Из короткозамкнутых или разомкнутых коаксиальных кабелей можно изготовить фильтры для смешения сигналов различных частот, рсжекторные и полосовые фильтры, а также фильтры верхних и нижних частот.

Фильтры смешения представляют собой устройства, с помощью которых ко входу телевизионного приемника можно подключить две телевизионные антенны разных каналов. Эти фильтры состоят из короткозамкнутых или разомкнутых отрезков кабелей К

Существуют две основные группы фильтров, составленных из коаксиальных кабелей. К первой группе относятся фильтры, выполненные из кабелей, длина которых значительно меньше \J4. Такие отрезки кабелей можно рассматривать как сосредоточенные индуктивности или емкости. Ко второй группе относятся фильтры, выполненные из резонансных отрезков кабелей, длина которых равна ).J2 или XJ4.

Фильтры первой группы применяются в основном в качестве фильтров верхних и нижних частот. Они состоят из коротких отрезков кабелей и сосредоточенных емкостей (конденсаторов). Такие фильтры аналогичны фильтрам верхних и нижних частот, выполненным из катушек индуктивности и конденсаторов.

Схема одного звена фильтра нижних частот показана на рис 22,а. Фильтр состоит из двух коротких отрезков кабелей и конденсатора. Волновое сопротивление в омах каждого из кабелей вычисляется по формуле

2;i/

fcpl.V 300 Емкость конденсатора в пикофарадах вычисляется по формуле

где - сопротивление на выходе фильтра, ом; fp-частота среза, Мгц;

- длина каждого отрезка кабеля, м. При заданной величине сопротивления нагрузки одна и та же частота срэза может быть получена при различ-

" Описание некоторых фильтров приведено в брошюре С. Е. За-гика и Л. М. Капчинского „Приемные телевизионные антенны" (Госэнергоиздат, „Массовая радиобиблнотека". 1958).

Выход 0

9 Вход

Выход -i6

•Замкнуты-4

Выход

ez

Разомкнуты

Рис. 22. Фильтры на коаксиальных кабелях и их характеристики

затухания.

а - фильтр нижних частот; б - фи.чьтр перхни.х частот; в -• полосовой фпльтр; 2 - режекторный фильтр.

НЫХ сочетаниях волнового сопротивления кабелей и их длины. Геометрическая длина каждого из отрезков кабелей не должна превышать 1/8Я, где - длина волны в кабеле, соответствующая частоте среза.

При использовании - таких фильтров нужно учитывать,

что в полосе запирания на частотах f=/j, могут появляться дополнительные узкие полосы пропускания

здесь W = 1, 2, 3. . . , а п=~ . \ V

Характеристикэ затухания (фильтра показана на рис. 22, а.

Из нескольких простейших фильтров молеет быть собран многозвенный фильтр с большей крутизной характеристики затухания. Сопряжение отдельных звеньев многозвенного фильтра нулшо производить непосредственно, без про?дслсугочпых кабелей. Если же возникает необхо-ди.мость разнести отдельные звенья фильтра, то соединять их нулию кабелем, волновое сопротивление которого равно сопротивлению нагрузки последнего звена.

Схема звена фильтра верхних частот и характеристика его затухания показаны на рнс. 22, б. Этот фильтр состоит из-двух конденсаторов и короткого отрезка кабеля. Величина волнового сопротивления этого кабеля (в омах) и емкость конденсатора (в пикофарадах) определяются по формулам:

Z =300 "

С = --

Здесь, как и прежде, - сопротивление нагрузки, ом; fp - частота среза, Aizn и - длина кабеля, м.

Геометрическая длина выбирается обычно меньшей,

чем В полосе пропускания фильтра на частотах

I--lcp- , где п и т те л\е, что и для фильтра нижних

частот, имеют место дополнительные узкие полосы высокого затухания.

Из отдельных ячеек можно подобно фильтру нижних частот собрать многозвенный фильтр верхних частот.

Полосовой фильтр и его частотная характеристика показаны на рис. 22, в. относится к фильтрам второй группы, которые, как ранее указывалось, выполняются из полуволновых и четвертьволновых кабельных линий.

Расчет такого фильтра производится по следующим фопмулам:

COS f ,f

COS

гдеZj - волновое сопротивление кабеля /;

Z2 - волновое сопротивление короткозамкнутых шлейфов;

- сопротивление нагрузки фильтра; Я, - длина волны в кабеле, соответствующая средней частоте полосы пропускания {-j /j и - граничные частоты полосы пропускания.

На частотах, значительно превышающих верхнюю граничную частоту /г полосы пропускания, имеют место побочные полосы пропускания на частотах, при которых в отрезках кабелей фильтра укладывается нечетное число четвертей волны.

