Návrh planární dolní propusti

Návrh planární dolní propusti

Návrh planárního filtru. Výběr vhodného prototypu dolní propusti (řád filtru, zvlnění v propustném pásmu,...). Nalezení vhodné planární realizace (šířka a délka úseků planárního vedení)

Dolní propust soustředěné parametry Tři póly, Čebyševova aproximace, zvlnění 0, db, kritický kmitočet f c = GHz, 0 = 50 L g 50 0,035 0 c 9 g0 8,09 nh C g0 g c,474 9 0 50 0 0 g3 50,035 L3 c 9 g 0 0 8,09 nh 3,65pF

Návrh planárního filtru. Výběr vhodného prototypu dolní propusti (řád filtru, zvlnění v propustném pásmu,...). Nalezení vhodné planární realizace (šířka a délka úseků planárního vedení)

Dolní propust. Skoková změna impedance zanedbatelné napětí zanedbatelný proud U I U l j I sin l cos 0 U j 0 l I cos l sin

Skoková změna impedance l j I sin l U U cos 0 I U j 0 l I cos l sin zanedbatelné napětí (nízká impedance) zanedbatelný proud (vysoká impedance) U j I sin l 0 pro l 0 I I I U j U U 0 sin l U I j L j sin jc j sin l 0L l L I U 0C C

Skoková změna impedance vedení nakrátko: vedení naprázdno: C C C l C sin 0 L L L l L sin 0 fázová konstanta: ef ef v c 0

Skoková změna rozptýlené parametry Realizace obvodových elementů úseky vedení Parametry substrátu: relativní permitivita: 0,8 výška substrátu:,7 mm Volba charakteristických impedancí: vstup / výstup: 50 indukční úsek: 93 kapacitní úsek: 4

Skoková změna šířky úseků A 0 60 r r 0. 0.3 r r B 60 0 r for A.5 : W h 8exp exp A A for A.5: W h B ln r B ln B r 0.39 0.6 r

Skoková změna šířky úseků r = 0,8; h =,7 mm 0C = 4 W C = 3,9 mm 0 = 50 W C =, mm 0L = 93 W C = 0, mm http://www.emtalk.com/mscalc.php

Skoková změna efektivní permitivita pro h w w h r r ef pro 0,04 h w h w w h r r ef 0C = 4 ef,c = 8, 0 = 50 ef,0 = 7, 0L = 93 ef,l = 6,6

Skoková změna délka vlny d f c c ef r = 0,8; h =,7 mm 0C = 4 W C = 3,9 mm gc = 05 mm 0 = 50 W 0 =, mm g = mm 0L = 93 W L = 0, mm gl = 7 mm http://www.emtalk.com/mscalc.php

Skoková změna délky úseků L sin 0L l L 8,09 nh l L gl sin f 0L c L 0,9 mm 0C C sin l C 3,65 pf l C gc sin f C 9,8 mm c 0C

Skoková změna ověření ABCD matice úseku vedení: ABCD cos jsin l j sin l l 0 0 cos l

Skoková změna ověření ABCD matice úseku vedení:

Skoková změna ověření rozprostřené soustředěné

Pahýl naprázdno soustředěné parametry Tři póly, Čebyšev, zvlnění 0, db, kritický kmitočet GHz, charakteristická impedance 50 L g 50 0,035 0 c 9 g0 8,09 nh C g0 g c,474 9 0 50 0 0 g3 50,035 L3 c 9 g 0 0 8,09 nh 3,65pF beze změny vůči skokové změně impedance

Dolní propust. Pahýl na konci naprázdno U U l j I sin l cos 0 I U j 0 l I cos l sin

Pahýl na konci naprázdno induktivní úsek (beze změny): L kapacitní pahýl: sin 0L l L tan l 0C C C změna

Pahýl naprázdno šířka r = 0,8; h =,7 mm 0C = 4 W C = 3,9 mm 0 = 50 W C =, mm 0L = 93 W C = 0, mm beze změny vůči skokové změně impedance

Pahýl naprázdno délka vlny r = 0,8; h =,7 mm 0C = 4 gc = 05 mm 0 = 50 g = mm 0L = 93 gl = 7 mm beze změny vůči skokové změně impedance

