1
GVHD: GS.TS Lê Ngọc Sơn
HV : Phan Thanh Giang
LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian gần ba năm theo học chương trình cao học với rất nhiều
khó khăn và thử thách, đã có nhiều lúc tưởng chừng không thể vượt qua, thế nhưng
bên cạnh tôi luôn luôn có những lời động viên, khích lệ của Thầy Cô, gia đình, bạn bè
và đồng nghiệp đã giúp tôi vượt qua tất cả.
Đầu tiên tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến Thầy Lê Ngọc Sơn.
Thầ
y đã tận tình chỉ bảo về mặt chuyên môn, kinh nghiệm thực tế và tạo mọi điều kiện
thuận lợi nhất trong nghiên cứu để tôi hoàn thành chương trình cao học và luận văn
Thạc sĩ này.
Tôi xin chân thành cảm ơn tất cả các Thầy giảng dạy chương trình Cao học
Khóa 16 và các Thầy ở Khoa Điện Tử Viễn Thông Trường Đại học KHTN Tp. Hồ Chí
Minh đã nhi
ệt tình giảng dạy chúng tôi trong suốt quá trình học tập.
Xin cảm ơn gia đình, vợ và con tôi đã động viên, thông cảm, hỗ trợ cho tôi vượt
qua thời kỳ khó khăn để đạt kết quả như ngày hôm nay.
Tôi xin chân thành cảm ơn quí thầy trong Khoa Điện Tử - Trường Cao đẳng
nghề Đồng Tháp – nơi tôi công tác đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi
trong quá trình học tập và thự
c hiện luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn Khoa Cơ Khí Chế Tạo - Trường Cao đẳng nghề Đồng
Tháp, đặc biệt là Thầy Hồ Minh Phương đã giúp đỡ cho tôi trong quá trình gia công
bộ lọc (sản phẩm của đề tài) bằng máy CNC.
Tôi xin chân thành cảm ơn Trung Tâm C.E.E - Trường Đại học Dân lập Duy Tân
– Đà Nẵng, đặc biệt là Anh Lê Thế Hải đã giúp đỡ cho tôi trong quá trình kiểm tra
hoạt động bộ lọc (sản phẩ

2.2.4 Mạng trì hoãn thời gian và cấu trúc sóng chậm 25
2.3 CÁC ĐƯỜNG TRUYỀN VÀ ỐNG DẪN SÓNG 28
2.3.1 Nghiệm tổng quát đối với sóng TEM, TE và TM 28
2.3.2 Ống dẫn sóng hình chữ nhật 37
2.4 BỘ LỌC NGUYÊN MẪU THÔNG THẤP ĐẠT ĐƯỢC BẰNG
PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP MẠNG 47
2.4.1 Đặc tính suy giảm bộ lọc Tchebyscheff và phẳng cực đại 47
2.4.2 Định nghĩa các tham số mạch cho bộ lọc nguyên mẫu thống thấp
54
3
TỰ ĐỘNG HÓA QUY TRÌNH THIẾT KẾ BỘ LỌC CHO DẢI TẦN 4-20 GHZ
GVHD: GS.TS Lê Ngọc Sơn
HV : Phan Thanh Giang
2.4.3 Hai đầu cuối của bộ lọc nguyên mẫu Tchebyscheff và phẳng cực
đại 56
2.4.4 Sự chuyển đổi của các bộ lọc nguyên mẫu đối với việc sử dụng
bộ đảo dẫn nạp hoặc tổng trở chỉ dùng một loại điện kháng 62
2.5 CÁC BỘ CỘNG HƯỞNG SÓNG VI BA 65
2.5.1 Các mạch cộng hưởng song song và nối tiếp 65
2.5.2 Các hốc ống dẫn sóng hình chữ nhật 74
2.6 B
Ộ LỌC THÔNG DẢI 80
2.6.1 Nguyên lý tổng quát của bộ lọc cộng hưởng ghép 80
2.6.2 Thực hiện các bộ đảo K và J 88
2.6.3 Sử dụng bản đồ chuyển đổi thông thấp sang thông cao 92
2.6.4 Bộ lọc đường truyền ghép khe điện dung 93
2.6.5 Bộ lọc ống dẫn sóng, điện cảm ghép song song 99
CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ LỌC HỐC
HAI TRỤ 108
3.1 CÁC THAM SỐ YÊU CẦU NHẬP VÀO 108

