Сверхвысокочастотный фильтр

 

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот (СВЧ) и может быть использовано в радиотехнических устройствах различного назначения, в частности в устройствах частотной селекции с повышенными требованиями по избирательности, широкополосности и габаритам. Целью изобретения является расширение полосы пропускания и повышение избирательности за счет увеличения крутизны правого ската амплитудно-частотной характеристики (АЧХ). Устройство содержит полуволновые П-образные проводники 1, каждый из которых на одной части длины связан с одним соседним проводником, а на другой части - с другим, причем крайние из этих проводников 1 связаны с входным проводником 2 и выходным проводником 3 соответственно. Участки 4 связи полуволновых проводников 1 могут иметь разную длину и могут быть соединены токопроводящей перемычкой 5. Проводники 1 располагаются на диэлектрической подложке б с металлизированным основанием 7. Концы проводников 1 заземлены . В случае немикрополоскового выполнения вся конструкция фильтра помещается в металлический корпус. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (И)5 Н 01 Р 1/203

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

С)ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЫХ00

К. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4431866/63 (22) 27.05.88 (46) 15.08.92, Бюл. N-ÇÎ (7 1) Московский электротехнический институт связи (72) Г.М, Аристархов, П.С. Михневич и

В.П. Чернышев (56) Авторское свидетельство СССР

М 1262607, кл, Н 01 P 1/203, 1985. (54) СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ФИЛЬТР (57) Изобретение относится к техйике сверхвысоких частот (СВЧ) и может быть использовано в радиотехнических устройствах различного назначения, в частности в"устройствах частотной селекции с повышенными требованиями по избирательности, широкополосности и габаритам, Целью изобретения является расширение полосы,, Ж,, 1755343 А1

2, пропускания и повыйенйе избирательности за счет увеличения крутизны правого ската амплитудно-частотной характеристики (АЧХ). Устройство содержит полуволновые

П-образные проводники 1, каждый из которых на одной части длййы связан с одним соседним проводником;- а на другой части— с другим, причем крайние из этих проводников 1 связаны с входным проводником 2 и выходным проводником 3 соответственно.

Участки 4 связи полуволновых проводников

1 могут иметь разную длину и могут быть соединены токопроводящей перемычкой 5.

Проводники 1 располагаются на диэлектрической подложке 6 с металлизированным основанием 7. Концы проводников 1 заземлены, В случае немйкрополоскового выпол- .З нения вся конструкция фильтра помещается

s металлический корпус. 2 ил.

1755343

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот (СВЧ) и может быть использовано в радиотехнических устройствах различного назначения, в частности в устройствах частотной селекции с повышенным требованием по избирательности, широкополосности и габаритам.

Известен СВЧ-фильтр, содержащий диэлектрическую подложку, металлизированную с одной стороны, на другой стороне которой размещены полуволиовые П-образные проводники, ориентированные концами в одну сторону, причем соседние проводники электромагнитно связаны между собой участками связи различной длины, а крайние проводники связаны с входным и выходным проводниками, Однако известный фильтр не обладает достаточной шириной полосы пройускания.

Целью изобретения является расширение полосы пропускания и повышение избирательности за счет увеличения крутизны правого ската амплитудно-частотной характеристики (АЧХ), Поставленная цель достигается тем, что о СВЧ-филЬтре, содержащем диэлектрическую подложку, металлизированную с одной стороны, на другой стороне которой размещены полуволновые П-образные проводники, ориентированные концами в одну сторону, причем соседйие проводники электромагнитно связаны между собой участками связи различной длины, а крайние проводники связаны с входным и выходным проводниками за счет заземления концов полуволновых П-Образных проводников.

На фиг, 1 изображен СВЧ-фильтр; на фиг. 2 — элементарное звено фильтра.

Устроиство содержит полуволновйе Побразные проводники 1, каждьгй из которых на одной части длины связан с одним соседНим проводником, а на другой части длины — с другим, причем крайние из этих проводников 1 связаны с входным проводником 2 и выходным проводником 3 соответственно. Участки 4 связи полуволновых проводников 1 могут иметь разную длину и могут быть соединены токопроводящей перемычкой 5, Проводники 1 располагаются на диэлектрической подложке 6 с металлизированным основанием 7. Концы проводников 1 заземленй. В случае немикрополоскового выполнения вся конструкция фильтра помещается в металлический корпус.

