×
23.10.2018
218.016.9529

МИКРОПОЛОСКОВЫЙ ФИЛЬТР ВЕРХНИХ ЧАСТОТ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и может быть использовано в селективных трактах приемных и передающих систем. Микрополосковый фильтр верхних частот содержит диэлектрическую подложку, одна поверхность которой полностью металлизирована и служит заземляемым основанием, а на другой поверхности расположен прямоугольный полосковый металлический проводник. Новым является то, что полосковый проводник, обладающий осевой симметрией, свернут в форме «шпильки» вдоль оси симметрии и соединен с заземляемым основанием через перпендикулярно состыкованный протяженный отрезок полоскового проводника. Техническим результатом изобретения является расширение относительной полосы пропускания микрополоскового фильтра верхних частот, а также улучшение его частотно-селективных свойств, в частности рост крутизны спада частотной характеристики, повышение технологичности изготовления и миниатюрности конструкции. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

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

Известен полосковый широкополосный фильтр верхних частот диапазона СВЧ (Полезная модель РФ №142052, Н01Р 1/205), выполненный на диэлектрической подложке, на нижнем основании которой нанесен экранный проводник и содержащий три последовательно включенных емкостных элемента, реализованных в виде тонкопленочных конденсаторов, и два параллельно включенных индуктивных элемента. Диэлектрическая подложка выполнена трехслойной, при этом на верхнем слое расположены входные и выходные микрополосковые подводящие линии, последовательно включенные емкостные элементы в виде тонкопленочных конденсаторов, параллельно включенные индуктивные элементы, реализованные в виде прямоугольных стековых спиралей, расположены на верхнем и втором внутреннем слое и соединены с экранным проводником на нижнем основании подложки через металлизированные отверстия. Частота среза полоскового широкополосного фильтра верхних частот диапазона СВЧ (Фиг. 3) - ƒc~1.2 ГГц.

Недостатком описанного полоскового широкополосного фильтра верхних частот диапазона СВЧ является использование в конструкции сосредоточенных элементов, что обуславливает его низкую технологичность, а также с ростом частоты среза фильтра их габариты уменьшаются настолько, что изготовление последних становится невозможным.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков является микрополосковый фильтр верхних частот (Полезная модель РФ №154063, Н01Р 1/203, Н01Р 1/205), содержащий диэлектрическую подложку, одна поверхность которой полностью металлизирована и служит заземляемым основанием, а на другой поверхности расположен прямоугольный полосковый металлический проводник, который одним своим широким краем соединен с экраном, а внешние линии передачи подключены к его узким краям с противоположных сторон.

Фильтр выполнен на подложке с диэлектрической проницаемостью ε=80 и толщиной 1 мм; подложка размещена в металлическом корпусе-экране, при этом высота верхней стенки экрана над поверхностью подложки составляет 5 мм. Внутренние размеры корпуса - 27×5×6 мм3. Частота среза микрополоскового фильтра верхних частот (Фиг. 4) ~ 2.6 ГГц, до частоты 7 ГГц на его амплитудно-частотной характеристике наблюдается полоса пропускания.

Недостатком описанного микрополоскового фильтра верхних частот является недостаточно широкая полоса пропускания, низкая технологичность и малая миниатюрность фильтра, вследствии использования в конструкции металлического корпуса-экрана. Также у такого фильтра нет возможностей для существенного наращивания крутизны спада частотной характеристики.

Задачей изобретения является расширение полосы пропускания микрополоскового фильтра верхних частот, улучшение его частотно-селективных свойств, а также уменьшение размеров и повышение технологичности изготовления конструкции.

Указанная задача достигается тем, что в микрополосковом фильтре верхних частот, содержащем диэлектрическую подложку, одна поверхность которой полностью металлизирована и служит заземляемым основанием, а на другой поверхности расположен полосковый металлический проводник, согласно техническому решению, отрезки полоскового проводника свернуты в форме «шпильки» вдоль оси симметрии и в центральной части соединены с заземляемым основанием, через перпендикулярно состыкованный протяженный отрезок полоскового проводника. В этом случае увеличивается взаимодействие между модами колебаний, что позволяет сформировать широкую полосу пропускания фильтра, используя семь резонансов конструкции. Улучшение частотно-селективных свойств микрополоскового фильтра верхних частот, а в частности рост крутизны спада частотной характеристики, осуществляется наращиванием числа n полосковых проводников, состыкованных друг с другом в виде меандровой линии, где n=2, 3, 4…, что также сопровождается увеличением числа резонансов, формирующих полосу пропускания фильтра на 2(n-1).

