Реферат: Рассчитать и привести конструкцию полосно-пропускающего фильтра на полосковой линии
Задание
Вариант № 1.8
Рассчитать и привести конструкцию полосно-пропускающего фильтра на полосковой линии.
Исходные данные:
-Фильтр обладает чебышевской частотной характеристикой
-Число резонаторов №=4
-Относительная полоса пропускания по уровню затухания равна
- Центральная частота рабочей полосы частот фильтра ;
- диэлектрическая проницаемость диэлектрика
- волновое сопротивление проводящих линий ;
- расстояние между пластинами ;
При расчетах обязательно использовать ЭВМ, желательно программу MathCAD.
Содержание
Введение
1. Теоретическая часть
1.1 Классификация фильтров
1.2 Полосковые линии
1.3 Рабочая полоса частот
1.4 Предельная мощность
1.5 Затухание и добротность
1.6 Прототипные схемы для СВЧ фильтров
Расчетная часть.
Проектирование и расчет полосно-пропускающего фильтра.
3. Конструкторская часть
3.1. Выбор материалов для полосковой платы
3.2 Описание конструкции корпуса для полосковой платы
4. Расчет фильтра с помощью вычислительных программ
5. Раздел по охране труда
Заключение
Список используемой литературы
Введение
Целью данной курсовой работы является расчёт СВЧ фильтра нижних частот на симметричных полосковых линиях. Такой фильтр невозможно синтезировать на обычных катушках индуктивности и конденсаторах, поскольку на СВЧ частотах приходится уменьшать их номиналы до недостижимых для современной элементной базы. В данном случае фильтр синтезируется из нескольких отрезков полосковой линии, таким образом, фильтр является многосекционным. Каждый из отрезков представляет собой эквивалентную замену индуктивности или ёмкости в зависимости от габаритных размеров (толщина, длина). Ценность данного фильтра заключается в том, что он имеет достаточно малогабаритные размеры, особенно по сравнению с соответствующими волноводными аналогами.
Фильтры широко применяются в радиотехнических системах для частотной селекции нужного сигнала на фоне других, сигналов или помех.
В диапазоне СВЧ фильтр представляет собой линию передачи, включающую неоднородности согласованные на определенной полосе частот и резко рассогласованные вне этой полосы. Главным параметром фильтра является его частотная характеристика. Главным назначение фильтров является подавление одних частотных составляющих сигнала и пропускание других.
Существующие фильтры подразделяют на четыре основных класса: с максимально плоской характеристикой, с чебышевской характеристикой, фильтры состоящие из идентичных звеньев и фильтры с эллиптической характеристикой
Расчет антенн и трактов СВЧ с помощью ЭВМ по заранее составленным и отлаженным программам вычислений наиболее рационален. Набор таких программ вместе с банком характеристик базовых элементов составляет ядро системы автоматизированного проектирования антенных устройств и трактов определенного класса. В настоящее время существует большой выбор качественных программ, которые изготовлялись, а теперь постоянно обновляются.
^ Теоретическая часть
Классификация фильтров
Фильтрами СВЧ называют пассивные четырехполюсники, осуществляющие передачу колебаний СВЧ в согласованную нагрузку в соответствии с заданной частотной характеристикой. Требования к частотным характеристикам фильтров задаются следующим образом. Указывается частотная полоса пропускания, в пределах которой вносимое ослабление фильтра Lд=-20lg не должно превышать некоторого допустимого значения. Вне полосы пропускания – в полосе запирания – вносимое ослабление должно быть большим.
Различают фильтры нижних частот (ФНЧ), фильтры верхних частот (ФВЧ), полосно-пропускающие фильтры (ППФ) и полосно-запирающие фильтры (ПЗФ).
Четырехполюсные фильтры СВЧ с различным расположением полос пропускания и запирания используются в свою очередь в качестве «строительных материалов» для образования мультиплексоров – более сложных многополюсных систем частотного уплотнения нескольких каналов в общем тракте. Широкополосно-согласующие цепи и фильтры помимо использования в трактах СВЧ применяют также для образования межкаскадных связей в радиоприемных и радиопередающих устройствах.
