Realización del inversor de admisión en el diseño del filtro

Su pregunta tiene una respuesta simple, pero permítame explicarle algunas cosas que le ayudarán a entender cómo diseñar los filtros de acoplamiento directo.

1) Cohn describió los cuatro circuitos del inversor que muestro en la fila superior. Estos circuitos contienen valores de componentes negativos que, como usted señaló, son absorbidos por los elementos del tanque.

Sinembargo,estáclaroqueuncondensadornegativogenerareactanciainductivayuninductornegativogenerareactanciacapacitiva.Porlotanto,todoslosinversoresdeCohntienenunequivalentealternativoquemuestroenlasegundafila,dondeloscomponentesnegativossereemplazanconcomponentesdevalorpositivo,quetambiénpuedenserabsorbidosporelcircuitodeltanque.

2)Estoscircuitosinversoressepuedenconsiderarcomocircuitosdeadaptacióndeimpedancia.Comoejemplosimple,siestádiseñandouninversorparairentre2tanquesconimpedanciascaracterísticasde100y200Ohmios,entoncessepuedeusarunalíneadetransmisióndeuncuartodeondaconunaimpedanciacaracterísticadesqrt(100*200)comoinversor.

Teniendoestoencuenta,esposiblegenerarmuchastopologíasposiblesdeinversores.

3)Siloscircuitosdeltanqueenlosextremostienenimpedanciascaracterísticasigualesalasresistenciasdelafuenteydelacargarespectivamente,entonceslosdosinversoresenlosextremosnosonnecesarios.Peroestenosueleserelcaso.Puedeforzarqueestosuceda,perogeneralmentenogenerauncircuitodeseableentérminosdevaloresdecomponentesyrequisitosdecomponentesQ.

Porlotanto,unaposibilidadparalosinversoresfinalesesusarunodelosinversoresquesemuestranenlasegundafila.

Sinembargo,esmáscomúnutilizaruncircuitodeadaptaciónde2elementosparapasardelaimpedanciadeltanquefinalalaimpedanciadelafuente(ocarga).Estosestándiseñadoscontécnicasdecoincidenciaestándar,utilizandofórmulasoungráficoSmith.

4)Deberecordarquelosinversoresdeimpedanciasoncircuitosequivalentessoloenlafrecuenciadediseño.Entodaslasdemásfrecuenciassoloseaproximanalarespuestadeseada.Enconsecuencia,estemétododediseñosolosepuedeutilizarparafiltrosdebandaestrecha,yluego,larespuestageneralpodríanoserlaqueesperaba,comosemuestraacontinuación.

Sinembargo,yaquegeneralmentequeremosunarespuestadebandaestrecha,estemétododediseñoesampliamenteutilizadoporlosingenierosdeRFyhademostradoserbastantepoderosodebidoalagrancantidaddeformas( algunos ejemplos ) las diversas topologías de tanque, inversor y coincidentes se pueden combinar para formar una respuesta deseable.

El libro de Matthaei, Young y Jones da la respuesta a esta pregunta en la Fig. 8-11.1 para inversores capacitivos (circuito # 3 en la respuesta aceptada) y en la Fig. 8-11.2 para inversores inductivos (circuito # 5 en la respuesta aceptada).

Para los inversores capacitivos, el condensador en serie en el primer (último) inversor se reemplaza por $$ C_ {s0 (n)} = J_ {0 (n)} / \ izquierda (\ omega_0 \ sqrt {1- (Z_0J_ {0 (n)}) ^ 2} \ derecha), $$ y el primer (último) resonador absorbe una capacitancia negativa $$ C_ {e0 (n)} = \ left (J_ {0 (n)} / \ omega_0 \ right) \ times \ sqrt {1- (Z_0J_ {0 (n)}) ^ 2}. $$ Esta transformación es aproximada, y los autores dicen que esto es bueno para los filtros con hasta un 20% de ancho de banda.

Tenga en cuenta que si tiene la libertad de elegir la impedancia del primer y último resonador, puede hacer arreglos para obtener Z_0 * J = 1, y luego $$ C_ {s0 (n )} = \ infty $$ y puede reemplazarlos por cortocircuito, y $$ C_ {e0 (n)} = 0 $$ y usted Puede reemplazarlos con circuito abierto.