4.2.3 Chương trình kiểm tra các giá tị phần tử g
kj
của bộ lọc phẳng cực
đại và Tchevbyscheff 122
4.2.4 Chương trình tính tham số tổn hao phản hồi-RL (Return Loss) 122
4.2.5 Chương trình tính hệ số phẩm chất Q (Quality factor) 122
4.2.6 Chương trình tính tham số Skin depth tại tần số sóng vi ba 123
4.2.7 Tính tham số gợn sóng trong dải thông( ripple in passband)
123

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 124
5.1 KẾT LUẬN 124
5.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 126
TÀI LIỆU THAM KHẢO 128
PHỤ LỤC 130

5
TỰ ĐỘNG HÓA QUY TRÌNH THIẾT KẾ BỘ LỌC CHO DẢI TẦN 4-20 GHZ
GVHD: GS.TS Lê Ngọc Sơn
HV : Phan Thanh Giang
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Bw : Bandwidth
Unloaded Q : Uloaded Quality
RL : Return Loss
DBS :
Direct broadcast satelite television

g
λ
,
1g
λ
,
2g
λ
, : Guide Wavelenghths at
0
ω
and at lower and upper pass band
edge frequencies.
λ
w : Guide wavelength fractional bandwidth
SPB
ω
: Center frequency of second pass band
L
Ar
: Peak attenuation (in db) in pass band
L
A
: Peak attenuation (in db) in upper stop band (between
0
ω
and
SPB
ω
)

EE đối với bộ lọc ở hình 2.8(a) và đặc tính pha
tương ứng xấp xỉ 27
Hình 2.9 (a) Mạch lọc thông dải 27
Hình 2.9 (b) Đặc tính pha khả năng đối với bộ lọc ở hình 2.9(a) 28
Hình 2.10 (a) Đường truyền hai dây dẫn tổng quát 29
Hình 2.10 (b) Ống dẫn sóng khép kín 29
Hình 2.11 Dạng hình học của ống dẫn sóng hình chữa nhật 39
Hình 2.12 Sự suy giảm của các kiểu khác nhau trong ống dẫn sóng đồng thau hình
hình chữ nhật a = 2 cm 45
Hình 2.13 Đặc tính suy giảm thông thấp ph
ẳng cực đại 48
Hình 2.14 Đặc tính suy giảm bộ lọc phẳng cực đại với điểm băng cạnh 3 db 49
Hình 2.15 Đặc tính suy giảm thông thấp Tchebyscheff 50
Hình 2.16 Những đặc tính bộ lọc Tchebyscheff với độ gợn sóng 0.01 db 50
Hình 2.17 Những đặc tính bộ lọc Tchebyscheff với độ gợn sóng 0.10 db 51
Hình 2.18 Những đặc tính bộ lọc Tchebyscheff với độ gợn sóng 0.20 db 51
Hình 2.19 Những đặc tính bộ lọc Tchebyscheff với độ gợn sóng 0.50 db 52
7
TỰ ĐỘNG HÓA QUY TRÌNH THIẾT KẾ BỘ LỌC CHO DẢI TẦN 4-20 GHZ
GVHD: GS.TS Lê Ngọc Sơn
HV : Phan Thanh Giang
Hình 2.20 Những đặc tính bộ lọc Tchebyscheff với độ gợn sóng 1.0 db 52
Hình 2.21 Những đặc tính bộ lọc Tchebyscheff với độ gợn sóng 2.0 db 53
Hình 2.22 Những đặc tính bộ lọc Tchebyscheff với độ gợn sóng 3.0 db 53
Hình 2.23 Định nghĩa các tham số bộ lọc nguyên mẫu 54
Hình 2.24 Định nghĩa bộ đảo tổng trở và bộ đảo dẫn nạp 63
Hình 2.25(a) Nguyên mẫu được sửa đổi sử dụng các bộ đảo tổng trở 64
Hình 2.25(b) Nguyên m
ẫu được sửa đổi sử dụng các bộ đảo dẫn nạp 64
Hình 2.26 Bộ cộng hưởng RLC nối tiếp và đáp ứng của nó 67

