專利名稱：集總參數(shù)矩形帶通濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種濾波器，主要應(yīng)用于天調(diào)網(wǎng)絡(luò)，尤其是涉及一種主要用于無線發(fā)射系統(tǒng) 中的中波天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的集總參數(shù)矩形帶通濾波器。
背景技術(shù)：
在小信號處理領(lǐng)域，高性能帶通濾波器的設(shè)計可以采用有源電路，通過引入反饋來改善 濾波器的矩形特性，也可以使用數(shù)字濾波器；還可以使用頻率搬移的辦法，來利用陶瓷濾波 器或聲表面波濾波器的高矩形度通頻特性。
但在大功率發(fā)射的情況下，以上辦法都是不可能的。當(dāng)頻率很高(電視、調(diào)頻頻段以上) 時，窄帶通濾波器的設(shè)計可以利用諧振腔和傳輸線的性能，但在頻率不很高(短波段以下) 的情況下，只能使用電感和電容元件，以無源方式實(shí)現(xiàn)。
在大功率(幾百瓦到兒百千瓦)無線發(fā)射系統(tǒng)中，在發(fā)射機(jī)與天線之間需要一個通頻特 性接近矩形的帶通濾波器，既讓帶內(nèi)頻率可以順利通過，又大幅度衰減帶外頻率，以避免帶 外輻射和其它頻率對發(fā)射機(jī)的反串干擾。在中波、長波和短波的低頻段(幾百千赫茲到幾兆 赫茲)，這個帶通濾波器只能用集總參數(shù)元件(電感線圈、電容器)來實(shí)現(xiàn)。例如中波的天調(diào) 網(wǎng)絡(luò)，理想情況下也應(yīng)該使用這種帶通濾波器，來同時實(shí)現(xiàn)阻抗匹配、抗干擾和防雷等功能。 但是由于高矩形度的集總參數(shù)帶通濾波器的設(shè)計一直以來是學(xué)界的難題，因此傳統(tǒng)方法上中 波天調(diào)網(wǎng)絡(luò)都是用針對載波中心頻率的阻抗匹配加上針對干擾頻率的點(diǎn)頻阻塞或吸收來實(shí) 現(xiàn)。
傳統(tǒng)的中波天調(diào)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方法存在以下問題
1、 使用傳統(tǒng)設(shè)計方法，當(dāng)臺內(nèi)發(fā)射頻率較多(或附近有大功率電臺)時，需要在天調(diào)網(wǎng) 絡(luò)加入很多針對性的阻塞或吸收單元，這樣必然使網(wǎng)絡(luò)的帶寬嚴(yán)重收窄，邊帶反射急劇增加。 因此，只好建設(shè)新的臺站來分散這些頻率，很浪費(fèi)土地資源和人力資源。
2、 在中波段的低頻端，當(dāng)天線的有效高度遠(yuǎn)小于四分之一波長(例如558kHz載頻，天 線高度76m)時，天線在載頻附近的帶寬很窄，傳統(tǒng)設(shè)計方法因?yàn)椴荒軘U(kuò)展帶寬，所以無法 得到合格的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計結(jié)果(指在載頻士9kHz范圍內(nèi)，駐波比小于1.2)。
3、 當(dāng)三個或三個以上的頻率共塔時，如果相鄰頻率的比值在1.2以內(nèi)，那么因?yàn)楣菜枞麊卧慕尤耄瑫咕W(wǎng)絡(luò)帶寬收窄，傳統(tǒng)設(shè)計方法一樣無法得到合格的設(shè)計結(jié)果。 以下給出有關(guān)傳統(tǒng)中波天調(diào)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的參考文獻(xiàn)
1、 張丕灶等編著.全固態(tài)PDM中波發(fā)送系統(tǒng)原理與維護(hù)[M].北京中國廣播電視出版社，
1999年11月，第一版，266-336。
