Волноводный фильтр нижних частот



Волноводный фильтр нижних частот
Волноводный фильтр нижних частот
Волноводный фильтр нижних частот
Волноводный фильтр нижних частот
Волноводный фильтр нижних частот

 


Владельцы патента RU 2583062:

Родин Юрий Валентинович (RU)
Палицин Алексей Валентинович (RU)

Изобретение относится к радиотехнике СВЧ и может быть использовано для подавления внеполосных и паразитных колебаний в трактах приемопередающих систем, в том числе высокой мощности, а также для грубого измерения частоты микроволнового излучения. Волноводный ФНЧ представляет собой прямоугольный волновод конечной длины с фланцами со встроенными в него со стороны его широких стенок напротив друг друга диафрагмами с зазором между ними, по крайней мере часть из которых (одинаковых по высоте) является набором низкоомных секций фильтра, носящих емкостной характер, между которыми расположены высокоомные секции фильтра, образованные участками прямоугольного волновода между соседними вдоль широкой стенки прямоугольного волновода диафрагмами и носящие индуктивный характер. Остальные диафрагмы, расположенные на входе и выходе фильтра, служат для согласования с входным и выходным волноводами, что обеспечивает минимизацию потерь в полосе пропускания фильтра. Перестройка частоты среза ФНЧ осуществляется введением в центральную часть ФНЧ двух дополнительных диафрагм, изменяющих индуктивность центральной секции фильтра, что позволяет перестраивать частоту среза фильтра на величину до 3% от частоты среза и не ухудшая значительно потерь в рабочей полосе фильтра (≤3 дБ). Технический результат заключается в разработке простого в изготовлении волноводного фильтра низких частот, имеющего перестройку частоты среза и обеспечивающего подавление паразитных сигналов на частотах, превышающих частоту среза не менее чем в два раза, обладающего минимальными потерями в полосе пропускания. Фильтр предназначен для использования в дециметровом и сантиметровом диапазонах длин волн. Использование специальной технологии изготовления, например электроэрозионной обработки, позволяет изготовить ФНЧ предлагаемой конструкции для использования в миллиметровом диапазоне длин волн. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к радиотехнике СВЧ и может быть использовано для подавления внеполосных и паразитных колебаний в трактах приемопередающих систем, в том числе высокой мощности, а также для грубого измерения частоты микроволнового излучения. При разработке фильтров для подавления внеполосных и паразитных колебаний в волноводных трактах особое внимание уделяется обеспечению максимально широкой полосы запирания, минимальным потерям в полосе пропускания, значительному подавлению паразитных сигналов вне полосы пропускания. Такие фильтры могут применяться для измерения частоты микроволнового излучения, в том числе частоты выходного излучения СВЧ приборов гигаваттного уровня мощности - релятивистских ЛОВ и ЛБВ, магнетронов, виркаторов и др. Для обозначенных выше целей обычно используют фильтры на рифленых волноводах или вафельные фильтры, проектирование которых основано на синтезе фильтров-прототипов с сосредоточенными параметрами. Рифленые и вафельные фильтры отличаются пониженной электропрочностью по сравнению со стандартным прямоугольным волноводом, сложностью конструкции и технологии изготовления, а также отсутствием перестройки частоты среза.

Известна конструкция вафельного фильтра (см. Астайкин, А.И. Теория и техника СВЧ: Учебное пособие // А.И. Астайкин, К.В. Троцюк, С.П. Ионова, В.Б. Профе. - Саров: ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ", 2008. С. 323), который представляет собой волновод с фланцами, разделенный на две половины, внутри которого на широких стенках размещены прямоугольные металлические выступы, образующие вафельную структуру. Основным достоинством данного фильтра является большая ширина полосы запирания, так что верхняя граница полосы запирания может достигать частоты, в три раза превышающей частоту среза. К недостаткам данного фильтра следует отнести: сложность изготовления и, соответственно, высокую стоимость; низкую электропрочность; отсутствие перестройки частоты среза. Также в описанном устройстве отсутствуют согласующие элементы, что приводит к увеличению потерь в полосе пропускания.