0
)
GHz
đối với (f
0
)
GHz
bộ đảo J khe điện dung trong cấu trúc đường
truyền 97
Hình 2.39(b) Tiếp tục của hình 2.39(a) 98
Hình 2.39(c) Tham số Ф đối với sự gián đoạn bộ đảo J ở hình 2.29(a) và các số
hạng của tham số phụ
τ
98
Hình 2.40 Các phương trình thiết kế đối với bộ lọc ống dẫn sóng điện cảm ghép
song song 100
Hình 2.41 Điện kháng song song của cửa sổ điện kháng đối xứng trong dẫn sóng
hình chữ nhật 102
Hình 2.42(a) Các tham số mạch của lỗ trụ điện cảm trung tâm trong dẫn sóng hình
chữ nhật 103
Hình 2.42(b) Định nghĩa các kích thước ở hình 2.42(a) 103
Hình 2.43 Mạch tương đương cho gián đoạn điệ
n cảm song song ở hình 2.41 và
hình 2.42(a), (b) 103
Hình 3.1 Hình dạng vật lý của bộ lọc 112
Hình 3.2 Tính các khoảng cách ha[0], …, ha[4] và hb[0], …, hb[4] 113
Hình 4.1 Minh họa mở file “Dual post waveguide filters” 115
Hình 4.2 Màn hình dịch chương trình “Dual post waveguide filters” 115
Hình 4.3 Màn hình kiểm tra lỗi sau khi dịch chương trình “Dual post waveguide
filters” 116

0
=1, 1
1
=
′
ω
và n=11 tới 15. Các đáp ứng là dạng ở hình 2.13 với L
Ar
= 3 db 58
Bảng 2.3(a) Những giá trị phần tử đối với bộ lọc Tchebyscheff có g
0
=1, 1
1
=
′
ω
và có
các đáp ứng ở hình dạng hình 2.15 với độ gợn sóng thay đổi. Trường hợp n =1
tới 10 59
Bảng 2.3(b) Những giá trị phần tử đối với bộ lọc Tchebyscheff có g
0
=1,
1
1
=
′
ω
và có
các đáp ứng ở hình dạng hình 2.15 với độ gợn sóng thay đổi. Trường hợp n =11
tới 15 62

