Синтез параметров элементов полосовых фильтр-трансформаторов, в которых используются LC- и CL-нерезонансные секции, при порядках N ≥ 4

Постановка проблемы. Ранее была разработана и верифицирована методика прямого синтеза схемы и параметров простейшего полосового фильтр-трансформатора (ПФТ) порядка N = 4 на основе пары LC- и CL-нерезонансных звеньев (НРЗ) на основе НЧ-прототипа Чебышева, обеспечивающего наилучшее согласование нагрузок на входе и выходе фильтра.

Цель. Используя старт прямого синтеза от НЧ-прототипа порядка No = N/2 = 6, изучить особенности, правила и ограничения в согласовании неравных нагрузок ПФТ порядка N = 12.

Результаты. ПФТ содержит k каскадно включенных базовых блоков (ББ) НРЗ с общим порядком 4k = 12 при k = 3, реализующих согласование нагрузок путем трансформации нагрузок ПФТ коэффициентом, правила формирования которого с участием всех ББ НРЗ обоснованы и разрабатываются. При N = 12 и k < 3 часть схемы с порядком Nrs = N – 4k содержит резонансные звенья (РЗ) (т.е. колебательные контуры с параметрами, денормированными на ширину полосы пропускания), которая сформирована в ББ с НРЗ и должна быть одинакова во всех ББ и резонансных звеньях. Получены расчетные выражения для прямого синтеза параметров НРЗ части с порядком N = 4k = 4, 8, 12, обобщенные на случай k > 3. Показано, что ширина полосы частот согласования зависит от числа ББ с НРЗ в ПФТ. Проведена успешная верификация метода прямого синтеза в AWR DE ver. 9.0 по результатам симуляции трех различных ПФТ с N = 12 и k = 1, 2, 3, использующих НЧ-прототип Чебышева 0,5 dB, No = 6.

Практическая значимость. Синтез параметров ПФТ для N = 12, выполненный на базе НЧ-прототипов No = 6 и модифицированной аппроксимации Чебышева, дает значительное улучшение качества согласования нагрузок ПФТ.