Рассмотрим фильтры, которые для уменьшения тепловых потерь выполняют, как правило, из реактивных элементов. Параметры реактивных элементов подбираются так, чтобы на частотах полосы пропускания отраженные от них волны компенсировали друг друга на входе фильтра; при этом мощность, поступающая на вход фильтра, проходит на его выход практически без отражений. На частотах полосы заграждения компенсация отраженных волн отсутствует и мощность, поступающая на вход фильтра, практически полностью отражается от него.
Синтез фильтров включает два основных этапа: на первом этапе по исходным данным синтезируют эквивалентную схему фильтра, состоящую из реактивных элементов с сосредоточенными параметрами; на втором этапе проводят реализацию синтезированной эквивалентной схемы, т.е. заменяют сосредоточенные индуктивности и емкости отрезками линий передачи, реактивными стержнями и диафрагмами и другими неоднородностями в линии передачи. В технике СВЧ широкое применение получили так называемые лестничные отражающие фильтры. Эквивалентные схемы таких фильтров совпадают со схемой лестничных фильтров, используемых на низких частотах и выполняемых из элементов L и C с сосредоточенными параметрами.
^ Полосковые линии
Полосковой линией передачи называют такую линию, в которой проводник ленточного, круглого или квадратного сечений расположен на некотором расстоянии от металлической плоскости (основания) или заключен между двумя металлическими основаниями.
Различают два основных типа полосковых линий: несимметричные (рис. 1.1) и симметричные (рис. 1.2). Несимметричная печатная полосковая линия представляет собой пластину диэлектрика, на одной стороне которой нанесены проводники (проводящие полоски) схемы, а на другой – металлизированное покрытие, образующее проводящую (заземлённую) плоскость. Такая линия является простой в настройке, изготовлении и эксплуатации.
а)
б)
Рис. 1.1 – Несимметричные полосковые линии:
а) – с воздушным заполнением; б) – с диэлектрическим заполнением
Недостатками несимметричной полосковой линии являются отсутствие экранировки и повышенные потери (по сравнению с симметричной линией). Однако если диэлектрическая проницаемость подложки линии высока, то электрическое поле концентрируется в области между проводником и заземлённой пластиной, а поэтому потери на излучение невелики.
а)
б)
Рис. 1.2 – Симметричные полосковые линии:
а) – с воздушным заполнением; б) – с диэлектрическим заполнением
В симметричной печатной полосковой линии (рис. 1.2) центральный проводник заключён между двумя диэлектрическими пластинами с металлизированными внешними поверхностями. Такие линии обладают хорошей экранировкой, однако они сложны в изготовлении и настройке, требуют соблюдения механической симметрии для обеспечения малых потерь на излучение. Центральный проводник симметричной полосковой линии в собранном виде совершенно недоступен для регулирования, что создаёт определённые неудобства при настройке схем. Одни из главных достоинств симметричной печатной линии – это малые габариты и не требуется крепление для центрального полоска. К недостаткам следует отнести сравнительно большие потери и большой вес.
^ Рабочая полоса частот
Теоретических ограничений для применения полосковых линий в области низких частот не существует. В некоторых устройствах полосковые линии служат для передачи постоянного тока (например, в детекторных секциях). Практически, поскольку размеры полосковых резонансных элементов на очень низких частотах становятся значительными, рекомендуется применять полосковые линии на частотах выше 100 МГц.
На высоких частотах применение полосковых систем ограничено требованиями высоких допусков на изготовление, а также наличием потерь в линии передачи. На волнах короче 1 см габаритно-весовые преимущества полосковых линий по сравнению с волноводными практически отсутствуют, поэтому в коротковолновой части миллиметрового диапазона волн в основном используют волноводные линии передачи.
Диапазон частот полосковых линий значительно шире, чем у стандартных прямоугольных волноводов и составляет 100 – 30000 МГц.
При проектировании интегральных схем следует учитывать, что рабочая частота полосковой схемы должна быть ниже критической частоты (частота среза) поперечной электрической поверхностной волны самого низкого порядка, определяемой по формуле:
(1.1),
где h – толщина подложки, мм.
На высоких частотах (миллиметровый диапазон волн) предпочтение отдаётся ИС в монолитном исполнении, имеющим меньшие габариты и стоимость по сравнению с гибридными ИС. В более длинноволновом диапазоне используются гибридные схемы.
