Микрополосковый свч-фильтр гармоник

 

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в миниатюрных частотно-селективных цепях и в умножите

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлисти (EcKMx

РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 01 Р 1/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

« -

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4791559/09 (22) 12.02.90 (46) 23,08.92,Бюл.N 31 (72) В.В.Козловский и О.В.Жолобов (56) Патент США t+ 3875538, кл, Н 01 P 1/20, 01.04,75... Ю» 175б984А1

2 (54) МИКРОПОЛОСКОВЫЙ СВЧ-ФИЛЬТР

ГАРМОНИК (57) Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в миниатюрных частотно-селективных цепях и в умножите1756984 лях частоты последовательного типа для повышения эффективности преобразования частоты, Микрополосковый СВЧ-фильтр гармоник содержит диэлектрическую подложку 1, на одной стороне которой размещена металлизация, а на другой — основной прямолинейный проводник. Последний состоит из входной 2, основной 3 и выходной

4 частей, первого 5, второго 6. третьего 7 и четвертого 8 отрезков проводника, длиной равных половине длины волны на основной частоте. Причем отрезки 5-8 подсоединены одними концами 9 попарно параллельно к основному проводнику, и расстояние между точками подсоединения пар отрезков равно половине длины волны на основной частоте.

Все отрезки выполнены короткозамкнутыми на других концах с нерегулярным изменением характеристического сопротивления, причем закон изменения характериСтического сопротивления для всех отрезИзобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в миниатюрных частотно-селективных цепях.

Известна конструкция полосно-пропускающего фильтра, содержащего диалект- 5 рическую подложку, на одной стороне которой размещено заземляющее основание, а на другой стороне — полуволновые П вЂ” образные проводники, электромагнитно связанные один с другим, а крайние из них 10 с входной и выходной линиями соответственно. Причем к вершине каждого полуволнового П-образного проводника подключен короткозамкнутый шлейф, длина которого не превышает четверти длины волны на 15 средней частоте полосы пропускания, Каждый короткозамкнутый шлейф выполнен ступенчато нерегулярным с числом N ступеней, равным n/2 для четного и и (п+1)/2 для нечетного и, где n — номер мак- 20 симальной подавляемой гармоники.

Известна также конструкция полоснопропускающего фильтра, содержащего диэлектрическую подложку, на одной стороне которой размещено заземляющее основа- 25 ние, а на другой основной прямолинейный проводник, первый, второй, третий и четвертый отрезки проводника разомкнутые на конце, одинаковые по ширине, длиной равной половине длины волны на основной ча- 30 стоте, причем первый и второй, третий и четвертый отрезки подсоединены одними ков одинаков. Короткозамыкающие перемычки 10 соединяют концы нерегулярных отрезков с металлизацией. Микрополосковый СВЧ-фильтр гармоник работает следующим образом. Колебания основной частоты, поступающие на вход основного прямолинейного проводника, проходят на основной частоте на выход фильтра. Благодаря наличию короткозамкнутых отрезков

5,6,7,8, осуществляется короткое замыкание в точках 9 основной части 3 прямолинейного проводника по ORC на всех гармониках основной частоты, и энергия гармоник на выход не поступает. Законы изменения характеристического сопротивления отрезков 5,6,7..8 и их длина обеспечивает незквидистантный набор нулей и полюсов входного сопротивления каждого из шлейфов, при котором нули входных сопротивлений находятся на всех гармониках основной частоты. 1 ил. концами попарно параллельно к основному проводнику и расстояние между точками подсоединения пар отрезков равно четверти длины волны на основной частоте.

В вышеуказанных устройствах для обеспечения заграждения на частотах гармоник используются либо четвертьволновые ступенчато нерегулярные шлейфы, либо полуволновые отрезки однородной линии передачи, разомкнутые на концах и включенные попарно параллельно к основному проводнику. При этом все паразитные гармоники основной частоты подавить. не удается.

Указанные недостатки устранены в микрополосковом СВЧ-фильтре гармоник, где в качестве шлейфов используются полуволновые отрезки нерегулярной линии передачи, короткозамкнутые HB концах.

Известен СВЧ полосовой пропускающий фильтр, который содержит основной прямоугольный проводник и ряд разомкнутых на конце полосковых шлейфов, длина которых равна половине длины волны, соответствующей средней частоте полосы пропускания фильтра. Шлейфы подключены параллельно к основному проводнику в точках связи, Точки подключения шлейфов периодически разнесены вдоль основного полоскового проводника, Расстояние вдоль основного проводника между точками подключения шлейфов выбирается значитель1756984 но меньше четверти длины волны, соответствующей средней частоте фильтра, Недостатком известной конструкции является отсутствие подавления сигнала на всех гармониках основной частоты.

