Полосковый фильтр

Использование: для создания полосовых фильтров. Сущность изобретения заключается в том, что полосковый полосно-пропускающий фильтр содержит две параллельные диэлектрические подложки, подвешенные между экранами корпуса 2, на обе поверхности которых нанесены полосковые металлические проводники, электромагнитно связанные между собой, полосковые проводники, расположенные на второй подложке, ортогональны полосковым проводникам, расположенным на первой подложке, дополнительные прямоугольные полосковые проводники. Технический результат: обеспечение возможности уменьшения размеров полоскового полосно-пропускающего фильтра. 2 ил.

 

Изобретение относится к технике высоких и сверхвысоких частот и предназначено для создания на его основе частотно-селективных устройств, например, полосовых фильтров.

Известна конструкция полоскового фильтра [Патент РФ №2237320, МПК7 Н01Р 1/203, опубл. 27.09.2004, Бюл. №27], в котором резонаторы выполнены на подвешенной диэлектрической подложке, на одну сторону которой нанесен короткозамкнутый на экран с одного торца подложки полосковый проводник, а на вторую сторону подложки вместо заземляемого основания также нанесен короткозамкнутый на экран с другого торца подложки полосковый проводник. Преимуществом резонаторов такой конструкции является их меньшая длина по сравнению с традиционными полосковыми резонаторами. Недостатком конструкции является то, что при реализации устройства с узкой полосой пропускания приходится значительно увеличивать расстояния между резонаторами, а тем самым и размеры фильтра, вследствие чего вышеуказанное преимущество значительно утрачивается.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков аналогом является полосно-пропускающий фильтр [Патент на полезную модель РФ №99248, МПК7 Н01Р 7/08, опубл. 10.11.2010, Бюл. №31 (Прототип)]. Фильтр содержит полосковые резонаторы, каждый из которых образован двумя подвешенными параллельными диэлектрическими подложками, на обе поверхности которых нанесены короткозамкнутые с одного конца полосковые проводники. Такая конструкция полоскового резонатора на двойной подвешенной подложке позволяет повысить собственную добротность и уменьшить размеры. Недостатком фильтра, как и в случае первого аналога, является то, что при реализации узких полос пропускания необходимо существенно увеличивать расстояния между резонаторами, вследствие чего увеличиваются размеры всего устройства.

Техническим результатом изобретения является уменьшение размеров полоскового полосно-пропускающего фильтра.

Указанный технический результат достигается тем, что в полосковом полосно-пропускающем фильтре, содержащем подвешенные параллельные диэлектрические подложки, на поверхности которых нанесены короткозамкнутые с одного конца полосковые проводники, новым является то, что полосковые проводники на первой подложке расположены ортогонально полосковым проводникам на второй подложке, а также наличием дополнительных проводников связи.

Изобретение поясняется чертежами: фиг. 1 - конструкция заявляемого полоскового фильтра второго порядка; фиг. 2 - амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) заявляемого фильтра второго порядка (сплошная линия 1) и АЧХ фильтра-прототипа (штрихи 2).

Заявляемый полосковый полосно-пропускающий фильтр (фиг. 1), содержит две параллельные диэлектрические подложки 1, подвешенные между экранами корпуса 2, на обе поверхности которых нанесены полосковые металлические проводники резонаторов 3, электромагнитно связанные между собой и имеющие, например, форму прямоугольника. Полосковые проводники, расположенные на второй подложке ортогональны полосковым проводникам, расположенным на первой подложке. Для регулировки величины электромагнитной связи резонаторов в заявляемой конструкции присутствуют дополнительные прямоугольные полосковые проводники 4, каждый из которых соединен одним концом с проводником соответствующего резонатора, а другим концом и смежной стороной замкнут на экран. Входная и выходная линии передачи 5 гальванически подключены к проводникам резонаторов.

Фильтр работает следующим образом. Расстояние от заземленных концов полосковых проводников резонаторов до точек подключения внешних линий передачи определяется заданным уровнем отражений в полосе пропускания фильтра. Сигналы, частоты которых попадают в полосу пропускания, проходят на выход фильтра с минимальными потерями, в то время как на частотах вне полосы пропускания происходит отражение сигналов от входа устройства.