В качестве ближайшего аналога выбран волноводный фильтр нижних частот, состоящий из секций с высоким и низким волновым сопротивлением. Он представляет собой прямоугольный волновод конечной длины с фланцами, в котором перепад волновых сопротивлений осуществляется периодическим изменением высоты волновода. Участки прямоугольного волновода с малой высотой по узкой стенке являются низкоомными секциями фильтра и носят емкостной характер, соответственно участки с большей высотой по узкой стенке носят индуктивный характер и являются высокоомными секциями. Такой фильтр носит название рифленого волноводного фильтра (см. Астайкин, А.И. Теория и техника СВЧ: Учебное пособие // А.И. Астайкин, К.В. Троцюк, С.П. Ионова, В.Б. Профе. - Саров: ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ", 2008. С 321-323). Недостатками данного фильтра являются: сложность и высокая стоимость изготовления, отсутствие перестройки частоты среза. Также в описанном устройстве отсутствуют согласующие элементы, что приводит к увеличению потерь в полосе пропускания.

Задачей, на которую направлено данное изобретение, является разработка простого и относительного дешевого в изготовлении волноводного фильтра низких частот, имеющего перестройку частоты среза и обеспечивающего подавление паразитных сигналов на частотах, превышающих частоту среза не менее чем в два раза, обладающего минимальными потерями в полосе пропускания.

Технический результат достигается тем, что волноводный фильтр нижних частот представляет прямоугольный волновод конечной длины с фланцами с чередующимися низкоомными и высокоомными секциями, получаемыми в результате периодического изменения размера узкой стенки прямоугольного волновода.

Новым является то, что периодическое изменение размера узкой стенки прямоугольного волновода осуществляется с использованием встроенных в него со стороны его широких стенок напротив друг друга парами диафрагм с зазором между ними, часть из которых (одинаковых по высоте) является набором низкоомных секций фильтра, носящих емкостной характер, между которыми расположены высокоомные секции фильтра, образованные участками прямоугольного волновода между соседними вдоль широкой стенки прямоугольного волновода диафрагмами и носящие индуктивный характер, количество диафрагм одинаковой высоты вдоль каждой из стенок прямоугольного волновода является четным, в прямоугольный волновод ближе к краям со стороны его широких стенок встроены напротив друг друга несколько пар дополнительных диафрагм разной, уменьшающейся к краям прямоугольного волновода высоты, образующих согласующие секции фильтра, а также со стороны одной из широких стенок прямоугольного волновода в прорезанные щели в середине фильтра в центральной высокоомной секции фильтра симметрично относительно продольного сечения фильтра, проходящего через середину широких стенок прямоугольного волновода, встроены две механически перестраиваемые по глубине погружения диафрагмы, причем все не перестраиваемые по глубине погружения диафрагмы размещены внутри прямоугольного волновода и разделены на две одинаковые половины промежутком, расположенным вдоль продольного сечения фильтра, проходящего через середину широких стенок прямоугольного волновода.

В частном случае реализации по п. 2 прямоугольный волновод выполнен с возможностью разделения на две одинаковые половины, стыкующиеся по продольному сечению фильтра, проходящему через середину широких стенок прямоугольного волновода.

Изобретение поясняется следующими чертежами.

На Фиг. 1-4 представлен один из вариантов реализации перестраиваемого волноводного фильтра нижних частот: Фиг. 1 - трехмерное изображение; Фиг. 2 - продольное сечение в вертикальной плоскости; Фиг. 3 - продольное сечение в горизонтальной плоскости; Фиг. 4 - поперечное сечение в вертикальной плоскости.

Сущность изобретения определяется формулой и не ограничивается приведенным вариантом волноводного фильтра нижних частот (далее фильтр).

Предлагаемый фильтр состоит из прямоугольного волновода 1 конечной длины с фланцами, нескольких одинаковых низкоомных секций (в приведенном варианте их четыре), образованных четным количеством встроенных в прямоугольный волновод 1 со стороны его широких стенок напротив друг друга пар диафрагм 2 с зазором Δ2 между ними, и нескольких высокоомных секций (в приведенном варианте их три), образованных участками прямоугольного волновода 1, расположенными между соседними вдоль широкой стенки прямоугольного волновода 1 диафрагмами 2, разнесенными на расстояние Δ1 друг от друга. Низкоомные и высокоомные секции совместно обеспечивают подавление вне полосы пропускания. Количество низкоомных и высокоомных секций в общем случае определяется необходимой величиной подавления в полосе запирания, а также определяется максимальным значением динамического диапазона векторного анализатора цепей, применяемого в измерениях характеристик изготавливаемого фильтра.