2、 張丕灶等編著.全固態(tài)中波發(fā)送系統(tǒng)調(diào)整與維修[M].廈門廈門大學(xué)出版社，2007年7 月，第一版，317-412。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種不僅能較好實(shí)現(xiàn)阻抗變換滿足阻抗匹配要求，而且能同時具 有較好的帶內(nèi)通頻特性、帶外衰減特性、帶寬擴(kuò)展能力和防雷電干擾能力，具有統(tǒng)一電路形 式，主要應(yīng)用于中波天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的集總參數(shù)矩形帶通濾波器。
本發(fā)明的技術(shù)方案是采用集總參數(shù)電感、電容元件組成。
本發(fā)明設(shè)有至少2級串并臂單元，每l級串并臂單元由l個串臂和l個并臂組成，串臂 由電容與電感串接而成，并臂為電抗元件。
第1級串并臂單元的串臂中的電容最好為200 1000pf，電感最好為1 100nH，并臂的 電抗值最好為5 15Q;從第2級串并臂單元起的串臂中的電容最好為200 2000pf，電感最 好為10 70pH，并臂的電抗值最好為5 20Q。
并臂的電抗元件可采用電感線圈或電容器，也可以是電容器與電感線圈的串聯(lián)或并聯(lián)， 但沒必要這樣用，因?yàn)榕c單純的電容器或電感線圈相比畢竟是復(fù)雜化了，而起到的作用沒有 區(qū)別。至于究竟并臂單元是用電感線圈還是電容器，最好考慮使所有并臂中，電容器的使用 數(shù)量與電感線圈使用數(shù)量一致(對于2級結(jié)構(gòu))或電容器使用數(shù)量比電感線圈使用數(shù)量多一 個(對于3級結(jié)構(gòu))。)
最后一級串并臂單元中的并臂最好使用電感線圈，其電感量為2 12nH。最后一級使用 電感線圈只是為了方便調(diào)試時對其電感量的調(diào)整。大功率容量的可變電感比可變電容成本低 得多。
與現(xiàn)有的中波天調(diào)網(wǎng)絡(luò)相比，本發(fā)明具有以下突出的優(yōu)點(diǎn)
1) 帶內(nèi)通頻特性
中心頻率點(diǎn)fo的駐波比為1.0, 士9kHz (18kHz帶寬)的帶內(nèi)駐波比小于1.2，因此能徹 底解決邊帶反射過大的困擾。如果用于其它頻段，這個帶寬約為fo的1% 4%。
2) 帶外衰減特性
當(dāng)本發(fā)明的電路包含3個串并臂單元時，在保證帶內(nèi)通頻特性的同時，只要帶外在距離中心頻率40kHz左右，衰減量就能達(dá)到20dB以上，因此通頻特性曲線接近矩形，對本臺或 附近的大功率發(fā)射干擾具有截止特性。例如中心頻率801kHz，帶外頻率大于841kHz和小于 761kkHz的衰減大于20dB，這樣使網(wǎng)絡(luò)有理想的抗干擾能力，無需另加任何阻塞或吸收單元 電路。因此本發(fā)明可以很好地解決上述傳統(tǒng)方法所存在的第1個問題。 如果用于其它頻段，一20dB帶寬約為載波頻率fo的4% 15%。
3) 帶寬擴(kuò)展能力
本發(fā)明能擴(kuò)展帶寬最大達(dá)到4倍，因此可以輕松解決上述傳統(tǒng)方法所存在的第2和第3 個問題。對于傳統(tǒng)天線(區(qū)別于短天線)，只要相鄰載波頻率的比值達(dá)到1.1，就能通過本發(fā) 明順利實(shí)現(xiàn)兩頻共塔；只要這個比值達(dá)到1.15，就能實(shí)現(xiàn)三頻和四頻共塔；而當(dāng)這個比值達(dá) 到1.2時(如果載波頻率小于700kHz ，這個比例要求達(dá)到1.3)則可以輕松解決五頻和六頻 共塔的問題，這一技術(shù)使制造"中波多工器"的行業(yè)夢想成為現(xiàn)實(shí)，如果在全國推廣，至少能 使發(fā)射場地的占地面積減少幾十萬畝，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