^ Предельная мощность
Мощность, при которой возникает высокочастотный пробой полосковой линии, называется предельной или разрядной мощностью.
При работе на высоком уровне мощности полосковые системы не могут конкурировать с волноводными. Наименьшую предельную мощность имеют несимметричные полосковые линии, у которых с увеличением передаваемой мощности происходит перегрев узкого проводника линии и увеличение потерь мощности.
Для передачи очень больших мощностей (мегаваттный пиковый уровень) используется симметричная линия высокой предельной мощности. Эффект кроны в такой линии устраняется за счёт утолщения полоски (до 3 мм) и её закругления на краях.
В полосковых линиях передачи предельная мощность при работе в режиме непрерывных колебаний составляет несколько десятков ватт, а при работе в импульсном режиме – единицы киловатт. Ещё более низкий уровень предельной мощности (единицы ватт в непрерывном режиме) имеют полупроводниковые монолитные интегральные схемы.
Одним из способов повышения уровня предельной пропускаемой мощности является использование в качестве подложки микрополосковой линии материалов с большой теплопроводностью (типа нитрида бора, окиси бериллия).
^ Затухание и добротность
Общее затухание полосковой линии равно:
,
где - затухание, определяемое потерями в проводнике;
- затухание, обусловленное потерями в диэлектрике;
- затухание вследствие излучения.
В технике СВЧ важным параметром является затухание на единицу длины волны (), поскольку при расчёте фильтров и направленных ответвителей требуемая длина отрезков линии передачи является функцией рабочей частоты.
Затухание в диэлектрике находится по формуле:
, (1.2)
Прототипные схемы СВЧ фильтров
Рассмотрим полосно-пропускающий фильтр, выполняемый на симметричной полосковой линии (рис1.4) Волновое сопротивление которой , а ширина внутренней полоски W. Обозначим величины зазоров во внутреннем проводнике полосковой линии чeрез S1,S2...,Sn+1
Рис 1.4 Полосно-пропускающий фильтр на одиночной полосковой линии с зазорами.
Резонаторы 1, 2,...,n фильтра (рис. 1.4) имеют примерно одинаковую длину, а расстояния между центрами зазоров сохраняются неизменными и равными
(1.3)
Полная эквивалентная схема, соответствующая зазор во внутреннем проводнике симметричной полосковой линии, определенная относительно центра зазора (плоскость А-А, имеет вид симметричного П-образного четырехполюсника, содержащего емкости C1 и C2 (рис 1.6)
W
Рис 1.5 Зазор во внутренней полоске симметричной полосковой линии
и его эквивалентная схема
Между тем можно показать, что для практически важных случаев нормированная проводимость B1 емкости С1 оказывается во много раз больше нормированной проводимости В2 емкости. С* Расчетные формулы, приведенные ниже, получены в предположении что B=B1>>B2
Запишем соотношения между эквивалентными нормированными проводимостями зазоров В01, B12....и обобщенными параметрами элементов прототипного фильтра нижних частот и полосой пропускания рассчитываемого фильтра.
Известно что
(1.4)
(1.5)
(1.6)
при этом:
(1.7)
Опуская дополнительные индексы при параметре X, запишем основную расчетную формулу для определения относительной величины зазоров в одиночной полосковой линии ( рис. 3.4)
(1.8)
Формула (3.46) справедлива для величин S/b<0,6 и обеспечивает расчеты с ошибкой порядка 1%, если 0/b<6. Расчеты также могут проводиться с помощью графиков ([1] рис. 3.15 и 3.16.)
Для определения необходимого числа резонаторов можно воспользоваться формулами (3.25) для фильтра с чебышевcкой частотной характеристикой и формулами (3.26) для фильтра с максимально плоской частотной характеристикой
- при Чебышевской частотной характеристике:
(1.9)
при максимально плоской частотной характеристике:
(1.10)
где - приведённая частота, соответствующая уровню затухания ; - приведённая частота, соответствующая уровню затухания ; при этом
(1.11)
где Lп и LЗ – функции рабочего затухания, соответствующие и .
