Сверхвысокочастотный фильтр

 

О П И С А Н И Е 936107

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.09.80 (21) 2980952/18-09 (5l)M. Кл.

Н 01 P 1/205 с присоединением заявки №

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет (53) УДК 621.372 (088.8) ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.06.82. Бюллетень ¹22

Дата опубликования описания 15.06.82

А. В. Кисляковский, С. Н, Кущ и Ф. М. Репа (72) Авторы изобретения

Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой

Октябрьской социалистической революции (71) Заявитель (54) СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ФИЛЬТР

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиотехнической ап. паратуре для фильтрации сигналов.

Известен сверхвысокочастотный фильтр, содержащий входной и выходной элементы связи и отрезок запредельного волновода, вдоль продольной оси которого посередине одной из стенок установлены резонансные штыри, между которыми, по обе стороны симметрично относительно продольной оси, установлены индуктивные диафрагмы, выполненные в виде стержней, параллельных разонансным штырям (11

Однако известный фильтр не обеспечивает требуемое изменение полосы пропускания.

Цель изобретения — расширение пределов управления полосой пропускания при компенсации ухода резонансной частоты..

Цель достигается тем, что в сверхвысокочастотном фильтре, содержащем входной и вы20 ходной элементы связи и отрезок запредельного волновода, в котором установлены резонансные штыри и индуктивные диафрагмы, выполненные в виде стержней, к каждой индуктивной диафрагме подключены полупроводниковый элемент и емкостная диафрагма, при этом полупроводниковый элемент включен между концом стержня и стенкой отрезка запредельного волновода, а емкостная диафрагма выполнена в виде полого проводящего цилиндра, установленного коаксиально по лупроводниковому элементу.

На фиг. 1 изображен сверхвысокочастотный . фильтр, разрез; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1.

Сверхвысокочастотный фильтр содержит входной и выходной элементы связи 1 и 2 и отрезок 3 запредельного волновода, вдоль продольной оси которого установлены резонансные штыри 4, между которыми по обе стороны симметрично относительно продольной оси установлены индуктивные диафрагмы, выполненные в виде стержней 5. Между концом каждого из стержней 5 и стенкой отрезка 3 запредельного волновода включен полупроводниковый элемент 6, например р-i — n-диод, а емкостные диафрагмы выполнены в виде полого проводящего цилиндра 7, установ936107.асиного коаксиально полупроводниковому эле менту.

Сверхвысокочастотный фильтр работает следующим образом.

Электромагнитная связь между . резонансными штырями 4 осуществляется за счет поля отрезка 3 запредельного волновода.При введении между резонансными штырями 4 индуктивных диафрагм происходит резкое уменьШение связи Между резонансными штырями 4 g, и уменьшение полосы пропускания сверхвысокочастотного фильтра.

Включением в зазор между концом стержня

5 и стенкой отрезка 3 запредельного волновода полупроводникового элемента 6, который в выключенном состоянии имеет большое соГ противление и экранирован от непосредствен-. ного воздействия сверхвысокочастотного поля полым проводящим цилиндром 7, обеспечивается большая прямоугольность амплитудночастотной характеристики сверхвысокочастотного фильтра.

При подключении к полупроводниковому элементу 6 управляющего напряжения его сопротивление резко падает, связь между резонансными штырями уменьшается и сужается полоса пропускания фильтра. Величина уменьшения полосы пропускания определяется положением, диаметром и количеством индуктивных диафрагм.

Высота полых проводящих цилиндров 7, образующих емкостные диафрагмы, составляет

0,15 — 0,25 высоты отрезка 3 запредельного волновода. Размеры этих диафрагм частично определяют начальную рабочую полосу пропус35 кания фильтра, а их собственная емкость позволяет компенсировать уход частоты настройки фильтра прн изменении полосы пропускания.

Смежные диафрагмы расположены на пря е мых,касательных к образующим штырей 4 и проходящих под углом р (30 — 60 ) к продольной оси отрезка 3 запредельного волновода.

Изменяя угол р, добиваются различного у меньше ни я полосы . пропуск ания на к а жду ю пару диафрагм. Большим величинам угла у о (60 ) соответствуют меньшие значения уменьщения полосы нр< лускания сверкнысокочаст ного фильтра. Подключение управляющего напряжения к диафрагмам в различном порядке позволяет обеспечить изменение полосы пропускания фильтра по заданному закону.

Экономическая эффективность от применения предо агаемого устройства, например, в бортовом оборудовании летательных аппаратов заключается в уменьшении веса (на один фильтрующий элемент с подобными электрическими характеристиками) на 30 — 35%, а объема на 45 — 50%.

Применение высококачественных волноводных фильтров с быстрой перестройкой полосы пропускания позволяет, проводить обработку сигнала непосредственно на сверхвысокой частоте, в связи с чем исключается необходимость перехода на промежуточные частоты, повышается надежность и дополнительно снижается вес аппаратуры.

Формула изобретения

Сверхвысокочастотный фильтр, содержащий входной и выходной элементы связи и отрезок запредельного волновода, вдоль продольной оси которого посередине одной из стенок установлены резонасные штыри, между которыми, по обе стороны симметрично относительно продольной оси, установлены индуктивные диафрагмы, выполненные в виде стрежней, параллельных резонасным штырям, о т л н ч аю шийся тем, что, с целью расширения пределов управления полосой пропускания при компенсации ухода резонасной частоты, к каждой индуктивной диафрагме подключены полупроводниковый элемент и емкостная диафрагма, при этом полупроводниковый элемент включен между концом стержня и стенкой отрезка запредельного волновода, а емкостная диафрагма выполнена в виде полого проводящего цилиндра, установленного коаксиально полупроводниковому элементу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании N 1354974, кл. Н 01 P 1/20, опублик. 1974 (прототип).

Составитель Н. Болдырева

Техред С. Мигунова

Корректор Л. Бокшан

Редактор Т. Веселова

Подписное

Заказ 4231/60

Тираж 630

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", >. Ужгород. ул. Проектная, 4