СВЧ-ФИЛЬТР Российский патент 1994 года по МПК H01P1/208 

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в аппаратуре различного назначения в качестве частотно-селективного элемента.

Известны СВЧ-фильтры на основе экранированных диэлектрических резонаторов (ДР). Такие фильтры имеют малые габариты и вес, однако спектр их колебаний слишком густой для ряда практических применений; экранированные ДР имеют сравнительно высокие потери вследствие небольшой собственной добротности материала диэлектрика и усложняющуюся технологию изготовления по мере продвижения в миллиметровый диапазон волн.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является СВЧ-фильтр, содержащий включенный между волноводами тракта и имеющий с ними равную высоту отрезок запредельного волновода с установленными в нем диэлектрическими вкладышами, полностью заполняющими поперечное сечение волновода, с резонансной длиной для низшего типа колебаний, подстраиваемые расположенными вблизи них металлическими винтами (см. Б.Ю.Капилевич. Волноводные диэлектрические фильтры, -М.: Связь, 1980, - 136 с.). Фильтр имеет густой спектр паразитных колебаний вследствие того, что на участке волновода с полным диэлектрическим заполнением распространяются несколько типов волн, возбуждаемых настроечными винтами.

Целью изобретения является расширение области заграждения вне рабочей полосы фильтра.

На чертеже приведено сечение пятизвенного фильтра. СВЧ-фильтр содержит волноводы тракта 1 и 2, состыкованные с отрезком запредельного волновода 3, в котором установлены диэлектрические вкладыши 4-8, выполненные в форме параллелепипедов резонансных размеров для низшего типа колебаний. Вкладыши 4-8 установлены так, что полностью заполняют сечение отрезка запредельного волновода 3 по высоте и частично по ширине. Подстроечные винты 9-13 расположены на боковой стенке отрезка запредельного волновода 3 в поперечных плоскостях, проходящих через центры диэлектрических вкладышей 4-8; подстроечные винты 9-13 электродинамически связанные с соответствующими им диэлектрическими вкладышами 4-8. Ширина запредельного волновода 3 и размеры диэлектрических вкладышей 4-8 обеспечивают совмещение критической частоты отрезка запредельного волновода 3 и ближайших резонансов.

Устройство работает следующим образом.

Высокочастотный сигнал, поступающий с входного волновода 1, возбуждает через запредельный участок 3 волноводно-диэлектрический резонатор 4, который связан с резонатором 5 и т.д. Резонатор 8 связан в свою очередь с выходным волноводом тракта 2. Каждый из резонаторов 4-8 настроен на рабочую частоту соответствующими подстроечными винтами 9-13.

Благодаря оптимальному выбору ширины запредельного волновода 3 и размеров диэлектрических вкладышей 4-8 расположения подстроечных винтов 9-13 фильтр имеет редкий спектр паразитных колебаний, частоты которых совмещены или располагаются выше критической частоты запредельного волновода.

Практически реализованы фильтры со следующими параметрами.

Для сантиметрового диапазона волн потери в полосе пропускания не более 1 дБ; отсутствуют паразитные полосы пропускания до утроенной рабочей частоты фильтра.

Для миллиметрового диапазона волн потери в полосе пропускания не более 1,5 дБ; отсутствуют паразитные колебания по крайней мере, до удвоенной рабочей частоты фильтра.

Технико-экономическая эффективность изобретения по сравнению с прототипом обусловлена расширением области заграждения, что повышает показатели качества СВЧ-фильтра, как частотно-селективного устройства.

Использование: в радиотехнической аппаратуре различного назначения в качестве частотно-селективного элемента. Сущность изобретения: между волноводами тракта 1, 13 установлен отрезок запредельного волновода 2. Вдоль оси отрезка запредельного волновода 2 размещены диэлектрические вкладыши 3 - 7 резонансных размеров, подстраиваемые металлическими винтами 8 - 12. На рабочей частоте фильтра диэлектрические вкладыши 3 - 7 образуют цепочку связанных резонаторов, ближайшие паразитные колебания которых совмещены критической частотой отрезка запредельного волновода 2 за счет выбора их размеров. 1 ил.

СВЧ-ФИЛЬТР, содержащий включенный между волноводами тракта и имеющий с ними равную высоту отрезок запредельного волновода, в котором установлены диэлектрические вкладыши в форме параллелепипедов резонансных размеров для низшего типа колебания, и подстроечные металлические винты, отличающийся тем, что, с целью расширения области заграждения, диэлектрические вкладыши выполнены полностью заполняющими сечение отрезка запредельного волновода по высоте и частично по ширине, а подстроечные металлические винты расположены на боковой стенке отрезка запредельного волновода в поперечных плоскостях, проходящих через центры диэлектрических вкладышей, причем ширина запредельного волновода и размеры диэлектрических вкладышей выбраны из условия совмещения критической частоты отрезка запредельного волновода и ближайших паразитных резонансов.