Заметим, что обобщённым параметрам элементов схем придаётся следующий смысл:
Ниже используются обобщённые параметры элементов схем, табулированные для двух типов частотных характеристик:
чебышевской частотной характеристики (рис. 1.3, а), описываемой уравнением:
(1.12)
где - полином Чебышева 1-го рода n-го порядка; - круговая частота, нормированная по граничной частоте характеристики фильтра; - амплитудный множитель; - затухание на границе полосы пропускания;
максимально плоской частотной характеристики
(1.13)
^ АЧХ полосовых фильтров представлена на рис 1.3
У фильтров с чебышевской АЧХ в полосе пропускания имеется осцилляция амплитуды. Амплитуда осцилляций в полосе пропускания связана с крутизной характеристики на частотах свыше wср : если при неизменном числе звеньев фильтра увеличивать крутизну характеристики в полосе заграждения, то одновременно возрастает амплитуда осцилляций. Изменяя число звеньев в фильтре, можно изменять крутизну характеристики при неизменной амплитуду осцилляций.
2. Проектирование и расчет полосно-пропускающих фильтров.
В данной работе будет приведен расчет фильтра на одиночной полосковой линии с зазорами, теоретические характеристики которой были приведены выше. Применение данного типа фильтра имеет следующую особенность: одиночная полосковая линия имеет неизменную и малая ширина. Однако длина такого фильтра в два раза больше длины фильтра на связанных линиях, что в определенных условиях является недостатком фильтра. В нашем случае, когда количество резонаторов мало, применение данного типа фильтра является вполне оправданным.
Рассмотрим полосно-пропускающий фильтр, выполняемый на симметричной полосковой линии, волновое сопротивление которой р0=50 Ом
Определим обобщенные параметры элементов прототипного ФНЧ –
g-параметры. Для чебышевского фильтра, , g-параметры можно найти в литературе [], либо рассчитать с помощью формул (1.11-1.17):
Рассчитаем параметры Х (1.5-1.6)
Определим длину волны в полосковой линии (1.3):
Расстояние между центрами зазоров внутреннего проводника полосковой линии равно
Относительные величины зазоров во внутреннем полоске рассчитываем с помощью (1.8) или по графикам ([1]рис3.15,3.16)для параметра
Исходя из этих данных:
Относительная ширина полосок фильтра рассчитывается по формулам или графикам ([1]рис 2.6) и для заданных и равна:
Выражая W, получаем:
Конструкторская часть
Выбор материалов для полосковой платы
Для подложек полосковых плат выбор материалов производится по нескольким параметрам:
- способность сохранять форму и линейные размеры в различных климатических условиях и в процессе эксплуатации;
- чистота обработки поверхностей;
- допуск на размеры по толщине;
- состав;
- теплопроводность;
- электропроводность;
- диэлектрическая проницаемость;
- тангенс угла диэлектрических потерь.
В качестве материала для подложки выбираем сополимер стирола с a-метилстиролом (САМ-ЭД) с параметрами:
Диэлектрическая проницаемость: 2,25±0,10
Тангенс угла диэлектрических потерь: до 5×104
Сопротивление изоляции: 9,5×1017 Ом
Удельное объемное электрическое сопротивление: 3×1017 Ом×м
Диапазон рабочих температур: от -50 до +150 0С
ТУ-6-05-111-260-81
Материалы для проводящей полоски и заземляющей пластины (экрана)
должны выполнятся из металлов с малым удельным электрическим сопротивлением, обеспечивающим минимальные потери.
В качестве материала для проводящей полоски и заземляющей пластины выбираем медь:
Удельная проводимость: 5,8×107 См/м
Удельное электрическое сопротивление : 0,017×10-6 Ом×м
Глубина проникновения при f= 2 ГГц: 1,52 мкм
^ Описание конструкции корпуса для полосковой платы
При проектировании корпуса полосковой схемы учитывается: жесткость закрепления платы и соединения ее выводов с переходами; защита платы и ее элементов от внешних климатических, механических и других воздействий; экранировка схемы от внешних электромагнитных излучений и подавления излучения во внешнюю среду.
Существует несколько типов корпусов для полосковых схем: герметизированные и негерметизированные. По типу конструкции корпуса подразделяются на коробчатые, рамочные, пенальные и другие.
