Использование метода предыскажений при проектировании фильтров с малой неравномерностью АЧХ

Постановка проблемы. При проектировании полезной нагрузки современных систем спутниковой связи очень часто встает вопрос о разработке аналоговых узкополосных полосно-пропускающих фильтров с высокими требованиями одновременно к избирательности и неравномерности амплитудно-частотной характеристики (НАЧХ). При этом в фильтрах входной части
радиотракта допускается иметь высокий уровень вносимых потерь, который компенсируется малошумящими усилителями, и высокий уровень КСВ, уменьшаемый за счет вентилей, устанавливаемых на входах фильтра. Вместе с тем необходимо обеспечить малый вес и габаритные размеры фильтра, что значительно осложняет совместное выполнение требований по НАЧХ и избирательности, поскольку приходится использовать миниатюрные резонаторы с малой собственной добротностью, а это существенным образом влияет на обе характеристики. В этих условиях традиционный подход к настройке фильтров, когда максимумы обратных потерь расположены на одном, заданном изначально, низком уровне КСВ, а число минимумов соответствует порядку фильтра, не позволяет синтезировать требуемую АЧХ. Решение следует искать в специальном искажении формы частотной зависимости прямых потерь таким образом, чтобы одновременно выполнялись требования по избирательности и НАЧХ, не обращая внимание при этом на форму обратных потерь.

Цель. Реализовать алгоритм синтеза фильтров-прототипов на сосредоточенных элементах по методу предыскажений и
исследовать влияние степени предыскажений на величину неравномерности АЧХ фильтра и крутизну ее склонов.

Результаты. Проведено исследование влияния степени предыскажения АЧХ фильтра на величину НАЧХ во всей полосе пропускания. Выявлено, что с ростом величины эффективной добротности резонаторов происходит уменьшение НАЧХ во всей полосе пропускания при увеличении крутизны склонов АЧХ, но при этом также происходит и увеличение вносимых потерь.

Практическая значимость. Метод предыскажений позволяет синтезировать фильтр с малой неравномерностью АЧХ во всей полосе пропускания при сохранении высокой избирательности даже при невысоком значении собственной добротности резонаторов.