a tần số
1 GHz (1x10
9
Hz) và 300 GHz (3x10
11
Hz). Sóng vi ba có những đặc tính sau đây:
- Hầu hết các dải sóng vi ba đều có khả năng xuyên qua bầu khí quyển của
trái đất và có thay đổi ít về công suất truyền và phương truyền.
- Sóng vi ba có tính định hướng cao khi bức xạ từ những vật có kích thức
lớn lơn nhiều so với bước sóng.
- Sóng vi ba cho phép khoảng tần số sử dụng rất lớn, tức chúng ta có thể sử
dụng số kênh rất lớn trong dải sóng vi ba,
đáp ứng được lượng truyền thông tin
ngày càng nhiều.
- Ở dải sóng vi ba nhất là ở bước sóng λ có độ dài cm và mm thì kích thước
của các phần tử và thiết bị so sánh được với chiều dài bước sóng
Do những đặc tính riêng của dải sóng vi ba nên các khái niệm về các phần tử
tập trung ở đây không còn được áp dụng được, mà ta phải thay bằng khái niệm về
các phần tử phân bố. Đồng thời nó cũng đặ
t ra nhiều vấn đề cần phải giải quyết như:
các hệ truyền dẫn năng lượng, các mạch dao động, các hệ bức xạ và các dụng cụ
điện tử, dụng cụ bán dẫn hoạt động ở tần số sóng vi ba. Trong giới hạn của đề tài,
tác giả chỉ trình bày những cơ sở lý thuyết bản chất vật lý các quá trình truyền sóng
11
TỰ ĐỘNG HÓA QUY TRÌNH THIẾT KẾ BỘ LỌC CHO DẢI TẦN 4-20 GHZ
GVHD: GS.TS Lê Ngọc Sơn
HV : Phan Thanh Giang
vi ba trong các hệ truyền dẫn năng lượng và trong các mạch dao động cộng hưởng
đồng thời chỉ ra ứng dụng của chúng trong kỹ thuật sóng vi ba.
Như chúng ta biết, ở dải sóng vô tuyến điện thông thường như: dài, trung,

ần số tăng (trong dải sóng vi ba) thì tiêu hao do hiệu ứng bề
mặt và tiêu hao trong điện môi của cuộn dây và tụ điện tăng đáng kể làm giảm
phẩm chất rõ rệt của mạch dao động LC làm cho nó mất tính chọn lọc của mạch
cộng hưởng.
Vì vậy ở dải sóng vi ba, người ta sử dụng các mạch dao động có tham số phân
bố mà người ta thường gọi là hốc (hộp: cavity) cộng h
ưởng. Ta gọi hốc cộng hưởng
là một vùng không gian hữu hạn mà ở đó, sau mỗi thời gian lớn hơn nhiều chu kỳ
dao động sóng vi ba có sự tích lũy năng lượng điện từ. Hốc cộng hưởng được đề
cập đến là dạng kín, tức được bao bọc bởi các bờ thành kim loại. Tuy nhiên cũng có
cũng có hốc cộng hưởng dạng không kín. Các dạng hốc cộng hưởng kín như hốc
cộng hưởng hình chữ nhật (rectangular), hốc cộng hưởng hình tròn (circular).
12
TỰ ĐỘNG HÓA QUY TRÌNH THIẾT KẾ BỘ LỌC CHO DẢI TẦN 4-20 GHZ
GVHD: GS.TS Lê Ngọc Sơn
HV : Phan Thanh Giang
Đối với các hốc cộng hưởng ống dẫn sóng rỗng, do cấu trúc đơn giản nên ta có
thể tìm được trường điện từ các dạng tồn tại bên trong chúng bằng cách tìm nghiệm
của các phương trình Maxwell với các điều kiện bờ đã cho, rồi từ đó tìm được các
đại lượng đặc trưng cơ bản là bước sóng cộng hưởng riêng hay tần số cộng hưởng
riêng và độ phẩm chất của hốc với các dạng dao động khác nhau trong hốc.
Khác với các mạch dao động LC chỉ có một tần số cộng hưởng riêng f
0
khi đã
cho các giá trị của L và C, trong hốc cộng hưởng với kích thước đã cho có thể tồn
tại vô số các dao động riêng có cấu trúc trường khác nhau và tương ứng với các
bước sóng cộng hưởng hay tần số cộng hưởng và độ phẩm chất khác nhau.
Các hốc cộng hưởng được ứng dụng trong kỹ thuật sóng vi ba như trong chế
độ dao động cưỡng bức, hốc cộng hưởng đóng vai trò củ
a hệ cộng hưởng chọn lọc