В конструкцию фильтра входят также несколько согласующих секций, образованных встроенными в прямоугольный волновод 1 ближе к краям со стороны его широких стенок напротив друг друга несколькими парами дополнительных диафрагм 3 (в приведенном варианте две пары) разной, уменьшающейся к краям прямоугольного волновода высоты. Эти секции предназначены для согласования с входным и выходным волноводами, что обеспечивает минимизацию коэффициента отражения и, соответственно, увеличение коэффициента прохождения во всей рабочей полосе пропускания фильтра, т.е. в конечном итоге минимизацию потерь в полосе пропускания фильтра. Количество согласующих секций в общем случае определяется необходимой величиной потерь в полосе пропускания, а также определяется минимальным значением динамического диапазона векторного анализатора цепей, применяемого в измерениях характеристик изготавливаемого фильтра.

Кроме того, со стороны одной из широких стенок волновода 1 в прорезанные щели в середине фильтра в центральной высокоомной секции фильтра симметрично относительно продольного сечения фильтра, проходящего через середину широких стенок прямоугольного волновода 1, встроены две механически перестраиваемые по глубине погружения диафрагмы 4, изменяющие частоту среза фильтра нижних частот за счет изменения индуктивности центральной высокоомной секции фильтра, что отражается на частоте среза фильтра в целом. Перестройка по частоте необходима для компенсации ухода частоты среза, связанной с конструктивными и технологическими погрешностями при изготовлении фильтра.

Все не перестраиваемые по глубине погружения диафрагмы 2 и дополнительные диафрагмы 3 размещены внутри прямоугольного волновода 1 и разделены на две одинаковые части промежутком Δ3, расположенным вдоль продольного сечения фильтра, проходящего через середину широких стенок прямоугольного волновода 1.

Работу предлагаемого фильтра можно пояснить на основе фильтра-прототипа с сосредоточенными элементами. Рассмотрим низкоомные и высокоомные секции, которые обеспечивают подавление вне полосы пропускания фильтра. Каждая из диафрагм 2, расположенных на широкой стенке прямоугольного волновода 1, разделена на две части с промежутком между частями Δ3. Зазор Δ2 между расположенными напротив друг друга по широким стенкам прямоугольного волновода 1 парами диафрагм 2 носит емкостной характер. Зазор Δ1 между расположенными по одной широкой стенке прямоугольного волновода 1 соседними диафрагмами 2 носит индуктивный характер. Таким образом, реализуется классическая схема трехзвенного фильтра-прототипа. Изменение частоты среза фильтра достигается двумя способами: изменением емкостного зазора Δ2 между диафрагмами 2, либо изменением индуктивного зазора Δ1. Уменьшение емкостного зазора Δ2, так же как и увеличение индуктивного зазора Δ1, приводит к уменьшению частоты среза фильтра, и наоборот, увеличение емкостного зазора Δ2 диафрагм 2 и уменьшение индуктивного зазора Δ1 этих же диафрагм 2 приводит к увеличению частоты среза фильтра. Ширина полосы подавления также зависит от величины зазоров Δ1, Δ2 и промежутка Δ3, величина подавления и крутизна характеристики определяется как величиной зазоров Δ1, Δ2 и промежутка Δ3, так и количеством секций фильтра. Регулировка частоты среза фильтра осуществляется введением в центральную часть фильтра двух механически перестраиваемых по глубине погружения диафрагм 4, изменяющих индуктивность центральной высокоомной секции фильтра, что приводит к смещению частоты среза фильтра.

Например, в 3-сантиметровом диапазоне длин волн возможна реализация фильтра, аналогичного приведенному в примере на Фиг. 1-4, со следующими характеристиками:

- частота среза фильтра в зависимости от величины зазоров Δ1, Δ2 и промежутка Δ3 может быть наперед заданной в диапазоне от 8 до 12 ГГц;

- подавление паразитных сигналов осуществляется до частот, превышающих частоту среза более чем в два раза;

- потери в полосе пропускания составляют менее 0,2 дБ в положении, когда диафрагмы 4 не введены в центральную секцию фильтра;

- при длине фильтра порядка 80 мм обеспечивается подавление паразитных сигналов на уровне до 80 дБ;

- механическая перестройка частоты среза фильтра составляет 3% от частоты среза, при этом коэффициент прохождения в рабочей полосе фильтра составляет не менее -3 дБ во всем диапазоне изменении глубины погружения пластин.