Техническим результатом изобретения является расширение полосы пропускания микрополоскового фильтра верхних частот, за счет заявляемого расположения на диэлектрической подложке полоскового проводника, а также улучшение его частотно-селективных свойств, в частности рост крутизны спада частотной характеристики, благодаря наращиванию числа n полосковых проводников, повышение миниатюрности и технологичности изготовления конструкции за счет отсутствия в ней металлического корпуса-экрана.

Изобретение поясняется чертежами: Фиг. 1 - устройство микрополоскового фильтра верхних частот, Фиг. 2 - его амплитудно-частотная характеристика (S21, S11) - Фиг. 3 - устройство микрополоскового фильтра верхних частот (n=3), Фиг. 4 - его амплитудно-частотная характеристика (S21, S11).

Заявляемый микрополосковый фильтр верхних частот (Фиг. 1), содержащей диэлектрическую подложку (1), одна поверхность которой полностью металлизирована и служит заземляемым основанием (2), а на другой поверхности расположен полосковый металлический проводник (3-5), отрезки полоскового проводника (3-4) свернуты в форме «шпильки» вдоль оси симметрии и в центральной части соединены с заземляемым основанием (2), через перпендикулярно состыкованный протяженный (длина в несколько раз больше, чем ширина) отрезок полоскового проводника (5). При этом отрезок (5) располагается снаружи свернутых отрезков (3, 4). На свободных концах отрезка полоскового проводника (3) расположены «вход» и «выход» фильтра.

В микрополосковом фильтре верхних частот (Фиг. 3) использовано три полосковых проводника (3-8), отрезки которых состыкованы друг с другом в виде меандровой линии.

Заявляемый фильтр заземлен на основание вместо используемого в прототипе металлического корпуса-экрана.

Разберем принцип действия микрополоскового фильтра верхних частот. Расположенные (Фиг. 1) на подложке (1) с высокой диэлектрической проницаемостью ε=80, свернутые в форме «шпильки» отрезки полоскового проводника (3-4) и отрезок полоскового проводника (5), при подаче на вход конструкции электромагнитного сигнала выполняют функцию микрополоскового резонатора. Длина отрезка (3) меньше примерно в два раза, чем длина отрезка (4). На амплитудно-частотной характеристике такого микрополоскового резонатора наблюдаются резонансы семи нижайших мод колебаний, которые формируют полосу пропускания. Выше по частоте располагаются несколько полюсов затухания, которые ограничивают полосу пропускания. При этом частота «нижайшего» полюса затухания определяет максимальную высокочастотную границу полосы пропускания фильтра верхних частот.

Варьируя длину и ширину отрезка полоскового проводника (5) можно корректировать собственные частоты микрополоскового резонатора, что позволяет настроить полосу пропускания заявляемого микрополоскового фильтра верхних частот с максимально допустимым уровнем потерь на отражение в ней S11≤-14 дБ.

Рост крутизны спада частотной характеристики заявляемой конструкции осуществляется дублированием n раз (n=2, 3, 4…) исходного полоскового проводника, состыкованного друг с другом в виде меандровой линии. Соответственно, число резонансов, формирующих полосу пропускания фильтра, увеличивается на 2(n-1). Так как длина и ширина добавляемых n внутренних полосковых проводников требует незначительной подстройки, в целом настройка фильтра отличается простотой даже при большом числе резонаторов.

Пример выполнения микрополоскового фильтра верхних частот (Фиг. 1). В конструкции была использована подложка размерами 5.46×5.14×1.00 мм3 из керамика ТБНС с диэлектрической проницаемостью ε=80. Отступы от краев подложки до отрезка полоскового проводника (3) равны толщине подложки h=1 мм. Частота среза (Фиг. 2) заявляемого фильтра ƒс=2 ГГц, что ниже, чем у прототипа, полоса пропускания фильтра, сформированная 7 резонансами, наблюдается на амплитудно-частотной характеристике до 8.6 ГГц, что протяженнее, чем у прототипа. При этом заявляемый фильтр занимает примерно в 29 раз меньший объем, чем фильтр-прототип. Конструктивные параметры фильтра, а в частности длина и ширина отрезков проводника (3), (4) и (5): 1.60×0.08 мм2, 3.46×0.40 мм2, 2.14×0.96 мм2, соответственно.

