16-11. Г-образный фильтр как пример несимметричного фильтра

Наряду с рассмотренными симметричными Т- и П-образными фильтрами широкое распространение на практике нашли также фильтры, в состав которых входят Г-образные несимметричные схемы.

При рассмотрении фильтров постоянной К их симметричные П- и Т-схемы можно считать образованными каскадным соединением Г-образных схем. Например, соединив два Г-образных полузвена низкочастотного фильтра (рис. 16-42) в точках 2—2, получим симметричный Т-образный низкочастотный фильтр (рис. 16-15).

Соединив же их в точках получим симметричный П-образный низкочастотный фильтр (рис. 16-9).

На рис. 16-43 приведено Г-образное полузвено высокочастотного фильтра. Соответствующим каскадным соединением двух таких полузвеньев можно получить симметричный Т- или П-образный высокочастотный фильтр (рис. 16-20 и 16-22). Легко убедиться, что сказанное относится также к симметричным Т- и П-образным полосным и заграждающим фильтрам, которые можно получить соответствующим каскадным соединением Г-образных полузвеньев.

Однако в полной мере целесообразность рассмотрения Г-образных полузвеньев обнаруживается при исследовании фильтров постоянной М. На рис. 16-44, а и б даны Г-образные полузвенья фильтров типа К и типа М, которые как несимметричные четырехполюсники имеют различные характеристические сопротивления со стороны зажимов .

Рис. 16-42.

Рис. 16-43.

Рис. 16-44.

Рис. 16-45.

Поэтому при соединении Г-звеньев нужно различать, со стороны каких зажимов выбираются одинаковые характеристические сопротивления Г-полузвеньев фильтров типов К и М.

В самом деле, выше было указано, что при образовании фильтров типа М из фильтров типа К принимают Далее, если исходить из равенства т. е. применительно к схемам рис. 16-44, а и б полагать одинаковыми характеристические сопротивления со стороны зажимов будет определяться равенством (16-90) При этом по чается последовательное звено фильтра типа М. Здесь, как и выше для фильтров типа К, соединив зажимами

1—1 (рис. 16-44, б) два последовательных Г-полузвена типа М, получим симметричное П-образное последовательное звено типа М (рис. 16-36, б) с характеристическим сопротивлением

Значение найдем из формулы (16-81):

если подставим сюда из соотношений (16-85) и (16-90). После преобразований получим:

Соединив же два последовательных Г-полузвена типа М зажимами 2—2 получим симметричное Т-образное последовательное звено типа М (рис. 16-35, б) с характеристическим сопротивлением

Поскольку у последовательного звена фильтров типа М сопротивления то можно соединять в каскад Г-образные полузвенья фильтров типов и М зажимами соблюдая правило согласования характеристических сопротивлений. Получается несимметричный П-образный фильтр типа М с характеристическими сопротивлениями (рис. 16-45). При соединении Г-образных фильтров типа К и в каскад зажимами 2—2 не соблюдается правило согласования характеристических сопротивлений. При этом получается Т-образный несимметричный фильтр, имеющий совсем иные свойства в полосе пропускания.

Рис. 16-46.

Если же выбрать и исходить из равенства характеристических сопротивлений Г-образных фильтров типа К и М (рис. 16-44, а и б) со стороны зажимов 2—2, т. е. принять то можно соединить в каскад эти Г-схемы зажимами 2—2, соблюдая правило согласования характеристических сопротивлений. При этом получим для равенство (16-94), т. е. придем, как было показано выше, к параллельному звену фильтра типа М.

Соединив Г-образные схемы рис. 16-44, б зажимами 2—2, получим симметричное Т-образное параллельное звено фильтра типа М (рис. 16-35, в) с характеристическим сопротивлением которое найдем из формулы (16-80):

если заменить их значениями согласно (16-94) и (16-93).

После преобразований получим:

    (16-104)

Любопытно отметить, что произведения характеристических сопротивлений фильтров типа одинаковы и не зависят от частоты

Соединив Г-образные схемы рис. 16-44, б зажимами получим симметрич ное П-образное параллельное звено фильтра типа М (рис. 16-35, е) с характеристическим сопротивлением Если же, соблюдая правило согласования характеристическим

сопротивлений, соединить Г-образные полузвенья фильтров зажимами 2—2, получим несимметричный Т-образный фильтр типа М с характеристическими сопротивлениями

Подобным же образом можно получить Г-образные схемы типа М для полосных и заграждающих фильтров.

Рис. 16-47.

Рис. 16-48.

Затем, соединив в каскад Г-образные схемы типа М, можно получить симметричные, а схемы типа К и М — несимметричные полосные и заграждающие фильтры типа М. При этцм также улучшаются частотные зависимости характеристических сопротивлений, которые приведены на рис 16-47 для полосного Т-образного симметричного фильтра типа М, а на рис 16-48 — для полосного П-образного симметричного фильтра типа М.