A única maneira de se atenuar esses harmônicos é colocar um filtro na saída do circuito amplificador do transmissor, ou mesmo na própria linha que liga o transmissor a antena, para que se evite que múltiplos da frequência que se esta transmitindo interfira em outras faixas de comunicação.
Projeto prático de um Filtro Passa Baixa (FPB)
Como exemplo, irei calcular um FPB (filtro passa baixa) de ordem 5 com frequência de corte igual a 27,255 MHz. (A ordem do filtro diretamente ligada a quantidade de componentes que serão usados na sua montagem).
Lembre-se de que quando escolhemos a frequência de corte, esta por teoria, vai ter um ganho de -3db, ou seja, na frequência que escolhemos para projeto, a amplitude do sinal na saída sofrerá uma perda da metade da potência. Como será visto mais adiante, você deve colocar a frequência de corte acima do ponto que se vai trabalhar no caso do FPB. E se estivermos projetando um FPA, a frequência de corte deve estar abaixo da frequência que se deseja trabalhar.
1) Tabelar os requerimentos desejados para o projeto:
Projeto prático de um Filtro Passa Baixa (FPB)
Como exemplo, irei calcular um FPB (filtro passa baixa) de ordem 5 com frequência de corte igual a 27,255 MHz. (A ordem do filtro diretamente ligada a quantidade de componentes que serão usados na sua montagem).
Lembre-se de que quando escolhemos a frequência de corte, esta por teoria, vai ter um ganho de -3db, ou seja, na frequência que escolhemos para projeto, a amplitude do sinal na saída sofrerá uma perda da metade da potência. Como será visto mais adiante, você deve colocar a frequência de corte acima do ponto que se vai trabalhar no caso do FPB. E se estivermos projetando um FPA, a frequência de corte deve estar abaixo da frequência que se deseja trabalhar.
1) Tabelar os requerimentos desejados para o projeto:
2) Desenhar o esquema elétrico do filtro:
Se ele é de ordem 5, terá cinco componentes. Se tratando de um FPB, a arquitetura para ordem 5 fica sendo como mostrado abaixo:
3.1) Encontrar o ângulo entre os polos do filtro: Ângulo será: (360 / (2 x ordem do filtro))
Para este caso temos: (360/ (2 x 5)) = 36°
3.2) Plotar os polos no circulo de raio 1 separados entre si por 36°
Figura 2 - Alocação dos pólos do FPB
4) Para cada polo, encontrar seu valor no eixo Re (real) e Im (imaginário)
P1 = -0.309 + j 0,9511
P2 = -0,809 + j 0,5878
P3 = -1
P4 = -0,809 - j 0,5878
P5 = -0,309 - j 0,9511
É simples, basta multiplicar por dois o valor real de cada polo na ordem dos componentes do esquema da figura 1:
6) Encontrar os valores reais para capacitancia e indutância
L = ((Ln x R) / W) e C = ( Cn / (W x R))
Onde:
[Ln] - Indutância normalizada;
[Cn] - Capacitância normalizada;
[L] - Indutancia real;
[C] - Capacitância real;
[R] - Resistência do gerador
[W] - Frequência de corte em rad/s (frequencia onde o ganho cai 3db)
Onde [W] = 2 x Pi x frequencia -> 2 x 3,14 x 27,255 MHz = 171,25 M rad/s
*** Recomenda-se que a frequencia de corte esteja acima da frequencia que se vai operar para FPB (filtro passa baixa) e abaixo quando estivermos falando de FPA (filtro passa alta)
Cálculando os valores reais para Capacitencia e Indutancia do filtro
Tabela 3 - Valores reais para capacitores e indutores para FPB.
*** Os valores dos capacitores mostrados na tabela já estam com valores comerciais.
7) Verificação parcial dos resultados:
7) Verificação parcial dos resultados:
O diagrama de Bode a seguir, mostra o comportamento do ganho do filtro em função da variação da frequência:
Figura 3 - Filtro com valores reais e reposta no diagrama de bode.
Projeto prático de um Filtro Passa Alta (FPA).
no caso de um projeto de um filtro passa-alta, apenas deve-se mudar o formato do circuito como mostrado a abaixo. Os procedimentos de cálculo para os valores dos componetes são os mesmo.
Para se avalair o projeto antes da montagem final, recomendo que no minimo se use o EWB para que se faça a curva de Bode para avaliar a esposta do projeto (como foi feito acima) ou qualquer outro programa de simulação de circuito.
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