×
28.02.2020
220.018.06c9

Результат интеллектуальной деятельности: ВЫСОКОСЕЛЕКТИВНЫЙ ПОЛОСКОВЫЙ ФИЛЬТР ВЕРХНИХ ЧАСТОТ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к радиотехнике, в частности к технике сверхвысоких частот. Полосковый фильтр верхних частот, содержащий подвешенную в металлическом корпусе диэлектрическую подложку, на которой расположены нерегулярные полосковые проводники резонаторов, образованные соединением узких и широких отрезков полосковой линии, замкнутых концом узкого отрезка на экран, а на второй поверхности под широкими участками смежных резонаторов расположены дополнительные полосковые проводники, отличающийся тем, что фильтр выполнен с возможностью изменять частотное положение нулей коэффициента передачи за счет варьирования зазора между дополнительными проводниками при неизменных параметрах полосы пропускания. Технический результат - расширение полосы пропускания и увеличение селективности полоскового фильтра верхних частот. 2 ил.

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

Известен микрополосковый фильтр верхних частот [Патент РФ №2670366, МПК7 Н01Р 1/203, опубл. 22.10.2018, Бюл. №30], содержащий 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 такой конструкции улучшение частотно-селективных свойств микрополоскового фильтра верхних частот, в частности, повышение крутизны склона частотной характеристики, осуществляется только за счет наращивания числа полосковых проводников, состыкованных друг с другом в виде меандровой линии. Недостатками такого фильтра являются сравнительно большая площадь подложки и невысокая селективность, обусловленная отсутствием нулей коэффициента передачи вблизи склона полосы пропускания. Кроме того, протяженность полосы пропускания такого фильтра составляет немногим более двух октав.

Наиболее близким аналогом является фильтр верхних частот [W. Menzel, A. Balalem Quasi-Lumped Suspended Stripline Filters and Diplexers // IEEE Transactions on microwave theory and techniques, Vol. 53, No. 10, October 2005, P. 3230-3237 (Прототип)]. Фильтр содержит подвешенную в металлическом корпусе диэлектрическую подложку, на нижней и верхней стороне которой расположены нерегулярные полосковые проводники резонаторов, образованные соединением узких и широких отрезков полосковой линии и замкнутые на экран концом узкого отрезка. Широкие участки соседних нерегулярных проводников располагаются таким образом, чтобы их взаимная емкость обеспечивала необходимую величину связи для формирования полосы пропускания. По сравнению с первым аналогом такая конструкция фильтра верхних частот имеет меньшие размеры. Как и в первом аналоге, недостатками такой конструкции являются невысокая селективность, связанная с отсутствием близкорасположенных к полосе пропускания нулей коэффициента передачи, а также сравнительно неширокая полоса пропускания.

Техническим результатом изобретения является расширение полосы пропускания и увеличение селективности полоскового фильтра верхних частот.

Указанный технический результат достигается тем, что в заявляемом полосковом фильтре верхних частот, содержащем подвешенную в металлическом корпусе диэлектрическую подложку, на которой расположены нерегулярные полосковые проводники резонаторов, образованные соединением узких и широких отрезков полосковой линии, замкнутых концом узкого отрезка на экран, новым является то, что резонаторы расположены на одной поверхности подложки, а на второй ее поверхности под широкими участками смежных резонаторов расположены дополнительные полосковые проводники.

Отличие заявляемого устройства от наиболее близкого аналога заключается в том, что в полосковом фильтре верхних частот на обратной стороне подложки выполнены дополнительные полосковые проводники, которые расположены под широкими участками нерегулярных проводников смежных резонаторов на лицевой стороне подложки.

Сущность изобретения поясняется рисунками:

На фиг. 1а, б изображена топология проводников заявляемого фильтра верхних частот с лицевой (а) и обратной стороны подложки (б).

На фиг. 2а, б изображены рассчитанные амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) фильтра верхних частот заявляемой конструкции в узком (а) и широком (б) диапазонах частот.

Заявляемый полосковый фильтр верхних частот (фиг. 1а, б) содержит подвешенную в металлическом корпусе 1 диэлектрическую подложку 2, на лицевой стороне которой расположены нерегулярные полосковые проводники резонаторов, образованные соединением узких 3 и широких 4 отрезков полосковой линии, замкнутые концом узкого отрезка на экран. На обратной стороне подложки под широкими участками 4 смежных резонаторов расположены прямоугольные дополнительные полосковые проводники 5. Входная и выходная линии передачи 6 подключены к наружным дополнительным полосковым проводникам.

