Микрополосковый режекторный фильтр Советский патент 1992 года по МПК H01P1/203 

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в частотно-селективных устройствах.

Цель изобретения - расширение полосы пропускания за счет устранения пара- зитных полос заграждения.

На чертеже показана конструкция мик- рополоскового режекторного фильтра.

Микрополосковый режекторный фильтр содержит диэлектрическую подлож- ку 1, на одной стороне которой нанесено заземляющее основание (не показано), а на другой -полосковый проводник 2, начало которого является входом 3, а конец - выхо- дом 4. Полосковый проводник 2 выполнен с шириной X, периодически изменяющейся по закону изменения волнового сопротивления неоднородной линии, соответствующей изменению вычета входного сопротивления на центральной частоте полосы заграждения. Число N периодов изме- нения волнового сопротивления полоскового проводника 2 равно номеру полюса на частотной оси, в котором произве- дено изменение вычета.

Микрополосковый режекторный фильтр работает следующим образом.

СВЧ-сигнал, поступающий на вход 3, проходит на выход 4 на всех частотах, кроме частот полосы заграждения. Полоса заграждения формируется благодаря конфигурации полоскового проводника 2, выбираемого из следующих соображений.

Известно, что отрезок однородной ли- нии, подключаемой к входу 3, обладает периодическим эквидистантным спектром, в котором чередующиеся между собой нули и полюса входного сопротивления расположены на одинаковом расстоянии на частот- ной оси, а вычеты во всех полосах одинаковы и равны

kfr) W°

t3

где W0 - волновое сопротивление;

т.з - время задержки данного отрезка линии.

При изменении хотя бы одного из этих трех параметров (положения полюса, нуля или величины вычета) однородная линия превращается в неоднородную, в которой волновое сопротивление W(r) становится функцией от координаты г.

Максимальное изменение частотной характеристики, например рабочего затуха- ния такого отрезка линии, наблюдается в области возмущения спектра.

Рассмотрим случай изменения вычета в одном из полюсов входного сопротивления полоскового проводника 2. Закон изменения волнового сопротивления путем простейших преобразований можно привести к виду

+ -3102 /

#п . о,., i 2

W(T) W(o){ W(o)

sin 2й)п г Y

где УП - резонансная частота (полюс) входного сопротивления, в котором меняется вычет;

2n величина изменения вычета.

Анализ этого выражения показывает, что волновое сопротивление линии с поло- сковым проводником 2 переменной ширины W( ) совершает колебания относительно волнового сопротивления W0 входа 3, причем амплитуда этих колебаний определяется величиной изменения вычета On и уменьшается с ростом т. Рассмотрим отрезок такой линии, вдоль длины которой укладывается целое число N длин волн W(r). Матрица холостого хода этого четырехполюсника имеет вид

g/Зр W0

z

Wocthpts +

Wc

, Wocthpts -shp ta affP

shpta . OS+1)(p2+)

где р j ш- комплексная частота;

a 2kft)lw°

t3

удвоенное значение

вычета входа 3;

о ®п

Н отношение величины изменения вычета к величине вычета входа 3.

При этом волновое сопротивление на входе 3 и выходе 4 одинаково и равно волновому сопротивлению входа 3:

W(o) W((ts) W0.

Благодаря наличию в эквивалентной схеме параллельных резонансных контуров, включенных последовательно, отрезок линии с полосковым проводником 2 имеет максимальное входное сопротивление на частоте изменения вычета шп,

Выражение для определения рабочего затухания имеет вид

0

5

L(gb) +

А

ре

pt3

2j32p2yhpt3

t308 + 1)(p2+ft)

1

t50S + 1)(P2+)2

Благодаря наличию полоскового проводника 2 переменной ширины устраняются паразитные всплески затухания.

Геометрические размеры микрополо- скового режекторного фильтра с учетом толщины диэлектрика ФАФ-4; еп 2,5) h 1 мм притп ЮГГц, ,/3 20, следующие, мм:

W 50,0; Х0 2,82; 0 0;

W 186,99; Xi 0,11; И 2,67;

W 26,31; Х2 6,83; г 7,95;

W 76,56; Хз 1,37; з 13,08;

W 36,34; Х4 4,47; Ц 18,29;

W 64,52; Xs 1,87; Is 23,44;

W - 40,43; Xe 3,86; le 28,62;

W 59,98; XT 2,12; I - 33,78;

W 42,64; Xs 3,58; Is 38,96;

W 57,60; Xg 2,26; Ig 44,12;

W 44,02; Хю 3,41; ho 49,3;

W 50,0; Xn 2,82; In 51,87.

Ф о p м у л а изобретения

Микррполосковый режекторный фильтр, содержащий диэлектрическую под0

5

0

ложку, на одной стороне которой нанесено заземляющее основание, а на другой - по- лосковый проводник, начало которого.является входом, а конец - выходом, отличающийся тем, что, с целью расширения полосы пропускания за счет устранения паразитных полос заграждения, полосковый проводник выполнен с шириной, периодически изменяющейся по закону изменения волнового сопротивления неоднородной линии, соответствующему изменению вычета входного сопротивления на центральной частоте полосы заграждения, а число периодов изменения волнового сопротивления полоскового проводника равно номеру полюса на частотной оси, в котором произведено изменение вычета.

Область использования - частотно-селективные устройства сверхвысоких частот. Цель изобретения - расширение полосы пропускания за счет устранения паразитных полос заграждения микрополоскового режекторного фильтра. Микрополосковый режекторный фильтр содержит диэлектрическую подложку 1, на одной стороне которой нанесено заземляющее основание, а на другой - полосковый проводник 2, ширина которого периодически изменяется по закону изменения волнового сопротивления неоднородной линии, соответствующему изменению вычета входного сопротивления на центральной частоте полосы заграждения. Благодаря использованию переменной ширины полоскового проводника 2 устраняются паразитные всплески затухания и расширяется полоса пропускания. 1 ил. (Л С