Збирке

Основе дизајна РФ филтера

Основе дизајна РФ филтера


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Често се сматра да је дизајн РФ филтера тежак и резервисан само за специјалне програмере. Иако дизајн РФ филтера може бити сложен, поступак се може поједноставити и отворити како би га омогућио електронски дизајнер.

Да би се осигурало постизање оптималног дизајна за РФ филтер, неопходно је имати потребне параметре перформанси како би се могле доносити одлуке о топологији, типовима филтера и слично.

Међутим, без обзира на стварни дизајн филтера који је потребан, иста основна методологија користи се за дизајн било ког филтера. Коришћење методологије значи да су сви потребни захтеви узети у обзир, употребљен је прави приступ дизајну и на крају је дизајниран исправан РФ филтер.

Основе дизајна РФ филтера

Генерално, филтери модификују амплитуде и фазе синусоидних таласних облика који пролазе кроз њих. Ова промена варира у зависности од учесталости појединих синусоида унутар укупног таласног облика.

Већина филтера је оно што се назива линеарним филтрима. Као такви немају нелинеарне акције у којима је одзив пропорционалан улазу. Уместо тога, сигнали пролазе и њихова амплитуда и фаза се линеарно мењају у складу са њиховом фреквенцијом.

Из овога је могуће одредити неке од кључних параметара дизајна РФ филтра који су фактори којима се сигнал мења, а то су појачање, Г и фазни помак θ. Како су појачање Г и фазни помак θ зависни од фреквенције, тј. Они су функције фреквенције, могу се изразити на следећи начин:

Г. =Г. (ф)

θ =θ (ф)

Ове две функције представљају одзив величине (често се назива и фреквенцијски одзив), односно фазни одзив филтра.

Ове две функције управљају главним карактеристикама које треба знати о филтру. У могућности да одреди функције, могуће је дизајнирати РФ филтер.

Уобичајено се прво користи пример нископропусног РФ филтра, а затим је проширен тако да укључује и друге облике филтера. Сходно томе, прво ћемо размотрити дизајн нископропусних филтера.

Прави и идеални филтери

Приликом дизајнирања РФ филтера било би идеално ако филтер дозвољава пролазак сигнала унутар пропусног опсега без икаквих промена у амплитуди или фази. Овакви филтери могу имати правоугаони одзив, падајући право на њихов зауставни опсег и дајући потребан ниво слабљења зауставног опсега.

Нажалост, није могуће овако дизајнирати РФ филтере, а стварни дизајн РФ филтера може се приближити идеалним кривуљама одзива и параметрима. Те апроксимације се затим могу користити као различите врсте филтера који постоје. Ту спадају Буттервортх, Бессел, Цхебисхев, Еллиптицал, Гауссиан и многи други.

Користећи математички приступ за дизајн РФ филтера, могуће је користити математички однос. Може се доказати да се квадрат одзива за све оствариве филтере може изразити као однос два парна, тј. Рационална полинома. То значи да је генерички математички израз за све дизајне РФ филтера:

Г.2ф=Б.2(ф)А.2(ф)

Дизајн и нормализација РФ филтера

Иако су за Буттервортх-ове филтере и филтере са константним К доступне релативно једноставне једначине, други облици филтера захтевају сложеније прорачуне.

Приступ дизајну РФ филтера који се користи већ дужи низ година користи оно што се назива нормализованим филтрима. Скуп променљивих израчунава се за стандардни скуп услова и табеларно припрема за употребу и скалирање до потребних услова.

Нормализовани филтер имао би граничну фреквенцију од 1 радијана у секунди, тј. 0,159Хз и импедансу од 1Ω. Те вредности се тада могу врло лако скалирати за употребу на потребној фреквенцији и импеданси. На тај начин заморна и укључена математика потребна за дизајн РФ филтера свела се на нешто више од одређивања захтева и проналажења одговарајуће табеле вредности. Табеле су доступне у разним књигама, па чак и он-лине.

Захтеви које прво треба изабрати укључују параметре као што су тип филтера (Буттервортх, Цхебисхев, итд.), Ниво таласа итд., Редослед филтера (тј. Број индуктора и кондензатора) итд.