Заявляемый фильтр верхних частот работает следующим образом. Входная и выходная линии передачи 6 подключаются к наружным дополнительным полосковым проводникам 5, которые расположены под широкими участками 4 нерегулярных резонаторов, как показано на фиг. 1a, б. Длина области перекрытия дополнительных полосковых проводников 5 и широких участков 4 нерегулярных резонаторов определяется заданным минимальным уровнем отражений в полосе пропускания фильтра верхних частот. Сигналы, частоты которых попадают в полосу пропускания, проходят на выход фильтра с минимальными потерями, в то время как на частотах ниже полосы пропускания происходит отражение сигналов от входа устройства.

Заявляемый фильтр верхних частот состоит из квазисосредоточенных элементов, которые образованы узкими 3 (индуктивности) и широкими 4, 5 (емкости) отрезками полосковой линии передачи. В заявляемом фильтре верхних частот, в отличие от фильтра-прототипа, имеется дополнительная емкостная связь, образованная дополнительными полосковыми проводниками 5. При соответствующем выборе размеров этих полосковых элементов формируются нули коэффициента передачи вблизи края полосы пропускания, которые существенно повышают селективность фильтра верхних частот. Наряду с повышением селективности, предложенная конструкция фильтра верхних частот позволяет существенно увеличить протяженность полосы пропускания за счет лучшего согласования волновых сопротивлений элементов конструкции и портов.

На фиг. 1 представлен вариант конкретной реализации двухрезонаторного фильтра верхних частот заявляемой конструкции, а на фиг. 2 его рассчитанные амплитудно-частотные характеристики в узком (а) и широком (б) диапазонах частот, полученные с помощью программы электродинамического анализа 3D-моделей. Граничные частоты полосы пропускания фильтра по уровню - 3 дБ составляют fгр1 = 0.25 ГГц и fгр2 = 4.9 ГГц. Характеристики фильтра получены при следующих конструктивных параметрах: относительная диэлектрическая проницаемость подложки ε=9.8; толщина подложки 0.5 мм; расстояние от экранов до поверхности подложки 5 мм; ширина полосковых проводников узких участков резонаторов 0.125 мм при их длине 17.51 мм, длина широких участков 16.3 мм при их длине 7.25 мм. КСВН в полосе пропускания фильтров не более 1.2.

Видно, что заявляемый фильтр верхних частот имеет по сравнению с фильтром-прототипом существенно более высокую крутизну склона АЧХ, которая обеспечивается наличием двух нулей коэффициента передачи вблизи полосы пропускания. Важной особенностью заявляемого фильтра является возможность изменять частотное положение нулей коэффициента передачи при неизменных параметрах полосы пропускания путем варьирования зазора S (фиг. 1), что может быть полезным при настройке фильтра на заданные требования по селективности.

Еще одним важным преимуществом фильтра верхних частот заявляемой конструкции является широкая полоса пропускания (фиг. 2б). Так отношение граничных частот полосы пропускания фильтра составляет fгр2/fгр1 = 19.6, т.е. больше четырех октав, что значительно превосходит аналогичный показатель у известных аналогов.

Полосковый фильтр верхних частот, содержащий подвешенную в металлическом корпусе диэлектрическую подложку, на которой расположены нерегулярные полосковые проводники резонаторов, образованные соединением узких и широких отрезков полосковой линии, замкнутых концом узкого отрезка на экран, а на второй поверхности под широкими участками смежных резонаторов расположены дополнительные полосковые проводники, отличающийся тем, что фильтр выполнен с возможностью изменять частотное положение нулей коэффициента передачи за счет варьирования зазора между дополнительными проводниками при неизменных параметрах полосы пропускания.
ВЫСОКОСЕЛЕКТИВНЫЙ ПОЛОСКОВЫЙ ФИЛЬТР ВЕРХНИХ ЧАСТОТ
ВЫСОКОСЕЛЕКТИВНЫЙ ПОЛОСКОВЫЙ ФИЛЬТР ВЕРХНИХ ЧАСТОТ
ВЫСОКОСЕЛЕКТИВНЫЙ ПОЛОСКОВЫЙ ФИЛЬТР ВЕРХНИХ ЧАСТОТ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 111-120 из 324.
13.02.2018
№218.016.24cc

Защитное покрытие фундамента

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для защиты фундаментов от грунтовых вод. Защитное покрытие фундамента содержит наклеенный на защищаемую поверхность водонепроницаемый материал, состыкованный с помощью герметичных швов. В составе защитного покрытия использован...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642685
Дата охранного документа: 25.01.2018
10.05.2018
№218.016.41d1

Анкерная система крепления подпорной стенки

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении малоэтажных зданий и сооружений на слабых глинистых основаниях. Анкерная система крепления подпорной стенки содержит бетонную плиту (1), соединенный с ней анкерный тяж (3), расположенный в грунте и упертый в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649347
Дата охранного документа: 02.04.2018
10.05.2018
№218.016.41dd

