Управляемый фильтр свч

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - увеличение развязки при уменьшении потерь. Управляемый фильтр СВЧ содержит ферромагнитный слой 1, диэлектрическую подложку 2, слой металлизации 3, преобразователи 4 и 5, решетку из проводящих полосок, разделенных на две секции 6 и 7, экран 8 из фольги с П-образным сквозным вырезом, поглощающие нагрузки с зубчатыми краями, управляющие элементы 11 и фильтры питания, образованные дросселями и блокировочными конденсаторами. Экран 8 разделяет фильтр СВЧ на входной и выходной каналы, каждый из которых является запредельным волноводом для электромагнитной волны. За счет этого достигаются большие значения развязки между входом и выходом фильтра. 2 ил.

„„SU„„3 571752

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 Н 03 Н 9/30 Н 01 P 1 218

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П.(НТ СССР,(2-1) 4286274/24-09 (22) 20; 07. 87 (46) 15.06.90. Бюл. Р 22 (71) Киевский политехнический институт им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) M.Ã.Áåëèíñêèé, A.C.Áåðåãoâ, И.Н.Ерещенко, Е.H.Êóäèíoâ и С.Н.Кущ (53) 62 1.372 (088.8) (56) Заявка ЕПВ 11 0064382, кл. Н 03 Н 9/64, 1983, Патент ClllA Р 4465986, кл. Н 03 Н9/3,0,,1982,(54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ФИЛЬТР СВЧ (57) Изобретение относится к радиотехнике..Цель изобретения — увеличение развязки при уменьшении потерь.

Управляемыи фильтр СВЧ содержит ферромагнитный слой i, диэлектрическую подложку 2, слой металлизации 3, преобразователи 4 и 5, решетку из проводящих полосок, разделенных на две секции 6 и 7, экран 8. из фольги с

П-образным сквозным вырезом, поглощающие нагрузки с зубчатыми краями, управляющие элементы и фильтры питания, образованные дросселями и блокировочными конденсаторами. Экран 8 разделяет фильтр СВЧ на входной и выходной каналы, каждый из которых является запредельным волноводом для электромагнитной волны. 3а счет этого достигаются большие значения раэвяз- O ки между входом и выходом фильтра.

2 ил.

1571752

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в раз,личной приемопередающей аппаратуре СВЧ.

Цель изобретения. — увеличение развязки при уменьшении потерь.

На фиг. 1 представлен управляемый фильтр СВЧ, на. фиг,.2 — разрез А-A ,на фиг.1. 10

Управляемый фильтр СВЧ содержит управляемый внешним магнитным полем ферромагнитный слой 1, расположенный, .на одной стороне диэлектрической подложки 2, на другой стороне которой 15 выполнен слой 3 металлизации. На-фер1, ромагнитном слое 1 размещены входной и выходной преобразователи 4 и 5, ,между которыми расположена решетка ( из проводящих полосок, глина которых 20 . равна ширине ферромагнитного слоя, ! разделенных на две секции 6 и 7, симi метричных относительно продольной оси. Между секциями 6 и 7 на ферромагнитном слое 1 перпендикулярно ему ?5 установлен экран 8, например из фольги, в котором со стороны, прилегающей к ферромагнитному слою 1, выполнен

П-образный сквозной вырез 9, расположенный на одинаковом расстоянии от краев. Длина, П-образного выреза 9 меньше расстояния между входным и выходным преобразователями 4 и 5, которые гальванически соединены своими ( концами с экраном 8 и расположены с разных сторон от него. При таком выполнении входного и выходного преобразователей 4 и 5 отпадает необходимость выполнения (сверления) отверстий в ферритбвом слое 1 и диэлектри- 10 ческой подложке 2 для замыкания преобразователей 4 и 5 на слой 3. Высота

П-образного выреза 9 определяется из условия минимального возмущения магнитного поля решетки и превышает 20 значений толщин ферромагнитного слоя

1. Во входном канале, напротив входного преобразователя 4 после секции

6, и в выходном канале, напротив выходного преобразователя 5 перед секцией 7, на ферромагнитном слое 1 установлены поглощающие нагрузки 10, вы,полненные нанесением шликера ферритоМого материала (с большой намагниченностью насыщения) на полистироловой основе. Для уменьшения отражений края поглощающих нагрузок 10, обращенные к преобразователям 4 и 5, выполнены зубчатыми.

