Главная >  Очерк развития радиотехнологии 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 [ 100 ] 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204

ЗБ9НО может быть представлено также в виде двух Г-образных звеньев (рис. IdVIII). На практике, однако, большей частью пользуются не Г-образной схемой звена, а Т-образной и П-образ-ной, которые рассчитываются как самостоятельные системы.

Использование на практике Т-образной и П-образной схем звена обусловлено тем, что электрические фильтры очень часто

, 0.S2, л 0,SZ, 0,52, В)

/ - - <-. - -1- о-jh- Т-°


Рис. 1.VIII. а, б, в) Г-, Т- и П-образная схемы звена; г, S) замена двумя Г-образяыми звеньями Т- и П-образного звена

Применяются в качестве системы, включаемой между нагрузкой и выходом однородной линии, как показано на рис. 2.VIII. Одно-, родная линия является системой симметричной, т. е. системой, в которой перемена местами нагрузки и генератора не изменяет

Генератор

Линия

МношВеннш

филктр о о-

Лагрузка

Рис. 2.VIII. Схема лередачи энергии от генератора к нагрузке по системе: линия - электрический фильтр

режима её работы, не вызывает изменений напряжений и токов, относящихся к нагрузке и к генератору. Поэтому и электрический фильтр, применяемый совместно с линией, составляют из звеньев, также симметричных. Г-образная схема звена фильтра является схемой несимметричной, а Т-образная и П-образная схемы - симметричными. В Т-образной схеме сопротивление Zy разделено на два равных сопротивления, включённых симметрично относительно сопротивления z, а в П-образной схеме сопротивление гг разделено на два равных сопротивления, включённых симметрично относительно сопротивления Z\. В фильтрах, составленных из симметричных звеньев, перемена местами нагрузки и генератора, подключённых к выходу и входу фильтра, не изменяет режима



работы фильтра (напряжения и токи, относящиеся к шгрузке и к генератору, не изменяются).

Применение совместно с линией фильтров, составленных из симметричных звеньев, делает возможны.м использование единой методики изучения процессов, происходящих в однородной линии и в электрических фильтрах. Тем более, что процессы, происходящие при передаче энергии от генератора к нагрузке (рис. 2.У1П) .на участке Линия, по существу похожи на процессы, происходящие на участке Многозвенный фильтр. То, что вдоль линии амплитуды напряжения и тока изменяются плавно, а в .многозвенном фильтре скачками , требует внесения только некоторых изменений при изучении явлений, происходящих в фильтрах. В основном же метод изучения процессов, происходящих в электрических фильтрах, может быть таким же, как и при изучении линий. Поэтому мы будем изучать широко применяемые на практике фильтры, составленные из Т-образных или П-образных (симметричных) звеньев, и будем рассматривать фильтр как неьоторый участок линии, применяя понятие о волновом сопротивлении фильтра, а также постоянной затухания и постоянной сдвига фазы в качестве основных понятий, заимствованных из теории линий.

§ 2.VIII. Вывод формул, необходимых для анализа работы электрических фильтров и обоснования технического расчёта их

Волновое сопротивление фильтра

Для выяснения свойств основных типов электрических фильтров в отношении пропускаемых ими частот, а также получения возможности обоснованного технического расчёта их выведем необходимые для этого формулы.

asz,


Рис. 3.VIII. К выводу формулы для определения входного (волнового) сопротивления Т-образного од-нозвенного фильтра

Пусть однородная линия, работающая на нагрузочное сопротивление, равное волновому сопротивлению линии, подключается к линии через Т-образный фильтр (рис. S.VHI). Чтобы обеспечить в линии режим бегущей волны, сопротивление в точках ауб, которое назовём входным сопротивлением фильтра с нагрузкой и обозначим через 2, должно быть равным волновому сопротив-



лению линии. Этому мо жно удовлетворить соответствующим подбором сопротивлений Zj и Zj.

Из теории линий известно, что входное сопротивление линии, нагруженной сопротивлением, равным волновому, равно волновому сопротивлению линии. Поэтому, если подключить нагрузочное сопротивление через фильтр и обеспечить, чтобы входное сопротивление фильтра с нагрузкой было равно волновому сопротивлению линии, то можно считать сам фильтр эквивалентным в электрическом отношении участку линии с данным волновым сопротивлением. Отсюда можно ввести понятие о волновом сопротивлении фильтра Zp, которое должно быть равно входному сопротивлению фильтра Zix, нагруженного сопротивлением, равным волновому сопротивлению фильтра. Если такой фильтр с нагрузкой подключить к линии, волновое сопротивление которой равно волновому сопротивлению фильтра, то отражение будет отсутствовать как в точках аубу, так и в точках 22.

0,SZ, 0.5Z,


Рис. 4 VIII. Схема многозвенного фильтра

Найдём входное сопротивление однозвенного Т-образного фильтра, нагруженного сопротивлением, равным волновому сопротивлению фильтра Zf = г .

Из рис. 3.Vni непосредственно следует

0,5 21 +г

откуда

z 0,5 zi -f zL + z zg = 05 Zil +0,5 2 Zi + 0,5zi z +

+ 0,5 2iZ.j + Z Z2.

После приведения подобных членов нетрудно получить фор-мзлу для определения входного сопротивления однозвенного Т-образного фильтра, которое равно его волновому сопротивлению,

.. = .= /z=(i + 4). O-ViH)

Входное сопротивление получается таким же, если нагрузка подключается через многозвенный фильтр (рис. 4.УП1). Дейст-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 [ 100 ] 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204