Анкерное крепление подпорной стены

Изобретение относится к области строительства, а именно к возведению подпорной стены с анкерным креплением. Анкерное крепление подпорной стены содержит соединенный с подпорной стеной анкерный тяж, снабженный оголовком и анкерным элементом, расположенным с возможностью опирания на возведенную в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649356
Дата охранного документа: 02.04.2018
10.05.2018
№218.016.41ed

Ветрогенератор

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Ветрогенератор, содержащий установленное на валу ветроколесо с лопастями и электрогенератор, причем лопасти ветроколеса оснащены энергоизлучателями, примыкающими непосредственно к поверхностям лопастей, на которые действует подъемная сила при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649371
Дата охранного документа: 02.04.2018
10.05.2018
№218.016.420d

Пиролизная установка для утилизации нефтешламов

Изобретение относится к области переработки жидких отходов путем их пиролиза и может быть использовано для утилизации промышленных отходов органического происхождения. Технический результат заключается в повышении эффективности и производительности процесса пиролиза и достигается за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649357
Дата охранного документа: 02.04.2018
10.05.2018
№218.016.4224

Устройство для удаления снежно-ледяного наката с дорожных покрытий

Изобретение относится к оборудованию для очистки от снега и гололедных образований на дорогах, подъездных путях аэродромов и может быть использовано при строительстве и эксплуатации снежно-ледовых зимних дорог, при обустройстве нефтяных и газовых месторождений, строительстве, эксплуатации и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649342
Дата охранного документа: 02.04.2018
10.05.2018
№218.016.4226

Свайно-плитный фундамент

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении свайно-плитных фундаментов, воспринимающих горизонтальные усилия. Свайно-плитный фундамент включает установленные со дна котлована сваи, объединенные плитой ростверка. Он выполнен сборным с возможностью восприятия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649352
Дата охранного документа: 02.04.2018
10.05.2018
№218.016.4236

Мобильный комплекс биосорбционной очистки нефтезагрязненных грунтов

Изобретение относится к области биотехнологии ремедиации загрязненных земель и, в частности, может быть использовано для обезвреживания почвы, ликвидации аварийных разливов нефти, нефтепродуктов. Мобильный комплекс биосорбционной очистки нефтезагрязненных грунтов содержит загрузочную емкость...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649336
Дата охранного документа: 02.04.2018
10.05.2018
№218.016.43ae

Способ прогнозирования показателей термоокислительной стабильности смазочных материалов

Изобретение относится к технологии определения показателей термоокислительной стабильности смазочных материалов. Предложен способ прогнозирования показателей термоокислительной стабильности смазочных материалов, при котором испытывают пробу смазочного материала в присутствии воздуха с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649660
Дата охранного документа: 04.04.2018
10.05.2018
№218.016.44e9

Способ обслуживания электролизёра для производства алюминия с обожжёнными анодами

Предлагаемое изобретение относится к электролитическому производству алюминия в электролизерах с предварительно обожженными анодами и может быть использовано в период ввода электролизера в эксплуатацию и при выводе электролизера из эксплуатации. В способе производства алюминия с обожженными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649930
Дата охранного документа: 05.04.2018
Показаны записи 71-74 из 74.
16.05.2023
№223.018.626b

Свч фильтр

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот, в частности к фильтрам. СВЧ фильтр содержит диэлектрическую подложку, на одну сторону которой нанесено заземляемое основание, а на вторую - нанесены электромагнитно связанные полосковые проводники, состоящие из смещенных относительно друг...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002781040
Дата охранного документа: 04.10.2022
16.05.2023
№223.018.6287

Свч фильтр верхних частот

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и может быть использовано в селективных трактах приемных и передающих систем. СВЧ фильтр верхних частот содержит диэлектрическую подложку, одна поверхность которой полностью металлизирована и служит заземляемым основанием, а на другой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002785067
Дата охранного документа: 02.12.2022
05.06.2023
№223.018.770c

Двухчастотный облучатель зеркальной антенны

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и предназначено для излучения и приема электромагнитных волн в двух различных частотных диапазонах. Устройство может быть использовано в системах связи, радиолокации, радионавигации, различной измерительной и специальной радиоаппаратуре....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002777698
Дата охранного документа: 08.08.2022
19.06.2023
№223.018.81c3

Микрополосковый полосно-пропускающий фильтр

Микрополосковый полосно-пропускающий фильтр относится к области СВЧ-техники, в частности к фильтрам. Фильтр состоит из микрополоскового резонатора, который содержит диэлектрическую подложку, одна сторона которой металлизирована и выполняет функцию заземляемого основания, а на вторую нанесён...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002797166
Дата охранного документа: 31.05.2023
+ добавить свой РИД