Компьютерное проектирование микроволнового фильтра нижних частот на одиночной микрополосковой линии - Курсовая работа

Для расчета и проектирования любого технического устройства необходимо знать: - физическую модель устройства, т. е. физический процесс, лежащий в основе его принципа действия, и конструктивное исполнение устройства; математическую модель устройства, т. е. уравнения, описывающие физический процесс, лежащий в основе его принципа действия, с учетом особенностей конкретного конструктивного исполнения. В случае проектирования (синтеза) устройства заданными считаются его выходной параметр Y, входной Х, а искомыми все параметры Xk. Тогда, при известном уравнении, связывающем параметры Y и X с параметрами Xk, задача синтеза формулируется следующим образом: (Xk, k = 1, 2,...,n)= y( Y, Х ). Накладываемые на Xk ограничения позволяют синтезировать устройство с оптимальными параметрами в соответствии со сформулированными критериями оптимальности, например: минимальными массогабаритными характеристиками, минимальной стоимостью и т. д., при условии, что физически реализованное (изготовленное) устройство будет обеспечивать заданный выходной параметр Y с требуемой точностью.Основная идея алгоритма заключается в замене реальной структуры ее эквивалентной схемой со сосредоточенными параметрами, называемой фильтром-прототипом Такая замена возможна, поскольку в реальной структуре имеет место пространственное разделение электрического и магнитного полей. В качестве основного инструмента для создания фильтра-прототипа используется программа SILFIL. Для начала рассчитываются число элементов фильтра n и все IMG_b3ddd5b4-79ef-462f-9d1f-21f299b33768 (k = 1, 2,...,n ) схемы-прототипа, реализующие заданную АЧХ.Для того, чтобы добиться оптимального варианта лучше выбрать по возможности диэлектрик более высоким значением ?r. Высота подложки влияет на механическую прочность в процессе изготовления, сборки и эксплуатации фильтра. При выборе наиболее отпимального варианта необходимо помнить о таких параметрах, как технологичность конструкции (простота изготовления, в частности возможно большие значения Wв и h, минимальный разброс длин LRЭЛЕМЕНТОВ), минимальная стоимость (минимальные массогабаритные характеристики, в частности возможно меньшее число элементов n и общая длина l фильтра).Wo - ширина проводящего полоска; Wв-ширина высокоомного полоска; Wн-ширина низкоомного полоска; l0 - длина подводящего полоска;РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ : Относит. диэл. проницаемость подложки .... Количество элементов фильтра ............. ПОПЕРЕЧНЫЕ РАЗМЕРЫ ЭЛЕМЕНТОВ ФИЛЬТРА : Ширина подводящих полосков, (мм) ....... СВЧ фильтр, сконструированный по данной схеме имеет суммарную длину 86.189 мм. Длина фильтра по расчетом программы получилась большой и соответствует большим массогабаритным размерам, однако изза того, что выбранный нами материал подложки фторопласт-4, имеет низкую диэлектрическую проницаемость, фильтр имеет небольшие потери на излучении.Важной характеристикой спроектированного фильтра МПЛ являются потери энергии электромагнитного поля распространяющейся волны, определяемые коэффициентом затухания ? на единицу длины линии, измеряемым в Дб/м: IMG_8cf9d47b-6f3d-4601-98f8-94c945294fd1 где Потери энергии на излучение составили 0.41 ДБ. Для расчета потерь в полоске была выбрана его толщина t = 0.005мм из условия t ? 3?, где ? - глубина проникновения поля в металл (глубина скин-слоя), и равная 0,00093 мм.Микросборка представляет собой законченный микроволновый узел (модуль), состоящий из подложки с нанесенной на нее схемой спроектированного фильтра (платы), помещенной в корпус с коаксиально-полосковыми переходами (КПП), предназначенными для включения платы во внешнюю цепь (микроволновый тракт). Плата изготавливается на основе подложек прямоугольной формы с шириной а и длиной b. Ширина а подложки с целью минимизации краевых эффектов выбирается из условияМною была спроектирована схема микроволнового фильтра нижних частот на основе микрополосковой линии.

Содержание

Введение

1. Алгоритм моделирования

2. Этапы проектирования ФНЧ

3. Основные параметры МПЛ

4. Анализ результатов проектирования

5. Расчет и оценка потерь в фильтре

6. Расчет параметров микросборки

Заключение

Список литературы

Мною была спроектирована схема микроволнового фильтра нижних частот на основе микрополосковой линии.

В результате подбора оптимальных параметров потери в фильтре не являются значительными(0,514 ДБ), так же получился фильтр размеров (88,814мм). Я считаю, что СВЧ фильтр НЧ с данным ТЗ самый оптимальный и с технической, и с экономической точки зрения. микроволновый фильтр компьютерный микрополосковый

1. Тихомиров В.Г., Янкевич В.Б. Модернизация учебного программного средства “SILFIL” // Вопросы исследования электронных приборов и устройств. СПБ., 1996. С.50-55. (Изв. ГЭТУ. Вып. 494).

2. Справочник по расчету и конструированию СВЧ полосковых устройств

/ Под. ред. В.И. Вольмана. М.: Радио и связь, 1982.

3. Проектирование СВЧ устройств с помощью ЭВМ : Учеб. пособие / Под ред. А.Д. Григорьева; ЛЭТИ. Л., 1987.

4. Маттей Д.Л., Янг Л., Джонс Е.М.Т. Фильтры СВЧ, согласующие цепи и цепи связи. Т.1. М.: Связь, 1971.

Размещено на .ru