×
14.06.2018
218.016.61d3

ПОЛОСНО-ПРОПУСКАЮЩИЙ СВЧ ФИЛЬТР

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Полосно-пропускающий СВЧ фильтр относится к технике сверхвысоких частот и может быть использован в селективных трактах приемных и передающих систем. Фильтр содержит диэлектрическую подложку (1), на одну сторону которой нанесено заземляемое основание (2), а на вторую - нанесены полосковые проводники (2-19) трех электромагнитно связанных резонаторов. Новым является то, что соединенные последовательно узкие и широкие прямоугольные полосковые проводники, заземленные на основание со стороны свободного конца входного (выходного) полоскового проводника, трижды свернуты в форме нерегулярного меандра. Также фильтр отличается тем, что полосковые проводники свернуты p раз в форме нерегулярного меандра, где р=5, 7, 9, …, и содержит n электромагнитно связанных резонаторов, где n=4, 5, 6, … . Техническим результатом заявленного решения является улучшение частотно-селективных свойств полосно-пропускающего СВЧ фильтра. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и может быть использовано в селективных трактах приемных и передающих систем.

Известен микрополосковый полосно-пропускающий фильтр (Патент РФ №2227350, Н01Р 1/203), содержащий диэлектрическую подложку, на одну сторону которой нанесено заземляемое металлизированное основание, а на вторую сторону нанесены полосковые проводники двух П-образных резонаторов, причем одна из сторон каждого из П-образных резонаторов размещена между сторонами другого П-образного резонатора и дополнительно связана с другой его стороной, при этом проводник каждого из упомянутых резонаторов в средней его части соединен с заземляемым основанием отрезком полосковой линии. В полосе пропускания фильтра возбуждаются связанные колебания на резонансных частотах двух мод колебаний каждого резонатора, энергия которых благодаря электромагнитному взаимодействию передается на «выход». В результате полоса пропускания фильтра формируется четырьмя резонансами. Благодаря замыканию проводника резонатора на «землю» увеличивается затухание в обеих полосах заграждения, а вторая паразитная полоса пропускания сдвигается вверх по частоте более чем на октаву.

Недостатком описанного микрополоскового полосно-пропускающего фильтра, состоящего из пары резонаторов, является слабое подавление мощности на частотах полос заграждения, а также сравнительно узкая высокочастотная полоса заграждения.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков является трехрезонаторный полосно-пропускающий фильтр (Патент РФ №2480867, Н01Р 1/203, Фиг. 6), содержащий диэлектрическую подложку, на одну сторону которой нанесено заземляемое металлизированное основание, а на вторую сторону нанесен полосковый проводник, частично расщепленный продольной щелью с одного конца, в фильтре используются двухмодовые микрополосковые резонаторы, связанные между собой электромагнитно. Данный фильтр различается взаимной ориентацией соседних резонаторов. Паразитная полоса пропускания фильтра располагается приблизительно на удвоенной частоте основной полосы пропускания.

К недостаткам прототипа относятся слабое подавление мощности на частотах полос заграждения, а также сравнительно узкая высокочастотная полоса заграждения.

Техническим результатом изобретения является улучшение частотно-селективных свойств полосно-пропускающего сверхвысокочастотного (СВЧ) фильтра.

Технический результат достигается благодаря тому, что в полосно-пропускающем СВЧ фильтре, содержащем диэлектрическую подложку, на одну сторону которой нанесено заземляемое металлизированное основание, а на вторую сторону нанесены полосковые проводники трех электромагнитно связанных микрополосковых резонаторов, согласно техническому решению, соединенные последовательно узкие и широкие прямоугольные полосковые проводники, заземленные на основание со стороны свободного конца входного (выходного) полоскового проводника, трижды свернуты в форме нерегулярного меандра.

А также тем, что полосковые проводники свернуты р раз в форме нерегулярного меандра, где р=5, 7, 9, … .

А также тем, что полосно-пропускающий СВЧ фильтр содержит n электромагнитно связанных резонаторов, где n=4, 5, 6, … .

Изобретение поясняется чертежами: Фиг.1 - пример выполнения трехрезонаторного полосно-пропускающего СВЧ фильтра с трижды свернутыми в форме нерегулярного меандра полосковыми проводниками. Фиг. 2 - измеренные амплитудно-частотные характеристики (S21, S11) изготовленного трехрезонаторного СВЧ фильтра.