4) 防雷電干擾能力
雷電能量的主要頻率在直流和低頻(幾十kHz以下)，以及高頻段(幾MHz以上)，因 為本發(fā)明的設(shè)計只允許載頻附近的窄頻帶能量通過，對其它頻率呈現(xiàn)截止特性，因此能極大 地衰減雷電能量，實(shí)際效果非常出色。
5) 統(tǒng)一的電路形式-
本發(fā)明的設(shè)計使任何情況下的中波天調(diào)網(wǎng)絡(luò)都具有統(tǒng)一的電路形式，有利于標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。 在不同的載波頻率下，網(wǎng)絡(luò)只需要調(diào)整元件參數(shù)數(shù)值，而無需改變電路形式。
如果采用2級串并臂單元的形式(參見圖l，即去掉L2、 C2和C5)，那么帶寬擴(kuò)展能力 只能達(dá)到2倍，20dB衰減頻率點(diǎn)與fQ的距離在100kHz左右。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)組成示意圖。 圖2為正微變特性電路組成原理圖。
圖3為在一定頻率范圍內(nèi)具有負(fù)微變特性電抗的電路組成原理圖。
圖4為L、 C、 R串聯(lián)電路(a)及其阻抗特性(b)。
圖5為具有負(fù)微變特性電抗的電路組合(a)及其負(fù)微變特性(b)。
圖6為中波天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。
圖7為ZB軌跡圖。
圖8為臨界補(bǔ)償?shù)腪D軌跡圖。
圖9為過補(bǔ)償?shù)腪o軌跡圖。
5圖IO為欠補(bǔ)償?shù)腪D軌跡圖。
圖11為臨界補(bǔ)償模式調(diào)配阻抗圖。 圖12為過補(bǔ)償模式調(diào)配阻抗圖。 圖13為558kHz單頻單塔網(wǎng)絡(luò)圖。 圖14為900kHz兩頻共塔網(wǎng)絡(luò)圖。 圖15為1296kHz六頻共塔網(wǎng)絡(luò)圖。
具體實(shí)施例方式
以下實(shí)施例將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。 以下介紹本發(fā)明的設(shè)計原理。
傳統(tǒng)方法僅著眼于中心頻率的阻抗匹配，即使用若干電抗元件(電感、電容)，通過與天 線負(fù)載的串、并聯(lián)，使中心頻率點(diǎn)的總調(diào)配阻抗等于傳輸線特性阻抗。此外對頻帶內(nèi)其它頻 率的阻抗匹配情況沒有針對性手段來保證。
本發(fā)明在傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上，增加了對頻率在中心頻率附近變化時，總調(diào)配阻抗變化趨 勢的分析(即所謂的微變參數(shù)分析)，并采取了有效的針對性手段來抵消和減緩這種變化趨勢， 從而達(dá)到展寬頻帶同時增加帶外衰減的目的。這就是微變參數(shù)設(shè)計法的總體設(shè)計思想。
因?yàn)楸景l(fā)明是一種全新的設(shè)計理念，為了說明其中的原理，需要引入3個新的概念和定
義
電抗的正微變特性和負(fù)微變特性——某一電抗變量，在一定頻率范圍內(nèi)，當(dāng)頻率增加時， 如果其電抗值往感抗增加或容抗減少的方向變化，那么這個電抗就具有iF^^"存絲，反之則 具有^微^^錄絲。數(shù)學(xué)表達(dá)如下
設(shè)鄉(xiāng)=湖，則，"^;
若^2>0，則^"具有正微變特性；
若^2<0，則I必具有負(fù)微變特性。
負(fù)載的特性帶寬——如果一負(fù)載Z(f)=R+jX(f) (Q)，其中X(f)在fo附近具有正微變特性，
且^^-w (Q/kHz),則負(fù)載Z(f)在f。附近的特性帶寬為i^^ (kHz)。其物理意
