Активный свч-фильтр
Изобретение относится к радиоэлектронике. Цель - повышение стабильности АЧХ фильтра. Активный СВЧ фильтр содержит активный эл-т в виде полевого транзистора 1 с двумя истоками, входной и выходной конденсаторы 2 и 4, конденсатор 3 связи, контурные конденсаторы 5 и 6, катушку 7 индуктивности, блокирующие конденсаторы 8 и 12, резисторы 9 и 10 смещения и резистор 11. Данный фильтр обладает свойствами полосно-пропускающего фильтра на двух активных резонаторах с емкостной связью, но в нем используется один транзистор вместо двух, что повышает стабильность АЧХ и надежность фильтра. Повышение стабильности АЧХ достигается тем, что эквивалентная индуктивность двух активных параллельных резонансных контуров формируется с помощью одного транзистора 1, т.е. эквивалентные транзисторные индуктивности имеют общую преобразуемую катушку 7 индуктивности, общий сток и общий затвор и только электроды истоков разделены, но в то же время находятся на одном кристалле. Поэтому при изменении температуры, уровня радиации или напряжения питания крутизна изменения величины их эквивалентных индуктивностей одинаковая, что повышает стабильность АЧХ. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
Н 03 Н 11!00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ио8
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ fKHT СССР (21) 4366900/24-09 (22) ) 8. О1 . 88 (46) 23.05.90. Бюл. kk 19 (71) Винницкий политехнический институт (72) Н.А. Филинюк, С.Н. Павлов, А.И. Никольский и В.В. Глинский (53) 621.372. 54 (088. 8) (56) Патент США 41- 3723773, кл. Н 03 К 1/16, 1971. (54) АКТИВНЬЙ СВЧ-фильтр (57) Изобретение относится к радиоэлектронике. Цель изобретения — повышение стабильности АЧХ фильтра. Активный СВЧ-фильтр содержит активный эл-т в виде полевого транзистора 1 с двумя истоками, входной и выходной конденсаторы 2 и 4, конденсатор 3 связи, контурные конденсаторы 5 и 6, катушку 7 индуктивности, блокирующие конденсаторы 8 и 1 2, резисторы 9 и
10 смещения и резистор 11 . Данный
ÄÄSUÄÄ 1566466 А 1 фильтр обладает свойствами полоснопропускакщего филь тра на двух активных резонаторах с емкостной связью, но в нем используется один транзистор вместо двух, что повьппает стабильность АЧХ и надежность фильтра, Повышение стабильности АЧХ достигается тем, что эквивалентная индуктивность двух активных параллельных резонансных контуров формируется с помощью одного транзистора 1, т.е. эквивалентные транзисторные индуктивности имеют общую преобразуемую катушку 7 индуктивности, общий сток и общий затвор и только электроды истоков разделены, но в то же время находятся на одном кристалле. Поэтому при изменении температуры, уровня радиации или напряжения питания крутизна изменения величины их эквивалентных индуктивностей одинаковая, что повьппает стабильность АЧХ. 2 ил.
1 566466
Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в устройствах частотной селекции СВЧсигналов в радиоприемных устройствах.
Цель изобретения — повышение стабильности амплитудно-частотной характеристики СВЧ-фильтра.
На фиг. l приведена принципиальная электрическая схема активного СВЧ- 1{)
Фильтра; на Фиг. 2 — эквивалентная схема.
Активный СВЧ-фильтр содержит активный элемент, выполненный в виде полевого транзистора 1 с двумя истоками, 15 входной конденсатор 2, конденсатор 3 связи, выходной конденсатор 4, первый
5 и второй 6 контурные конденсаторы, катушку 7 индуктивности, второй блокирующий конденсатор 8, первый 9 и второй 1 0 резисторы смещения, резистор 11, первый блокирующиР конденса тор 1 2.
Активный СВЧ-фильтр работает следующим образом, 25
Входной сигнал прикладывается между входной и рбщей шиной и через входной конденсатор 2 поступает на первый активный параллельный колебательный контур, образованный первым Зр контурным конденсатором 5 и эквивалентной индуктивностью цепи между пер— вым электродом истока и общей шиной.
На резонансной частоте сопротивление контура максимально и сигнал через 35 конденсатор 3 связи поступает на второй активный параллельный колебательный контур, образованный вторым контурным конденсатором 6 и эквивалентной иидуктивностью цепи между вторым 40 электродом истока и общей шиной. На резонансной частоте сопротивление этого контура максимально и сигнал через выходной конденсатор 4 поступает на выход. На частотах, отличных от 45 резонансных частот активных параллельных колебательных контуров, их сопротивление уменьшается, что ведет к уменьшению величины сигнала, поступающего на выход, и к росту части сигнала, ответвляющегося с выхода на общую шину, т,е. осуществляется частотно-избирательная передача сигнала с входа на выход . Эквивалентное индуктивное сопротивление между первым и вторым электродами истока и общей шиной обусловлено конверсией проводимости катушки 7 индуктивности в проводимость цепи исток — сток полевого транзистора, обладающую индуктивнымм характером с отрицательной активной составляющей.
