Фильтр нижних частот

 

1. ФИЛЬТР НИЖНИХ ЧАСТОТ, содержащий входную и выходную подводящие линии и два реактивных элемента, выполненные в виде отрезков двухпроводной линии одинаковой длины, соединенных дополнительной двухпроводной линией, при этом начало первого проводника отрезка двухпроводной линии первого реактивного элемента и конец первого проводника отрезка двухпроводной линии второго реактивного элемента подключены соответственно к первым проводникам входной и выходной подводящих линий, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и расщирения полосы заграждения, конец первого проводника отрезка двухпроводной линии первого реактивного элемента соединен с началом первого проводника отрезка двухпроводной линии второго реактивного элемента посредством проводника дополнительной двухпроводной линии, а начало второго проводника отрезка двухпроводной линии первого реактивного элемента и конец второго проводника отрезка двухпроводной линии второго реактивного элел4ента связаны между собой посредством второго проводника дополнительной двухпроводной линии и подключены соответственно ко вторым проводникам входной и выходной подводящих линий. 2. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что, с целью увеличения крутизны амплитуд ff но-частотной характеристики и уменьшения потерь в полосе пропускания, волновое сопротивление отрезков двухпроводной линии равно половине волнового сопротивления Zo входной и выходной подводящих линий, волновое сопротивление дополнительной двухпроводной линии равно 0,3ZQ, а ее длина составляет 1,1 -1,2 длины каждого отрезка двухпроводной линии.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН з(у Н Ol P 1/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ аг

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3533062/18-09 (22) 31.12.82 (46) 15.05.84. Бюл . № 18 (72) В. С. Брилон, А. Л. Фельдштейн и И. В. Чурилов (53) 621.372.852.12 (088.8) (56) 1. Альтман Дж. Устройства сверхвысоких частот. Пер. с англ. под ред. И. В. Лебедева, М., «Мир», 1968, с. 318, фиг. 6.6.2.

2. Справочник по элементам полосковой техники. Под ред. А. Л. Фельдштейна. М., «Связь», 1979, с. 297 (прототип). (54) (57) 1. ФИЛЬТР НИЖНИХ ЧАСТОТ, содержащий входную и выходную подводящие линии и два реактивных элемента, выполненные в виде отрезков двухпроводной линии одинаковой длины, соединенных дополнительной двухпроводной линией, при этом начало первого проводника отрезка двухпроводной линии первого реактивного элемента и конец первого проводника отрезка двухпроводной линии второго реактивного элемента подключены соответственно к первым проводникам входной и выходной подводящих линий, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и расширения полосы заграждения, конец перво„„Я0„„1092615 А

ro проводника отрезка двухпроводной линии первого реактивного элемента соединен с началом первого проводника отрезка двухпроводной линии второго реактивного элемента посредством проводника дополнительной двухпроводной линии, а начало второго проводника отрезка двухпроводной линии первого реактивного элемента и конец второго проводника отрезка двухпроводной линии второго реактивного элемента связаны между собой посредством второго проводника дополнительной двухпроводной линии и подключены соответственно ко вторым проводникам входной и выходной подводящих линий.

2. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что, с целью увеличения крутизны амплитудно-частотной характеристики и уменьшения потерь в полосе пропускания, волновое сопротивление отрезков двухпроводной линии равно половине волнового сопротивления

2,» входной и выходной подводящих линий, волновое сопротивление дополнительной двухпроводной линии равно 0,3Z, а ее длина. составляет 1,1 — 1,2 длины каждого отрезка двухпроводной линии.

1092615

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот, в частности к частотно-избирательным устройствам, и может быть использовано в технике связи, радиолокации, радионавигации и в телевидении.

Известен фильтр нижних частот, реализованный на отрезках коаксиальных линий.

Роль параллельных конденсаторов и последовательных индуктивностей выполняют короткие отрезки коаксиальных линий соответственно с низким и высоким волновыми сопротивлениями (1).

Недостатками известного фильтра нижних частот являются большие габариты и провалы в полосе заграждения, обусловленные периодичностью характеристик элементов фильтра.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является фильтр нижних частот, содержащий входную и выходную подводящие линии и два реактивных элемента, выполненные в виде отрезков двухпроводной линии одинаковой длины, соединенных дополнительной двухпроводной линией, при этом начало первого проводника отрезка двухпроводной линии первого реактивного элемента и конец первого проводника отрезка двухпроводной линии второго реактивного элемента подключены соответственно к первым проводникам входной и выходной подводящих линий.

Концы проводников реактивных элементов замкнуты, а реактивные элементы включены последовательно (2).

Недостатками известного фильтра нижних частот являются большие габариты и небольшая полоса заграждения, что связано с малой крутизной амплитудно-частотной характеристики и с провалами в полосе заграждения, обусловленными схемой включения реактивных элементов.

Кроме того, в известном фильтре нижних частот имеют место увеличенные потери в полосе пропускания, связанные с рассогласованием входных сопротивлений большого количества отрезков линий, включенных последовательно.

Цель изобретения — уменьшение габаритов, расширение полосы заграждения, а также увеличение крутизны амплитудночастотной характеристики и уменьшение потерь в полосе пропускания.