Полосно-пропускающий СВЧ фильтр (Фиг.1) содержит диэлектрическую подложку 1, на одну сторону которой нанесено заземляемое металлизированное основание, а на вторую - нанесены полосковые проводники 2-19, все вместе они образуют микрополосковые линии, которые являются одним из типов линий передачи. Отрезки микрополосковых линий обладают собственными частотами колебаний и представляют собой микрополосковые резонаторы. Так соединенные друг с другом полосковые проводники 2-10, расположенные на диэлектрической подложке с заземляемым металлизированным основанием, являются многомодовым резонатором (первым и третьим) заявляемого фильтра. Аналогично, соединенные друг с другом полосковые проводники 11-19, расположенные на этой же диэлектрической подложке с заземляемым металлизированным основанием, являются вторым многомодовым резонатором в фильтре.

В первом (третьем) резонаторе узкие прямоугольные полосковые проводники 2, 4, 5, 7, 8, 10 и широкие прямоугольные полосковые проводники 3, 6, 9 последовательно соединенные друг с другом в следующем порядке: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 в форме трижды (р=3) свернутого нерегулярного меандра. При этом полосковые проводники 2-7 соединены друг с другом в форме дважды (р=2) свернутого нерегулярного меандра. А полосковые проводники 2-4 в форме одиночно (р=1) свернутого меандра, т.е. в форме шпильки.

Во втором резонаторе, аналогично, узкие прямоугольные полосковые проводники 11, 13, 14, 16, 17, 19 и широкие прямоугольные полосковые проводники 12, 15, 18 последовательно соединены друг с другом в следующем порядке: 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 в форме трижды свернутого нерегулярного меандра. Аналогично, полосковые проводники 11-16 соединены друг с другом в форме дважды свернутого нерегулярного меандра. А полосковые проводники 11-13 в форме одиночно свернутого меандра.

Число сворачиваний полосковых проводников p в форме нерегулярного меандра несложно увеличить, добавляя в каждом резонаторе фильтра к уже имеющимся проводникам по три последовательно соединенных полосковых проводника. При этом по частотно-селективным свойствам фильтры с четным числом сворачиваний полосковых проводников p=2, 4, 6… существенно уступают, в частности по ширине высокочастотной полосы заграждения, фильтрам с использованием нечетного числа сворачиванийр=3, 5, 7, … . Число резонаторов n в фильтре наращивается дублированием центрального резонатора.

Полосковые проводники 2, 6, 10, 11, 15, 19 фильтра заземлены на металлизированное основание со стороны свободного конца входного (выходного) полоскового проводника 2. При этом все полосковые проводники трехрезонаторного фильтра обладают осевой симметрией, а расположенные в ряд, сонаправленно друг другу, либо встречно-направленно, резонаторы электромагнитно связаны друг с другом.

Принцип действия полосно-пропускающего СВЧ фильтра заключается в следующем. Сигнал подается на входной полосковый проводник 2 (Фиг. 1, вход). В первом (третьем) резонаторе соединенные между собой и заземленные на металлизированное основание полосковые проводники 2-6, а также проводники 6-10, расположенные на диэлектрической подложке с заземляемым металлизированным основанием, можно представить как пару полуволновых резонаторов, причем нижайшая мода колебаний и первого и второго участвует в формировании полосы пропускания фильтра, поэтому, по сути, такой резонатор - многомодовый, а точнее двухмодовый. Второй резонатор аналогично является двухмодовым, всего резонаторов в СВЧ фильтре три, поэтому его полосу пропускания формируют шесть резонансов (Фиг. 2, вставка). Сигнал снимается с выходного полоскового проводника 2 (Фиг. 1, выход).

Улучшение таких частотно-селективных свойств фильтра как крутизна склонов полосы пропускания и подавление мощности на частотах низкочастотной и высокочастотной полос заграждения, достигается как за счет наращивания числа n резонаторов (n=4, 5, 6, …), так и за счет увеличения числа p сворачиваний (р=5, 7, 9, …) полосковых проводников в форме нерегулярного меандра, что пропорционально увеличивает количество резонансов от каждого резонатора, участвующих в формировании рабочей полосы пропускания.

Расширение высокочастотной полосы заграждения полосно-пропускающего СВЧ фильтра (Фиг. 2) обусловлено большим скачком волновых сопротивлений отрезков микрополосковых линий. А усилению подавления мощности на частотах низкочастотной и высокочастотной полос заграждения способствуют расположенные на амплитудно-частотной характеристике (Фиг. 2) многочисленные полюса затухания СВЧ мощности. Происхождение полюсов затухания связано с тем, что на этих частотах емкостное и индуктивное взаимодействие резонаторов взаимно компенсируют друг друга.

