×
10.09.2015
216.013.783c

МИКРОПОЛОСКОВЫЙ ДВУХПОЛОСНЫЙ ПОЛОСНО-ПРОПУСКАЮЩИЙ ФИЛЬТР

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к микрополосковому двухполосному полосно-пропускающему фильтру, предназначенному для частотной селекции сигналов на двух несущих частотах и используемому в технике сверхвысоких частот в селективных трактах приемных и передающих систем. Техническим результатом является более высокая технологичность за счет отсутствия емкости на крайних резонаторах. Для этого фильтр содержит диэлектрическую подложку (1), на одну сторону которой нанесено заземляемое основание (2), а на вторую сторону нанесены полосковые проводники, электромагнитно связанные между собой и расположенные в два параллельных друг другу ряда, причем проводники первого (3) и второго (5) рядов отличаются между собой длиной. Центральные проводники (4, 6) в каждом ряде отличаются длиной и шириной от проводников своего ряда, при этом длина отрезков крайних проводников (7), взаимодействующих с проводниками каждого ряда, различна. 3 ил.
Основные результаты: Микрополосковый двухполосный полосно-пропускающий фильтр, содержащий диэлектрическую подложку, на одну сторону которой нанесено заземляемое основание, а на вторую нанесены параллельные полосковые проводники, электромагнитно связанные между собой, отличающийся тем, что проводники расположены в два параллельных друг другу ряда, причем проводники первого и второго рядов отличаются между собой длиной, а центральные в каждом ряде отличаются длиной и шириной от проводников своего ряда, при этом длина отрезков крайних проводников, взаимодействующих с проводниками каждого ряда, различна.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот, предназначено для частотной селекции сигналов на двух несущих частотах и может быть использовано в селективных трактах приемных и передающих систем.

Известен микрополосковый двухполосный полосно-пропускающий фильтр, содержащий диэлектрическую подложку, одна сторона которой металлизирована и выполняет функцию заземляемого основания, а на вторую нанесены параллельные прямолинейные полосковые проводники со скачком ширины на центральном участке, являющиеся электромагнитно связанными микрополосковыми резонаторами со скачком волнового сопротивления (J.-T. Kuo, Т.-Н. Yeh, and С.-С. Yeh. Design of microstrip bandpass filters with a dual-passband response // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2005. V.53. №4. P.1331-1337).

В таком фильтре при формировании низкочастотной полосы пропускания используется первая мода колебаний в каждом резонаторе, а в формировании высокочастотной полосы пропускания - вторая мода колебаний. Требуемая разность центральных частот для двух полос пропускания регулируется величиной скачка ширины полоскового проводника на центральном участке резонатора. Увеличение ширины полоскового проводника на центральном участке резонатора приводит к сближению высокочастотной полосы пропускания с низкочастотной полосой пропускания, уменьшение ширины - к отдалению. Ширина низкочастотной и высокочастотной полос пропускания регулируется величиной зазора между полосковыми проводниками смежных резонаторов.

Недостатком описанного двухполосного полосно-пропускающего фильтра является то, что высокочастотная полоса пропускания далеко отстоит по частоте от низкочастотной полосы пропускания и не допускает сильного сближения. Это связано с тем, что разность между центральными частотами высокочастотной и низкочастотной полос пропускания фильтра определяется разностью частот второй и первой мод колебаний резонатора. Уменьшение этой разности требует неприемлемо большого скачка ширины полосковых проводников, при котором резко падает собственная добротность резонаторов и возбуждаются паразитные поперечные моды колебаний.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков является микрополосковый двухполосный полосно-пропускающий фильтр, содержащий диэлектрическую подложку, одна сторона которой металлизирована и выполняет функцию заземляемого основания, а на вторую нанесены параллельные прямолинейные полосковые проводники, являющиеся электромагнитно связанными микрополосковыми резонаторами (Патент РФ №2480866, H01P 1/203). Полосковый проводник каждого резонатора расщеплен продольной щелью с одного конца не более чем на половину своей длины, а проводники каждой смежной пары связанных резонаторов направлены в противоположные стороны и смещены один относительно другого в сторону нерасщепленных концов не более чем на длину нерасщепленного участка. В формировании двух полос пропускания фильтра от каждого резонатора используются первая четная и первая нечетная моды колебаний. При этом низкочастотную полосу пропусканию формируют четные моды резонаторов, а высокочастотную полосу - нечетные моды.

