Перестраиваемый свч фильтр

 

ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ СВЧФИЛЬТР , содержащий запредельный волновод , в котором установлены с возможностью изменения глубины погружения диэлектрические штыри и размещены входной и выходной емкостные винты связи, отличающийся тем, что, с целью улучшения избирательности при сохранении диапазона частотной перестройки, в него введено не менее двух объемных резонаторов, связанных с запредельным волноводом через отверстия связи , при этом расстояние между центрами отверстий связи составляет не менее половины продольного размера отверстий связи, а расстояние между центром отверстия связи и осью соответствующего диэлектрического штыря не менее суммы радиуса диэлектрического щтыря и половины продольного размера отверстия связи. О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(sg Н 01 P 1 209 (21) 3456920/18-09 (22) 24.06.82 (46) 15.05,84. Бюл. № 18 (72) М. Н. Бергер, Б. Ю. Капилевич, А. А. Ищук, Ю. 3. Данюшевский и Л. М. Мартынов (53) 621.372.852 (088.8) (56) 1. Кириллов Л. Г., Двоскин Ю. И.

СВЧ-устройства на запредельных волноводах. — «Зарубежная радиоэлектроника», 1974, № 3, с. 102 — 103.

2. Капилевич Б: Ю. Волноводные диэлектрические фильтры. М., «Связь», 1980, с. 99 (прототип). (54) (57) ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ СВЧФИЛЬТР, содержащий запредельный вол„.Я0„„1092616 А новод, в котором установлены с возможностью изменения глубины погружения диэлектрические штыри и размещены входной и выходной емкостные винты связи, отличаюи ийся тем, что, с целью улучшения избирательности при сохранении диапазона частотной перестройки, в него введено не менее двух объемных резонаторов, связанных с запредельным волноводом через отверстия связи, при этом расстояние между центрами отверстий связи составляет не менее половины продольного размера отверстий связи, а расстояние между центром отверстия связи и осью соответствующего диэлектрического штыря не менее суммы радиуса диэлектрического штыря и половины продольного размера отверстия связи.

1092616

55 при фиксированном числе диэлектрических. штырей и небольшой диапазон перестройки по частоте — всего 3 — 4О/о. Низкая избирательность при малом числе диэлектрических штырей вызвана сильной связью их с полем в запредельном волноводе. Это не позволяет реализовать большие значения нагруженной добротности, которые необходимы для реализации фильтра с крутыми скатами

АЧХ. Потенциальные возможности перестройки частоты путем погружения диэлектрического штыря в запредельный волновод достигают 30 /О.

Однако в известном фильтре наблюдается сильное изменение внешней и нагруженной добротностей (примерно в 2 раза), вследствие чего АЧХ СВЧ-фильтра при перестройке будет изменяться.

Цель изобретения — улучшение избирательности при сохранении диапазона частотной перестройки.

Изобретение относится к радиоэлектронике,С Ч-диапазона и может найти примев нтенно-волноводной технике, в ра уорелей ой связи, космической связи и из@ФфенцФх а СВЧ. фэвр фильтр на запредельных вол:; ф йовддах;с тоящий из нескольких звеньев, Ф каждое ф торых представляет собой от.. Фрезок зайед ьного волновода, в центре коС:. Ф торого помощ резонансныи элемент. Роль ,. езонансно1о емента выполняют емкост- 10 йые щзф ри и д афрагмы (lj.

ОдйЖ личение числа звеньев в фильтохранении требуемой полосы проскания приводит к возрастанию вносимых фильтром потерь в полосе пропускания.

Кроме того, данные фильтры не могут пе15 рестраиваться по частоте в широком (более 5О/o) диапазоне.

Наиболее близким к предлагаемому является перестраиваемый СВЧ-фильтр, содержащий запредельный волновод, в кото- 20 ром, установлены с возможностью изменения глубины погружения диэлектрические штыри и размещены входной и выходной емкостные винты связи (2).

Формирование требуемой амплитудночастотной характеристики (АЧХ) такого 25 фильтра осуществляется путем выбора размеров, проницаемости диэлектрических штырей и определенного расположения их друг относительно друга вдоль запредельного волновода. При этом резонансная частота в основном определяется величиной относительной диэлектрической проницаемости материала и диаметром штырей, а ширина полосы пропускания — длиной и размерами запредельного волновода. Перестройка по частоте осуществляется здесь 3а счет из- 35 менения глубины погружения диэлектрических штырей запредельного волновода.