Конструкция фильтра в варианте, представленном на Фиг. 1-4, реализована и проверена в 3-сантиметровом диапазоне длин волн. Количество низкоомных и высокоомных секций фильтра было выбрано исходя из возможностей измерения подавления на располагаемой авторами аппаратуре с динамическим диапазоном не превышающим 90 дБ (векторный анализатор цепей Agilent Е5071С). Полная длина фильтра составляет 77,5 мм. Емкостной зазор между парами диафрагмам 2 в реализованном фильтре составляет Δ2=1,5 мм, что обеспечивает хорошую электрическую прочность фильтра. Для обеспечения электропрочности устройства кромки дополнительных диафрагм 3 и диафрагм 2 скруглены. Максимальный уровень импульсной СВЧ мощности в 3-сантиметровом диапазоне длин волн составляет ~50 кВт при длительности импульсов порядка одной микросекунды. Без введения двух механически перестраиваемых по глубине погружения диафрагм 4 потери в полосе пропускания фильтра не превышают 0,2 дБ. Введение в центральную секцию фильтра двух механически перестраиваемых по глубине погружения диафрагм 4 приводит к смещению частоты среза фильтра на величину от 0 до 3% от частоты среза в зависимости от глубины введения, а также к увеличению потерь в полосе пропускания фильтра, которые, однако, не превышают 3 дБ (несущественны).

Кроме того, техническая реализация прототипа возможна методом гальванического покрытия, описанного, например в книге Харвей А.Ф. Техника сверхвысоких частот / А.Ф. Харвей - Москва: Советское Радио, 1965. С. 126-33. Гальваническое покрытие таких конструкций обладает рядом технических проблем:

1. В углах (прямых) значительно дольше происходит наращивание меди, чем на горизонтальных участках одноразовой оправки из сплава Д16Т.

2. В процессе изготовления возможно неполное вытравливание оправки из углов медной детали. Остатки оправки в зависимости от размера невытравленных фрагментов могут не только ухудшить технические характеристики изготовленного фильтра, но и даже привести к его полной неработоспособности.

Можно также добавить, что процесс гальванического покрытия достаточно энергозатратный и трудоемкий и, соответственно, дорогостоящий.

В отличие от прототипа разделение всех расположенных по широкой стенке волновода диафрагм на две части обеспечивает технологичность конструкции данного фильтра при способе его изготовления с использованием пайки, когда отдельные части диафрагм впаиваются в прорези прямоугольного волновода. При использовании данной конфигурации диафрагм прорези в прямоугольном волноводе 1 неполностью пересекают широкую и узкую стенки прямоугольного волновода 1, что обеспечивает механическую прочность отдельной детали - прямоугольного волновода 1 с прорезями для диафрагм - и, соответственно, точность изготовления фильтра в целом.

В частном случае реализации изобретения по п.2 прямоугольный волновод 1 может быть выполнен с возможностью разделения на две одинаковые половины, стыкующиеся по продольному сечению фильтра, проходящему через середину широких стенок прямоугольного волновода 1. При этом высокочастотные токи на стенках фильтра в данном сечении чисто продольные, что практически исключает влияние данного стыка на работу и характеристики фильтра. Две одинаковые половины фильтра могут быть изготовлены методом фрезеровки и электроэрозионной обработки, а фильтр в целом собран без применения пайки. Применение пайки при изготовлении фильтра имеет ряд недостатков. Одним из них является возможность попадания припоя внутрь объема фильтра в процессе пайки. Другим недостатком является возможность появления утечек СВЧ мощности, связанных с непропайкой поверхностей дополнительных диафрагм 3, и диафрагм 2, что приведет к дополнительным потерям и несоответствию заданным характеристикам фильтра. Данные недостатки полностью исключаются при изготовлении фильтра методом фрезеровки и эрозии.

Таким образом, предлагаемый волноводный фильтр нижний частот, так же как и прототип, обеспечивает подавление паразитных сигналов на частотах, превышающих частоту среза не менее чем в два раза, и, в отличие от прототипа, прост и относительного дешев в изготовлении, имеет перестройку частоты среза и обладает минимальными потерями в полосе пропускания.