Pahýl naprázdno délka úseků L sin 0L l L 8,09 nh l L gl sin f 0L c L 0,9 mm tan l 0C C C 3,95 pf l C gc tan f C 8,4 mm c 0C

Pahýl naprázdno ověření for n=:length( f) om = *pi*f(n); M0 = abcd( f(n), eef0, l0, 0); % ABCD 50 Ohmů ML = abcd( f(n), eefl, ll, L); % ABCD indukč.úsek omcshunt = tan( lc**pi*f(n)*sqrt( eefc)/3e8) / C; MC = [, 0; i*omcshunt, ]; % ABCD PAHÝL M = M0*ML*MC*ML*M0; end num = M(,)+M(,)/0-M(,)*0-M(,); den = M(,)+M(,)/0+M(,)*0+M(,); S(n) = num/den; S(n) = /den;

Pahýl naprázdno ověření rozprostřené soustředěné

Útlumové póly soustředěné parametry Tři póly, eliptická aproximace, zvlnění 0, db, charakteristická impedance 50, kritický kmitočet GHz

Útlumové póly soustředěné parametry

Útlumové póly soustředěné parametry navíc g = [.0000, 0.74,.89,.76,... 0.9746,.43,.073,.0000]; g = [0.333, 0.660]; L = (0/om0)*(g()/g())*OM L = (0/om0)*(g()/g())*OM C = (/(om0*0))*g()*g(3)*om L3 = (0/om0)*(g(4)/g())*OM L4 = (0/om0)*(g()/g())*OM C4 = (/(om0*0))*g()*g(5)*om L5 = (0/om0)*(g(6)/g())*OM C6 = (/(om0*0))*g()*g(7)*om L C i 0 g g i 0 i g0 g i 0 c c

Útlumové póly soustředěné parametry for n=:length( f) om = *pi*f(n); ML = [, i*om*l; 0, ]; % ABCD L MLC = [, 0; i*om*c/(-om^*l*c), ]; ML3 = [, i*om*l3; 0, ]; % ABCD L3 MLC4 = [, 0; i*om*c4/(-om^*l4*c4), ]; ML5 = [, i*om*l5; 0, ]; % ABCD L5 MC6 = [, 0; i*om*c6, ]; % ABCD L6 M = ML*MLC*ML3*MLC4*ML5*MC6; end num = M(,)+M(,)/0-M(,)*0-M(,); den = M(,)+M(,)/0+M(,)*0+M(,); S(n) = num/den; S(n) = /den;

Dolní propust 3. Útlumové póly o konečném kmitočtu Předchozí filtry nekonečný útlum pro f HONG, J. S., LANCASTER, M. J., Microstrip Filters for RF/Microwave Applications, New York: J. Wiley and Sons, 00. ISBN: 0-47-38877-7.

Útlumové póly šířka r = 0,8 a h =,7 mm 0C = 4 W C = 3,9 mm 0 = 50 W 0 =, mm 0L = 93 W L = 0, mm

Útlumové póly délka vlny r = 0,8 a h =,7 mm 0C = 4 gc = 05 mm 0 = 50 g = mm 0L = 93 gl = 7 mm

Útlumové póly délka úseků ll = (laml/(*pi))*asin( om0*l/l); ll = (laml/(*pi))*asin( om0*l/l); lc = (lamc/(*pi))*atan( om0*c*c); ll3 = (laml/(*pi))*asin( om0*l3/l); ll4 = (laml/(*pi))*asin( om0*l4/l); lc4 = (lamc/(*pi))*atan( om0*c4*c); ll5 = (laml/(*pi))*asin( om0*l5/l); lc6 = (lamc/(*pi))*asin( om0*c6*c); % 7.6 mm % 3.3 mm % 8.3 mm % 3.4 mm % 6.4 mm % 7.3 mm %.3 mm % 8.6 mm l L gl sin f c 0L L gc lc sin fc C 0C

Útlumové póly ověření

Útlumové póly ověření rozprostřené soustředěné

Literatura HONG, J. S., LANCASTER, M. J., Microstrip Filters for RF/Microwave Applications, New York: J. Wiley and Sons, 00. ISBN: 0-47-38877-7