ТАБЛИЦА 4.6

Четырехполюсники, состоящие из отрезка четырехпроводной линии, и их эквивалентные схемы, построенные иа основе отрезков

однофазной линии

12 у

а,з-а,2Р2з

7-.

6) 2

7 ; / /j, -?-?

!б) 2 Л

1 = а,у2;-а,1д;1

о-)-, 1 о

/7 &

, [ a25 (CbL i2jlll]rr-

0,2 a,s

tern

./7) ) Л,

о-:-1 о

о о

20 ! А, д 0

tziz:

I т

о о-

to ho

5) (0:rlygu j4 922 с--, HH-

n) J Л,

g22°j4<!

о о

29) 7

о-11

Z=1 °-

-o -o

/-y; 2 u

г; 5 /); <7,з

--0 о *

922 Ш°1г

7 Мз

0) / 4

с-1-к

±-

52) , А,

Л н

15) , А г

, А

J7) , Л

J5) ; А,

1*1}

Jtb) A2 Jji

4.5. ПОЛОСНОПРОПУСКАЮЩИЙ ФИЛЬТР ВСТРЕЧНОСТЕРЖНЕВОГО ТИПА

Здесь представлены методы анализа с использованием модов и цепного анализа для изучения свойств встречностержневого полоснопропускающего фильтра [17], показанного на рис. 4.10.

I о-2-

Hi/ 2

1 it Ollt s

0 a,i 1 Ob, МОД J

/ 0

0 10 0

Рис. 4.10. Встречносгержневой полоснопропускающий фильтр: а) схематическое изображение фильтоа с пятью резонаторными проводниками; б) фильтр с дополнительными проводниками половинной длины (они являются элементами связи); в) ортогональные моды, используемые при анализе; г) эквивалентное представление для фильтра, полученное на основе модов, и д) его упрощение; е) дальнейшее упрощение эквивалентного представления при отсутствии связи между несоседними проводниками и ж) его модификация

предположим, что проводники встречностержневой структуры расположены горизонтально над заземленной пластиной. Для анализа фильтра рассмотрим ряд модов, представленных на рис. 4.106. Затем, применив преобразование, показанное на рис. 4.2а, легко получим цепь, приведенную на рис. 4.10в и являющуюся эквивалентным представлением фильтра. От этой цепи очень просто перейти к другому эквивалентному представлению (рис. 4.Юг). Далее предположим, что связи между несмежными проводниками отсутствуют. Тогда от эквивалентного представления, показанного на рис. 4. Юг, можно перейти к представлению на рис. 4.10d, а затем к представлению на рис. 4.10е. Таким образом, как это следует из рис. 4.10е, фильтр встречностержневого типа должен иметь характеристику полоснопропускающего фильтра с распределенными параметрами.

Структура, представленная на рис. 4.10а, была первоначально рассмотрена Маттеем [17]. На рис. 4.106 показана предложенная Саито структура, в которой для обеспечения хорошего согласования между сопротивлениями источника и нагрузки на входе и выходе включены два дополнительных укороченных проводника. Эти дополнительные проводники, имеющие длину, в два раза меньшую, чем остальные, играют роль элементов связи на входе и выходе структуры. Если их длину изменять, то можно регулировать согласование между сопротивлениями источника и нагрузки. Более длинные проводники являются резонансными элементами структуры, тогда как укороченные резонансными свойствами не обладают и служат только для связи.

В работе Саито [1] представлено много примеров полоснопропускающих фильтров, из которых можно получить другие необычные структуры полоснопропускающих фильтров. Встречностержне-вые фильтры рассматриваются также в [18]-[24].

4.6. КАСКАДНЫЙ СИНТЕЗ РАЦИОНАЛЬНЫХ ФУНКЦИЙ Ограничения в случае синтеза коаксиальных фильтров

Изучение синтеза коаксиальных фильтров с успехом можно провести, рассматривая реализацию положительных вещественных рациональных функций от переменной Я = Шу/, где у - постоянная распространения и / - длина линии Необходимо от-темить, что при этом должны выполняться ограничения 1-4, сформулированные в § 4.2. Причем, если цепи должны состоять только из коаксиальных элементов, ограничение 1 необходимо соответствующим образом видоизменить (так как в § 4.2 это ограничение допускает использование звеньев многопроводных линий).

Последовательные соединения, коаксиальные и вшогопроводные линии с двойными экранами

Некоторым читателям может показаться, что ограничение 4 следует непосредственно из выполнения граничения 1. Однако из дальнейшего рассмотрения следует, что эти ограничения независимы. Любой последовательный элемент может быть реализован, если использовать внутренний или наружный проводник коаксиальной линии с двумя экранами, показанный на рис. 4.11. Последовательному элементу при этом сопутствуют другие элементы, образованные наружным и внутренним проводниками двойной коаксиальной линии. В противном случае могут быть исполь-

Рис. 4.11. Коаксиальная линия с двойны.ч экраном

Рис 4 12 Петля Икено

эованы только последовательные элементы и реализация будет иметь мало ценности. Поэтому ограничение 4 установлено в явной форме.

Необходимо также заметить, что коаксиальная линия с двумя экранами является типом трехпроводной линии, у которой для элементов матрицы проводимостей выполняется условие G = = G,j(;=l,2; /=1,2). В этом смысле ограничение 1 допускает использование многократно экранированных коаксиальных линий. Из этого следует, что любая реактивная цепь с двумя входами лестничной структуры может быть реализована с соблюдением ограничений 1-4, так как в такой цепи любой последовательный элемент реализуется совместно с соответствующим параллельным элементом (см также гл. 5 и 6).

Реализация нулей передачи

Рассмотрим положительную вещественную функцию У(/.). Нулями передачи цепи, соответствующей этой функции, будут нули четной части У (л). Если двойной нуль размещен в начале координат, то он может быть реализован коаксиальными элементами. Но чтобы реализовать нуль порядка выше второго в начале координат, необходимы звенья многопроводной линии, так как фильтр, состоящий только из коаксиальных линий, не может содержать последовательных емкостей. Цепь с двумя входами, показанная