9. Filtry mikrofalowe

9.1. Tłumienie filtru

 Filtr włączony jest zwykle między generator a obciążenie w sposób pokazany na rys.11.43. Oznaczona na nim: PG jest mocą dysponowaną źródła, PL  jest mocą pochłoniętą przez obciążenie, PR jest mocą powracającą do źródła, PA jest mocą pochłoniętą przez filtr i obciążenie. Dla filtru zbudowanego z elementów bezstratnych PL=PA.

 

P_G=P_R+P_A;

 (11-68)

 

Tłumienie T filtru umieszczonego miedzy generatorem i obciążeniem, związane jest z jego transmitancją S21, a dla filtru bezstratnego określone jest reflektancją S11 – (11-69):

 

T=\left | \mathrm{S_{21}} \right |^{2}=\frac{1}{1-\left | \mathrm{S_{21}} \right |^{2}};

 (11-69)

 

 
 

Rys.11.43. Filtr umieszczony między generatorem a obciążeniem.  

 

Rys.11.44. Charakterystyki tłumienia 
obu filtrów

Teoria filtrów została bardzo dobrze opracowana i rozbudowana. W naszym wykładzie nie możemy jej zmieścić. Teoria ta oparta jest o analizę struktur bezstratnych o stałych skupionych LC. Wykazano, że dla obwodów tego rodzaju współczynniki macierzy [S] są wielomianami zależnymi od \omega ^{2} i opisane są następującymi ogólnymi zależnościami:

 

\left | \mathrm{S_{21}} \right |^{2}=\frac{M(\omega ^{2})}{M(\omega ^{2})+N(\omega ^{2})};

 (11-70)

 

Tutaj M(\omega ^{2}) i N(\omega ^{2})są wielomianami rzeczywistymi. Transmisja mocy określona jest wartością tłumienia T, opisanego następująco:

 

\left | \mathrm{S_{21}} \right |^{2}\equiv T(\omega ^{2})=1+\frac{M(\omega ^{2})}{N(\omega ^{2})};

 (11-71)

 

Wykazano, że istnieje wiele rozwiązań struktury elementów LC tworzących filtr, umożliwiających uzyskanie odpowiedniej charakterystyki tłumienia. Poznamy tylko dwie najpopularniejsze z nich.