Пример выполнения: фильтр был изготовлен на подложке из традиционного материала СВЧ техники (материал - поликор) толщиной 1 мм с диэлектрической проницаемостью ε≈9.8. Длина и ширина полосковых проводников фильтра в мм: (2) - 13.40×0.70, (3) - 9.60×7.70, (4, 5) - 3.25×1.00, (6) - 6.90×5.90, (7, 8) - 3.30×0.90, (9) - 9.50×7.60, (10) - 13.50×0.90, (11, 19) - 13.70×1.00, (12, 18) - 9.20×7.10, (13, 14, 16, 17) - 3.40×0.50, (15) - 6.90×6.00. Зазоры между резонаторами - 0.60 мм. Площадь подложки, с учетом отступа 0.50 мм от трех ее краев до проводников, составила 60.00×23.50 мм2.

Амплитудно-частотные характеристики прямых и обратных потерь (потерь на прохождение S21 и на отражение S11) заявляемого полосно-пропускающего СВЧ фильтра, снятые в широкой и узкой (на вставке) полосе частот, показаны на Фиг. 2. Фильтр имеет относительную ширину полосы пропускания Δƒ/ƒ0≈17%, измеренную по уровню -3 дБ от уровня минимальных потерь, которые составляли величину Lmin≈1.4 дБ на центральной частоте полосы пропускания ƒ0≈0.94 ГГц. Ширина расширенной высокочастотной полосы заграждения ~3ƒ0 с подавлением мощности на ее частотах не менее 50 дБ.

Преимуществами такого СВЧ фильтра являются наблюдаемые как на частотах низкочастотной, так и на частотах высокочастотной полосы заграждения многочисленные полюса затухания мощности, которые значительно усиливают подавление СВЧ мощности, и тем самым улучшают частотно-селективные свойства фильтра.

Таким образом, заявляемый полосно-пропускающий СВЧ фильтр с улучшенными частотно-селективными свойствами имеет более сильное подавление мощности на частотах низкочастотной и расширенной высокочастотной полос заграждения.


ПОЛОСНО-ПРОПУСКАЮЩИЙ СВЧ ФИЛЬТР
ПОЛОСНО-ПРОПУСКАЮЩИЙ СВЧ ФИЛЬТР
ПОЛОСНО-ПРОПУСКАЮЩИЙ СВЧ ФИЛЬТР
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-9 of 9 items.
26.08.2017
№217.015.de5e

Способ сортировки порубочных остатков

Изобретение относится к лесной отрасли и предназначено для сортировки порубочных остатков при проведении лесозаготовок. Способ включает визуальное определение древесной породы и вида порубочного остатка. Осуществляют захват порубочных остатков 6 определенной породы для разделения их на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624738
Дата охранного документа: 06.07.2017
26.08.2017
№217.015.decf

Дисковая пила

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к пилам. Дисковая пила содержит режущий диск с зубьями. В зубьях пилы размещены пластины. На поверхности диска выполнены две высокочастотные прорези с тремя полуволнами с одинаковой амплитудой. Высокочастотные прорези...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624924
Дата охранного документа: 11.07.2017
26.08.2017
№217.015.e16a

Электрический имитатор солнечной батареи

Изобретение может быть использовано при проведении автономных и комплексных испытаний систем электропитания космических аппаратов. Электрический имитатор солнечной батареи содержит источник питания (1), в положительную шину которого включен импульсный регулирующий элемент (ИРЭ) (2), к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625624
Дата охранного документа: 17.07.2017
29.12.2017
№217.015.f744

Крепление для сегментов антенного рефлектора

Изобретение относится к антенной технике, в частности к разборным антенным рефлекторам, и может быть использовано при разработке конструкций прецизионных разборных антенных рефлекторов из полимерных композиционных материалов. Заявленное крепление для сегментов антенного рефлектора включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639271
Дата охранного документа: 20.12.2017
10.05.2018
№218.016.4118

Композиция для получения древесно-волокнистых плит с пониженной пожароопасностью

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к композициям для получения древесно-волокнистых плит с пониженной пожарной опасностью. Композизия включает древесно-волокнистую массу, парафин и осадитель, серную кислоту. Композизия дополнительно содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649149
Дата охранного документа: 30.03.2018
10.05.2018
№218.016.4133

Размалывающая гарнитура для дисковой мельницы

Изобретение относится к размалывающей гарнитуре для дисковой мельницы и может найти применение при размоле различных волокнистых материалов. Размалывающая гарнитура содержит роторный и статорный диски, рабочая поверхность которых разделена промежуточными канавками на секторы. Канавки выполнены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649145
Дата охранного документа: 30.03.2018
10.05.2018
№218.016.4158