Đối với các mạch dao động cộng hưởng được cấu
trúc từ các phần tử tập trung như điện dung C và điện cảm L
thì tần số cộng hưởng
của các mạch này không vượt quá vài trăm mega hertzs. Vì vậy, chúng phải
được thay thế bằng những loại bộ lọc khác. Ở đây, bộ lọc bằng ống dẫn sóng
(waveguide filters) đã được thay thế cho
các mạch được cấu trúc từ các phần tử
tập trung. Bởi vì các bộ lọc bằng ống dẫn sóng
có thể hoạt động ở tần số từ vài
GHz đến hàng trăm GHz.
Bộ lọc ống dẫn sóng hai trụ (dual post waveguide filter) được thực hiện
bằng cách sử dụng hai đa thức tổng quát (universal polynomials). Đa thức thứ nhất:
),,(
1,1
1,
zyxP
a
W
jj
jj
+
+
= ; j = 0, 1, … , n (n = Nsect)(xem phần 3.2.7) là một đa thức
được dùng để tính toán tách khoảng cách trụ (post separator). Đa thức thứ hai:
Xx
j,j+1
= P
2
(x
j, j+1

và thứ hai, nó trở nên khó khăn trong việc cấu trúc bộ lọc. Bởi vì hai trụ cuối rất
nhỏ sẽ gây trở ngại trong việc khoan lỗ, thậm chí chúng nhỏ đến mức không thể
thực hiện được. Hơn nữa, các trụ này có kích thước tùy ý (tùy theo thông số yêu cầu
ngõ vào) và không theo tiêu chuẩn trên thị trường nên khó khăn trong việc gia công.

Vì vậy, bộ lọc ống dẫn sóng hốc hai trụ (dual post cavity waveguide filter) sẽ
được thích hợp hơn. Bởi vì, các trụ có cùng kích thước và chúng ta chọn được kích
thước nhưng việc tách khoảng cách giữa hai trụ phải được thay đổi để bù trừ cho sự
thay đổi điện nạp cản trở (obstacle susceptances). Việc mở rộng những kiểu bậc cao
hơn có thể loại bỏ bằng cách dùng những trụ lớn có thể được. Hơn nữa, hai trụ có vị
trí đối xứng trong ống dẫn sóng như thấy ở hình 1.2. Khi điều chỉnh những con vít
(screws) được đặt ở vị trí dọc theo đường trung tâm, ảnh hưởng thay đổi sẽ mạnh
nhất. Kết quả là, sự xuyên qua của các con vít (screw) đi vào hốc (cavity) là rất nhỏ,
ảnh hưởng của giảm Q không tải (unloaded Q) là rất nhỏ và dĩ nhiên, độ thất thoát
xen thêm (insertion loss) cũng là rất nh
ỏ.
15
TỰ ĐỘNG HÓA QUY TRÌNH THIẾT KẾ BỘ LỌC CHO DẢI TẦN 4-20 GHZ
GVHD: GS.TS Lê Ngọc Sơn
HV : Phan Thanh Giang Hình 1.1 Hình dạng bộ lọc trụ đơn (single post).
Hình 1.2 Hình dạng bộ lọc hai trụ (dual post).