Сверхвысокочастотный фильтр работает следующим образом, В первом приближении, пренебрегая электромагнитной связью между сторонами

П-образных проводников, предлагаемый фильтр можно представить в виде каскадного соединения элементарных звеньев (фиг.

2), суммарное взаимодействие которых формирует АЧХ всего фильтра

10

Для упрощения предположим, что в линиях отсутствуют потери. Тогда рассматриваемое элементарное звено предлагаемого сверхвысокочастотного фильтра можно представить в виде уравновешенной мостовой схемы, импедансы которой имеют вид

) ОО Cg Ooo + Zoo Щ Ооо

I. I II Ц

И !

1 †тд Ооо tg Ooo оо И

15 Z ) Zoc tg 0ос +Zo Щ ос

2ь ) — т- g Вос т,я gîñ .ос I II

2ос где Zoc, Zoo: — при волновые сопротивЦ! .I è ления участков звена при четном и нечетном

20 видах возбуждения; "

= -1, Ооо, 0ос — электрическая длина

2 проводников, Из теории мостовых цепей известно, что области частот, где Za = Zb соответствуют

25 полюсам затухания, области частот, где 2 и

Zb имеют разные знаки, соответствуют полосе пропускания. Мостовая цепь становится полоснозаграждающей на частотах, где Za и Zb имеют одинаковые знаки. С увеличе30 нием расстояния между связанными линиями Zoc падает по величине, а увеличивается. В нашем случае падает Z« и увеличивается Zoo, Как следует иэ выра1 жений (1), расстояние между полюсами Za u

35 Zb в элементарном звене по сравнению со звеном на однородных линиях, в котором связь осуществляется по всей длине, увеличивается. Это ведет к расширению ширины полосы пропускания звена. В зависимости

40 от параметров линий в каждом элементарном звене формируется один или два полюса пропускания, которые располагаются справа от полосы пропускания. При этом, несмотря на отсутствие связи на части дли45 ны элементарного звена, крутизна ската не уменьшается, так как связь достигается на участке, где максимум тока. Таким образом, в элементарном звене достигается широкополосная АЧХ с высокой крутизной правого

50 ската, т,е, повышается избирательность, Сверхвысокочастотный фильтр в первом приближении является каскадным соединением элементарных звеньев (фиг. 2).

Сигнал подается на входной проводник 2, проходит через всю структуру, снимается с выходного проводника 3, при этом полоса пропускания будет формироваться в частотой области, где длина проводников 1 близка к полуволновой. Введение токопро1755343 пропускания порядка 6 при уровне потерь в полосе пропускания 1,25 дБ.

Использование предлагаемого фильтра обеспечивает относительную ширийу полосы пропускания 20,8 )„a потери в iionoce составляют 0,5 дБ.

Составитель Т. Перова

Техред М,Моргентал Корректор И, Шулла

Редактор Е. Копча

Заказ 2897 Тираж .,::: Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 водящей перемычки 5 позволяет влиять на электрическую длину элементарного звена по нечетной волне(включение перемйчки 5 приводит к уменьшению этой длины) и соответственно менять полосу пропускания. 5

При отношении электрическйх длин элементарного звена loe/loo > 2 (loe,oo электрические длины по четной и нечетной волне соответственно) возникает неравйомерность в полосе пропускания звена и фильт- 10 ра соответственно. Поэтому местоположение перемычки 5 выбирают из условия, что 1ое/1оо 2. C помощью пере- мычки 5 можно также легко производить тонкую подстройку ширины полосы пропу- 15 скания готового фильтра. Фильтр, содержащий и полуволновых проводников 1, может иметь 2 (n-1) полюсов затухания, расположенных на разных частотах между 4 (центральной частотой полосы пропускания) и 20

2 ;

Экспериментальные исследования по-. казали, что СВЧ-фильтр-прототип (1) обеспечивает относительную полосу

Формула изобретения

Сверхвысокочастотный фильтр, содержащий диэлектрическую подложку, металлизированную с одйой стороны, на другой стороне которой размещены йолуволновые

П-образные проводники, ориентированные койцами в одну сторону. причем соседние проводники электромагнитно Связаны между собой участками связи различной длины, а крайние проводнйки связаны с входным и выходным проводниками соответственно, отличающийся тем, что, с целью расширения полосы пропуСкания и повышения избирательности за счет увеличения крутизны правого ската амплитудно-частотной характеристики, концы полуволновых

П-образных проводников заземлены.