Полосно-пропускающий фильтр

 

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано для построения фильтрующих устройств гибридных интегральных СВЧ схем. Цель - улучшение избирательности полосно-пропускающего фильтра. Полосно-пропускающий фильтр содержит диэлектрические подложки 1, 2, наложенные одна на другую, между которыми размещено заземляющее основание 3, в котором выполнены две встречно включенные и соосно расположенные полуволновые щели 4, 9, сужающиеся к концам. На внешних сторонах-диэлектрических подложек 1, 2 выполнены первые и вторые полуволновые проводники 5, 8 переменной ширины, которые подключены встречно и расположены соосно. Первые и вторые полуволновые

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 01 P 1/203

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

С ! и

1(,) !

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4832457/09 (22) 29.05.90 (46) 23.10,92. Бюл. М 39 (72) B. А. бычковский и А. В. Соловьев (56) Авторское свидетельство СССР

М 1185440, кл. Н 01 P 1/202, 1985, Козловский B. В. и Фролов А. В, Связь между характеристиками одиночных и связанных неоднородных линий: "Радиотехника", 1989, М 5, с. 55 — 57. (54) ПОЛОСНО-ПРОПУСКА10ЩИЙ

ФИЛЬТР (57) Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано для построения (в> Ы2<и1 1771013 А1 фильтрующих устройств гибридных интегральных СВЧ схем. Цель — улучшение избирательности полосно-пропускающего фильтра. Полосно-пропускающий фильтр содержит диэлектрические подложки 1, 2, наложенные одна на другую, между которыми размещено заземляющее основание 3, в котором выполнены две встречно включенные и соосно расположенные полуволновые щели 4. 9, сужающиеся к концам. На внешних сторонах. диэлектрических подложек 1, 2 выполнены первые и вторые полуволновые проводники 5, 8 переменной ширины, которые подключены встречно и расположены соосно. Первые и вторые полуволновые

1771013

20

50 проводники 5, 8 связаны через полуволновые щели 4, 9 и образуют первый и второй отрезки связанных линий соответственно.

Закон изменения волновых сопротивлений

W< и В/р отрезков связанных линий одинаИзобретение относится к технике сверхвысоких частот и может быть использовано в приемопередающей аппаратуре связи, навигации и радиолокации, а также в радиоизмерительной аппаратуре для обеспечения фильтрации сигналов, Известна конструкция полосно-пропускающего фильтра (ПЛФ), содержащего две диэлектрические подложки, установленные одна под другой, на внешних сторонах которых размещены соо. .-тственно входной и выходной полосковые проводники, а на внутренних — слои металла, причем в каждом слое металла вырезана полуволновая щель, отлича,ощаяся тем, что. с целью увеличения кругизны амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) между слоями металла введены две дополнительные диэлек.трические подложки и полуволновой полосковый проводник, расположенный между ними под острым углом к осям полуволновых щелей (см, авторское свидетельство СССР N - 1185440,. кл. Н 01 Р 1/203, 1985), Недостатком такой конструкции является наличие паразитных полос пропускания и, вследствие этого, низкая избирательность по частоте.

Известен ППФ, содержащий две диэлектрические подложки, наложенные одна иа другую, между которыми размещено за, земляющее основание, в котором выполиена полуволновая щель, сужающаяся к концам, а на внешних сторонах диэлектрических подложек расположены полуволновые проводники переменной ширины, связанные через эту щель и образующие отрезок связанных линий, односторонние концы которых являются соответственно входом и выходом (см. Козловский В. В„

Фролов А, В. Связь между характеристиками одиночных и связанных неоднородных линии. Радиотехника, 1989, N 5, с. 55 — 57), Выбор определенного закона изменения волнового сопротивления связанных линий позволил в такой конструкции полностью устранить паразитные полосы пропускания (в одноволновом приближении), Однако данный фильтр имеет серьезный недостаток — низкую крутизну скатов АЧХ, ков, а их величина в месте стыка выбирается из соотношения М/2=0,5И1. Односторонние концы 6, 7 первых полуволновых проводниl

Выходом. 1 ил. что приводит к ухудшению избирательности по основной частоте, Кроме того, реализация узкополосных фильтров требует введения дополнительных согласующих переходов из-за возникновения больших перепадов сопротивлений нагрузки и на входе фильтра, при которых достигается максимально плоская характеристика в полосе пропускания.

Цель изобретения — улучшение избирательности ППФ эа счет повышения крутизны скатов АЧХ фильтра, не имеющего паразитных полос пропускания.