Недостатком описанного микрополоскового двухполосного полосно-пропускающего фильтра является его недостаточно высокая миниатюрность, что связано с использованием подложки с относительной невысокой диэлектрической проницаемостью εr=9.8, а также низкая технологичность, обусловленная наличием регулирующей емкости на наружных резонаторах, связанных с портами фильтра.

Задачей изобретения является повышение технологичности и миниатюрности микрополоскового двухполосного полосно-пропускающего фильтра.

Указанная задача достигается тем, что в микрополосковом двухполосном полосно-пропускающем фильтре, содержащем диэлектрическую подложку, на одну сторону которой нанесено заземляемое основание, а на вторую нанесены обладающие осевой симметрией протяженные параллельные полосковые проводники электромагнитно связанные друг с другом, согласно техническому решению проводники расположены в два параллельных друг другу ряда, причем проводники первого и второго рядов отличаются между собой длиной, а центральные в каждом ряде отличаются длиной и шириной от проводников своего ряда. При этом длина отрезков крайних проводников, взаимодействующих с проводниками каждого ряда, различна.

Техническим результатом изобретения является повышение технологичности и миниатюрности за счет заявляемого расположения проводников на подложке с высокой диэлектрической проницаемостью.

Изобретение поясняется чертежами: Фиг.1 - устройство заявляемого микрополоскового полосно-пропускающего фильтра, Фиг.2 и Фиг.3 - амплитудно-частотные характеристики (S21, S11) заявляемого двухполосного полосно-пропускающего фильтра при смежном и диагональном подключении тракта СВЧ к крайним проводникам соответственно.

Заявляемый микрополосковый двухполосный полосно-пропускающий фильтр (Фиг.1) содержит диэлектрическую подложку 7, на одну сторону которой нанесено заземляемое основание 2, а на вторую нанесены на некотором расстоянии друг от друга протяженные полосковые проводники (длина проводников в несколько раз превосходит их ширину), обладающие осевой симметрией: первый ряд внутренних (не имеющих подключения к тракту СВЧ) проводников, состоящий из двух идентичных по размерам проводников 3 и отличного от них по ширине и длине центрального проводника 4, второй ряд внутренних проводников, аналогично состоящий из двух идентичных по размерам проводников 5 и отличного от них по ширине и длине центрального проводника 6, также на эту сторону подложки нанесены параллельно вышеуказанным проводникам крайние, к которым подключается тракт СВЧ, узкие (по сравнению с проводниками в рядах) проводники 7.

Разберем принцип действия микрополоскового двухполосного полосно-пропускающего фильтра: проводники первого ряда 3 и 4 формируют первую рабочую низкочастотную полосу пропускания (Фиг.2, 3), размеры трех проводников подобраны так, что в этой полосе наблюдаются три резонанса. Проводники второго ряда 5 и 6 формируют вторую рабочую высокочастотную полосу пропускания, аналогично размеры этих трех проводников подобраны так, что в этой полосе также наблюдаются три резонанса.

Разберем основы проектирования микрополоскового двухполосного полосно-пропускающего фильтра: понижение и повышение центральных частот первой и второй рабочих полос пропускания в основном осуществляется увеличением и сокращением длин проводников в рядах. Раздвижка и сближение первой и второй рабочих полос пропускания в основном осуществляется увеличением и уменьшением разницы длин проводников рядов, а изменение зазора между ними позволяет регулировать их относительную ширину.

Улучшение таких селективных свойств, как прямоугольность склонов рабочих полос пропускания и увеличение подавления паразитной мощности в низкочастотной и высокочастотной полосах заграждения, осуществляется за счет роста числа N оптимально подобранных по размерам проводников в каждом ряду, при этом число резонансов в каждой рабочей полосе пропускания также возрастет до N. Простота их настройки обусловлена тем, что подстройка размеров проводника одного ряда существенно влияет на рабочую полосу пропускания, которую формирует этот ряд, и совсем незначительно влияет на другую рабочую полосу пропускания.

