ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Использование эквивалентности 4- и 8-полюсников из "Оптимальный синтез устройств СВЧ с Т-волнами " 3 установлено, что в общем случае симметрия и направленность 8-полюсника являются необходимыми и достаточными условиями его эквивалентности некоторому 4-полюснику. Результаты исследования аналитической эквивалентности моделей 4- и 8-полюсников приведены в табл. 2.2 в виде матриц рассеяния 4-полюсников четного возбуждения, которые записаны через элементы матриц рассеяния эквивалентных им 8-полюсников для всевозможных сочетаний видов симметрии и типов направленности. Для всех этих случаев отмечено важное в практическом отношении равенство амплитуд волн, расходящихся от 8-полюсника и от 4-полюсника нечетного возбуждения. Полученные соотношения являются основой для разнообразного практического применения сформулированной в 2.3 теоремы об эквивалентности. Ниже приводится один из примеров такого применения. [c.86] Недостатком описанного фильтра является отражение сигнала в полосе частот заграждения (частично в полосе пропускания) во входное плечо. Причина этого нежелательного явления заключается в том, что плечи 2 и 3 (рис. 2.18,6) отрезков связанных ЛП, из которых состоит фильтр, являются несогласованными. Сигналы, отраженные от несогласованных нагрузок 8 (рис. 2.18,а) этих плеч, попадают в итоге во входное плечо 1 (рис. 2.18,6). Прн этом сигнал, отраженный от нагрузки плеча 5, попадает во входное плечо 1 непосредственно, а сигнал, отраженный от плеча 2, попадает в плечо I благодаря наличию связи между ЛП. Путь падающих и отраженных сигналов показан на рис, 2.18,6 стрелками. Другим недостатком фильтра является ограниченность его функциональных возможностей несмотря на относительную сложность структуры фильтра, он может выполнять только функцию частотной селекции. [c.87] Каждый из многополюсников образуется симметричным соединением одинаковых направленных и полностью согласованных 8-полюсников. Как показано в 2.3, такой многополюсник эквивалентен 4-полюснику, изображенному на рис. 2.18,6. Следовательно, и фильтр, выполнеиный в виде каскадного соединения 4-полюсников, эквивалентен фильтру, выполненному в виде каскадного соединения многополюсников. Во втором фильтре во входное плечо распространяется только падающий сигнал, отраженный сигнал отсутствует. [c.88] Пример реализации фильтра показан иа рис. 2.19,а. .. в. На рис. 2.19,а схематически изображен общий вид фильтра на основе связанных микрополосковых ЛП. Для упрощения иа рис. 2.19,а показаны только полосковые проводники, полный вид связанных ЛП дан в сечении на рис. 2.19,в. Связанные ЛП состоят из общего металлического основания 9, диэлектрического слоя 10 и полосковых проводников 11 для первого 8-полюсника, а также диэлектрического-слоя 12 и полосковых проводников 13 для второго 8-полюсника. Первый н второй 8-полюсники показаны на рис. 2.19,6 и обозначены соответственно цифрами/и II. Штриховой линней на рис. 2.19,6 обозначены границы многополюсника, который включает в себя 8-полюсники I и II. Диагональные плечи 2 к 3 первого 8-полюсника соединены с диагональными плечами 2 н 3 второго 8-полюсника. Эти соединения изображены схематически иа рис. 2.19,а и обозначены цифрой 14. В реальном устройстве подобное соединение представляет собой тонкий проводник, который одним концом припаивается к полоске И (рис. 2.19,в), а другим — к расположенной под ней полоске 13. Этот проводник размещается в отверстии, которое проходит через слои 10 и 12 диэлектрика и металлическое основание 9. Плечо 1 8-полюсника I, входящего в первый из многополюсников, является входным плечом фильтра, а плечо 1 8-полюсника II нагружено на согласованную нагрузку. В остальных многополюсниках эти плечи соединяются с плечами 4 предыдущей пары 8-полюсников (предыдущего многополюсника). На рис. 2.19,6 цифрами 1, 4, расположенными вне штрихового квадрата, обозначены плечи многополюсника. Стрелками обозначено направление распространения сигналов. Во входном плече описанного фильтра (рис. 2.19,6) распространяется только падающий сигнал, отраженный сигнал отсутствует. Таким образом, в отличие от фильтра (см. рис. 2.18,а—в) элемент (звено) описанного фильтра является неотражающим и представляет собой не один отрезок связанных ЛП, а два (рис. 2.19,а—в), которые соединены между собой так,- как это показано на рис. 2.19,в. Отметим, что продольные размеры поперечного сечения каждого из отрезков связанных ЛП обоих фильтров совпадают. [c.88] Описанный неотражающий фильтр может выполнять следующие дополнительные функции ло сравнению с фильтром, показанным на рис. 2.18. [c.88] Суммирование двух сигналов. Один из сигналов подается в плечо 1 (см. рис. 2.19,а), а второй — в плечо 3. Для этого случая, естественно, фнльтр рассчитывается на уровень затухания в полосе пропускания, равный 3 дБ. Сигналы, подаваемые одновременно в плечо 1 и плечо 3, будут суммироваться в полосе пропускания как в плече 2, так и 4. [c.88] Частотная селекция сигнала. Если при подаче сигнала в плечо I в плече 4 будет сигнал, характеристика которого свойственна фильтру нижних частот, то в плече 2 будет сигнал с характеристикой фильтра верхних частот. [c.89] Как показано в 2.3, для рассматриваемых фильтров сигнал иа выходе элемента (звена) отражающего фильтра (внешнее плечо 2 на рис. 2.18,6) эквивалентен сигналу на выходе элемента (звена) неотражающего фильтра (внешнее плечо 4 на рис. 2.19,6). Физическая сущность эквивалентности АЧХ этих фильтров заключается в следующем. При разомкнутых плечах 2 и 5 8-полюсника, расположенного в прямоугольной рамке (рис. 2.18,6), коэффициенты отражения сигнала от этих плеч Гг=Гз=1. Сигналы полностью отражаются от плеч 2 и 5 без дополнительного смещения фазы и распространяются в обратном направлении к плечам 4 к 1 соответственно. Таким образом, сигналы проходят через отрезок связанных ЛП в прямом направлении и через этот же отрезок — в обратном. Поскольку отрезок связанных ЛП обладает поперечной симметрией, то сигналы, прошедшие через два таких отрезка только в прямом направлении (рис. 2.19,6), будут тождественны сигналам, сформированным этим отрезком, но прошедшим по нему в прямом, а затем в обратном направлениях. [c.89] Вернуться к основной статье