Пример выполнения микрополоскового фильтра верхних частот с числом полосковых проводников n=3 (Фиг. 3). В конструкции была использована подложка размерами 12.32×7.44×1.00 мм3 из керамика ТБНС с диэлектрической проницаемостью ε=80. Отступы от краев подложки до отрезка полоскового проводника (3) также равны толщине подложки h=1 мм. Частота среза (Фиг. 4) заявляемого фильтра ƒс=2 ГГц, что также ниже, чем у прототипа, полоса пропускания фильтра, сформированная 11 резонансами, наблюдается на амплитудно-частотной характеристике до 8.2 ГГц. При этом заявляемый фильтр занимает примерно в 9 раз меньший объем, чем фильтр-прототип. Конструктивные параметры фильтра, а в частности длина и ширина отрезков трех проводников - (3): 1.80×0.08 мм2, (4): 3.64×0.39 мм2, (5): 2.33×0.72 мм2, (6): 1.98×0.29 мм2, (7): 3.62×0.40 мм, (8): 2.34×0.66 мм. При этом увеличение числа полосковых проводников n сопровождается существенным наращиванием крутизны спада частотной характеристики фильтра.

Таким образом, заявляемый микрополосковый фильтр верхних частот обладает более широкой относительной полосой пропускания, лучшими частотно-селективными свойствами, за счет возможности наращивания в конструкции числа полосковых проводников n, а также большей миниатюрностью и технологичностью изготовления, за счет отсутствия у него металлического корпуса-экрана.


МИКРОПОЛОСКОВЫЙ ФИЛЬТР ВЕРХНИХ ЧАСТОТ
МИКРОПОЛОСКОВЫЙ ФИЛЬТР ВЕРХНИХ ЧАСТОТ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 21-30 of 61 items.
16.01.2019
№219.016.aff0

Микрополосковый фильтр нижних частот

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677103
Дата охранного документа: 15.01.2019
16.01.2019
№219.016.b03e

Узел сочленения стержней пространственной конструкции и способ его изготовления

Изобретение относится к узлу сочленения стержней пространственной конструкции. Техническим результатом является увеличение прочности конструкции во всех направлениях при увеличении удельной жесткости, снижение коэффициента линейного теплового расширения и материалоемкости изготовления....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677200
Дата охранного документа: 15.01.2019
01.05.2019
№219.017.47d9

Способ защиты от низовых пожаров

Способ защиты от низовых пожаров относится к области противопожарных мероприятий, а именно к профилактике возникновения и распространения низовых пожаров. Способ заключается в создании противопожарных заслонов, путем обработки растительного покрова и поверхности растущих деревьев на высоту до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002686506
Дата охранного документа: 29.04.2019
31.05.2019
№219.017.712a

Размалывающая гарнитура

Размалывающая гарнитура содержит роторный 1 и статорный 2 диски. На рабочих поверхностях дисков 1 и 2 равномерно распределены криволинейные ножевые выступы 3. Шаг между режущими кромками ножевых выступов 3, их толщина и ширина межножевых канавок 4 от входной окружной кромки диска до выходной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689609
Дата охранного документа: 28.05.2019
31.05.2019
№219.017.717a

Клеевая композиция

Изобретение относится к клеевой промышленности и может быть использовано для гибких соединений резины, кожи, кожзаменителей, термоэластопластов, текстильных материалов. Клеевая композиция содержит компоненты при следующем соотношении: бутадиен-стирольный термоэластопласт радиального строения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689577
Дата охранного документа: 28.05.2019
31.05.2019
№219.017.717e

Клеевая композиция на основе бутадиен-нитрильного каучука

Изобретение относится к клеевой промышленности и может быть использовано для гибких соединений резины, кожи, кожзаменителей, текстильных материалов. Клеевая композиция содержит компоненты при следующем соотношении, мас.ч.: бутадиен-нитрильный каучук (100), фенолформальдегидная смола (10-20),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689583
Дата охранного документа: 28.05.2019
01.06.2019
№219.017.71cc

