Исследуемый полосовой фильтр является избирательным звеном в цепи антенна-приемник (передатчик). Его назначение в радиостанциях – обеспечение избирательности с минимумом затухания в полосе без ухудшения согласования. Небольшое затухание и возможность работы при уровнях мощности 10 Вт в сочетании с малыми габаритами заметно отличают его в ряду подобных разработок.
Цель работы: Изучение основ теории полосовых фильтров. Знакомство с параметрами фильтра и методами их измерения. Изучение приборов и техники измерений.
Порядок выполнения работы:
· изучить теорию полосовых LC фильтров на связанных контурах;
· произвести квалификацию и описать предложенный для исследования фильтр;
· ознакомиться с методами измерения параметров и изучить приборы и оборудование;
· произвести измерения параметров, зафиксировать результаты в рабочую тетрадь;
· оформить письменный отчет по работе;
· сделать отчет о проделанной работе.
Теоретические сведения
Фильтр является устройством, затухание которого зависит от частоты. Там, где затухание мало, имеет место полоса пропускания, а где велико – полоса заграждения. Большое затухание в полосе заграждения создается за счет поглощения и отражения энергии подводимого сигнала.
По положению полос пропускания и заграждения фильтры делятся на фильтры низких частот (ФНЧ), высоких частот (ФВЧ) и полосовые фильтры (ПФ). На рис.1 а-г показаны характерные частотные характеристики указанных фильтров.
 |
 |
а б
в г
Рис.1
К числу основных параметров фильтров относятся:
· полоса пропускания;
· полоса заграждения;
· средняя частота;
· коэффициент затухания в полосе заграждения;
· коэффициент затухания в полосе пропускания;
· крутизна частотной характеристики;
· коэффициенты отражения от входа и выхода;
· коэффициенты, характеризующие форму частотной характеристики, и т.д.
Фильтры могут быть реализованы на основе коаксиальных, полосковых и волноводных трактов, а также объемных резонаторов. Из всего разнообразия фильтров проведем исследование трехзвенного фильтра на сосредоточенных LC-элементах, работающего в диапазоне (150 – 180) МГц и имеющего входное и выходное сопротивление трактов 50 Ом.
Рис.2
ПРОВЕРКА ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛОСОВОГО ФИЛЬТРА.
МЕТОДИКА ИСПЫТАНИЙ.
Испытания ПФ проводятся с помощью ИЗМЕРИТЕЛЯ КОМПЛЕКСНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ПЕРЕДАЧИ Р4-11.
1.Ознакомиться с устройством и порядком работы Измерителя Р4-11 по техническому описанию (ТО) и инструкции по эксплуатации на этот прибор:
-назначение и технические характеристики прибора;
-назначение органов управления прибором;
-устройство и принцип работы прибора и его составных частей;
-порядок работы с прибором Р4-11 при измерениях ослабления и КСВн в декартовых координатах.
2.Собрать рабочее место и откалибровать прибор Р4-11 для измерения ослаблений в
полосе частот (130-200) МГц, тракт 50 Ом.
3.Установить исследуемый ПФ, в специальном приспособлении, в коаксиальный тракт прибора Р4-11.
4.Проверить характеристики ослабления ПФ в полосе пропускания и в полосе заграждения. Результаты измерений представить в виде графиков зависимостей ослабления от частоты.
5.Собрать рабочее место и откалибровать прибор Р4-11 для измерения КСВн в диапазоне частот (130-200) МГц, тракт 50 Ом. Проверить КСВн коаксиальной нагрузки, входящей в комплект прибора Р4-11.
6.Установить исследуемый ПФ на выход Zx рефлектометра, при этом свободный выход ПФ должен быть нагружен на проверенную оконечную коаксиальную нагрузку из комплекта Р4-11.
7.Проверить КСВн полосового фильтра с обоих выходов поочередно. Результаты замеров представить в виде графиков зависимостей КСВн от частоты.
8.Представить в отчете по лабораторной работе:
-схему электрическую ПФ;
-схему рабочего места по измерению ослаблений;
-схему рабочего места по измерению КСВн.
Контрольные вопросы:
1. Чем определяется полоса пропускания фильтра?
2. От чего зависят величины затухания и заграждения полосового фильтра?
3. Какими параметрами характеризуется полосовой фильтр?
Список литературы:
1.Конструирование экранов и СВЧ устройств./ Под ред. Чернушенко-М.: Радио и
связь,1990г.
2.Фельдштейн А.Л., Явич Л.Р., Смирнов В.П. Справочник по элементам волноводной техники.-М.: Сов.радио,1967 г.
3.Малорацкий Л.Г.,Явич Л.Р. Проектирование и расчет СВЧ элементов на полосковых линиях.-М.: Сов. Радио,1972 г.
4.Панорамный измеритель КСВ и фазы Р4-11.Техническое описание.
5.Частотомер Ч3-54. Техническое описание.