В качестве корпуса для полосковой схемы выбираем коробчатый (чашечный) корпус. Материал для корпуса и крышки выбираем – алюминиевый сплав марки Д16 ГОСТ 4784-74. Крышка может быть выполнена как гладкой, так и с выдавками.
В большинстве случаев конструкция корпуса выполняется герметичной для защиты схем от внешних воздействий, из которых наиболее опасным является влажность. Корпус имеет две области герметизации: у выводов и в области соединения крышки и корпуса. Герметичность соединения крышки и корпуса обеспечивается сваркой, пайкой или склеиванием в зависимости от материала и конструкции корпуса, расположения выводов, серийности производства и т.п. Широкое распространение получила герметизация корпуса путем опайки крышки по контуру (введением резиновой прокладки ИРП-1265 и стальной луженой проволоки диаметром 0,5 – 1,5 мм). Закладка последней позволяет осуществить вскрытие корпуса при проведении ремонтных работ, а резиновая прокладка препятствует попаданию припоя и флюса внутрь корпуса. Длина ее выбирается равной периметру наружного контура крышки.
При проведении герметизации воздух из корпуса откачивается через металлическую трубку, затем через нее вводится инертный газ, например сухой азот, а трубка зачеканивается. Герметизация в области расположения выводов и коаксиально-полосковых переходов обеспечивается конструкцией выводов и переходов и технологией соединения их с корпусом.
Полосковый узел с линией передачи СВЧ соединяется через коаксиально-полосковый переход (Э2-116/2 50 Ом, Э29-50-392, Э2-117/1, СР-67 и др.). Коаксиально-полосковый переход (КПП) с полосковой платой соединяется с помощью одностороннего лепестка или проводника в виде цилиндра. КПП крепится к корпусу с помощью винта.
^ Расчета фильтра с помощью вычислительных программ
Программа NOSEC - вычислят число звеньев в фильтре Чебышева или Баттерворта, необходимое для обеспечения заданного затухания в полосе заграждения.
*** РЕЗУЛЬТАТЫ ***
^ ФИЛЬТР С МАКСИМАЛЬНО ПЛОСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ
СОСТОИТ ИЗ 45 ЗВЕНЬЕВ
ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЗАТУХАНИЯ 30 (ДБ)
НА НОРМИРОВАННОЙ ЧАСТОТЕ 1.08
ФИЛЬТР С ЧЕБЫШЕВСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ
^ СОСТОИТ ИЗ 13 ЗВЕНЬЕВ
ПРИ АМПЛИТУДЕ ОСЦИЛЛЯЦИИ .7 (ДБ)
ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЗАТУХАНИЯ 30 (ДБ)
НА НОРМИРОВАННОЙ ЧАСТОТЕ 1.08
Программа LPATN - вычисляет затухание, вносимое фильтром-прототипом Чебышева или Баттерворта любого порядка.
^ НОМЕР ШАГА ЗАТУХАИЕ(ДБ)
ЧЕБЫШЕВСКАЯ МАКС.ПЛОСКАЯ
0 0 0
1 .47 0
2 .13 0
3 .27 0
4 .33 0
5 .13 0
6 .39 0
7 .19 0
8 .13 .01
9 .42 .27
10 0 3.01
11 93.52 45.78
12 133.55 78.27
13 161.76 103.46
14 183.89 124.05
15 202.19 141.46
16 217.84 156.54
17 231.53 169.84
18 243.7 181.73
19 254.66 192.49
20 264.64 202.32
21 273.79 211.36
22 282.26 219.73
23 290.12 227.52
24 297.47 234.8
25 304.37 241.65
26 310.86 248.1
27 317.01 254.21
28 322.83 260
Программа MPL2 - анализ и синтез микрополосковой линии.
========ВВОД РАЗМЕРОВ===========
Введите толщину полоски (мм.)
? 0.05
Введите толщину подложки (мм.)
? 5
Введите относ. диэл. прониц.
? 2.5
Введите величину волн.сопр. (ом.)
? 30
***********РЕЗУЛЬТАТЫ СИНТЕЗА************
Толщина полоски Т= .05 мм.
Толщина подложки Н= 5 мм.
Относ.диэл.прониц.= 2.5
Волнов.сопр.ZB= 30 ом
Ширина полоски W= 31.72 мм.
========ВВОД РАЗМЕРОВ===========
Введите толщину полоски (мм.)
