Современная электроника №7/2025

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 8 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 7 / 2025 хания фильтра равна 50 дБ на частоте 100 МГц при измерении в 50-омной схе- ме, то Zп = 0,08 Ом. Тогда эффективное вносимое затухания равно: Эти измерения осуществляют с использованием двухпортового ана- лизатора цепей (рис. 5) [9]. В данном контексте S-параметры пассивных радиочастотных фильтров представ- ляют собой матрицу, зависящую от частоты: . Поскольку измерительное устрой- ство является пассивным (и немаг- нитным), то есть S12 = S21, то для описания отклика фильтра необхо- димы только три параметра: S11, S21 и S22. Величина и фаза этих сигналов соответствуют несколь- ким частотно-зависимым параме- трам, важным для анализа филь- тров (табл. 2) [9]. Компания Corry Micronics рассчиты- вает величину вносимого затухания С-фильтров по упрощённой формуле: где ƒ – частота, Гц; C – ёмкость филь- тра, фарад [9]. 5. Конструкция миниатюрных помехоподавляющих фильтров 5.1. Трубчатые и дисковые конденсаторы, применяемые в миниатюрных помехо- подавляющих фильтрах Первый международный стан- дарт MIL-PRF-15733 на конденсаторы и фильтры закрепил конструкцию фильтров, в которых в качестве элек- трической ёмкости применялся труб- чатый тонкостенный керамический конденсатор. Но когда были разра- ботаны монолитные многослойные дисковые конденсаторы, они сразу заняли доминирующее положение в конструкциях помехоподавляющих фильтров. На рис. 6 показаны трубчатые и дис- ковые конденсаторы, применяемые в помехоподавляющих фильтрах. Многослойные монолитные диско- вые конденсаторы, содержащие от двух до нескольких десятков метал- лизированных определённым обра- зом тонких слоёв керамики, имеют прочную конструкцию, малую соб- ственную индуктивность и ёмкость до нескольких единиц микрофарад. Такая структура достигается путём нанесения на керамическую подложку слоёв различных металлических элек- тродов и диэлектрика. Используемые материалы, как правило, представля- ют собой керамический диэлектрик на основе BaTiO 3 с электродами из PdAg с покрытием Au [14]. В качестве примера в табл. 3 приве- дены размеры и параметры некоторых дисковых конденсаторов американ- ской компании Advanced Monolithic Ceramics (AMC) [9]. 5.2. Конструкция фильтров с трубчатым и дисковым конденсаторами На рис. 7 показаны типичные кон- струкции помехоподавляющих филь- тров с трубчатым и дисковым конден- саторами компании Souriau PA&E [13]. Внутри трубчатого конденсатора рас- положены ферритовый сердечник и центральный проводник (индуктив- ность) (рис. 7а). В зависимости от материалов, используемых для изготовления сер- дечника, феррит эффективно работает на определённых частотных диапазо- нах. На более высоких частотах ферри- ты переходят из режима индуктивно- сти в режим потерь, как резисторы [1]. Конструкция с трубчатым конденса- тором имеет следующие недостатки: ● невозможность получения в мини- атюрных фильтрах большой ёмко- сти (более сотых долей микрофа- рада); Рис. 7. Конструкция фильтров: а) с трубчатым конденсатором; б) с дисковым конденсатором: 1 – центральный проводник; 2 – области пайки; 3 – трубчатый конденсатор; 4 – корпус фильтра; 5 – эпоксидный компаунд; 6 – ферритовый сердечник; 7 – дисковые конденсаторы Рис. 8. Резьбовые фильтры с дисковыми конденсаторами, герметизированные: а) эпоксидным компаундом, б) металлостеклянным спаем и компаундом Таблица 3. Параметры монолитных дисковых конденсаторов компании AMC Размеры, мм Максимальное напряжение постоянного тока, В Ёмкость, пФ Наружный· диаметр Внутренний· диаметр Толщина 2,5±0,13 0,64±0,12 0,64±0,18 200 10·пФ·–·66·нФ 3,8±0,13 0,94±0,15 0,64±0,18 200 10·пФ·–·2,8·мкФ а) 3 2 2 2 1 1 7 3 2 6 6 5 5 5 4 4 б) а) Эпоксидный компаунд Эпоксидный компаунд Металлостеклянный спай Металлостеклянный спай Монолитный дисковый конденсатор Монолитный дисковый конденсатор Монолитный дисковый конденсатор Монолитный дисковый конденсатор Вывод Вывод Корпус Корпус Индуктивность Индуктивность Припой Припой Припой б) Таблица 2. Соотношения измеряемых параметров Параметр Отношение Вносимые·потери,·дБ α·=·–20·lg·(|S21|) Входные·обратные·потери,·дБ αin·=·–20·lg·(|S11|) Обратные·потери·на·выходе,·дБ αin·=·–20·lg·(|22|) Фаза,·рад Φ·=·arg·(S21) Групповая·задержка,·с τd·=·–(1/2π)·×·dφ·/·df