Пример выполнения: микрополосковый двухполосный полосно-пропускающий фильтр был изготовлен на стандартной подложке (48×30 мм2) из традиционного материала СВЧ техники (керамика ТБНС) толщиной 1 мм с относительной диэлектрической проницаемостью εr=80. Конструктивные параметры микрополоскового двухполосного полосно-пропускающего фильтра были следующими: длина и ширина крайних узких полосковых проводников (7), смещенных от нижнего края проводников 3 (вдоль линии осевой симметрии) на 9.1 мм: 22.1×0.9 мм соответственно. Длина и ширина проводников первого ряда 3: 22.3×6.3 мм соответственно, длина и ширина проводников второго ряда 5: 18.7×6.3 мм соответственно, зазор между проводниками первого и второго ряда - 2.1 мм. Длина и ширина центрального проводника первого ряда 4: 22.4×7.30 мм соответственно, длина и ширина центрального проводника второго ряда 6: 18.4×7.3 мм соответственно, зазор между проводниками - 2.3 мм.

Зазоры между крайними проводниками 7 и проводниками 3, 5 - 0.2 мм, между проводниками 3, 5 и проводниками 4, 6 - 3.0 мм. При этом площадь подложки, на которой расположены полосковые проводники, составила 43.1×28.1 мм2.

Амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) прямых и обратных потерь (потерь на прохождение S21 и на отражение S11) заявляемого микрополоскового двухполосного полосно-пропускающего фильтра, снятые в широкой полосе частот, показаны на Фиг.2 для смежного подключения тракта СВЧ к крайним проводникам (вход 1 - выход, на Фиг.1), на Фиг.3 для диагонального подключения тракта СВЧ к крайним проводникам (вход 2 - выход, на Фиг.1). При этом АЧХ практически идентичны, на них наблюдаются полюса затухания мощности, которые повышают прямоугольность рабочих полос пропускания и значительно подавляют паразитную мощность, особенно на низких частотах.

При смежном (диагональном) подключении тракта СВЧ к крайним проводникам микрополосковый двухполосный полосно-пропускающий фильтр имеет относительную ширину первой рабочей полосы пропускания Δƒ/ƒ0≈7.0% (Δƒ/ƒ0≈6.7%), измеренную по уровню 3 дБ от уровня минимальных потерь, которые составляли величину Lmin≈1.4 дБ (Lmin≈1.8 дБ) на центральной частоте первой полосы пропускания ƒ0≈0.80 ГГц, совпадающей для обоих случаев подключения тракта СВЧ. Относительная ширина второй рабочей полосы пропускания - Δƒ/ƒ0≈6.6% (Δƒ/ƒ0≈7.2%), также измеренная по уровню 3 дБ от уровня минимальных потерь, которые составляли величину Lmin≈1.7 дБ (Lmin≈1.9 дБ) на центральной частоте полосы пропускания ƒ1≈0.97 ГГц, также совпадающей для обоих случаев подключения тракта СВЧ.

Таким образом, заявляемое устройство имеет более высокую технологичность за счет отсутствия регулирующей емкости на крайних резонаторах, а также большую миниатюрность за счет использования подложки с высокой диэлектрической проницаемостью εr=80.

Микрополосковый двухполосный полосно-пропускающий фильтр, содержащий диэлектрическую подложку, на одну сторону которой нанесено заземляемое основание, а на вторую нанесены параллельные полосковые проводники, электромагнитно связанные между собой, отличающийся тем, что проводники расположены в два параллельных друг другу ряда, причем проводники первого и второго рядов отличаются между собой длиной, а центральные в каждом ряде отличаются длиной и шириной от проводников своего ряда, при этом длина отрезков крайних проводников, взаимодействующих с проводниками каждого ряда, различна.
МИКРОПОЛОСКОВЫЙ ДВУХПОЛОСНЫЙ ПОЛОСНО-ПРОПУСКАЮЩИЙ ФИЛЬТР
МИКРОПОЛОСКОВЫЙ ДВУХПОЛОСНЫЙ ПОЛОСНО-ПРОПУСКАЮЩИЙ ФИЛЬТР
МИКРОПОЛОСКОВЫЙ ДВУХПОЛОСНЫЙ ПОЛОСНО-ПРОПУСКАЮЩИЙ ФИЛЬТР
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 25.
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
27.04.2013
№216.012.3bca

Полосно-пропускающий фильтр

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и предназначено для частотной селекции сигналов. Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции и улучшение селективных свойств фильтра. Полосно-пропускающий фильтр, содержащий диэлектрическую подложку, на одну сторону...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480867
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
Показаны записи 1-10 из 69.
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