia wrót filtru) : Straty odbicia: Przesunięcie fazy: Parametry zależne od częstotliwości Opóźnienie grupowe: Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska 4

WYKŁAD TWCZ Charakterystyki tłumienia wnoszonego filtrów dolnoprzepustowych Maksymalnie płaska Równomiernie falista eliptyczna Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska 5

WYKŁAD TWCZ Procedura projektowania filtrów a) projekt prototypowego filtru dolno-przepustowego o wymaganych parametrach charakterystyki przenoszenia; b) transformacja obwodu prototypowego filtru dolno-przepustowego na obwód filtru żądanego typu (dolnoprzepustowy, górnoprzepustowy, pasmowo-przepustowy lub pasmowo-zaporowy) o zadanych częstotliwościach granicznych pasma przenoszenia lub zadanej częstotliwości środkowej; c) realizacja obwodu filtru w postaci układu fizycznego o parametrach rozłożonych za pomocą danego typu linii transmisyjnej (falowód, linia mikropaskowa, linia szczelinowa itd. ). Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska 6

WYKŁAD TWCZ Dolnoprzepustowe filtry prototypowe o charakterystykach maksymalnie płaskich lub równomiernie falistych Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska 7

WYKŁAD TWCZ Elementy dolnoprzepustowego filtru prototypowego n – rząd filtru Elementy filtrów prototypoweych o charakterystykach równomiernie parzystych obliczane także z prostych Zależności. Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska 8

WYKŁAD TWCZ Dolnoprzepustowe filtry prototypowe o charakterystykach eliptycznych Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska 9

WYKŁAD TWCZ Transformacja częstotliwości i skalowanie impedancji filtrów Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska 10

WYKŁAD TWCZ Definicje inwerterów immitancji Inwerter impedancji Inwerter admitancji Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska 11

WYKŁAD TWCZ Odcinek linii transmisyjnej o długości λg/4 jako inwerter immitancji Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska 12

WYKŁAD TWCZ Filtry pasmowo-przepustowe z inwerterami immitancji Tylko obwody szeregowe LC Inwertery Tylko obwody równoległe LC Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska 13

WYKŁAD TWCZ Filtry pasmowo-przepustowe z odcinkami linii transmisyjnych o długości λg/4 tworzących inwertery immitancji Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska 14

WYKŁAD TWCZ Filtry dolnoprzepustowe a) na linii koncentrycznej b) na linii mikropaskowej Przekrój osiowy struktury Lay out metalowych pasków Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska 15

WYKŁAD TWCZ Filtry pasmowo-przepustowe na liniach mikropaskowych Sprzężone rezonatory w postaci odcinków linii mikropaskowych o długości λg/4 Metalowe paski - layout Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska 16

WYKŁAD TWCZ Środkowoprzepustowy filtr mikropaskowy w postaci okręgu o długości równej długości fali dla częstotliwości środkowej pasma przenoszenia filtru Metalowe paski linii mikropaskowych λ π Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska 17

WYKŁAD TWCZ Środkowoprzepustowy filtr falowodowy Prostokątny falowód metalowy z przesłonami metalowymi Obwód zastępczy filtru Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska 18

WYKŁAD TWCZ Środkowprzepustowy filtr palczasty Koncentryczne złącze λ Koncentryczne złącze Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska 19

WYKŁAD TWCZ Filtry górnoprzepustowe a) na liniach koncentrycznych b) na liniach mikropaskowych Przekrój osiowy koncentrycznej struktury filtru Layout metalowych pasków linii Mikropaskowych filtru Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska 20

WYKŁAD TWCZ Filtr środkowozaporowy na liniach mikropaskowych Layout metalowych pasków linii mikropaskowych filtru Obwód zastępczy Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska 21