Как известно, относительная ширина полосы пропускания фильтра пропорциональна коэффициенту связи его резонаторов. Без дополнительных полосковых проводников 4 в заявляемой конструкции полоскового фильтра связь между ортогонально расположенными резонаторами отсутствует даже при малых расстояниях между резонаторами, что проявляется как нуль коэффициента передачи на АЧХ в области полосы пропускания. Введение в полосковую структуру элементов связи 4 (фиг. 1) позволяет организовать взаимодействие резонаторов на частотах полосы пропускания, причем величина этого взаимодействия определяется размером элементов. Таким образом, при фиксированном расстоянии между подложками в заявляемом фильтре коэффициент связи резонаторов, а, следовательно, и относительная ширина полосы пропускания будет существенно меньше по сравнению с фильтром-прототипом при прочих равных условиях. На фиг. 2 представлена АЧХ заявляемого фильтра второго порядка (сплошная линия 1) и АЧХ фильтра-прототипа (штрихи 2), рассчитанные в программе электродинамического анализа при следующих конструктивных параметрах: ширина прямоугольных полосковых проводников фильтров составила 3.5 мм, относительная диэлектрическая проницаемость подложек ε=80, толщина подложек 0.25 мм, расстояние от поверхности подложек до экрана равнялось 2 мм, расстояние между подложками 1 мм, длина полосковых проводников равнялась 6 мм, подожки имели размеры 6.5 мм×6.5 мм. Заявляемый фильтр отличается от фильтра-прототипа ориентацией полосковых проводников и наличием дополнительных проводников связи 4 (фиг. 1), которые имели размеры 0.75 мм×1.5 мм. Для указанных конструктивных параметров относительная ширина полосы пропускания заявляемого фильтра по уровню -3 дБ составила Δƒ/ƒ0=3.5%, в то время как для фильтра-прототипа она составила Δƒ/ƒ0=44%, что в 12 раз больше. Размеры корпуса в обоих случаях были одинаковы и составили 6.5 мм×6.5 мм×5.5 мм≈232 мм.

Таким образом, заявляемый полосно-пропускающий фильтр при прочих равных условиях позволяет реализовывать существенно более узкие относительные полосы пропускания по сравнению с фильтром-прототипом. Для получения в фильтре-прототипе такой же узкой полосы пропускания, как и в заявляемом фильтре, требуется существенно увеличивать расстояние между его подложками, что приводит к значительному увеличению габаритов. Так при указанных выше конструктивных параметрах для получения такой же узкой относительной ширины полосы пропускания расстояние между подложками в фильтре-прототипе должно составлять не 1 мм, а в семь раз больше. Это приводит к тому, что размеры фильтра-прототипа будут составлять уже 6.5 мм×6.5 мм×11.5 мм≈485 мм. В результате заявляемый фильтр при прочих равных условиях имеет более чем в два раза меньшие размеры по сравнению с фильтром-прототипом, что подтверждает заявляемый технический результат.

Полосковый полосно-пропускающий фильтр, содержащий подвешенные параллельные диэлектрические подложки, на поверхности которых нанесены короткозамкнутые с одного конца полосковые проводники, отличающийся тем, что полосковые проводники на первой подложке расположены ортогонально полосковым проводникам на второй подложке, а также наличием дополнительных проводников связи.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в антенно-фидерных трактах многоканальных систем диапазона СВЧ, в частности при построении полноповоротных антенных постов с механическим сканированием диаграммы направленности.

Изобретение относится к СВЧ, в частности к диплексерам. СВЧ-диплексер содержит фильтр нижних частот и фильтр верхних частот второго порядка, входы которых соединены вместе.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к фазовращателям. СВЧ-фазовращатель на микрополосковых линиях передачи дециметрового диапазона длин волн содержит два совмещенных pin-диодных разряда 11,25° и 5,625° на нагруженной линии, в каждом по два pin-диода.

Изобретение относится к радиотехнической промышленности и может быть использовано в волноводной СВЧ-технике. Волноводный уголок состоит из входного и выходного волноводов, расположенных под прямым углом один относительно другого.

Изобретение относится к радиотехнике, более конкретно к оптически-управляемому переключателю миллиметрового диапазона на основе фотопроводящих элементов, реализованного в печатной плате.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к фильтрам. Резонаторный полосовой СВЧ-фильтр содержит внешние сферы, внутренние элементы, индуктивный штырь, цилиндрические соединительные штыри и элементы связи в виде коаксиальных линий, два резонатора, металлические вставки и элементы связи.

Изобретение относится к технике СВЧ. Фильтр содержит подложку с относительной диэлектрической проницаемостью и толщиной, с одной стороны которой выполнен металлический экран, на противоположной стороне подложки расположен свернутый в форме меандра нерегулярный полосковый проводник, широкие и узкие отрезки которого, являющиеся микрополосковыми резонаторами, соединены друг с другом каскадно, образуя пять параллельных рядов, причем в смежных рядах широкие отрезки расположены напротив узких.