Для обеспечения работы полевого транзистора 1 в активной области служит цепь питания, образованная резисторами 9 и 10. Конденсаторы 12 и
8 совместно с резисторами 9-11 образуют фильтры верхних частот, препятствующие поступлению СВЧ вЂ сигна в цепь питания. Отрицательный отно— сительно истока потенциал на затвор полевого транзистора 1 подается с помощью цепи автосмещения, выполненной на резисторе 11 и катушке 7 индуктивности.
Таким образом, активный-СВЧ фильтр обладает свойствами полосно-пропускающего фильтра на двух активных резонаторах с емкостной связью, но в нем используется один транзистор вместо двух, что повьш1ает стабильность АЧХ и надежность схемы активного СВЧфильтра.
Повьппение стабильности АЧХ достигается тем, что эквивалентная индуктивность двух активных параллельных резонансных контуров формируется с помощью одного транзистора т.е. 3Квивалентные транзисторные индуктивности имеют общую преобразуемую катушку 7 индуктивности, общий сток и общий затвор и только электроды истоков разделены, но в то же время находятся на одном кристалле. Поэтому при изменении температуры, уровня радиации или напряжения питания крутизна изменения величины их эквивалентных индуктивностей одинаковая, что повьппает стабильность АЧХ. Сопротивление катушки 7 индуктивности конвертируется в индуктивное сопротивление цепи между электродом истока и стоком.
В схеме активного СВЧ-фильтра (фиг.!) полевой транзистор вклк1чен по схеме с общим стоком и описывается матрицей
1566466
Q,(é,+j) . G,(6,+)) п i2 2< 22
fvj 2r+ So R1 +j 52ý(1 — SîR ) о 1Qs(1 SoR
R!
R, где 9 =Я /(дз, 1
R С„, зисторах (KT325B) представлены в таблице, 10
Нестабильность,7
Филь тр раль — са ние ние
15 ная пропуска частота ния
Извест20 ный
Пред18
20 лагае25 мый
l,5 8
12 где Q =63 !Юз, о!1 1о ) Роль конденсатор 3 связи в схеме фильтра может выполнять емкость между первым и вторым электродами истока, а в качестве индуктивности может быть использована индуктивность металлизации затвора транзистора 1, что ведет к сниженик числа компонентов в схеме и повышает ее надежность .
Формула изобретения — .ю> — -M <0 o RI™5 )
„! "4, Активный СВЧ-фильтр, содержащий первый контурный конденсатор, Вклю40 ченныи между точкои соединения входного конденсатора с конденсатором связи и общей шиной, второй контурный конденсатор, включенный между точкой соединения конденсатора свя45 зи с выходным конденсатором и общей шиной, активный элемент, включенный параллельно первому контурному конденсатору, а управляющий электрод активного элемента соединен с пер50 Вым Выводом катушки индуктивности, а первые выводы первого блокирук щего конденсатора, первого и второго резисторов смещения соединены с шиной питания, вторые выводы соответственно с общей шиной, с первыми выводами первого и второго контурных кондукторов, резистор и второй блокиру|ощий конденсатор, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повыR: — дифференциальное сопротивлеl ние между истоком и затвором ;
S — крутизна;
С вЂ” емкость между истоком и затих вором.
Определитель этой матрицы, следовательно, полевой транзистор 1, включенный по схеме с общим стоком, является конвертором иммитанса т,,= ((s,R; + а,>т,)/ Преобразовав выражения, находят, что цепь между электродом истока и стока имеет эквивалентную схему (фиг.2) с параметрами + ю!SoR Учитывая, что исток имеет два электрода, индуктивным сопротивлением обладает как цепь первый электрод истока — сток, так и цепь второй электрод истока — сток. Предлагаемый активный СВЧ-фильтр реализован на полевом транзисторе ЗП321 в микрополосковом виде с величиной преобразуемой катушки 7 индуктивности, равной 20 нГн, и на частоте f = 1 ГГц имеем полосу пропускания 20 МГц, усиление сигнала в полосе пропускания l 5 Дб и подавление при отстройке на 20 NIL> от края полосы пропускания составляет 38 дБ. Нестабильность параметров предлагаемого фильтра в диапазоне температур +50 С по сравнению с параметрао ми известного реализованного на транЦент- Поло- Усиле- Подавле1566466 фиа 2 Составитель 0. Чернышов Техред М.Хрданич. Корректор Э.Лончакова Редактор И. Булла Заказ 1228 Тираж 654 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Произвол<"твенно-пэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 шения стабильности амплитудно-частотной характеристики, второй вывод катушки индуктивности подключен через резистор к шине питания, а через второй блокирующий конденсатор к обшеей и шшииннее,при этом активный элемент выполнен в виде полевого транзистора с двумя истоками, второй исток которого соединен с точкой соединения конденсатора связи и выходного конденсатора.