В дополнение к основному назначению фильтра по подавлению внеполосных и паразитных колебаний в волноводных трактах отметим, что с помощью перестраиваемого волноводного фильтра нижних частот можно в узкой (~3%) полосе частот проводить измерения частоты микроволновых генераторов. Используя набор перестраиваемых ФНЧ с отличающимися более чем на 3% частотами отсечек можно грубо определять частоту микроволнового излучения и в широкой полосе частот. Используя метод измерения спектра, описанный в работе Гойхман, М.Б. Моделирование измерения спектров микроволновых импульсов с помощью фильтров верхних частот / М.Б. Гойхман, А.В. Громов, С.П. Марьев, А.В. Палицин, Ю.В. Родин, С.Е. Фильченков // Электромагнитные волны и электронные системы. 2014. Т. 19, №11. С. 10-16, можно также с помощью предлагаемого перестраиваемого фильтра получать амплитудные спектры микроволновых импульсов.

1. Волноводный фильтр нижних частот, представляющий собой прямоугольный волновод конечной длины с фланцами с чередующимися низкоомными и высокоомными секциями, получаемыми в результате периодического изменения размера узкой стенки прямоугольного волновода, отличающийся тем, что периодическое изменение размера узкой стенки прямоугольного волновода осуществляется с использованием встроенных в него со стороны его широких стенок напротив друг друга парами диафрагм с зазором между ними, часть из которых (одинаковых по высоте) является набором низкоомных секций фильтра, носящих емкостной характер, между которыми расположены высокоомные секции фильтра, образованные участками прямоугольного волновода между соседними вдоль широкой стенки прямоугольного волновода диафрагмами и носящие индуктивный характер, количество диафрагм одинаковой высоты вдоль каждой из стенок прямоугольного волновода является четным, в прямоугольный волновод ближе к краям со стороны его широких стенок встроены напротив друг друга несколько пар дополнительных диафрагм разной, уменьшающейся к краям прямоугольного волновода высоты, образующих согласующие секции фильтра, а также со стороны одной из широких стенок прямоугольного волновода в прорезанные щели в середине фильтра в центральной высокоомной секции фильтра симметрично относительно продольного сечения фильтра, проходящего через середину широких стенок прямоугольного волновода, встроены две механически перестраиваемые по глубине погружения диафрагмы, причем все не перестраиваемые по глубине погружения диафрагмы размещены внутри прямоугольного волновода и разделены на две одинаковые половины промежутком, расположенным вдоль продольного сечения фильтра, проходящего через середину широких стенок прямоугольного волновода.

2. Фильтр нижних частот по п. 1, отличающийся тем, что прямоугольный волновод выполнен с возможностью разделения на две одинаковые половины, стыкующиеся по продольному сечению фильтра, проходящему через середину широких стенок прямоугольного волновода.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиотехники. Технический результат - расширение полосы пропускания при уменьшении габаритов трансформатора.

Изобретение относится к антенно-фидерным устройствам. Соединение между антенным устройством и устройством радиосвязи содержит фланцевые участки, включающие в себя неконтактные противостоящие поверхности и участки волновода, проходящие через неконтактные противостоящие поверхности, каждый из которых выполнен для антенного устройства и устройства радиосвязи; дроссельную канавку, сформированную вне упомянутого участка волновода на любой одной или на обеих неконтактных противостоящих поверхностях антенного устройства и устройства радиосвязи, и волновод, сформированный из упомянутых участков волновода, противостоящих один другому, с просветом между ними в состоянии, в котором антенное устройство и устройство радиосвязи прикреплены один к другому, и неконтактные противостоящие поверхности непосредственно противостоят друг другу с просветом между ними и помещаются параллельно друг другу, и при этом фланцевые участки противостоят друг другу с промежутком между ними.

Изобретение относится к СВЧ-технике. Невзаимный схемный элемент содержит: ферримагнетик, который размещен поверх схемной платы, проводящую крышку, которая закрывает верхнюю поверхность ферримагнетика и выполнена как единое целое, множество соединительных частей, которые электрически соединяют проводящую крышку с множеством соответствующих линий передачи сигналов поверх схемной платы; и магнит, который прикладывает магнитное поле к ферримагнетику.