附
義在于，這個帶寬是當(dāng)負(fù)載Z(f)經(jīng)過簡單的電路(r網(wǎng)絡(luò)、倒r網(wǎng)絡(luò)、T網(wǎng)絡(luò)、7t網(wǎng)絡(luò)等)做阻抗變換后做為傳輸線終端負(fù)載時，所能獲得的駐波比p^l.2的最大帶寬。這個結(jié)論可以由 高頻傳輸線理論得到證明，這里略去證明過程。
1) 具有正微變特性的電抗電路 單個電感和電容的電抗分別為
Xc叫:^T， XL = j2;rfL 2脈
因?yàn)閪 = /^_^， & = /2;rf:，所以單個的電感、電容元件都具有正微變特性。
同理可以證明，如圖2所示的電路組合A、 B之間的電抗都具有正微變特性。 在圖2中，圖(a)在全頻率范圍的電抗都具有正微變特性，其它電路(圖b、 c、 d、 e、
f)除個別頻率點(diǎn)上電抗有突變外，其余頻率都具有正微變特性。
實(shí)際上，在沒有電阻元件參與的情況下，只由電感、電容元件組成的電路，除了個別頻
率點(diǎn)外，組合電抗都具有正微變特性
2) 在一定頻率范圍具有負(fù)微變特性電抗的電路
要在一定頻率范圍內(nèi)獲得負(fù)微變特性電抗，必須包含電阻、電容、電感三種元件，并具 有如圖3所示的電路形式。
在圖3中的4種電路形式的共同特征是，由一個電抗元件(電感或電容)并聯(lián)上一串至 少含有電阻、電容、電感(三者之間串聯(lián)連接)的支路。
以上電路的分析，解析式的復(fù)數(shù)數(shù)學(xué)表達(dá)過于復(fù)雜煩瑣，為了更直觀地突出其物理意義， 下面以圖3 (b)為例，用史密斯阻抗圓圖來說明。
在圖3 (b)中，元件參數(shù)如圖中所示，Rl、 C6、 L4支路阻抗在史密斯圓圖上的軌跡如 圖4所示。
在圖4中，當(dāng)頻率變化時，支路阻抗在尺=300的電阻圓上移動，且當(dāng)頻率增加時，按順 時針方向移動，呈現(xiàn)正微變特性的電抗特征。在L4、 C6的串諧頻率fcr_^-1125kHz上
支路電抗為0，如圖4中三角形標(biāo)記所示。
支路并聯(lián)上L5之后，zab的阻抗圖如圖5所示。
Zab的阻抗圖依然是圓形，但已經(jīng)移到了史密斯圓圖的左上方，且圓形的直徑減小了， 如圖中所示。當(dāng)頻率增加時，阻抗點(diǎn)依然是沿著小圓的順時針方向移動。
在小圓的L一Q—H段，當(dāng)頻率增加時，阻抗點(diǎn)的移動方向是L—Q—H，對于小圓來說 這還是順時針方向，但對于史密斯圓圖中鄰近的電阻圓(白色虛線)而言這個方向是逆抗部分反而是減小的，其電抗呈現(xiàn)負(fù) 微變特性。本例中，fL=1087kHz， fH=1132kHz， fQ=l 109kHz (中心頻率)。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)組成示意圖，Rl、 JX1為負(fù)載阻抗，3個串并臂單元分別為 Ll、 Cl、 C4， L2、 C2、 C5禾口L3、 C3、 L4。圖中A、 B、 C、 D、 E、 F為測試參考點(diǎn)。串臂 單元主要用來對電抗微變參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和補(bǔ)償，并臂的主要作用是阻抗匹配(最后一級并臂 如L4)和把電路的電抗偏置成中心頻率對稱的負(fù)微變特性(前2級并臂如C4、 C5)
以下給出應(yīng)用本發(fā)明的方法進(jìn)行中波天調(diào)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的所有步驟。按本發(fā)明的方法設(shè)計的 中波天調(diào)網(wǎng)絡(luò)有如圖6的一般性結(jié)構(gòu)，在圖6中，R、 L0、 CO為天線等效阻抗，L5、 L6為 預(yù)調(diào)網(wǎng)絡(luò)，多頻共塔阻塞單元用來阻塞除本頻以外的其它共塔頻率，從阻塞fl (由L7、 C7 構(gòu)成)到阻塞fn (由Lk、 Ck構(gòu)成)，T、 Q為電路的測試參考點(diǎn)，其它部分與圖l相同。