? 0.05
Введите толщину подложки (мм.)
? 5
Введите относ. диэл. прониц.
? 2.5
Введите величину волн.сопр. (ом.)
? 50
***********РЕЗУЛЬТАТЫ СИНТЕЗА************
Толщина полоски Т= .05 мм.
Толщина подложки Н= 10 мм.
Относ.диэл.прониц.= 2.5
Волнов.сопр.ZB= 50 ом
Ширина полоски W= 14.31 мм.
========ВВОД РАЗМЕРОВ===========
Введите толщину полоски (мм.)
? 0.05
Введите толщину подложки (мм.)
? 5
Введите относ. диэл. прониц.
? 2.5
Введите величину волн.сопр. (ом.)
? 150
***********РЕЗУЛЬТАТЫ СИНТЕЗА************
Толщина полоски Т= .05 мм.
Толщина подложки Н= 10 мм.
Относ.диэл.прониц.= 2.5
Волнов.сопр.ZB= 150 ом
Ширина полоски W= 0.88 мм.
4.Раздел по охране труда
Существуют четкие нормы биологической безопасности на допустимое электромагнитное излучение, которым должны соответствовать все устройства СВЧ диапазона. Нормы безопасности на электромагнитное излучение существуют во многих странах, и устанавливаются они в соответствии с одними и теми же соображениями: допустимый предел облучения должен быть с достаточно хорошим запасом (например, в 50 раз) ниже того порога, при превышении которого в организме человека происходят заметные изменения. В рамках этого единого методического подхода конкретные нормы могут различаться как по количественным характеристикам, так и по условиям применения или ситуациям, к которым они относятся.
Оценка воздействия электромагнитных излучений (ЭМИ РЧ) на людей осуществляется по следующим параметрам:
1. По энергетической экспозиции, которая определяется интенсивностью ЭМИ РЧ и временем его воздействия на человека. Оценка по энергетической экспозиции применяется для лиц, работа или обучение которых связаны с необходимостью пребывания в зонах влияния источников ЭМИ при условии прохождения этими лицами в установленном порядке предварительных при поступлении на работу и периодических медицинских осмотров по данному фактору и получения положительного заключения по результатам медицинского осмотра.
2. По значениям интенсивности ЭМИ РЧ. Такая оценка применяется: для лиц, работа или обучение которых не связаны с необходимостью пребывания в зонах влияния источников ЭМИ РЧ; для лиц, не проходящих предварительных при поступлении на работу и периодических медицинских осмотров по данному фактору или при наличии отрицательного заключения по результатам медицинского осмотра; для работающих или учащихся лиц, не достигших 18 лет; для лиц, находящихся в жилых, общественных и служебных зданиях и помещениях, подвергающихся воздействию внешнего ЭМИ РЧ (кроме зданий и помещений передающих радиотехнических объектов); для лиц, находящихся на территории жилой застройки и в местах массового отдыха.
В диапазоне частот 30 кГц - 300 МГц интенсивность ЭМИ РЧ оценивается значениями напряженности электрического поля (Е, В/м) и напряженности магнитного поля (Н, А/м).
В диапазоне частот 300 МГц - 300 ГГц интенсивность ЭМИ РЧ оценивается значениями плотности потока энергии (ППЭ, Вт/кв.м, мкВт/кв.см).
Энергетическая экспозиция (ЭЭ) ЭМИ РЧ в диапазоне частот 30 кГц - 300 МГц определяется как произведение квадрата напряженности электрического или магнитного поля на время воздействия на человека.
Энергетическая экспозиция, создаваемая электрическим полем, равна ЭЭе = Е2 x Т и выражается в (В/м2) x ч.
Энергетическая экспозиция, создаваемая магнитным полем, равна ЭЭн = Н2 хТ и выражается в (А/м2) x ч.