Если в этом фильтре вместо короткозамкнутых шлейфов применить разомкнутые на конце отрезки кабелей той же длины, то фильтр обращается в режекторный (рис. 22,г). Такой фильтр запирает сигнал частоты /, при которой длина отрезков кабелей фильтра будет равна четверти длины волны, так как четвертьволновой отрезок кабеля, разомкнутый на конце, имеет очень низкое входное сопротивление. В диапазоне дециметровых и сантиметровых волн в таких фильтрах используются лсесткие коаксиальные линии.

В заключение остановимся кратко на особенностях применения коаксиальных кабелей для междублочных соединений в радиоаппаратуре. При соединении отдельных блоков аппаратуры коаксиальными кабелями могут встретиться два случая: 1) длина соединительного кабеля соизмерима с длиной волны; 2) длина соединительного кабеля значительно короче длины волны.

В первом случае необходимо иметь в виду, что несогласованный кабель является трансформатором сопротивлений. Входное сопротивление такого кабеля, составляющее нагрузку для предыдущего блока, может меняться в широких пределах в зависимости от длины кабеля. Поэтому нужно либо согласовывать соединительный кабель, либо подбирать его длину так, чтобы получить на его входе нужное сопротивление.

Если соединительный кабель значительно короче длины волны и сопротивление его нагрузки велико, то следует применять кабель с малой погонной емкостью.

В качестве примера рассмотрим случай соединения выхода видеоусилителя телевизионного приемника с вы-

несенной электронно-лучевой трубкой. Входное сопротивление трубки, даже на самой высокой частоте спектра видеосигнала (5-6 Мгц), очень велико и имеет емкостный характер. При такой нагрузке короткий соединительный кабель будет эквивалентен цплиндрическому конденсатору, подключенному к выходу видеоусилителя. Таким образом, выход видеоусилителя будет шунтироваться емкостью кабеля, что может привести к завалу частотной характеристики видеоусилителя на верхних частотах. В этих случаях целесообразно применять кабель с малой погонной емкостью, например РК,-50.

ПРИЛОЖЕНИЯ

1. Погонное затухание некоторых типов радиочастотных коаксиальных и двухпроводных (симметричных) кабелей на различных частотах

: о в . ее

о . 1-и

«

са о а

я 6-

са о

S X S

са р.

S X U

<и в-

X >, О.

5 а о

1U9 001 эхохэвь

И(!и) ЧХООНИЮН BBR ЭЕН0Ли0С1и BBHEddJ

9Я {Ьг 09 эл. -ОХОЕЬ iidn) эинэжвс!

-ПВН Э0НЧ1ГЭХВХ1ЧЦ0И

эинзьвнс

ЭОКИХОЛНОИ 30H4IfBWnD5IBlv

Klfiu (-Sifog ан) Ч1Э05МЭ ввннохоц

иго ЭИНЭ1Г

-еихосноо эоаонь-оц

HlfH йхэкви» инпжЛс1вн

EHBdiie uifH BHHHiroa -odu охантона uhj,

HHtiBifOSH nni

HTHf HHtlBiroGH

flxoiMBHtr

ВИЙН/ЙХЭНОЯ

OOOOOOOOQQOOO

OOC[

О g 5; sc[0 О О О О С

... S !2 C<I OT со ю ю К о о ю o"oo"o"o OOOOOC<l<M-

-H-fm-H+l+l-Н-Ы+1-H-H-bi+l

CS) CS) cN Г-.

Qr)a5,-.t--cocoi-oa5ooo Ю 00 CO CO ----нюою,!.!.].!,!,!

oooo-"oi CN 00 CO 0100 1.0 CD 1Л

.-Г) ™ч ,-1 f. ,-4 Ю oo < CO о

<XlCNl00 00C-0[>.t.-00Ol-0-f

-........

о о о о " о о о - --VV

xXXxXXxxXXi-

от со Ю СТ) 0> 00 00 - V J.,

о о о о $

о о о о о

ОЭ Ю - 1

-. -. (М со

Ю CD CN

юююиоююююооо

0 0)0000000000 I

-СОСОСООСМООСМООСООО Ю-ФЮЮЮЮЮЮЮЮЮЮЮ

сосо-#-*осог~оооо - 0 0 0 о"о"о ОООООО-СОМС<1

S -f-H-H-H--!+l+l+l+l-H -fi-H а

ОТСОЮ-СОСО-ЛЬ-О ОО [г;

,i -<."со"-ю оо"-(М со 00 Ю -< 00 0J

.LO - LO- -- - г-. -ЮО!

ю ю ю ю 10

о о о о о

со со CD со со

с<1 см со со

-н+1-fi-fi-H

ОО см от о

ОО ОО ОО 01

ососо

SSSSS

су ю ю I IT-loo

„ 00 00 Ю 1Л ]

со со ОО (М ю д -. - (м (М со

о со со Ю 1.0 ю о"о"о оо

-H-fl-H-fi-fl

00000 со со Ю Ю 00

о о о о со со Ю -

ХХХхХ

и. - от -( от

о о ю

ю ю - - UU (-1.