1.2 TÌNH HÌNH Ở VIỆT NAM TRÊN VÀ THẾ GIỚI
Ở Việt Nam, hiện nay chưa có công ty nào sản xuất loại bộ lọc ống dẫn sóng

ứng với bước sóng điện giữa λ = c/f = 30 cm và λ = 1 mm. Những tín hiệu với bước
sóng trên thang milimét (mm) được gọi là sóng milimét (millimeter waves). Hình
17
TỰ ĐỘNG HÓA QUY TRÌNH THIẾT KẾ BỘ LỌC CHO DẢI TẦN 4-20 GHZ
GVHD: GS.TS Lê Ngọc Sơn
HV : Phan Thanh Giang
2.1 cho thấy vị trí dải tần số sóng vi ba trong phổ điện từ (the electromagetic
spectrum). Do tần số cao (và bước sóng ngắn), lý thuyết mạch chuẩn nói chung
không thể dùng trực tiếp để giải quyết những vấn đề về mạng sóng vi ba. Bằng trực
quan, lý thuyết mạch chuẩn là phép tính xấp xỉ hoặc sử dụng đặc biệt lý thuyết băng
rộng của điện từ như được mô tả bởi những phương trình Maxwell. Điều này là do
thực tế, nói chung phép tính xấp xỉ phần tử mạch tập trung (lumped circuit element)
của lý thuyết mạch thì không có giá trị tại tần số sóng vi ba. Những thành phần sóng
vi ba thường là những phần tử phân bố (distributed elements), ở đây pha của điện
thế hoặc pha của dòng điện thay đổi đáng kể vượt qua phạm vi vật lý của thiết bị,
bởi vì kích th
ước của thiết bị là ở thang bậc của bước sóng vi ba. Tại những tần số
thấp hơn, bước sóng đủ rộng mà có sự dao động pha không đáng kể để đi qua các
thành phần. Những tần số cực cao khác có thể được định nghĩa như kỹ thuật quang,
ở đó bước sóng ngắn hơn nhiều kích thước của thành phần. Trong trường hợp này,
những phương trình Maxwell có thể được làm đơn giản hoá đối với cách thức
quang học, và những hệ thống quang có thể được thiết kế với lý thuyết của quang
học (the geometrical optics). Những kỹ thuật như vậy đôi khi có thể ứng dụng được
đối với hệ thống sóng milimét, ở đây chúng được xem như là quang.
Trong kỹ thuật sóng vi ba, người ta phải thường bắt đầu với các phương trình
Maxwell và giải chúng. Một điề
u hiển nhiên của những phương trình này là xuất
hiện độ phức tạp toán học do những phương trình Maxwell liên quan tới vi phân
vector (vector differential) hoặc toán tử tích phân (integral operations) trên trường
vector, và những trường này là hàm của toạ độ không gian. Tuy nhiên, người ta sẽ

Dĩ nhiên ứng dụng rõ ràng nhất của cấu trúc bộ lọc là loại bỏ những tần số tín
hiệu không mong muốn, trong khi đó nó cho phép truyền tốt những tần số mong
muốn. Những bộ lọc tổng quát nhất của phần này được thiết kế đối với đặc tính suy
giảm thông thấp, thông cao, thông dải hoặc dải chặn như cho thấy ở hình 2.2. Dĩ
nhiên, trong những trường hợp bộ lọc thực tế đối với sóng vi ba hoặc bất kỳ những
khoảng tần số khác, những đặc tính này chỉ đạt được sự xấp xỉ, do có sự giới hạn về
tần số cao đối với bất kỳ cấu trúc bộ lọc thực tế được cho ở trên mà đặc trưng của
nó sẽ làm giảm giá trị do ảnh hưởng mối nối, sự c
ộng hưởng bên trong của các
thành phần.
Bộ đa hợp được thiết kế tốt của phần này sẽ có VSWR (hoặc SWR) (Voltage
Stander Wave Ratio) rất thấp tại cổng vào với tần số 2.0 GHz tới 4.0 GHz ở hình
2.3. Để đạt được kết quả này những mạch lọc riêng lẻ phải được thiết kế đặc biệt
cho mục đích này cùng với mạng phối hợp mối nối đặc bi
ệt.
19
TỰ ĐỘNG HÓA QUY TRÌNH THIẾT KẾ BỘ LỌC CHO DẢI TẦN 4-20 GHZ
GVHD: GS.TS Lê Ngọc Sơn
HV : Phan Thanh Giang