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано как оконечная нагрузка в волноводных трактах с высоким уровнем мощности и в качестве эталонной измерительной согласованной нагрузки.

Многослойный полосно-пропускающий фильтр, относящийся к микроволновой и оптической технике, содержит параллельные слои диэлектрика резонансной толщины, каждый из которых отделен один от другого и от окружающего пространства прилегающими зеркалами.

Использование: для использования аттенюатор с фиксированным затуханием при измерениях в волноводных трактах с высоким уровнем мощности. Сущность изобретения заключается в том, что СВЧ-аттенюатор содержит металлический прямоугольный волновод, поглотитель и экран, при этом волновод выполнен с высотой b узкой стенки и шириной а широкой стенки, в котором образованы два сопряженных друг с другом идентичных плавных перехода длиной L переменной высоты, уменьшающейся до b2, поглощающая поверхность каждого перехода совмещена с поглощающей поверхностью поглотителя шириной s, расположенной на одной из широких стенок волновода, а отражающая поверхность перехода расположена на противоположной широкой стенке, при условии s<a, α=arctg((b-b2)/L), где α - угол наклона перехода.

Изобретение относится к технике СВЧ и представляет собой волноводный переключатель. Переключатель содержит концентрично расположенные статор и ротор с выполненными в них волноводными каналами, узел управления, устройство фиксации ротора относительно статора и исполнительное устройство.

Изобретения относятся к областям радиосвязи, радиолокации, радионавигации и радиоэлектронной борьбы и могут быть использованы для создания устройств усиления и частотной демодуляции.

Изобретение предназначено для формирования задающих цепей генераторов, устройств частотной селекции и др. Техническим результатом изобретения является увеличение отношения первых двух резонансных частот полоскового резонатора при сохранении высокой добротности и миниатюрности и позволяет расширить протяженность полосы заграждения полосно-пропускающих фильтров на его основе.

Изобретение относится к волноводам мультиплексоров, встроенных в космическое оборудование для спутников. Технический результат состоит в создании малогабаритного и простого во внедрении термоэластичного воздействующего устройства, позволяющего обеспечить фазовую стабильность волновода.

Изобретение относится к СВЧ электронике, в частности к частотно-селективным фильтрам. Широкополосный полосно-пропускающий фильтр содержит диэлектрическую подложку, на одну сторону которой нанесено заземляемое основание, а на вторую сторону нанесен полосковый проводник, частично расщепленный с одного конца. При этом микрополосковый проводник, обладающий осевой симметрией, расщеплен широкой, а затем узкой продольными прорезями с длинами от 12% до 36% и от 14% до 41% длины проводника соответственно. Вдоль длинной стороны проводника с обеих его сторон параллельно нанесены проводники связи, свернутые П-образно. Соответствующе проводники образуют резонаторы, связанные между собой индуктивно-емкостной связью, а размеры дважды расщепленного проводника и проводников связи выбраны таким образом, чтобы их сближенные резонансы одновременно участвовали в формировании полосы пропускания. Перестройка фильтра по частоте может быть осуществлена изменением длины проводников и прорезей между ними. Технический результат - повышение частотно-избирательных свойств и расширение относительной полосы пропускания фильтра. 2 ил.

Использование: для создания частотно-селективной высокоимпедансной поверхности. Сущность изобретения заключается в том, что частотно-селективная высокоимпедансная поверхность содержит однослойную экранированную печатную плату, с одной стороны которой выполнена импедансная решетка из связанных не менее чем двумя емкостными зазорами микрополосковых многозаходных спиралей Архимеда, в центрах которых расположены металлизированные переходные отверстия, соединенные с общим металлическим экраном, емкостные зазоры выполнены в виде микрополосковых копланарных линий. Технический результат: обеспечение возможности создания частотно-селективной высокоимпедансной поверхности, которая имеет отрицательные значения эффективной диэлектрической и магнитной проницаемостей, а также поверхностный импеданс, перестраиваемый в данном частотном диапазоне, и существенно превосходящий волновое сопротивление свободного пространства. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в устройствах измерительной техники. Технический результат - уменьшение продольного размера фотонного кристалла вдоль направления распространения электромагнитной волны до величины, меньшей длины волны основного типа. Для этого в качестве элементов волноводного СВЧ фотонного кристалла, образующих периодическую последовательность, используют диэлектрические слои, полностью заполняющие волновод по перечному сечению, и тонкие металлические пластины, частично перекрывающие сечение волновода и образующие зазор между пластиной и широкой стенкой волновода по всей ее длине, при этом зазоры между нечетными металлическими пластинами и волноводом расположены у верхней широкой стенки волновода, а зазоры между четными металлическими пластинами и волноводом - у нижней широкой стенки волновода. 4 ил.