Недостатками данной конструкции являются низкая избирательность (пологие скаты амплитудно-частотной, характеристики) Поставленная цель достигается тем, что в перестраиваемый СВЧ-фильтр, содержащий запредельный волновод, в котором установлены с возможностью изменения глубины погружения диэлектрические штыри и размещены входной и выходной емкостные винты связи, введено не менее двух объемных резонаторов, связанных с запредельным волноводом через отверстия связи, при этом расстояние между центрами отверстий связи составляет не менее половины продольного размера отверстий связи, а расстояние между центром отверстия связи и осью соответствующего диэлектрического штыря не менее суммы радиуса диэлектрического штыря и половины продольного размера отверстия связи.

На чертеже приведена конструкция перестраиваемого СВЧ-фильтра, Перестраиваемый СВЧ-фильтр содержит запредельный волновод 1, в котором установлены диэлектрические штыри 2. В узких стенках запредельного волновода 1 сделаны отверстия 3 для связи с объемными резонаторами 4.

При этом, если используется один диэлектрический штырь 2, то объемные резонаторы 4 располагаются по обе стороны от него, если же используется несколько ди- электрических штырей 2, например три, то объемные резонаторы 4 могут располагаться как между первым и вторым, так и между вторым и третьим диэлектрическими штырями 2. Имеются фланцы 5 для подключения к подводящим волноводам 6. В центре объемных резонаторов 4 установлены подстроечные винты 7, а на входе и выходе имеются входной и выходной емкостные винты связи 8.

Перестраиваемый СВЧ-фильтр работает следующим образом.

Так как отверстия связи 3 с объемными резонаторами 4 сделаны на участке запредельного волновода 1, то на этом участке активный поток мощности имеется за счет сложения падающей и отраженной затухающих волн только в полосе пропускания.

На участке подключения объемных резонаторов 4 реальная часть потока вектора

Умова-Пойтинга отлична от нуля, поэтому через отверстия связи 3, выполненные в узких стенках запредельного волновода 1, осуществляется возбуждение присоединенных объемных резонаторов 4.

Поскольку объемные резонаторы 4 подключаются на участке запредельного волновода 1, то места их подключения являются частотно-независимыми и обеспечивают повышение избирательности во всем расширенном диапазоне перестройки за счет создания на скатах АЧХ дополнительных полюсов затухания, Резонансные частоты объемных резонаторов 4 выбираются в области

1092616

Составитель Н. Ткачева

Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Тираж 591 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Р

Редактор В. Ковтун . Заказ 3267I38

3 низкочастотного и высокочастотного скатов

АЧХ. Поскольку на участке запредельного волновода 1 имеет место апериодический волновой процесс, то расстояние до точек подключения объемных резонаторов 4 не зависит от рабочей частоты перестраиваемого СВЧ-фильтра и не влияет на его собственную добротность.

Таким образом, обеспечивается принципиальная возможность повышения избирательности при широкой перестройке по час- 0 тоте и фиксированных точках подключения объемных резонаторов 4. Перестройка bio частоте осуществляется за счет изменения глубины погружения диэлектрических штырей 2 внутрь запредельного волновода 1.

Для перестройки объемных резонаторов 4 15 можно использовать подстроечные винты 7, вводимые в объемные резонаторы 4. Чтобы сохранить закон распределения внешних и нагруженных добротностей при перестройке по частоте в сечениях подводящие — запредельный волноводы 6 и 1 используются входной и выходной емкостные винты связи 8.

Чтобы исключить взаимное влияние объемных резонаторов 4 друг на друга и предотвратить возникновение поперечного резонанса, отверстия связи 3 в стенках запре-. дельного волновода 1 разнесены в продольном направлении. Было установлено, что влиянием этих факторов можно пренебречь, если расстояние между центрами отверстий связи 3 более половины продольной длины отверстия связи 3. Однако расположение отверстий связи 3 напротив диэлектрических штырей нежелательно из-за заметной расстройки АЧХ фильтра. Было установлено, что расстройки АЧХ фильтра не происходит, если расстояние между центрами отверстий связи 3 и осью диэлектрического штыря 2 не менее суммы радиуса диэлектрического штыря 2 и половины продольного размера отверстия связи 3.

Экспериментальные исследования показали, что данный перестраиваемый СВЧфильтр по отношению к прототипу имеет на

ЗдБ большее заграждение и в 5 раз больший диапазон частотной перестройки, который составляет 20 — 25 /<>.