Размалывающая гарнитура для дисковой мельницы

Изобретение относится к размалывающей гарнитуре для дисковой мельницы и может быть использовано при размоле различных волокнистых материалов в виде волокнистых суспензий с концентрацией 1-2%. Размалывающая гарнитура содержит два сопряженных ножевых кольцевых диска статора и ротора, снабженных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649013
Дата охранного документа: 29.03.2018
10.05.2018
№218.016.4341

Стенд для испытания карданных передач

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для испытания карданных передач. Устройство состоит из установленных на основной раме электродвигателя, технологической передачи в виде механической коробки переключения передач, присоединенной к входному валу испытываемой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649601
Дата охранного документа: 04.04.2018
10.05.2018
№218.016.4d7f

Размольная гарнитура дисковой мельницы

Изобретение относится к размольной гарнитуре дисковой мельницы и может быть использовано для получения полуфабрикатов растительного происхождения. Размольная гарнитура содержит роторный и статорный диски, рабочие поверхности которых разделены на секторы. Секторы снабжены параллельными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002652177
Дата охранного документа: 25.04.2018
Showing 1-10 of 68 items.
20.02.2013
№216.012.288c

Микрополосковый полосно-пропускающий фильтр

Микрополосковый полосно-пропускающий фильтр относится к технике сверхвысоких частот и может быть использован в селективных трактах приемных и передающих систем. Достигаемый технический результат-повышение технологичности изготовления, а также улучшение его селективных свойств. Микрополосковый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475900
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.04.2013
№216.012.3bc9

Микрополосковый двухполосный полосно-пропускающий фильтр

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и предназначено для частотной селекции сигналов на двух несущих частотах. Техническим результатом является улучшение селективных свойств двухполосного полосно-пропускающего фильтра за счет возможности расположения двух полос пропускания на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480866
Дата охранного документа: 27.04.2013
20.07.2013
№216.012.5840

Микрополосковый диплексер

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и предназначено для объединения или разделения сигналов на двух несущих частотах. Технический результат - повышение частотно-селективных свойств диплексера за счет как угодно близкого расположения по частоте полосы пропускания низкочастотного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488200
Дата охранного документа: 20.07.2013
20.01.2014
№216.012.9903

Микрополосковый широкополосный полосно-пропускающий фильтр

Изобретение относятся к технике сверхвысоких частот и предназначено для частотной селекции сигналов. Технический результат заключается в расширении высокочастотной полосы заграждения полосно-пропускающего микрополоскового фильтра и уменьшении его размеров. Микрополосковый фильтр содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504870
Дата охранного документа: 20.01.2014
20.04.2014
№216.012.bb78

Полосковый фильтр с широкой полосой заграждения

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот. Технический результат - увеличение протяженности полосы заграждения фильтра и уровня затухания в ней. Полосковый фильтр с широкой полосой заграждения, содержащий подвешенную между экранами диэлектрическую пластину, на обе поверхности которой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513720
Дата охранного документа: 20.04.2014
10.05.2014
№216.012.c28f

Управляемый фазовращатель

Управляемый фазовращатель относится к технике высоких и сверхвысоких частот и может использоваться для управления фазой сигналов в антенных решетках и системах передачи информации. Достигаемый технический результат - упрощение конструкции. Управляемый фазовращатель содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515556
Дата охранного документа: 10.05.2014
10.09.2014
№216.012.f375

Полосно-пропускающий свч фильтр

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и может использоваться в селективных трактах приемных и передающих систем. Технический результат - увеличение уровня подавления в полосах заграждения. Полосно-пропускающий СВЧ фильтр, содержащий полосковые резонаторы на подвешенной подложке,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528148
Дата охранного документа: 10.09.2014
20.12.2014
№216.013.1234

Датчик слабых высокочастотных магнитных полей

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой датчик слабых высокочастотных магнитных полей и может применяться в первую очередь в магнитометрии. Датчик содержит диэлектрическую подложку, на верхней стороне которой нанесены полосковые проводники двух микрополосковых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536083
Дата охранного документа: 20.12.2014
10.01.2015
№216.013.19fa

Оптический многослойный полосно-пропускающий фильтр

Фильтр может быть использован в оптических устройствах связи и спектрометрах комбинационного рассеяния света. Фильтр содержит симметричную конструкцию из чередующихся диэлектрических слоев с высоким и низким показателем преломления, образующую систему однослойных резонаторов, разделенных один...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538078
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.03.2015
№216.013.30b1

Микрополосковый широкополосный полосно-пропускающий фильтр

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и может быть использовано в селективных трактах приемных и передающих систем. Достигаемый технический результат - расширение полосы рабочих частот и улучшение селективных свойств. Микрополосковый широкополосный полосно-пропускающий Фильтр...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543933
Дата охранного документа: 10.03.2015
+ добавить свой РИД