Поставленная цель достигается тем, что в конструкции фильтра, содержащеи две диэлектрические подложки, наложенные одна на другую, между которыми размещено заземляющее оигование, в котором выполнена первая палуволновая щель, сужающаяся к концам, а на внешних сторонах диэлектрических подложек расположены первые полуволновые проводники переменной ширины, связанные через полуволновую щель и образующие первый отрезок связанных линий, односторонние концы которых являются соответственно входом и выходом, дополнительно введены вторые полуволновые проводники переменной ширины на внешних сторонах диэлектрических подложек, ЗО. которые подключены встречно к другим концам первых полуволновых проводников соответственно, расположены соосно им и связаны между собой через вторую полуволновую щель, выполненную в заземляющем основании, сужающуюся к концам и расположенную соосно с первой полуволновой щелью, образуя второй отрезок связанных линий, при этом закон изменения волновых сопротивлений первого и второго отрезков связанных- линий, соответственно, одинаков, а их величина в месте стыка выбирается из соотношения Wg--0,51Я1.

"Новизна" предложения состоит в том, что за счет рационального выбора закона изменения волково о сопротивления отрезков связанных линий и способа их соединения удалось, наряду с полным устранением паразитных полос пропускания, повысить крутизну скатов АЧХ фильтра путем введения дополнительных полюсов затухания на

1 771013

Составитель А.Соловьев

Техред М.Моргентал Корректор О.Юркавецкая

Редактор О,Стенина

Заказ 3745 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 01 конечных частотах вблизи полосы пропускания.

"Существенные отличия" заключаются в использовании именно встречного включения связанных линий с одинаковым законом изменения волновых сопротивлений и различным их уровнем в месте стыка.

На чертеже показана конструкция

ППФ.

Полосно-пропускающий фильтр содержит две диэлектрические подложки 1, 2, наложенные одна на другую, между которыми размещено заземляющее основание 3, в котором выполнена первая полуволновая щель 4, сужающаяся к концам, а на внешних сторонах диэлектрических подложек расположены первые полуволновые проводники переменной ширины 5, связанные через полуволновую щель 4 и образующие первый отрезок связанных линий, односторонние концы которых являются соответственно входом 6 и выходом 7, а к другим концам подключен второй отрезок связанных линий с тем же законом изменения волнового сопротивления, но отличным ега уровнем в месте стыка. включающий в себя выполненные на внешних сторонах диэлектрических подложек 1. 2 соасно первым 5 вторые полуволновые проводники переменной ширины 9, которые связаны между собой через вторую палуволновую щель 8, выполненную в заземляющем основании 3, сужающуюся к концам и расположенную соосно с первой полуволновой щелью 4.

Фильтр работает следующим образом, Закон изменения волнового сопротивления проводников 5, 9 и профиль диафрагм

4, 8 выбраны таким образам, что пучнасть электромагнитного поля, способствующая передаче энергии сигнала со входа 6 на выход 7 с минимальным отражением, возникает только в одном частотном интервале—

40 полосе пропускания. Во всей остальной области частот (полосе заграждения) отрезки связанных линий 4, 5 и 8, 9 ведут себя как однородные, обеспечивая эффективное ослабление входного сигнала, поскольку реализуется схема емкостного аттенюатора.

Скачок неоднородности в месте соединения проводников 5 и 9 приводит к появлению дополнительных полюсов затухания на конечных частотах, а следовательно, к повышению крутизны АЧХ фильтра.

Формула изобретения

Палосно-пропускающий фильтр, содержащий две диэлектрические подложки, наложенные одна на другую, между которыми размещено заземляющее основание, в котором выполнена первая полуволновая щель, сужающаяся к концам. а на внешних сторонах диэлектрических подложек расположены первые полуволновые проводники переменной ширины, связанные через полуволновую щель и образующие первый отрезок связанных линий, односторонние концы которых являются соответственно входами выходом, отл и ч а Io щи и с я тем, что, с целью улучшения избирательности, на внешних сторонах диэлектрических подложек выполнены вторые полуволновые проводники переменной ширины, которые подключены встречно к другим концам первых полуволновых проводников соответственно, расположены соасно им и связаны между собой через вторую полуволновую щель, выполненную в заземляющем основании, сужающуюся к концам и расположенную соосно с первой полуволновой щелью, образуя второй отрезок связанных линий, при этом закон изменения волновых сопротивлений Wi u Wz первого и второго отрезков связанных линий соответственно одинаков, а их величина в месте стыка выбирается из соотношения Wz=0,5W<,