Изобретение относится к области радиосвязи. Технический результат изобретения заключается в повышении диапазона генерируемых колебаний, генерации высокочастотных сигналов на заданном количестве частот при произвольных комплексных сопротивлениях нагрузки, что позволяет формировать сложные сигналы и создавать устройства генерации с заданным количеством радиоканалов при любых заданных частотных характеристиках нагрузки. Способ генерации высокочастотных сигналов характеризуется тем, что нагрузку выполняют в виде первого двухполюсника с комплексным сопротивлением, в качестве цепи внешней обратной связи используют произвольный комплексный четырехполюсник, последовательно подключенный к цепи прямой передачи, цепь прямой передачи и цепь обратной связи как единый узел каскадно включают между введенным вторым двухполюсником с комплексным сопротивлением, имитирующим сопротивление источника сигнала генератора в режиме усиления, и нагрузкой. Условия возбуждения в виде баланса амплитуд и баланса фаз и условия согласования одновременно выполняют на заданном количестве частот за счет выбора значений сопротивлений второго двухполюсника, реализующего сопротивление z0n источника сигнала генератора в режиме усиления, выполняют в соответствии с математическими выражениями. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области радиосвязи и радиолокации. Технический результат изобретения заключается в обеспечении модуляции амплитуды и фазы высокочастотного сигнала при заданных зависимостях отношения модулей и разности фаз передаточной функции модулятора в двух состояниях управляемого нелинейного элемента, определяемых двумя уровнями управляющего низкочастотного сигнала. Способ амплитудно-фазовой модуляции высокочастотного сигнала характеризуется тем, что высокочастотный сигнал подают на модулятор, выполненный из четырехполюсника, управляемого двухэлектродного нелинейного элемента, источника управляющего низкочастотного сигнала и нагрузки, амплитуду и фазу высокочастотного сигнала изменяют путем изменения амплитуды управляющего низкочастотного сигнала на нелинейном элементе, при этом заданные зависимости отношения модулей и разности фаз передаточной функции модулятора и заданные зависимости модуля и фазы передаточной функции модулятора от амплитуды управляющего низкочастотного сигнала обеспечивают за счет выбора зависимости элемента матрицы сопротивлений комплексного четырехполюсника от частоты с помощью заданных математических выражений. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение предназначено для использования в селективных трактах радиоаппаратуры различного назначения. Фильтр содержит диэлектрическую подложку, на одну сторону которой нанесены полосковые проводники, закороченные с одного конца, и на вторую сторону также нанесены полосковые проводники, закороченные с одного конца. Проводники, образующие каждый из резонаторов фильтра, расположены на разных поверхностях подложки и закорочены противоположными концами. Согласно изобретению ширина полосковых проводников, образующих резонаторы, хотя бы у одного из них отличается не менее чем в 1.1 раза от ширины полосковых проводников других резонаторов. Изобретение обеспечивает расширение высокочастотной полосы заграждения при сохранении высокой технологичности конструкции. 3 ил.

