filtros microondas

TEMA V.

TEORIA DE FILTROS EN
MICROONDAS. (4)

INDICE
5.1. INTRODUCCION. DEFINICIONES Y GENERALIDADES
5.2. CONCEPTOS GENERALES SOBRE FILTROS
5.3. DISEÑO DE FILTROS PASO BAJO
5.4. DISEÑO DE FILTROS PASO ALTO
5.5. DISEÑO DE FILTROS PASO BANDA Y BANDA ELEMINADA
5.6. EJEMPLOS Y EJERCICIOS

5.1. INTRODUCCION. DEFINICIONES Y GENERALIDADES
5.1. INTRODUCCION. DEFINICIONES Y GENERALIDADES5.2. CONCEPTOS GENERALES SOBRE FILTROS

5.2.1. Diseño de filtros mediante el método de
pérdidas de inserción

5.2. CONCEPTOS GENERALES SOBRE FILTROS

5.2.1. Diseño de filtros mediante el método de
pérdidas de inserción
Ya vimos en su momento que |ρ(ω)|2 es una función par, de manera que puede escribirse:

donde M y N son polinomios de ω2. Por lo tanto:

5.2. CONCEPTOS GENERALESSOBRE FILTROS

5.2.1. Diseño de filtros mediante el método de
pérdidas de inserción
El método consiste en sintetizar redes que conformen una respuesta deseada, del tipo:
•Máximamente plana, con

•De igual rizado, con

5.2. CONCEPTOS GENERALES SOBRE FILTROS

5.2.1. Diseño de filtros mediante el método de
pérdidas de inserción

El diseño de filtros comprende las siguientes
etapas:
––
–
–

Establecimiento de especificaciones.
Diseño de un prototipo paso bajo.
Escalado y conversión.
Realización.

5.3. DISEÑO DE FILTROS PASO BAJO
1. Diseño del filtro prototipo paso bajo
2. Escalado de frecuencia e impedancias
3. Filtros de líneas conmensuradas
1 Transformada de Richard
2 Identidades de Kuroda
4. Filtros de impedancia escalonada

5.3. DISEÑO DE FILTROS PASOBAJO
5.3.1 Diseño del filtro prototipo paso bajo

5.3. DISEÑO DE FILTROS PASO BAJO
5.3.1 Diseño del filtro prototipo paso bajo
Los valores de los elementos del filtro para una respuesta Butterworth viene dada por

gk = 2sen ((2k-1)p/2n)

k=1 --> n

5.3. DISEÑO DE FILTROS PASO BAJO
5.3.1 Diseño del filtro prototipo paso bajo

5.3. DISEÑO DE FILTROS PASO BAJO
5.3.1 Diseño delfiltro prototipo paso bajo

5.3. DISEÑO DE FILTROS PASO BAJO
5.3.1 Diseño del filtro prototipo paso bajo

5.3. DISEÑO DE FILTROS PASO BAJO
5.3.2 Escalado de frecuencia e impedancias
La mayoría de los filtros de microondas se pueden realizar a
partir de un filtro prototipo de paso bajo normalizado.
Puede haber necesidad de desnormalizar los valores de las
reactancias.

5.3. DISEÑO DEFILTROS PASO BAJO
5.3.2 Escalado de frecuencia e impedancias
Si el prototipo sólo tiene impedancias normalizadas, pero no escalado de
frecuencias, basta con multiplicar las impedancias normalizadas por la nueva
impedancia de referencia R0 (R0 = 50 Ω):

L
C
Rg
RL

←
←
←
←

R0 L
C/ R0
R0
RL R0

5.3. DISEÑO DE FILTROS PASO BAJO
5.3.2 Escalado de frecuencia e impedancias
Si elprototipo sólo tiene escalada la frecuencia, para trasladar la
frecuencia de corte de 1 a ωc hay que transformar:

5.3. DISEÑO DE FILTROS PASO BAJO
5.3.2 Escalado de frecuencia e impedancias
Cuando impedancias y frecuencias están normalizadas:

5.3. DISEÑO DE FILTROS PASO BAJO
5.3.2 Escalado de frecuencia e impedancias
Para pasar un filtro prototipo de paso bajo a uno de paso alto, aldesnormalizar la frecuencia, la transformación a aplicar es:

5.3. DISEÑO DE FILTROS PASO BAJO
5.3.2 Escalado de frecuencia e impedancias
Transformación de frecuencias con respuesta paso de banda o rechazo de banda.
ω0
(frecuencia central)
ω1 y ω2 (límites de la banda de paso/rechazo),
Δ
(anchura de banda fraccional).
se pueden aplicar las siguientes transformaciones, respectivamente:5.3. DISEÑO DE FILTROS PASO BAJO
5.3.2 Escalado de frecuencia e impedancias
Cuadro resumen de las principales transformaciones de frecuencia,
sin incluir el escalado de impedancias.

5.3. DISEÑO DE FILTROS PASO BAJO
5.3.3. Filtros de líneas conmensuradas
5.3.3.1 Transformada de Richard
Permite la sustitución de inductancias y condensadores por stubs en cortocircuito
o circuito abierto,...