×
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 211-220 из 324.
14.08.2019
№219.017.bf71

Анодный блок алюминиевого электролизера

Изобретение относится к анодному блоку алюминиевых электролизеров. Анодный блок алюминиевого электролизера выполнен с расположенными на его нижней рабочей поверхности каналами, для этого в подошве анода размещены изготовленные из алюминиевого прутка алюминиевые решетки, расположенные под...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002697149
Дата охранного документа: 12.08.2019
14.08.2019
№219.017.bf72

Способ полунепрерывного литья слитков из алюминиевых сплавов

Изобретение относится к полунепрерывному литью слитков из алюминиевых сплавов. Расплавленный металл подают в водоохлаждаемый кристаллизатор (1) скольжения и частично погружают в расплавленный металл в кристаллизаторе инертное по отношению к расплавленному металлу теплоотводящее устройство (4)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002697144
Дата охранного документа: 12.08.2019
14.08.2019
№219.017.bf7b

Сплав белого цвета на основе золота 585 пробы

Изобретение относится к области металлургии сплавов на основе золота, предназначенных для изготовления ювелирных изделий и имеющих белый цвет. Сплав белого цвета на основе золота 585 пробы содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: золото - 58,5-59,0; палладий - 7,5-10,0; медь -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002697142
Дата охранного документа: 12.08.2019
14.08.2019
№219.017.bf87

Способ окисления углерода, содержащегося в электролите алюминиевого электролизера

Изобретение относится к способу окисления углерода электролита алюминиевого электролизера. Способ включает подачу воздуха в электролит, при этом подают отработанный сжатый осушенный воздух от пневмоцилиндра привода штока загрузочного устройства дозирования сырья алюминиевого электролизера в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002697141
Дата охранного документа: 12.08.2019
15.08.2019
№219.017.bff3

Устройство для пофазной компенсации реактивной мощности

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для снижения потерь электрической энергии в трехфазных четырехпроводных сетях низкого напряжения с неравномерной и/или несимметричной нагрузкой и увеличения пропускной способности данных сетей. Технический результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002697259
Дата охранного документа: 13.08.2019
23.08.2019
№219.017.c2d9

Драга

Изобретение относится к горной технике, а именно к устройству для разработки россыпных месторождений полезных ископаемых дражным способом. Технический результат заключается в предотвращении разубоживания золотоносных песков. Драга включает дражную бочку, галечный лоток, расположенный под...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002697983
Дата охранного документа: 21.08.2019
02.10.2019
№219.017.cb8e

Вакуумный ковш для выливки жидкого металла

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при выливке алюминия из электролизеров, транспортировки в литейное отделение и заливки его в миксер. Вакуумный ковш содержит металлический корпус (4), футерованный огнеупорным материалом, грузоподъемную траверсу (3), съемную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002701613
Дата охранного документа: 30.09.2019
02.10.2019
№219.017.cec1

Лабораторная установка для исследований анодных процессов алюминиевого электролизера

Изобретение относится к лабораторной установке для исследований анодных процессов алюминиевого электролизера. Установка содержит шахтную электропечь, две электролизные ячейки с исследуемым электролитом, помещенные в стальную реторту с графитовым порошком, представляющие собой графитовые тигли с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700904
Дата охранного документа: 23.09.2019
03.10.2019
№219.017.d198

Тренажер глазомерного определения пространственного положения забуриваемых шпуров

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения пространственного положения взрывных шпуров. Тренажер глазомерного определения пространственного положения забуриваемых шпуров содержит имитатор буровой машины, включающий буровой молоток с буровой штангой. Штанга выполнена...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002701763
Дата охранного документа: 01.10.2019
04.10.2019
№219.017.d1fc

Устройство для очистки сточных вод асимметричным током

Изобретение может быть использовано в металлургической и машиностроительной областях промышленности при электрохимической очистке сточных вод. Устройство для очистки сточных вод асимметричным током содержит электролизер (3), управляемый источник питания электролизера (1), формирующий прямой и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002701938
Дата охранного документа: 02.10.2019
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