C1/h

Puc 47. Полосовые фильтры:

a - Г-образный; б - П-образный

транзисторного усилителя, его выходной сигнал может содержать много гармоник и других внедиапазонных сигналов. Полосовой фильтр будет способствовать их подавлению. Требование близкого к единице коэффициента передачи мощности фильтра в этом случае особенно важно. Элементы фильтра должны выдерживать реактивную мощность, в несколько раз превосходящую номинальную мощность передатчика трансивера. Характеристическое сопротивление всех диапазонных фильтров целесообразно выбрать одинаковым и равным волновому сопротивлению фидера 50 или 75 Ом.

Классическая схема Г-образного полосового фильтра дана на рис. 47, а. Расчет его чрезвычайно прост. Сначала определяется эквивалентная добротность Q = /o/2Af, где fo - средняя частота диапазона, 2А/ - полоса пропускания фильтра. Индуктивности и емкости фильтра находятся по формулам:

R0 R 1 Q

ii =--,L2=-.С1=-, С2=-, (52)

2я/о 2я/о<3 2nUPQ 2/

где R - характеристическое сопротивление фильтра.

На входе и выходе фильтр должен нагружаться сопротивлениями, равными характеристическому, ими могут быть входное сопротивление приемника (или выходное передатчика) и сопротивление антенны. Рассогласование до 10...20% практически .мало сказывается на (арактеристиках фильтра, но отличие нагрузочных сопротивлений от характеристического в несколько раз резко искажает кривую селективности, в основном в полосе пропускания. Если сопротивление нагрузки меньще характеристического, ее можно подключить автотрансфор-маторно, к отводу катушки L2. Сопротивление уменьшится в раз, где k - коэффициент включения, рав-

xsiy II Ант"

Puc. 48. Дзухконтурный фильтр

НЫЙ отношению числа витков от отвода до общего про-вода к полному числу витков катушки L2.

Селективность одного Г-образного звена может оказаться недостаточной, тогда два звена соединяют последовательно. Соединять звенья можно либо параллельными ветвями друг к другу, либо последовательными. В первом случае получается Т-образный фильтр, во втором - П-образный. Элементы L п С соединенных ветвей объединяются. В качестве примера на рис. 47,6 показан П-образный полосовой фильтр. Элементы L2C2 остались прежними, а элементы продольных ветвей объединились в индуктивность 2L и емкость С1/2. Легко видеть, что частота настройки получившегося последовательного контура (так же, как и остальных контуров фильтра) осталась прежней и равной средней час-юте диапазона.

Часто при расчете узкополосных фильтров значение емкости продольной ветви С 2 получается слишком маленьким, а индуктивности - слишком большим. В этом случае продольную ветвь можно подключить к отводам катушек L2, увеличив емкость в llk раз, а индуктивность во столько же раз уменьшив.

В радиочастотных фильтрах бывает удобно использовать только параллельные колебательные контура, соединенные одним выводом с общим проводом. Схема двухконтурного фильтра с внешней емкостной связью показана на рис. 48. Индуктивность и емкость параллельных контуров рассчитываются по формулам (42) для L2 и С2, а емкость конденсатора связи должна составить C3 = C2IQ. Коэффициенты включения выводов фильтра зависят от требуемого входного сопротивления вх и характеристического сопротивления фильтра R:

Рис. 49. С"лбктивнос1ь трехконтурного фильтра

kRexIR- Коэффициенты включения с двух сторон фильтра могут быть и разными, обеспечивая согласование с антенной и входом приемника или выходом передатчика.

Для увеличения селективности можно включить но схеме рис. 48 три и более одинаковых контуров, уменьшив емкости конденсаторов связи СЗ в 1,4 раза. Теоретическая кривая селективности трехконтурного фильтра приведена на рис. 49. По горизонтали отложена относительная расстройка x = 2A/Q o, а по вертикали - ослабление, вносимое фильтром. В полосе прозрачности (х 1) ослабление равно нулю, а коэффициент передачи мощности - единице. Это понятно, если учесть, что теоретическая кривая построена для элементов без потерь, имеющих бесконечную конструктивную добротность. Реальный фильтр вносит некоторое ослабление и в полосе пропускания, что связано с потерями в элементах фильтра, главным образом в катушках. Потери в фильтре уменьшаются с увеличением конструктивной добротности катушек Qo. Например, при Qo = 20Q потери даже в трехконтурном фильтре не превышают 1 дБ. Ослабление за пределами полосы пропускания прямо зависит от числа контуров фильтра. Для двухконтурного фильтра ослабление равно 2/3 указанного на рис. 49, а для одноконтурной входной цепи-1/3. Для П-образного фильтра рис. 47, б пригодна кривая селективности рис. 49 без всякой коррекции.

Практическая схема трехконтурного фильтра с полосой пропускания 7,0...7,5 МГц и его экспериментально снятая характеристика показаны на рис. 50. Фильтр рассчитан по описанной методике для сопротивлен.чя R=l,3 кОм, но был нагрух<ен на входное сопротивление смесителя гетеродинного приемника 2 кО.м. Селективность немного возросла, но появились пики и провалы в