Для повышения эффективности в качестве поглощающих нагрузок 10 могут быть установлены согласующие структу ры, выполненные в виде отражающих решеток (не показаны), нагруженных варакторами, изменением управляющего напряжения на которых добиваются максимумов магнитного поля на полосковых проводниках преобразователя 4 и .5, что позволяет уменьшить потери фильтра. К краевым проводникам секций 6 и

7 одноименными выводами подключены, первая и вторая группы управляющих элементов (напр мер р-i-и диодов), другие выводы которых объединены между собой, а точка их соединения гальванически связана со слоем 3. Проводящие полости в секциях 6 и 7 объединены в группы, расстояния между которыми превышают расстояния между проводящими полосками. Сопротивления управляющих элементов 11 регулируются с помощью источника тока, подключенного к ним через фильтрь . тания, образованные дросселями 12 и блокировочными конденсаторами 13.

Управляемый фильтр СВЧ работает следующим образом.

При поступлени на входной прео .разователь 4 сигнала с частотой и равной средней частоте полосы пропускания фильтра, которая ойределяется параметрами материала ферромагнитноно слоя i, периодом расположения проводящих полосок решетки в секциях 6

I и 7, связью между ними, величиной и направлением внешнего магнитного поля, короткозамкнутый на слой 3 через экран 8 входной преобразователь

4 возбуждает в ферромагнитном слое

1 поверхностную магнитостатическую волну (MCB), поле которой наводит в секциях 6 и 7 токи, величина которых в каждой из групп зависит от степени их связи с первой группой, определяемой сопротивлением управляющих элементов 11. Кроме того, протекающие через полосковые проводники групп секций 6 и 7 постоянные токи от управляющих источников из-за создаваемых ими локальных магнитных, полей в ферромагнитном слое 1 также изменяют условия распространения MCB и ее связь с решеткой. Регулируя ток источнйка, добиваются оптимальной связи NCB с решеткой и максимальной передачи энергии MCB в выходной преобразователь 5, лежащий за экраном 8 в

5 1 57 выходном канале фильтра. Экран 8 разделяет фильтр СВЧ на входной и выходной каналы, каждый из которых является запредельным волноводом для электромагнитной волны (так как их поперечные размеры многа меньше длины этой волны), благодаря чему достигаются большие значения развязки,между входом и выходом фильтра (более

45-50 дБ). Магнитостатические волны экран 8 практически йе возмущает, так как при расположении его перпендикулярнб проводящим полоскам решетки и входного и выходного преобразователей 4 и 5 в. нем не наводятся токи, область взаимодействия с полем решетки минимальна и равна толщине экрана 8, а высота П-образного выреза выбрана из условия практического затухания поля MCB на таком расстоянии, что позволяет улучшить АЧХ фильтра. Поглощающие нагрузки 10, расположенные во входном и выходном каналах, поглощают переизлученную энергию MCB в их стороны, что предотвращает появление ряда дополнительных полос пропускания и изрезанность АЧХ фильтра из-за переотражений в системе.

Для частот, лежащих за пределами полосы пропускания, сигнал на выходе фильтра по сравнению с входным ослаблен на величину, определяемую селективностью и развязкой фильтра, а также его расстройкой относительно ьз,.

При изменении величины внешнего магнитного поля фильтр СВЧ перестраевается по частоте, причем для оптимального управления одновременно IIo требуемому закону (определенному экспериментально для рабочего диапазона) изменяется ток через управляющие элементы 11, что позволяет расширить диапазон перестройки при минимальной мощности управления, так как мощ1752 6 ность, затрачиваемая на управление р-i-n диодов, по крайней мере на порядок меньше мощности, расходуемой на управление магнитной системой.

Формула изобретения

Управляемый фильтр СВЧ, содержащий диэлектрическую подложку, на одной стороне которой. расположено проводящее основание, а на другой — управляемый внешним магнитным полем ферромагнитный слой с размещенными на нем входным и выходным преобразователями, между которыми расположена решетка из проводящих полосок, перпендикулярных направлению распространения сигнала, концы которых соединены крае2О выми проводниками, и первая группа управляющих элементов, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью увеличения развязки при увеличении потерь, в него введены экран и вторая группа управляющих элементов, решетка разделена на две симметричные относительно продольной оси секции, между которыми на ферромагнитном слое перепендикулярно ему установлен экран, в кото30 ром со стороны. прилегающей к ферромагнитному слою, выполнен П-образный сквозной вырез, длина которого выбрана меньшей, чем расстояние между входным и выходным преобразователями, 35 управляющие элементы первой I руппы одноименными выводами подключены к краевому проводнику одной секции, управляющие элементы второй группы одноименными выводами подключены к кра4р евому проводнику другой секции, а другие выводы управляющих элементов первой и второй групп соединены с проводящим основанием, при этом входной и выходной преобразователи pacnog5 ложены с разных сторон экрана и гальванически соединены с ним.

1571752

1 2 3

Составитель Л.Белая

Техред М.Дидык

Корректор С.Иевкун

Редактор Н.Горват

Заказ 1521 Тираж 659, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьгтиям при ГКНТ СССР

1 1 3035 р Москва у Ж 35 Ряушская наб, д 4 (5

If

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