Изобретение относится к усилению и демодуляции частотно-модулированных сигналов. Технический результат - увеличение линейного участка частотной демодуляционной характеристики и увеличение динамического диапазона при произвольных характеристиках нелинейного элемента, цепи внешней обратной связи и нагрузки. Для этого устройство выполнено из источника постоянного напряжения, цепи прямой передачи в виде трехполюсного нелинейного элемента, четырехполюсника, цепи внешней обратной связи, фильтра нижних частот, разделительной емкости и низкочастотной нагрузки, при этом четырехполюсник выполнен резистивным, в качестве цепи внешней обратной связи использован произвольный комплексный четырехполюсник, подключенный к трехполюсному нелинейному элементу по последовательно-параллельной схеме, трехполюсный нелинейный элемент и цепь обратной связи как единый узел каскадно включены между источником частотно-модулированного сигнала с комплексным сопротивлением и входом резистивного четырехполюсника, между выходом резистивного четырехполюсника и фильтром нижних частот включена высокочастотная нагрузка в виде двухполюсника с комплексным сопротивлением, резистивный четырехполюсник выполнен в виде T-образного соединения трех резистивных двухполюсников. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для частотной селекции высокочастотных сигналов в радиотехнических устройствах, телевидении, системах связи и радиоканалах передачи телекоммуникационных данных. Предлагаемый фильтр гармоник содержит n последовательно соединенных отрезков линии передачи одинаковой длины, параллельно которым подключены дополнительные отрезки линии передачи, длина которых в 2 раза больше, чем длина последовательно соединенных отрезков линии передачи. Волновые сопротивления всех отрезков линии передачи имеют одинаковую величину, которая в 2,3 раза больше, чем величина сопротивления нагрузок для фильтра гармоник. В предлагаемом устройстве повышение затухания во всей полосе заграждения и увеличение крутизны скатов амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) достигнуто за счет того, что фильтр гармоник представляет собой структуру, в которой дополнительно введенные отрезки линии передачи обеспечивают прохождение высокочастотного сигнала по двум путям с различными фазовыми сдвигами. Это вызывает интерференцию высокочастотных сигналов в точках подключения дополнительных отрезков линии передачи, в результате чего образуются пульсации АЧХ как в полосе заграждения, так и в полосе пропускания. АЧХ предлагаемого фильтра гармоник по своей форме соответствует эллиптическому фильтру, в котором обеспечивается повышенное затухание во всей полосе заграждения и увеличение крутизны скатов АЧХ. 4 ил.

Изобретение относится к технике СВЧ. Полосно-пропускающий фильтр содержит прямоугольный металлический корпус 1, образованный параллельными плоскими стенками 2, запредельный для центральной частоты фильтра, n металлических стержней 3, число которых равно порядку фильтра, расположенных параллельно друг другу и разделенных диэлектрическими промежутками 4, причем одни концы соседних металлических стержней 3 присоединены к противоположным плоским стенкам 2, а концы крайних металлических стержней 3 присоединены к центральным проводникам 5 коаксиальных присоединителей 6 внешних линий передачи, оболочки 7 присоединителей 6 соединены с корпусом 1. Фильтр имеет n плоских конденсаторов 8, образованных каждый диэлектрической пластиной 9 с металлизированными параллельными поверхностями 10, формирующими обкладки конденсаторов, другие концы стержней 3 присоединены к первым обкладкам конденсаторов 8, вторые обкладки которых расположены на стенках корпуса 2. Емкость С конденсаторов 8 определяется из предложенного соотношения, связывающего длину металлических стержней 3, лежащую в пределах от 1/7 до 1/10 длины волны λ на центральной частоте ω0 полосы пропускания фильтра, скорость света в вакууме, диаметр стержней 3, расстояние между параллельными металлическим стержням 3 плоскими стенками 2. Изобретение обеспечивает смещение ближайших паразитных полос пропускания фильтра в более высокочастотную область, превышающую 4-5 значений центральной частоты полосы пропускания. 2 ил.

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано для создания устройств генерации высокочастотных сигналов на заданном количестве частот. Технический результат изобретения заключается в повышении диапазона генерируемых колебаний, что позволяет формировать сложные сигналы и создавать эффективные устройства генерации для средств радиосвязи с заданным количеством радиоканалов. Способ генерации высокочастотных сигналов основан на преобразовании энергии источника постоянного напряжения в энергию высокочастотного сигнала, взаимодействии высокочастотного сигнала с цепью прямой передачи, выполненной из трехполюсного нелинейного элемента и четырехполюсника, нагрузкой и цепью внешней обратной связи, выполнении условий возбуждения в виде баланса амплитуд и баланса фаз, условий согласования цепи прямой передачи с нагрузкой и условий согласования нагрузки с управляющим электродом трехполюсного нелинейного элемента, при этом нагрузку выполняют в виде первого двухполюсника с комплексным сопротивлением, в качестве цепи внешней обратной связи используют произвольный комплексный четырехполюсник, подключенный к цепи прямой передачи по параллельно-последовательной схеме. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх