Автор знайомить читачів з розробленої ним комп'ютерною програмою "BPF-PP" для розрахунку параметрів вузькосмугових НВЧ фільтрів.
Описувана нижче програма "BPF-РР" дозволяє розраховувати вузькосмугові фільтри на пов'язаних півхвильових резонаторах. Сподіваюся, що вона зацікавить радіоаматорів, розробляють пристрої НВЧ. Програма написана на мові програмування GWBASIC, може бути легко трансформована в будь БЕЙСІК версії і розрахована на користувача, що має попередні знання по техніці мікрополоскових ліній (МПЛ) і електричних фільтрів. Додаткову інформацію читач знайде в технічній літературі, список якої наведено у кінці статті.
З метою швидкого отримання навичок користування програмою розглянемо конкретний приклад розрахунку. У тексті вміст програми, виведене на екран, зазначено в лапках. Покладемо, що попередні розрахунки або конструктивні міркування показали необхідність у створенні фільтра другого порядку з смугою пропускання від 694 до 734 МГц. Виконаємо його на базі двостороннього фольгованого склотекстоліти.
Після запуску програми на екрані монітора з'явиться напис:
"Тип фільтра позначений: Баттерворта (2-9 порядку) - У; Чебишева (3-9 порядку) - Т.
Порядок фільтра (2-9)?".
На це питання в нашому прикладі введемо з клавіатури цифру 2. Далі:
"тип фільтра - В
опір навантаження, Ом ? 50
Межі смуги пропускання, ГГц:
Верхня? .734
Нижня? .694
Центральна частота смуги пропускання F0 = 0.7137186 ГГц"
На запит
"Товщина фольги t, мм?
Товщина підкладки Н, мм?"
слід ввести розміри в міліметрах застосовуваного матеріалу. Припустимо, товщина фольги t = 0,05 мм, а стеклотекстолитовой підкладки Н = 1,5 мм.
І на запит "Діелектрична проникність Е?" введемо для нашого прикладу Е = 4,8.
Слідом за цим на екрані з'являться результати розрахунку:
"********* ЙДЕ РОЗРАХУНОК **********
ширина пов'язаних смужок W(0) =2.67 мм
зазор S(0,1 ) = 0.14 мм
чверть хвилі - 52.15 мм
ширина пов'язаних смужок W(1 ) = 3.17 мм
зазор S(1,2) = 3.13 мм
чверть хвилі - 51.65 мм
ширина пов'язаних смужок W(2) = 2.67 мм
зазор S(2,3) = 0.14 мм
чверть хвилі - 52.15 мм"
За результатами розрахунку приймаємо таке рішення: на одній стороні пластини фольгованого склотекстоліти маємо дві смужки фольги шириною W(0) довжиною 5,215 см із зазором S(0,1) між ними. Другу пару пов'язаних смужок маємо на цій же стороні пластини праворуч, впритул до першої, причому верхня смужка другої пари повинна бути продовженням нижньої смужки першої пари (див. рисунок), але зі своєю шириною W(1). Другу смужку другої пари довжиною 5,165 см розміщуємо із зазором S(1,2) під першою.
Перша смужка довжиною 5,215 см третьої пари з шириною W(2) продовжує другу другої пари. Друга смужка третьої пари довжиною 5,215 см і шириною W(2) перебувати під першою із зазором S(2,3). Фольгу на другій стороні пластини залишають суцільною і неушкодженою.
Таким чином, отримаємо структуру з чотирьох смужкових ліній, розташованих одна під одною з зазорами S(0,1), S(1,2), (2,3) і зсунутих справжні на чверть хвилі. Дві внутрішні по розташуванню смужки служать полуволновыми резонаторами, а дві зовнішні - четвертьволновыми елементами зв'язку з генератором і навантаженням. До крайнім торцях зовнішніх смужок підключають узгоджені навантаження і генератор або лінії, що мають хвильовий опір таке ж, як і у фільтра.
Кілька слів про програму. Командні рядки з 80-ї по 240-ю являють собою таблицю з параметрами фільтрів - прототипів Баттерворта від другого до дев'ятого порядків та Чебишева від третього до дев'ятого порядків з нерівномірністю в смузі пропускання 0,28 дБ, що для любительської практики в більшості випадків досить.
(натисніть для збільшення)
При необхідності замість таблиці прототипів може бути введена підпрограма, визначає коефіцієнти фільтрів прототипів більш високих порядків і з іншими значеннями нерівномірності.
Слід зазначити, що для кращої збіжності практичних результатів з розрахунковими необхідно попередньо виміряти діелектричну проникність склотекстоліти застосовуваної пластини. Для цього потрібно виготовити на інший пластині з того ж матеріалу полосковую лінію довільної довжини, яка буде служити полуволновым резонатором. Поблизу одного з його кінців паралельно розташовують з зазором (близьким до реального) таку ж лінію, але завдовжки в 5...10 разів меншою. Ця лінія буде виконувати функцію збудника резонатора. Для цього до одного її кінця підключають генератор, а інший навантажують резистором опором 50 Ом, підібраним заздалегідь.
На частоті резонансу точно посередині резонатора утворюється вузол напруги, який фіксують детекторної головкою. Ефективну діелектричну проникність визначають з виразу 
, де Fрез - частота резонансу в МГц; L - довжина резонатора в метрах. Значення діелектричної проникності е матеріалу (в програму вводять літерою Е) отримаємо з формули
де h - товщина склотекстоліти, мм; W - ширина смужки резонатора, мм.
Щоб вимірювання діелектричної проникності були більш достовірні, слід вибирати довжину резонатора досить великий - 150...200 мм. В цьому випадку наявність торцевій ємності внесе лише незначну похибку. Проводячи подібні вимірювання, я зазвичай вибираю ширину зазору між лінією і збудливою резонатором, а також ширину лінії і резонатора рівними подвоєній товщині підкладки. Вимірювання проводжу на частоті 1 ГГц.
Література
Автор: О. Солдатов, р. Ташкент, Узбекистан