下面的方法需要計算機(jī)仿真軟件來參與輔助設(shè)計，以Multisim2001電路仿真軟件(此軟 件可以通過互聯(lián)網(wǎng)很方便地下載到)為例。軟件中網(wǎng)絡(luò)分析儀設(shè)置為歸一化阻抗值50Q， 掃描寬度設(shè)置成fo左右各200 400kHz，線性頻率掃描，取相應(yīng)數(shù)量的掃描點(diǎn)，使觀察時最 小頻率增量為lkHz。
設(shè)天線在載波中心頻率fo (kHz)的阻抗為Z二R+jXo (Q)。在fo附近士10kHz范圍內(nèi)，電 抗Xo具有正微變特性，設(shè)其隨頻率的平均變化率為Xwo(Q/kHz)，傳輸電纜特性阻抗為ZG(Q)。 步驟l:算出天線負(fù)載的微變參數(shù)等效電路模型。 即用Xo和Xwo求出LO、 CO。
Xlo — Xco= X。；
+ %co — y ^ 一 o 。
以上方程組可求出Xu)、 XCo (單位Q)，其中fo的單位是kHz， Xwo的單位是Q/kHz， Xo的單位為Q。進(jìn)一步求出
L0= C0= ~^^ ;
步驟2:確定天線預(yù)調(diào)網(wǎng)絡(luò)元件參數(shù)。
Xo為容抗且在150Q以上時，Z5-^;否則取"=0，即取消L5。
2《
L6的選值要同時滿足以下要求
1)無論是單頻單塔還是多頻共塔，使從T點(diǎn)往天線看過去的阻抗的實(shí)部在20Q以上(如
8果原天線阻抗的實(shí)部R小于200，則盡量接近原天線阻抗的實(shí)部)。
2) 如果是多頻共塔，使所有頻率在T點(diǎn)的阻抗實(shí)部大小盡量接近。
3) 使當(dāng)頻率在載波頻率士10kHz變化時，從T往天線看過去的阻抗的實(shí)部變化盡量小。 如圖6所示， 一般取值為5 50nH。
步驟3:確定多頻共塔時阻塞單元的元件參數(shù)。如圖6，每個阻塞單元由Lk、 Ck并聯(lián)電 路構(gòu)成，Lk、 Ck并聯(lián)諧振于所阻塞的共塔頻率fo，其中Lk的取值范圍一般為5 3(^H。 Lk的取值越大，Lk、 Ck并聯(lián)電路對fn的阻塞電抗值越高，效果就越好。 Lk的取值要同時滿足以下原則
1) 對于兩頻共塔，阻塞單元對所阻塞頻率正、負(fù)9kHz兩個頻點(diǎn)處的阻塞電抗值不小于 lkQ;對于三頻和四頻共塔，這個值不小于1.5kfi;對于五頻以上共塔，這個值不小于2kQ。
2) 使^^^2.5kHz。 T^為工作頻率ft下Q點(diǎn)的阻抗實(shí)部，X^為Q點(diǎn)阻抗的虛部
義『e
在fo±10kHz的平均變化率，單位是Q/kHz。 步驟4:確定C1，粗選L1取值。
設(shè)測得的Q點(diǎn)在fo處的阻抗zq: Rq+jXQ ，以及xq在fo左右10kHz內(nèi)的平均微變量
XwQ。
由下列方程求出Xu、 XC1:
隨。=B (D
/0
XL1 = Xci-XQ+10 (2) 1 _
然后求出Cl=— 二'； Ll =-
B取2.4 3， fo的單位為kHz， XwQ單位Q/kHz， Rq和Xq単位是Q。 步驟5:找出L1、 C4的精確值。
Ll按步驟2所取的值，進(jìn)行小范圍調(diào)整，同時選擇C4 (在fo的容抗一般為5 15Q)的 值，使ZB的實(shí)部在fo時為最大，并處在6 8Q。
調(diào)整規(guī)律C4容量越大，ZB的實(shí)部最大值越小。對于某一C4取值，微調(diào)L1可使ZB實(shí) 部在fo最大。ZB在仿真網(wǎng)絡(luò)分析儀中得到的頻率掃描圖如圖7所示。