В настоящем изобретении раскрыт сверхширокополосный фиксированный фазовращатель, основанный на емкостной нагрузке, который включает N физически разделенных блоков сдвига фаз, и каждый блок сдвига фаз включает ортогональный ответвитель, первую и вторую линии передачи, первую и вторую емкостные нагрузки, причем ортогональный ответвитель включает входной конец, соединительный конец, конец прямого подключения и изолированный конец, один конец первой линии передачи служит в качестве сигнального входного конца блока сдвига фаз, а другой конец соединен с входным концом ортогонального ответвителя, один конец второй линии передачи служит в качестве сигнального выходного конца блока сдвига фаз, а другой конец соединен с изолированным концом ортогонального ответвителя; один конец первой емкостной нагрузки соединен с соединительным концом ортогонального ответвителя, а другой конец заземлен; один конец второй емкостной нагрузки соединен с концом прямого подключения ортогонального ответвителя, а другой конец заземлен.

Изобретение относятся к радиотехнике, в частности к фильтрам. Микрополосковый широкополосный полосно-пропускающий фильтр содержит диэлектрическую подложку, одна сторона которой полностью металлизирована и выполняет функцию заземляемого основания, а на вторую сторону нанесены нерегулярные полосковые проводники резонаторов.

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и может быть использовано в селективных трактах приемных и передающих систем. Полосно-пропускающий фильтр содержит диэлектрическую подложку, на одну сторону которой нанесено заземляемое металлизированное основание, а на вторую нанесен полосковый проводник, частично расщепленный продольной щелью с одного конца.

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот (СВЧ) и предназначено для изменения фазы электромагнитной волны в широкополосных устройствах СВЧ. СВЧ фазовращатель на микрополосковых линиях передачи дециметрового диапазона длин волн содержит pin-диодные петлевые разряды 22,5°, 45° со связью в петле, pin-диодный разряд 90°, pin-диодный разряд 180° на встречно-штыревом направленном микрополосковом ответвителе и конденсатор. Техническим результатом изобретения является уменьшение ошибок установки фазы, потерь и габаритов фазовращателя. Для уменьшения ошибок установки фазы и потерь pin-диодные разряды 22,5° и 45° реализованы на последовательно соединенных трех pin-диодах каждый, причем третьи pin-диоды включены в отрезок микрополосковой линии между вторыми pin-диодами и первыми соединенными с корпусом конденсаторами, подключенными к соответствующему выходу устройства управления. Аноды вторых pin-диодов разрядов 22,5° и 45° подключены к катодам первых диодов, а через вторые конденсаторы к анодам первых диодов. Анод первого pin-диода разряда 22,5° соединен с первым помехоподавляющим фильтром, подключенным к корпусу, и третьим конденсатором, подключенным к первому входу/выходу фазовращателя. Катод первого pin-диода разряда 22,5° через четвертый конденсатор соединен с катодом первого pin-диода разряда 45°, анод которого связан со вторым помехоподавляющим фильтром, подключенным к корпусу, и соединен с первым внешним развязанным плечом свернутого встречно-штыревого направленного ответвителя pin-диодного разряда 90°. Внутренние плечи встречно-штыревого направленного ответвителя разряда 90° высокоомными микрополосковыми шлейфами соединены с анодами четвертых pin-диодов. Катоды четвертых pin-диодов объединены и подключены к соответственному выходу устройства управления и через первые конденсаторы разряда 90° соединены с корпусом. Второе внешнее развязанное плечо встречно-штыревого направленного ответвителя разряда 90° подключено к третьему помехоподавляющему фильтру, который соединен с корпусом и подключен к первому входу/выходу разряда 180°, а второй вход/выход через пятый конденсатор подключен ко второму входу/выходу СВЧ фазовращателя. 2 ил.

Использование: для создания полосовых фильтров. Сущность изобретения заключается в том, что полосковый полосно-пропускающий фильтр содержит две параллельные диэлектрические подложки, подвешенные между экранами корпуса 2, на обе поверхности которых нанесены полосковые металлические проводники, электромагнитно связанные между собой, полосковые проводники, расположенные на второй подложке, ортогональны полосковым проводникам, расположенным на первой подложке, дополнительные прямоугольные полосковые проводники. Технический результат: обеспечение возможности уменьшения размеров полоскового полосно-пропускающего фильтра. 2 ил.

Наверх