Теория электрических цепей. Расчет LC-фильтров с учетом эксплуатационных показателей: Учебное пособие для вузов

Description

В учебном пособии приведены основные расчетные соотношения для классических реактивных фильтров, а также методы оценки таких их эксплуатационных показателей, как масса, габариты, КПД и степень влияния на характеристики фильтров потерь и нестабильности параметров элементов. На основе энергетической теории реактивных четырехполюсников обоснован и доведен до практической методики новый подход к расчету (синтезу) LC-фильтров с оптимизацией указанных эксплуатационных показателей. Учебное пособие предназначено для студентов вузов, обучающихся по направлениям подготовки «Инфокоммуникационные технологии и системы связи», «Радиотехника» (квалификация «бакалавр», «магистр»), «Инфокоммуникационные технологии и системы специальной связи» (квалификации «специалист»). Пособие может быть полезно студентам и других технических направлений и специальностей, а также специалистам в области проектирования и эксплуатации фильтрующих и согласующих цепей мощных радиопередающих и преобразовательных устройств. Список сокращений и условных обозначений ВВЕДЕНИЕ Глава 1 Реактивные фильтры радиотехнических устройств и критерии их эффективности 1.1. Функции LC-фильтров как нагруженных реактивных четырехполюсников 1.2. НОРМИРОВАНИЕ ФУНКЦИЙ И ПАРАМЕТРОВ ФИЛЬТРОВ 1.3. АППРОКСИМИРУЮЩИЕ ФУНКЦИИ И ЛЕСТНИЧНЫЕ СХЕМЫ LC-ФИЛЬТРОВ 1.3.1. ПОЛИНОМИАЛЬНЫЕ ФИЛЬТРЫ БАТТЕРВОРТА И ЧЕБЫШЕВА 1.3.2. ИНВЕРСНЫЕ ФИЛЬТРЫ ЧЕБЫШЕВА 1.3.3. ФИЛЬТРЫ С АППРОКСИМИРУЮЩИМИ ФУНКЦИЯМИ В ВИДЕ ДРОБЕЙ ЗОЛОТАРЕВА (ФИЛЬТРЫ ЗОЛОТАРЕВА — КАУЭРА) 1.3.4. ФИЛЬТРЫ С АППРОКСИМИРУЮЩИМИ ФУНКЦИЯМИ В ВИДЕ ДРОБЕЙ ЧЕБЫШЕВА 1.4. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ И ИХ СВЯЗЬ С ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМИ ПОКАЗАТЕЛЯМИ РЕАКТИВНЫХ ФИЛЬТРОВ 1.5. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ И СТАБИЛЬНОСТЬ ХАРАКТЕРИСТИК LC-ФИЛЬТРОВ 1.5.1. СУММАРНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ И СТАБИЛЬНОСТИ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ФИЛЬТРУЮЩИХ ЦЕПЕЙ 1.5.2. ИНВАРИАНТНОСТЬ СУММ ФУНКЦИЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ 1.5.3. СВЯЗЬ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ И СТАБИЛЬНОСТИ С ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ ФУНКЦИЯМИ 1.6. ВЛИЯНИЕ ПОТЕРЬ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ LC-ФИЛЬТРОВ 1.7. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОНДЕНСАТОРОВ И КАТУШЕК ИНДУКТИВНОСТИ ФИЛЬТРУЮЩИХ ЦЕПЕЙ МОЩНЫХ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ Глава 2 Энергетическая теория и минимизация реактивной энергии LC-фильтров 2.1. Соотношения для суммарных реактивных энергий через внешние характеристики LC-фильтров 2.2. Основные свойства энергетических функций реактивных фильтров 2.3. Сравнительный анализ и минимизация энергетических функций классических LC-фильтров нижних частот 2.4. Особенности минимизации энергетических функций реактивных фильтров на основе дробей Чебышева 2.5. Энергетические функции реактивных фильтров с несогласованными нагрузками 2.6. Минимизация энергетических критериев LC-фильтров с односторонней нагрузкой 2.7. Энергетические функции фильтров, преобразованных из низкочастотного прототипа Глава 3 Расчет реактивных фильтров с учетом энергетических и эксплуатационных показателей 3.1. Расчет классических LC-фильтров с минимальной реактивной энергией и оптимальными эксплуатационными показателями 3.2. Табличный метод расчета оптимизированных по реактивной энергии ФНЧ 3.3. Особенности частотных и временных характеристик, оптимизированных по реактивной энергии фильтров 3.3.1. Общий анализ 3.3.2. Анализ частотных характеристик 3.3.3. Анализ показателей чувствительности и стабильности 3.3.4. Анализ временных характеристик 3.4. Влияние потерь на характеристики LC-фильтров с минимальной реактивной энергией 3.5. Особенности расчета реактивных фильтров по энергетическим и эксплуатационным показателям для ключевых радиотехнических устройств Приложение П.1. Алгоритм анализа функций электрических цепей лестничной структуры Список литературы