調(diào)好后，f。應(yīng)處于圖中圓軌跡的右上角的三角形標(biāo)記處，如圖7所示。這一點(diǎn)也是軌跡 圓與史密斯圓圖其中一個電阻圓(圖7中的電阻圓為11=0.15，歸一化電阻)的相切點(diǎn)。
9步驟6:確定C2，粗選L2數(shù)值。
先測出頻率為fo時的ZB:RB+jXB，以及XB在fo正、負(fù)5KHz范圍內(nèi)的平均微變參數(shù)的 絕對值Xwb。則頻率為fo時的電抗XC2和XL2由下列方程確定
Xl2 = Xc2 -Xb +10
fo的單位kHz， XwB的單位Q/kHz， n為補(bǔ)償系數(shù)，經(jīng)驗(yàn)取值范圍1.3 1.5，得到的Xc2、 Xu單位為Q。
<formula>formula see original document page 10</formula>
歩驟7:找出L2、 C5的精確值。
C5的容量按容抗7 10Q (fo頻率下)估算，并以中間值做為試驗(yàn)值。在其它參數(shù)不動 的情況下，微調(diào)L2電感量，使ZD的頻變軌跡圖如圖8所示。
軌跡圖應(yīng)呈現(xiàn)指向右上方的雙峰，且雙峰剛好與同一個史密斯電阻圓相切。而雙峰之間 的谷底就是fo所對應(yīng)的阻抗點(diǎn)，這一點(diǎn)阻抗的實(shí)部應(yīng)該在8 15Q之間，否則應(yīng)該改變C5的 電容量，并重復(fù)L2的調(diào)整過程，直到滿足要求。
如果在步驟6中n的取值比較大，那么調(diào)出來的ZD軌跡圖為過補(bǔ)償模式，參見圖9。
而如果在步驟6中n的取值比較小，那么調(diào)出來的Zo軌跡圖為欠補(bǔ)償模式，參見圖10。
臨界補(bǔ)償?shù)哪Ｊ娇梢垣@得最大的帶寬，但帶外衰減性能不是最好的；過補(bǔ)償模式可以獲 得最好的帶外衰減性能，但帶寬不是最大的；欠補(bǔ)償則是應(yīng)該避免的模式，它所能獲得的帶 寬和帶外衰減性能都差于前兩者。
步驟8:確定L4的精確值，以及L3、 C3取值。
完成步驟7后，測得在fo處，ZD=RD + jXD (Q)。
<formula>formula see original document page 10</formula>
C3和L3只要得到其中一個參數(shù)，另一個就可以根據(jù)以上方程求出來。以下是調(diào)試方法: 取C3-C2，并在其左右每隔50 100pf取若干個數(shù)值，并算出各自對應(yīng)的L3，得到幾組 C3、 L3的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后輸入仿真圖，最后取帶寬最大的那一組。這吋ZF的軌跡圖參見圖11和12。
沒Zf二Rf+JXf，且做為傳輸線(特性阻抗Zo)終端負(fù)載所造成的反射系數(shù)和駐波比分 別為r和p，則有
以上關(guān)系可以用來判斷調(diào)配阻抗軌跡圖，達(dá)到p51.2的帶寬是否達(dá)到fo±9kHz。 實(shí)際調(diào)試過程中，要在步驟7和步驟8之間反復(fù)調(diào)整幾次，才能達(dá)到理想效果。 以下給出設(shè)計實(shí)例。
例1、某邊寬50 cm，高度76m的鐵塔天線，在頻率558kHz的阻抗15-jl73(Q)，在558kHz 附近頻率每增加lkHz阻抗的虛部容抗減少0.5Q。該例的設(shè)計結(jié)果參見圖13。
對比圖6的通用形式，圖13因?yàn)闆]有共塔頻率的存在而少了阻塞單元。
在圖13中，ZA的特性帶寬被設(shè)置為3.1kHz，臨界補(bǔ)償方式，調(diào)配總帶寬略大于±11 kHz， 距離載波頻率(558kHz)28kHz以上的頻點(diǎn)，衰減量大于20dB。
例2、邊寬50 cm，高度64m的鐵塔天線，900kHz和819kHz兩頻共塔。天線阻抗分別 為31.1-j29.07(Q)和24.00-j68.01(Q)。天線阻抗在載波頻率士10kHz內(nèi)的變化很小。