Цель -изобретения — подавление всех гармоник основной частоты, указанная цель достигается тем, что в микрополосковом СВЧ-фильтре гармоник. содержащем диэлектрическую подложку, на одной стороне которой размещена металлизация, а на другой — основной прямолинейный проводник, первый, второй. третий и четвертый отрезки проводника. длиной равной половине длины волны на основной частоте, причем первый и второй, третий и четвертый отрезки подсоединены одними концами попарно параллельно к основному проводнику и расстояние между точками подсоединения пар отрезков равно половинедлины волны на основнойчастоте, все отрезки выполнены короткозамкнутыми на других концах с нерегулярным изменением характеристического сопротивления, при этом законы изменения характеристи ческого сопротивления первого и второго отрезков и третьего, четвертого отрезка— идентичны и удовлетворяют выражениям, приводимым в формуле изобретения.

Предлагаемый микрополосковый СВЧфильтр гармоник отличается от известного тем, что в нем используются полуволновые короткозамкнутые на концах отрезки линии передачи с определенным, нерегулярным законом изменения характеристического сопротивления, .На чертеже показана конструкция предлагаемого микрополоскового СВЧ-фильтра гармоник.

Микрополосковый СВЧ-фильтр гармоник содержит диэлектрическую подложку 1, на одной стороне которой размещена металлизация (не показана), а на другой — основной прямолинейный проводник, состоящий из входной 2, основной 3 и выходной 4 частей, первый 5, второй 6, третий

7 и четвертый 8 отрезки проводника, длиной, равной половине длины волны на основной частоте, причем первый 5 и второй

6, третий 7 и четвертый 8 отрезки подсоединены одними концами 9 попарно параллельно к основному проводнику и расстояние между точками подсоединения пар отрезков равно половине длины волны на основной частоте. Все отрезки 5-8 выполнены котороткозамкнутыми на других концах с нерегулярным изменением характеристического сопротивления, Короткозамыкающие перемычки 10 соединяют концы нерегулярных отрезков с металлизацией. Законы изменения характеристического сопротивления отрезков 5-8 удовлетворяют выражейиям

W(t-) = W(O) х

К

К пр. х к п 3т

Cm u

/tm ф где р, Дп — нули и полюсы соответственно входного импеданса соответствувщйх отрезков нерегулярной линии передачи, причем для 5-8 отрезков

К 4,ус, =15

pq =а;/ з

1з

pq =,;/А = —,;Д вЂ”,:фз =P:/% =) ;

3,5 л т л

1 время задержки 5-8-го отрезков

25 нерегулярной линии передачи;

f — основная частота;

Рl(0) — характеристическое сопротивление в начале отрезка; т- время прохождения волны в линии длиною Х; п=-1, „K; са< —; — с/3< 4 сз ts 2 1з

Зл 7л

21, ((Микрополосковый СВЧ-фильтр гармо40 ник работает следующим образом. о

Колебания основной частоты, поступающие на входную часть 2 основного прямолинейного проводника, проходят в полосе пропускания на выходную часть 4.

Благодаря наличию короткозамкнутых отрезков 5-8 осуществляется короткое замыкание B точках 9 основной части 3 прямолинейного проводника по СВЧ-току на всех гармониках основной частоты и энергия на

50 выходную часть 4 не поступает.

Законы изменения характеристического сопротивления отрезков 5-8 и их длина обеспечивают неэквидистантный набор нулей и полюсов входного сопротивления каж55 дого из шлейфов, при котором нули входных сопротивлений находятся на всех гармониках основной частоты.

Данный микрополосковый СВЧ-фильтр гармоник может применяться 8 умножите1756984 лях частоты последовательного типа, что обеспечивает повышение эффективности преобразования частоты. х

Формула изобретения к

/Ап фв гдеуст, Pn — нули и полюсы соответственно входного импеданса соответствующих отрезков нерегулярной линии передачи, причем для первого, второго, третьего и четвертого отрезков

К =4;,и1 — — ;,иг =а;,из—

1 5_#_., 2,5л, тз b

Составитель Q.Æîëîáoâ

Редактор В,Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор Е.Папп

Заказ 3093 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. ужгород, ул.Гагарина, 101

Микрополосковый СВЧ-фильтр гармоникк, содержащий диэлектрическую подложку, на одной стороне которой размещена металлизация, а на другой — основной пря- 10 молинейный проводник, первый, второй, третий и четвертый отрезки проводника длиной, равной половине длины волны на основной частоте, причем первый и второй, третий и четвертый отрезки подсоединены 15 одними концами попарно-параллельно к основному проводнику, а расстояние между точками подсоединения пар отрезков равно половине длины волны на основной частоте, . отличающийся тем, что, с целью 20 подавления всех гармоник основной частоты, все отрезки выполнены короткозамкнутыми на других концах с нерегулярным изменением характеристического сопротивления, при этом законы изменения ха- 25 рактеристического сопротивления первого и второго отрезков и третьего и четвертого отрезков идентичны и удовлетворяют выражениям 4 .,: P1 = —, A „ A =Р: Р4 = r

«35т к, л

ts= — время задержки первого, второго, третьего и четвертого отрезков нерегулярной линии передачи;

f — основная частота;

ЧЧ(С) — характеристическое сопротивление в начале отрезка, t- время прохождения волны в линии длиной Х; и 1„...К; <ૠ—; P< Ь тз тз 2 тз

Зк«77

1з 2 тэ