Полосно-пропускающий фильтр Советский патент 1992 года по МПК H01P1/205 

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано при построении частотно-селективных устройств.

Известен полосно-пропускающий фильтр с непосредственными связями полуволновых резонаторов через торцовые емкости.

Недостатком такого фильтра является сложность практического выполнения малых зазоров между полуволновыми резонаторами и критичность АЧХ-фильтра к ширине этих зазоров.

Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является полосно- пропускающий фильтр, содержащий отрезок линии передачи, к которому параллельно подключены шлейфы на оди- нако.вых расстояниях один от другого.

Недостатком известного полосно-про- пускающего фильтра является наличие паразитных полос пропускания.

Цель изобретения -- устранение паразитных полос пропускания.

Поставленная цель достигается тем, что в полосно-пропускающем фильтре, содержащем отрезок линии передачи, к которому параллельно подключены шлейфы на одинаковых расстояниях один от другого, одни шлейфы выполнены короткозамкнутыми и с волновым сопротивлением, изменяющимся по определенному закону, а другие - разомкнутыми.

На фиг.1 показана конструкция полос- но-пропускающего фильтра

Полосно-пропускающий фильтр содержит отрезок линии передачи 1, к которому на одинаковых расстояниях друг от друга параллельно подключены шлейфы 2 и 3, причем шлейфы 2 выполнены короткозамкнутыми и с волновым сопротивлением, изменяющимся по определенному закону, а шлейфы 3 - разомкнутыми.

Полосно-пропускающий фильтр работает следующим образом

СВЧ-сигнал в полосе пропускания проходит через отрезок линии передачи 1, в

со С

х|

ел оэ

х|

hO

полосе заграждения отражается благодаря наличию шлейфов 2 и 3.

Эффект устранения паразитных полос пропускания в полосно-пропускающем фильтре достигается тем, что частоты после- довательного а)0(- 1,2,...) и параллельного Wpi резонансов двух разновидностей шлейфов носят взаимно противоположный характер и компенсируют друг друга, т.е. частоты о) oi одного шлейфа совпадают с ча- стотами Wpi другого шлейфа и наоборот. Причем взаимная компенсация имеет место для всех резонансных частот, кроме одной частоты последовательного резонанса Won короткозамкнутого шлейфа с изменяющим- ся по координате волновым сопротивлением, которая не совпадает с частотой параллельного резонанса Wpn разомкнутого шлейфа, а)Оп-со рп. В окрестности этих несовпадающих частот и расположена единственная полоса пропускания фильтра. Функция волнового сопротивления короткозамкнутого шлейфа W( т),т - текущая координата, отсчитываемая от точки подключения шлейфа к отрезку линии переда- чи, описывается выражением

W( т) W0 x

Л

1 + Jon tg w pn rtg won r

(1

w

рп

+ лpn tg м pn rtgwon т Won

где W0 - значение волнового сопротивления короткозамкнутого шлейфа в точке подключения его к отрезку линии передачи.

В приведенном выражении порядковый номер п собственных частот Won, Wpn может выбираться по собственному усмотрению, что позволяет смещать единственную полосу пропускания фильтра в область бо- лее низких или более высоких частот. Значению п 1 соответствует полоса пропускания на колебаниях вида АО /2, а значению п 2 - полоса пропускания на колебаниях 2 До /2 и т.д

На фиг. 2 приведены распределения частот последовательного и параллельного резонансов шлейфов.

На фиг. 2а показаны собственные частоты разомкнутого шлейфа, частотная ось пронормирована относительно значения а) 01 : о) 0) на фиг. 26-частоты , wpi короткозамкнутого шлейфа; на фиг, 2в - собственные частоты короткозамкнутого шлейфа с изменяющимся по координате волновым сопротивлением, у которого частота шо 1 отличается от ш Р1 разомкнутого шлейфа (в этом случае полоса пропускания фильтра соответствует колебаниям Ло/2); на фиг. 2г - частоты параллельного и последовательного резонансов короткозамкнутого нерегулярного шлейфа, у которого значение ш 02 отличается от ш Р2 разомкнутого шлейфа. Полоса пропускания фильтра с такими шлейфами соответствует колебаниям вида 2 Лэ/2.

Формула изобретения Полосно-пропускающий фильтр, содержащий отрезок линии передачи, к которому параллельно подключены шлейфы на одинаковых расстояниях один от другого, о т л и ч а. ю щ и и с я тем, что, с целью устранения паразитных полос пропускания, одни шлейфы выполнены корогкозамкнутыми и с волновым сопротивлением, изменяющимся по закону

W( т) W0 x 1 + pn Ttg Won г

a)

pn

1 +

tgw pn rtg Won r

где Wo - значение волнового сопротивления короткозамкнутого шлейфа в точке подключения его к отрезку линии передачи;

Won - частота последовательного резонанса короткозамкнутого шлейфа;

Wpn -частота параллельного резонанса разомкнутого шлейфа; п 1,2„..;

т - текущая координата короткозамкнутого шлейфа, начиная с точки его подключения к отрезку линии передачи; а другие шлейфы выполнены разомкнутыми.

Изобретение относится к частотно-селективным миниатюрным устройствам СВЧ. Цель - устранение паразитных полос пропускания. Полосно-пропускающий фильтр содержит отрезок 1 линии передачи, к которому параллельно подключены шлейфы 2, 3 на одинаковых расстояниях один от другого. Выполнение шлейфов 2 замкнутыми с заданным законом изменения волнового сопротивления, а шлейфов 3 разомкнутыми обеспечивает устранение паразитных полос пропускания благодаря совмещению частот полюсов и нулей, вносимых шлейфами 2, 3 на всех частотах, кроме рабочих. 2 ил

Фиг.1

XX СГХ- 0

WO/

-о-

;

topi -к-

ырг #-

Мог рг Ыоз Мрз оь Mpb

ч)Xо о «W

-гJ

02

ТW/7J

ctf

неа

0lt

#

л Ы0} -6--Hf

г . 2

W/7J

ctf

неа

0lt

0)

.

4t

л

-Xа)

о;

5

и)