Поставленная цель достигается тем, что в .фильтре нижних частот, содержащем входную и выходную подводящие линии и два реактивных элемента, выполненные в виде отрезков двухпроводной линии одинаковой длины, соединенных дополнительной двухпроводной линией, при этом начало первого проводника отрезка двухпроводной, линии первого реактивного элемента и конец первого проводника отрезка двухпроводной линии второго реактивного элемента подключены соответственно к первым проводненные в виде отрезков двухпроводной линии одинаковой длины 1, соединенных дополнительной двухпроводной линией

5, при этом начало первого проводника 6

З5 отрезка двухпроводной линии первого реактивного элемента 3 и конец первого проводника 7 отрезка двухпроводной линии второго реактивного элемента 4 подключены соответственно к первым проводникам 8 и 9 вход40 нОЙ и ВыхОДнОЙ пОДВОДЯЩих линиЙ 1 и 2.

Конец первого проводника 6 отрезка двухпроводной линии первого реактивного элемента 3 соединен с началом первого проводника 7 отрезка двухпроводной линии второго реактивного элемента 4 посредством пер45 вого проводника 10 дополнительной двухпроводной линии 5, а начало второго проводника 11 отрезка двухпроводной линии первого реактивного элемента 3 и конец второго проводника 12 отрезка двухпроводной линии второго реактивного элемента 4 связаны между собой посредством второго проводника 13 дополнительной двухпроводной линии 5 и подключены соответственно ко вторым проводникам 14 и 15 входной и выходной подводящих линий 1 и 2.

В фильтре нижних частот (фиг. 1) волновое сопротивление отрезков двухпроводной линии первого и второго реактивного . элементов 3 и 4 равно половине волнового

2 никам входной и выходной подводящих линий, конец первого проводника отрезка двухпроводной линии первого реактивного элемента соединен с началом первого проводника отрезка двухпроводной линии второго реактивного элемента посредством проводника дополнительной двухпроводной линии, а начало второго проводника отрезка двухпроводной линии первого реактивного элемента и конец второго проводника отрезка двухпроводной линии второго реактивного элемента связаны между собой посредством, второго проводника дополнительной двухпроводной линии и подключены соответственно ко вторым проводникам входной и выходной подводящих линий.

Кроме того, в фильтре нижних частот волновое сопротивление отрезков двухпроводной линии равно половине волнового сопротивления Хц входной и выходной подводящих линий, волновое сопротивление дополнительной двухпроводной линии равно

0,37р, а ее длина составляет 1,1 — 1,2 длины каждого отрезка двухпроводной линии.

На фиг. 1 схематически показан фильтр нижних частот; на фиг. 2 — конструкция фильтра на ферритовом сердечнике; на фиг. 3 — один из видов фильтра нижних частот в печатном исполнении; на фиг. 4— другой вид фильтра нижних частот в печатном исполнении. Фильтры нижних частот, показанные на фиг. 1, 2, 3 и 4 содержат входную подводящую линию 1, выходную подводящую линию 2, первый реактивный элемент

3 и второй реактивный элемент 4, выпол1.009261 з. сопротивления Хе входной и выходной подводящих линий 1 и 2, волновое сопротивление дополнительной двухпроводной линии 5 равно 0,3Zy, а ее длина составляет 1,1—

1,2 длины 1 каждого отрезка двухпроводной линии реактивных элементов 3 и 4. Фильтр нижних частот, показанный на фиг. 2, содержит ферритовый сердечник 16, а концы второго проводника 13 дополнительной двухпроводной линии 5 соединены вместе в точ- . ке 17, подключенной ко вторым проводни- 1О кам 14 и 15 входной и выходной подводящих линий 1 и 2 с помощью перемычек минимальной длины (не показаны). .Фильтр нижних частот, показанный на фиг. 3 и 4, выполнен на диэлектрической подложке 18. Первый проводник 6 отрезка 15 двухпроводной линии первого реактивного элемента 3, первый проводник 7 отрезка двухпроводной линии второго реактивного элемента 4 и первый проводник 10 дополнительной двухпроводной линии 5 нанесены на одной стороне диэлектрической подложки 18. Второй проводник 11 отрезка двухпроводной линии первого реактивного элемента 3, второй проводник 12 отрезка двухпроводной линии второго реактивного элемента 4 и второй проводник 13 дополнитель- у ной двухпроводной линии 5 нанесены на другой стороне подложки 18 и соединены перемычками минимальной длины, не показанной на фиг. 3.

Фильтр нижних частот работает следующим образом.

4

СВЧ-сигнал, поступающий по входной подводящей линии 1, проходит на выходную подводящую линию 2, если его частота находится в диапазоне пропускания фильтра нижних частот, и отражается, если его частота выше диапазона пропускания фильтра нижних частот. За счет описанного соединения реактивных элементов 3 и 4 и дополнительной двухпроводной линии 5 достигается более высокий уровень заграждения и разреженный спектр полос пропускания, а следовательно, более широкая полоса заграждения, например, при полосе пропускания, находящейся в метровом диапазоне длин волн, заграждение обеспечивается от второй по двадцатую гармонии.

Наименьшее ослабление СВЧ-сигнала в полосе пропускания и высокая крутизна амплитудно-частотной характеристики достигаются при отмеченном соотношении волновых сопротивлений подводящих линий и 2 и отрезков двухпроводных линий первого и второго реактивных элементов 3 и 4, а также при отмеченном соотношении длин отрезков двухпроводных линий первого и второго реактивных элементов 3 и 4 и дополнительной двухпроводной линии 5.

Использование фильтра нижних частот позволяет в сравнении с прототипом увеличить полосу заграждения в 3 — 5 раз, уменьшить габариты не менее чем в 4 раза, увеличить крутизну амплитудно-частОтной характеристики не менее.чем в 1,4 раза.

1092615

Редактор В. Ковтун

Заказ 3267/38

Составитель В. Алыбин

Техред И. Верес Корректор А. Ференц

Тираж 591 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оч крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4