Как уже отмечалось, фильтр присоединения как аппарат не является электрическим фильтром. Электрический фильтр образуется после подключения к его линейной стороне конденсатора связи. Поэтому параметры ФП определяются для схемы полосового фильтра, образованного из ФП и конденсатора с емкостью, равной значению емкости КС. Этот полосовой фильтр с одной стороны подключен к ВЧ кабелю с волновым сопротивлением ΖΒΚ, а с другой — к линейному тракту с характеристическим сопротивлением ΖсЛТ (рис. 1.5).
Фильтр присоединения характеризуется собственными и рабочими параметрами. К собственным параметрам относятся характеристические сопротивления со стороны линейного тракта и со стороны кабеля, определенные на средней геометрической частоте полосы пропускания (Ζmл и Zmк соответственно), а также со стороны границы полосы, определенные по собственному затуханию. К рабочим параметрам кроме величин Zmл и Zmк относятся значения рабочего затухания и затухания несогласованности в пределах полосы пропускания.
Рис. 1.5. Условия нагрузки фильтра присоединения
Характеристическое сопротивление определяется выражением
(1.14)
где Ζβχ,κ и Ζβχ,χ — входные сопротивления ФП при закороченных и разомкнутых зажимах на противоположной стороне.
Полоса пропускания фильтра присоединения при заданном значении емкости конденсатора связи тем больше, чем больше характеристическое сопротивление кабеля со стороны линии. Поэтому обычно Zmл выбирается большим характеристического сопротивления линейного тракта ΖсЛТ.
(1.15)
Характеристическое сопротивление фильтра со стороны кабеля выбирается исходя из условий наилучшего согласования фильтра со стороны кабеля.
Собственным затуханием называется затухание четырехполюсника при его нагрузке на сопротивление, равное характеристическому. Для фильтра, составленного из реактивных элементов без потерь, собственное затухание в пределах полосы пропускания равно нулю, т. е. асоб = 0.
Рабочим затуханием называют затухание, учитывающее несогласование четырехполюсника на приемном и передающем концах и активные потери в его элементах. Рабочее затухание определяется из выражения
где S1 — кажущаяся мощность, отдаваемая генератором при согласованной нагрузке (при ZH=Zi); S2 — кажущаяся мощность, поступающая в фактическую нагрузку на выходе четырехполюсника.
Для фильтра, составленного из реактивных элементов без потерь, рабочее затухание обусловлено несогласованностью фильтра с сопротивлением нагрузки и внутренним
сопротивлением питающего генератора, т. е. обусловлено только явлениями отражений:
(1.16)
В последующем изложении анализируются схемы ФП из реактивных элементов без потерь. Поэтому рабочее затухание будет в соответствии с (1.16) приниматься равным затуханию вследствие отражений.
Затухание несогласованности определяет степень несогласованности входного сопротивления фильтра с сопротивлением нагрузки или питающего генератора. Такая несогласованность является причиной отражений от точек соединения фильтра с нагрузкой или генератором, что приводит к искажению частотных характеристик затухания и входного сопротивления системы, в которую входит данный фильтр. Затухание несогласованности определяется через логарифм величины, обратной модулю коэффициента отражения:
(1.17)
Применительно к ФП и линейному тракту ВЧ канала
(1.17а)
Требования к максимально допустимой величине рабочего затухания обычно легче выполнить, чем требования к минимально допустимой величине затухания несогласованности. Поэтому полоса пропускания фильтра определяется по заданной величине затухания несогласованности.