Độ suy giảm - db
∞
∞

Độ suy giảm - db Độ suy giảm - db
∞
∞

rộng, xem một ví dụ được chỉ ra ở hình 2.4, ở đó tải được khối hợp bao gồm tụ C
1

và điện trở R
0
mắc song song. Mạng phối hợp tổng trở không suy hao được chèn
vào giữa nguồn và tải, và hệ số phản xạ (reflection coefficient) giữa nguồn và mạng
phối hợp tổng trở là:

g
E
g
R
0
R
1
C
in
Z Hình 2.4 Thí dụ mạng phối hợp tổng trở

gin
gin
RZ
RZ
+
−
=Γ

0
C
1
).
0
ω
a
ω
b
ω
d
ω
c
ω
Biên độ hệ số
phản xạ,
Γ

Tần số radian, ω
Hình 2.5 Đường cong chỉ ra mối liên hệ giữa độ rộng băng thông và
mức độ của khả năng phối hợp tổng trở đối với tải có thành
phần điện kháng được cho.
Nếu phối hợp tổng trở tốt được mong muốn từ tần số ω
a
tới ω
b
, kết quả tốt
nhất có thể thu được nếu

1=Γ tại tất cả các tần số ngoại trừ trong dải tần ω

GVHD: GS.TS Lê Ngọc Sơn
HV : Phan Thanh Giang
và nếu
Γ
được giả sử là hằng số trong suốt dải tần phối hợp tổng trở,
Γ
trở thành
hàm của tần số:
()
ba
CR
ab
e
ωωω
ωω
π
≤≤=Γ
−
−
;
10

∞≤≤≤≤=Γ
ωωωω
ba
and0;1

Phương trình (2.4) cho thấy rằng mạng phối hợp tổng trở lý tưởng đối với tải ở hình
2.4 sẽ là cấu trúc mạch lọc thông dải (band-pass) mà nó sẽ cắt đột ngột tại các cạnh
băng của phối hợp tổng trở. Các đường cong của hình 2.5 cho thấy

=Γ
(2.5)
và tại phía phải là:
43
43
3
RZ
RZ
+
−
=Γ
(2.6)
Do bộ lọc thông dải (band-pass) xen vào là không suy giảm nên:

31
Γ=Γ (2.7)
(2.4)
23
TỰ ĐỘNG HÓA QUY TRÌNH THIẾT KẾ BỘ LỌC CHO DẢI TẦN 4-20 GHZ
GVHD: GS.TS Lê Ngọc Sơn
HV : Phan Thanh Giang
mặc dù pha của
31
Γ=Γ là không cần thiết phải giống nhau. Công suất khả dụng
(available power) đi vào bộ xoay vòng (circulator) ở phía phải thì hướng vào mạng
bộ lọc và một phần của nó được phản xạ trở lại bộ xoay vòng (circulator), ở đó nó
được hấp thụ cuối cùng ở đầu cuối R
L
. Độ lợi của bộ chuyển đổi từ bộ nguồn đến
tải R

=
′
′
, thì hệ số phản xạ
(reflection coefficient) tại phía bên trái trở thành:
01
01
01
01
1
RZ
RZ
RZ
RZ
−
+
=
′′
+
′′
−
=Γ
′′
(2.9)
Kết quả là:
1
13
1
Γ
=Γ

3
L
L
R
g
R
a
v
a
il
P
r
P
R
0
hoặc
00
RR −=
′′
1
Z
3
Z
4
R

Hình 2.6 Mạch khuếch đại điện trở âm trong thiết kế cấu trúc bộ lọc. 0

Với sự hỗ trợ của những phương trình (2.5) và (2.10) sự nối ghép mạng đối
với những bộ khuếch đại điện trở âm sẽ dễ dàng được thiết kế bằng cách sử dụng
kỹ thuật thiết kế bộ lọc phối hợp tổng trở. Những phần tử điện trở âm thực tế như
diode hầm (tunnel diodes) thì không đơn gi
ản là những điện trở âm, bởi vì chúng
cũng có những phần tử điện kháng trong mạch tương đương của chúng. Trong