其中卯0kHz的設(shè)計參數(shù)如下
天線等效阻抗C0為6083pF， R為31.1Q;阻塞819: C7為4000pF， L7為9.44pH， L6 為7pH; Ll為44.5pH， C4為10000pF， C2為600pF， L2為56.55pH， C5為23000pF， C3 為667pF， L3為44.8pH， L4為4.01fiH;入口 F: 900kHz。
圖14與圖6的通用形式相比，省去LO，因?yàn)樘炀€阻抗在載波頻率附近變化很小，所以 直接用CO來等效天線中的電抗分量就可以。因?yàn)樘炀€容抗較小，所以省去L5; Cl也省去， 因?yàn)樯鲜霭床襟E4的計算得出的C1容抗非常小。圖中ZA的特性帶寬被設(shè)置成2.47kHz，阻 塞單元在卯0kHz正負(fù)9kHz (即891kHz、 909kHz)上的電抗值都在2.2kQ左右，臨界補(bǔ)償 方式，調(diào)配總帶寬略大于士lOkHz，距離載波頻率39kHz以上的頻點(diǎn)，衰減量大于20dB。
例3、邊寬50cm，高度64m的鐵塔天線。6頻共塔。共塔頻率為(單位kHz) 567、 747、 900、 1080、 1296、 1557。其中1296kHz的設(shè)計如下
在圖15中，L6取值較大，是按步驟2的要求并同時滿足6個共塔頻率的情況而折中選 取的；因?yàn)槭?頻共塔，所以設(shè)置了 5個阻塞單元。對所有共塔頻率帶寬內(nèi)(±9kHz)的阻 塞電抗值都在4kQ以上；ZA的特性帶寬被設(shè)置成2.42kHz，臨界補(bǔ)償方式，調(diào)配總帶寬略大 于士llkHz，距離載波頻率36kHz以上的頻點(diǎn)，衰減量大于20dB。
權(quán)利要求
1. 集總參數(shù)矩形帶通濾波器，其特征在于設(shè)有至少2級串并臂單元，每1級串并臂單元由1個串臂和1個并臂組成，串臂由電容與電感串接而成，并臂為電抗元件。
2. 如權(quán)利要求1所述的集總參數(shù)矩形帶通濾波器，其特征在于第1級串并臂單元的串臂 中的電容為200 1000pf，電感為1 100^H，并臂的電抗值為5 15Q 。
3. 如權(quán)利要求1所述的集總參數(shù)矩形帶通濾波器，其特征在于從第2級串并臂單元起的 串臂中的電容為200 2000pf，電感為10 70pH，并臂的電抗值為5 20Q。
4. 如權(quán)利要求1所述的集總參數(shù)矩形帶通濾波器，其特征在于并臂為電抗元件，電抗元 件為電感線圈，電容器，電容器與電感線圈的串聯(lián)回路，或電容器與電感線圈的并聯(lián)回路。
5. 如權(quán)利要求1所述的集總參數(shù)矩形窄帶通濾波器，其特征在于最后一級串并臂單元中 并臂為電感線圈，電感線圈的電感量為2 12pH。
全文摘要
集總參數(shù)矩形帶通濾波器，涉及一種濾波器，主要應(yīng)用于天調(diào)網(wǎng)絡(luò)。提供一種不僅能較好實(shí)現(xiàn)阻抗變換滿足阻抗匹配要求，而且能同時具有較好的帶內(nèi)通頻特性、帶外衰減特性、帶寬擴(kuò)展能力和防雷電干擾能力，具有統(tǒng)一電路形式，主要應(yīng)用于中波天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的集總參數(shù)矩形帶通濾波器。設(shè)有至少2級串并臂單元，每1級串并臂單元由1個串臂和1個并臂組成，串臂由電容與電感串接而成，并臂為電抗元件。
文檔編號H03H7/12GK101488732SQ20091011105
公開日2009年7月22日 申請日期2009年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月17日
發(fā)明者何連成 申請人:何連成