Так как по условиям резонанса

col = l/LskCsk, 10

1 СОс

(6.8)

Аналогично

R(Oc Roc

n 1B Частша,МГц

(6.9) (6.10)

Wo Cpfc. coo Q.i Cpu

Пример 6.5. Необходимо спроектировать полосовой баттервортовский фильтр со средней частотой fo=15 МГц; характеристическое сопротивление фильтра долхно быть равно 300 Ом, а полоса пропускания Д/=3 МГц. , Затухание фильтра на границе полосы пропускания должно быть 3 дБ, а при расстройке относительно средней частоты на ±3 МГц - не менее 30 дБ. 20 По графикам рис. 6.1 най-

дем необходимое число реактивных элементов проектируе-

Рис. 6.12. Зависимость затухания мого фильтра. Считая, что на-от частоты для фильтра, схема чало координат на рис. 6.1 со-которого приведена на рис. 6.11. ответствует средней частоте

фильтра fo=15 МГц, а его частота среза равна fc =Af/2= = 1,5 МГц, для частоты f=fo-l-3MrH получим значение относительной частоты *fc=3/1,5=2. Как видно из графика, для получения на этой частоте требуемого затухания. 30 дБ, необходим фильтр с пятью реактивными элементами.

Рассчитаем параметры элементов фильтра, учитывая, что для него Qi=fo/Af= 15/3=5.

Определив по табл. 6.2 значение емкостей и индуктивностей ЕФНЧ из 5 элементов, подставим их вместе с исходными данными рассматриваемого примера в выражения (6.7)-(б. 10). Получим

2nRfc R

2n/oQ£Ci RL2 2я/с

0,618

2П.300-3-10 300

= 110 пФ;

2п.15-10-5-0,618 300-1,618i

Л ,03 мкГ,

2п.3.10

25,8 мкГ,

fi г* --- -----.--4 4 ттф

2nfoQiRL2 2л-15-10 -5:300-1,618

Сз 2,00

2яЯ1о ~ гл-ЗОО-З-Ю

Сз- -Г7-= п ... =354 пФ.

R 300

= 2nfoQiC3 2.-1.15.100.5.2.00

Схема рассчитанного фильтра и его частотная характеристика показаны на рис. 6.11 и 6.12.

Аналогично, с помощью соответствующей замены переменной в передаточной функции ЕФНЧ могут быть получены формулы и для расчета режекторных фильтров.

Конструктивная реализуемость фильтров. Вопросы реализации фильтров, т. е. их изготовления, настройки и испытаний выходят за рамки настоящего издания, поэтому отметим лишь следующее: фильтры на элементах с сосредоточенными параметрами (LC-фильтры и активные) предназначаются обычно для работы на частотах до 300 МГц;

- фильтры с распределенными параметрами (полос-ковые, коаксиальные или волноводные) применяются на частотах свыше I ГГц.

В диапазоне 300 МГц - 1 ГГц могут использоваться фильтры как одного, так и другого из указанных типов или конструкции, одновременно включающие разнотипные фильтры.

Рассмотрим конструктивную реализуемость фильтров с сосредоточенными элементами на частоты 3 Гц - 300 МГц и характеристическим сопротивлением 1-50 Ом.

По степени реализуемости параметры элементов фильтров могут быть разделены нй четыре категории. При этом считается, что фильтр рассчитан на проходящую мощность, не превышающую 1 Вт, а токи через индуктивные катушки и напряжения на конденсаторах (в пределах этой мощности) не превышают соответствующих допустимых значений. Это категории таковы:

легко осуществимые (Л): 1 мкГ11 Г; 5 пФ С1 мкФ;

осуществимые (О):0,2 mkTLIO Г; 2 пФС 10 мкФ;

трудно осуществимые (Т): 50 нГЮО Г; 0,5 пФ<С500 мкФ;

практически не осуществимые (Н): С<(),5 пФ, С> >500 мкФ; L<50 нГ. L>100 Г.

Аналогичные категории осуществимости характеристических сопротивлений фильтров для полосы частот шириной до 8 декад приведены в табл. 6.3.

Т а б л и ц а 6.3

Конструктивная реализуемость ФНЧ и ФВЧ для частот среза

Следует иметь в виду, что фильтры легко осуществи- мы при частоте среза, лежащей в диапазоне 3 кГц - 3 МГц при любых значениях характеристического сопротивления, а диапазон оптимальных значений их характеристических сопротивлений находится в пределах 100- 1000 Ом. . . .

6.3. ВНУТРИСИСТЕМНЫЕ ФИЛЬТРЫ (ФИЛЬТРЫ В ЦЕПЯХ ПИТАНИЯ)

Возникновение внутрисистемных помех чаще всего связано с тем, что различные устройства подключены к общим линиям питания. В этих условиях шум и другие посторонние сигналы от одного из таких устройств - источника помех, передаваемые по шинам питания, могут воздействовать на другие устройства, потенциально являющиеся рецепторами помех. Аналогичное влияние возможно из-за общего сопротивления в цепи, по которой подводится питание к двум или нескольким устройствам. Далее рассматриваются схемы систем распределения электроэнергии внутри зданий и сооружений (от подключения высоковольтного напряжения до распределительных щитов для подключения конкретных нагрузок), а