Способ строительства участка технологической лесовозной дороги

Изобретение относится к области строительства технологических дорог лесного комплекса. Способ включает укладку дренажного слоя в две вырытые траншеи, по длине равные длине участка технологической лесовозной дороги, причем дренажный слой выполнен из нижнего и верхнего поперечных настилов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689963
Дата охранного документа: 29.05.2019
04.06.2019
№219.017.739e

Технологическая лесовозная дорога

Изобретение относится к области строительства технологических дорог лесного комплекса. Технологическая лесовозная дорога состоит из земляной основы, на которую на всю ширину и длину участка технологической лесовозной дороги уложен деревянный настил в виде гибкого основания, стянутого канатом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690243
Дата охранного документа: 31.05.2019
19.06.2019
№219.017.83f9

Магнитокумулятивный витковый генератор быстронарастающих импульсов тока

Изобретение относится к импульсной взрывной технике, к взрывным источникам многоразового действия, которые могут быть использованы в энергетической и другой технике. Технический результат заключается в создании виткового генератора импульсного тока, работающего в импульсном или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691626
Дата охранного документа: 17.06.2019
19.07.2019
№219.017.b641

N, n-бис(4-нитрозофенил)гексан-1,6-диамин

Изобретение относится к области органической химии, а именно к N,N-бис(4-нитрозофенил)гексан-1,6-диамину указанной ниже общей формулы, где n=6. Предложенное соединение может найти применение как структурирующий (вулканизующий) агент и одновременно стабилизирующий модификатор (антиоксидант) в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002694841
Дата охранного документа: 17.07.2019
Showing 21-30 of 68 items.
26.08.2017
№217.015.e2db

Способ измерения напряженности электрического поля

Способ измерения напряженности электрического поля относится к измерительной технике и может использоваться для исследования электрических полей земной атмосферы и космического пространства. Способ измерения напряженности электрического поля, основанный на том, что в датчике напряженности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626065
Дата охранного документа: 21.07.2017
26.08.2017
№217.015.e408

Широкополосный полосковый фильтр

Изобретение относятся к технике сверхвысоких частот и предназначено для частотной селекции сигналов. Фильтр, содержащий диэлектрическую подложку, на одну сторону которой нанесены короткозамкнутые с одного конца полосковые проводники, а на вторую сторону нанесены короткозамкнутые с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626224
Дата охранного документа: 24.07.2017
20.01.2018
№218.016.1d86

Полосковый резонатор

Изобретение относится к технике высоких и сверхвысоких частот и предназначено для создания частотно-селективных устройств. Полосковый резонатор содержит две диэлектрические подложки, подвешенные между экранами корпуса, на обе поверхности которых нанесены полосковые металлические проводники,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640968
Дата охранного документа: 12.01.2018
04.04.2018
№218.016.30bb

Микрополосковый широкополосный фильтр

Изобретение относится к СВЧ-радиотехнике, в частности к фильтрам. Микрополосковый широкополосный фильтр содержит диэлектрическую подложку, на одну сторону которой нанесено заземляемое основание, а на вторую - полосковые проводники, электромагнитно связанные между собой. Узкие и широкие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644976
Дата охранного документа: 15.02.2018
14.06.2018
№218.016.61d3

Полосно-пропускающий свч фильтр

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657311
Дата охранного документа: 13.06.2018
01.07.2018
№218.016.69a9

Миниатюрный полосковый фильтр

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к микрополосковым фильтрам. Фильтр содержит подвешенную между экранами диэлектрическую подложку, на одну сторону которой нанесены короткозамкнутые на экран с одного края подложки полосковые проводники резонаторов, а на вторую сторону подложки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002659321
Дата охранного документа: 29.06.2018
21.11.2018
№218.016.9f8e

Полосно-пропускающий фильтр

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002672821
Дата охранного документа: 19.11.2018
19.12.2018
№218.016.a8a0

Микрополосковый широкополосный полосно-пропускающий фильтр

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675206
Дата охранного документа: 17.12.2018
16.01.2019
№219.016.aff0

Микрополосковый фильтр нижних частот

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677103
Дата охранного документа: 15.01.2019
07.02.2019
№219.016.b7e4

Сверхширокополосное поглощающее покрытие

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и предназначено для уменьшения радиолокационной заметности объектов военной техники, например летательных аппаратов. Сверхширокополосное поглощающее покрытие содержит диэлектрические слои, на поверхности которых нанесена двумерно-периодическая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678937
Дата охранного документа: 04.02.2019
+ добавить свой РИД