Микрополосковый гребенчатый полосно-пропускающий фильтр

 

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот. Техническим результатом при использовании изобретения является расширение рабочей полосы пропускания фильтра при неизменной его электрической прочности. Фильтр содержит диэлектрическую подложку, на одну сторону которой нанесено заземляемое основание, а на вторую сторону нанесены короткозамкнутые полосковые проводники, связанные между собой электромагнитно и кондуктивно. Проводники резонаторов выполнены прямолинейными, кроме того, между полосковыми проводниками, являющимися резонаторами, нанесены дополнительные короткозамкнутые полосковые проводники, боковые стороны которых соединены с соседствующими резонаторами. Длина дополнительных короткозамкнутых полосковых проводников выполнена изменяемой. 1 ил.

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот.

Известен микрополосковый полосно-пропускающий фильтр [1], содержащий диэлектрическую подложку, на одну сторону которой нанесено заземляемое основание, а на вторую нанесены прямолинейные полосковые проводники. В таком фильтре полосковые проводники вместе с диэлектрической подложкой и заземляемым экраном образуют регулярные полуволновые микрополосковые резонаторы, электромагнитно связанные между собой. Фильтр [1] имеет полосу заграждения не более одной октавы, а возможности расширения его полосы пропускания ограничиваются тем обстоятельством, что емкостное взаимодействие растет при сближении резонаторов быстрее индуктивного и, находясь в противофазе с индуктивным взаимодействием, тем самым препятствует росту общего коэффициента связи между резонаторами, необходимому для расширения полосы пропускания фильтра.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков является микрополосковый гребенчатый полосно-пропускающий фильтр [2], отличающийся от вышеописанного тем, что его полосковые проводники короткозамкнуты с одного конца и изогнуты таким образом, чтобы тип взаимодействия между соседними резонаторами чередовался, т.е. чтобы оно было либо преимущественно индуктивным, либо преимущественно емкостным. Благодаря этим отличиям такой фильтр имеет более широкую - на октаву - полосу заграждения и такая конструкция в принципе допускает возможность расширения полосы пропускания до 20-30%, при этом, однако, расстояние между участками полосок, обеспечивающими преимущественно емкостное взаимодействие между резонаторами, становится критически малым, что резко повышает требования к точности изготовления конструкции и снижает ее электрическую прочность.

Техническим результатом при использовании изобретения является расширение рабочей полосы пропускания фильтра при неизменной его электрической прочности.

Указанный технический результат достигается тем, что заявляемый фильтр содержит диэлектрическую подложку, на одну сторону которой нанесено заземляемое основание, а на вторую сторону нанесены короткозамкнутые полосковые проводники, связанные между собой электромагнитно и кондуктивно.

Отличия заявляемого фильтра от наиболее близкого аналога заключаются в том, что проводники его резонаторов выполнены прямолинейными и, кроме того, между полосковыми проводниками, являющимися резонаторами, нанесены дополнительные короткозамкнутые полосковые проводники, боковые стороны которых соединены с соседствующими резонаторами.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен рисунок микрополосковой платы фильтра.

Заявляемый фильтр содержит диэлектрическую подложку, на одну сторону которой нанесено заземляемое основание, а на вторую сторону нанесены полосковые короткозамкнутые прямолинейные проводники, причем проводники с нечетными номерами (поз. 1, 3, 5...) образуют четвертьволновые резонаторы, а проводники с четными номерами (поз. 2, 4, 6...) боковыми сторонами соединены с соседствующими резонаторами, и, таким образом, геометрически все полосковые проводники образуют единую гребнеподобную фигуру, основание которой короткозамкнуто по всей длине. Крайние полосковые проводники кондуктивно подключаются к входной и выходной линиям передачи.

Фильтр работает следующим образом. Благодаря наличию дополнительных полосковых проводников (с четными номерами) резонаторы связаны между собой не только электромагнитно, но и кондуктивно. Величину кондуктивной связи можно изменять, меняя длину дополнительных полосковых проводников - чем они длиннее, тем больше величина кондуктивной связи. Как известно, ширина полосы пропускания фильтра определяется, при прочих равных условиях, величиной результирующего коэффициента связи между резонаторами. Меняя длину дополнительных полосковых проводников, можно в широких пределах менять величину кондуктивной связи, а вместе с тем и величину результирующего коэффициента связи между резонаторами, не меняя при этом расстояния между ними. Благодаря этому можно получить ширину полосы пропускания фильтра до 100% и более, с величинами зазоров между резонаторами достаточными, чтобы обеспечить электрическую прочность фильтра, требуемую для работы с уровнями мощности в десятки ватт.

ЛИТЕРАТУРА 1. Аристархов Г.М., Вершинин Ю.П., Чернышев В.П. Микрополосковый фильтр решетчатого типа на основе многопроводной системы связанных линий с неравными фазовыми скоростями. - Электронная техника. Сер. 10. Микроэлектронные устройства, 1983, вып. 1(37), с. 21-26.

2. Ohm G., Alberty M., Ritter J. Miniature Microstrip Bandpass Filter on a Barium Tetratitanate Substrate. - Microwave Journal, 1985, v.28, N 11, p. 129-136. (прототип).

Формула изобретения

Микрополосковый гребенчатый полосно-пропускающий фильтр, содержащий диэлектрическую подложку, на одну сторону которой нанесено заземляемое основание, а на вторую сторону нанесены полосковые короткозамкнутые проводники, связанные между собой электромагнитно и кондуктивно, отличающийся тем, что проводники его резонаторов выполнены прямолинейными и между полосковыми проводниками, являющимися резонаторами, нанесены дополнительные короткозамкнутые полосковые проводники, длина которых выполнена изменяемой, а боковые стороны соединены с соседствующими резонаторами.

РИСУНКИ

Рисунок 1