Једном када су изабрани, може се пронаћи одговарајућа табела и одредити вредности за елементе у филтру.

Дизајн и скалирање РФ филтера

Када се дизајн филтера реализује у свом нормализованом облику, тада је потребно трансформисати вредности у потребну фреквенцију и импедансу. У нормализованом формату, дизајн филтера има граничну вредност од 0,159 Хз, тј. 1 радијан у секунди и дизајниран је да ради на отпор оптерећења од 1 Ω.

Ц. =Ц.н2πфцР.

Л=Р.  Лн2  π  фц

Где:
Ц = стварна вредност кондензатора
Л = стварна вредност индуктора
Цн = нормализована вредност кондензатора
Лн = нормализована вредност индуктора
Р = потребна вредност отпорника оптерећења
фц = потребна гранична фреквенција

Процес дизајнирања РФ филтера

Постоји низ корака или фаза у процесу дизајнирања РФ филтера. Пратећи их редом, помаже РФ филтру да буде дизајниран на логичан начин. Ови кораци су за дизајн нископропусног филтра - даљи кораци за пренос овог у високопропусни или опсежни филтер дати су на следећим страницама.

Иако неки рачунарски програми могу да дозволе директан дизајн, често се дизајн помоћу табела итд. Још увек широко користи. Ако се користи рачунарски програм, поступак дизајнирања филтера може се у складу са тим изменити.

  1. Дефинишите потребан одговор: прва фаза у процесу је заправо дефинисање захтеваног одговора. Елементи као што су тачка пресека, слабљење у датој тачки итд.
  2. Нормализујте фреквенције: Да бисмо могли да користимо разне табеле и дијаграме кривих филтера, потребно је претворити све фреквенције тако да је тачка пресека на 1 радио у секунди, а све друге тачке у односу на ову.
  3. Одредите максимално мрешкање опсега: Један од главних корака у дизајнирању РФ филтера је разумевање колико се таласање у опсегу може толерисати. Што је више мрешкања, већи је ниво селективности који се може добити. Што је већа селективност бржи ће бити прелазак са пропусног опсега на крајње одбацивање.
  4. Ускладите потребне криве слабљења са онима из филтера: Познавањем карактеристика, како у погледу таласа и одбијања потребних у одређеним тачкама, могуће је одредити тип филтера, као и редослед или број елемената потребних у дизајну филтера.
  5. Одредити вредности елемента: Коришћењем релевантних табела за претраживање могу се одредити нормализоване вредности компоненти филтра
  6. Скала нормализованих вредности: Коначно, вредности треба скалирати за потребну граничну фреквенцију и отпор.

Вредности и криве филтера могу се наћи у бројним књигама о дизајну филтера, укључујући „Приручник за синтезу филтера“ аутора Зврева, пуб Вилеи.

Данас су многи програми или апликације за дизајн склопа и филтера доступни он-лине или као преузимање апликације.

Коришћењем ових апликација често је могуће директно ући у захтеве и појавити се дизајн. Ипак, још увек је препоручљиво бити у стању да разуме процес дизајнирања из основних принципа и на тај начин се ограничења компромиса могу боље разумети.

Разумевање основа дизајна РФ филтера не само да омогућава пројектовање филтера, већ чак и ако се стварни дизајн не предузме, пружа већи увид у процес и спецификацију самих филтера.


Погледајте видео: Sve o studiranju grafičkog dizajna (Може 2022).


Коментари:

  1. Faedal

    Хвала на помоћи у овом питању, такође бих вам се допала нешто што можете помоћи?

  2. Elisha

    Извињавам се, али по мом мишљењу, нисте у праву. Уверен сам. Могу да браним положај. Пишите ми у ПМ, разговараћемо.

  3. Lothair

    То је већ недавно расправљало

  4. Arami

    Извините што нисам могао да учествујем у расправама сада - нема слободног времена. Бићу ослобођен - дефинитивно ћу дати своје мишљење о овом питању.

  5. Noel

    Mlyn, spammers have already got it freely with this primitive!



Напиши поруку