Таблица 1. Предельно допустимые значения энергетической экспозиции
_______________________________________________________Диапазоны частот ¦ Предельно допустимая энергетическая экспозиция
______________________________________________________________________
¦По электрической¦По магнитной ¦По плотности потока
¦составляющей, ¦составляющей, ¦ энергии,
¦( В/м2) x ч ¦( А/м2) x ч ¦ (мкВт/кв.см) x ч
______________________________________________________________________
30 кГц - 3 МГц 20000,0 200,0 -
3 - 30 МГц 7000,0 Не разработаны -
30 - 50 МГц 800,0 0,72 -
50 - 300 МГц 800,0 Не разработаны -
300 - 300 ГГц - - 200,0
______________________________________________________________________
Предельно допустимые значения интенсивности ЭМИ РЧ (Епду, Нпду, ППЭпду) в зависимости от времени воздействия в течение рабочего дня (рабочей смены) и допустимое время воздействия в зависимости от интенсивности ЭМИ РЧ определяются по формулам:
Епду = (ЭЭепд/Т)(1/2) Т = ЭЭ/Е(2)
Нпду = (ЭЭнпд/Т)(1/2) Т = ЭЭ/Н(2)
ППЭпду = ЭЭппэпд/Т Т = ЭЭппэпд/ППЭ
Таблица 2. Предельно допустимые уровни плотности потока энергии
в диапазоне частот 300 МГц - 300 ГГц в зависимости от продолжительности воздействия
______________________________________________________________________
Продолжительность воздействия Т, ч ¦ ППЭпду, мкВт/кв.см
______________________________________________________________________
8,0 и более 25
7,5 27
7,0 29
6,5 31
6,0 33
5,5 36
5,0 40
4,5 44
4,0 50
3,5 57
3,0 67
2,5 80
2,0 100
1,5 133
1,0 200
0,5 400
0,25 800
0,20 и менее 1000
______________________________________________________________________
При продолжительности воздействия менее 0,2 часа дальнейшее повышение интенсивности воздействия не допускается.
Требования к размещению источников ЭМИ РЧ в
производственных условиях
1. Источники ЭМИ РЧ должны размещаться в производственных помещениях с учетом недопустимости повышенного электромагнитного воздействия на соседние рабочие места, помещения, здания и прилегающие территории.
2. Площадь, кубатура производственных помещений, вентиляция, освещенность, уровни физических, химических и иных факторов, другие гигиенические показатели и характеристики должны соответствовать установленным для этих показателей санитарным правилам и нормам.
Меры защиты работающих от воздействия ЭМИ РЧ
Защита персонала от воздействия ЭМИ РЧ осуществляется путем проведения организационных и инженерно-технических мероприятий, а также использования средств индивидуальной защиты.
К организационным мероприятиям относятся: выбор рациональных режимов работы оборудования; ограничение места и времени нахождения персонала в зоне воздействия ЭМИ РЧ (защита расстоянием и временем) и т. п.
Инженерно-технические мероприятия включают: рациональное размещение оборудования; использование средств, ограничивающих поступление электромагнитной энергии на рабочие места персонала (поглотители мощности, экранирование, использование минимальной необходимой мощности генератора); обозначение и ограждение зон с повышенным уровнем ЭМИ РЧ.
К средствам индивидуальной защиты относятся защитные очки, щитки, шлемы, защитная одежда (комбинезоны, халаты и т. д. ).
Способ защиты в каждом конкретном случае должен определяться с учетом рабочего диапазона частот, характера выполняемых работ, необходимой эффективности защиты.
Заключение
В ходе курсовой работы произведен расчет параметров полосового фильтра с чебышевской характеристикой затухания на одиночной полосковой линии с зазорами для заданных параметров фильтра. Также была приведена конструкция корпуса для полосковой платы, реализующей фильтр. Синтез конструкции был произведен с учетом материалов и рекомендаций конструкторской литературы. Таким образом, спроектированное устройство является законченным узлом волнового тракта с волновым сопротивлением 50 Ом.
Список используемой литературы
Малорацкий Л.Г., Явич Л.Р. Проектирование и расчет СВЧ элементов на полосковых линиях.– М.: Советское радио,1972.
Пименов Ю.В., Вольман В.И. Техническая электродинамика.– М.: Радио и связь, 2000.
Д.М. Сазонов Антенны и устройства СВЧ.– М.: Высшая школа, 1988.
А.И. Лагерь Инженерная графика.– М.: Высшая школа, 1985.
Романычева Э.Т. Инженерная и компьютерная графика.– М.: Высшая школа, 1996.
еще рефераты
Еще работы по разное