Перестраиваемый гребенчатый фильтр Советский патент 1993 года по МПК H01P1/205 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в аппаратуре подвижных радиорелейных линий связи/а именно в антенных дуплексных фильтрах приемника и передатчика СВЧ-диапазона.

Известны перестраиваемые полосно- пропускающие антенные фильтры СВЧ-диапазона, содержащие гребенчатую структуру, настраивающиеся на рабочую частоту с помощью конденсаторов переменной емкости. Для антенных фильтров-дуплексеров, обеспечивающих ра ббту приемопередающей аппаратуры с постоянным дуплексным разносом по частоте, для обеспечения дуплексной развязки полоса пропускания и затухание в полосе заграждения должны оставаться постоянными при перестройке фильтров.

Электрическая длина резонаторов гребенчатого фильтра на средней частоте диапазона должна составлять 52,885°. При этом в октав ном диапазоне частот полоса пропускания изменяется не более чем на 20%. Узкополосные гребенчатые фильтры частот метрового и дециметрового диапазонов, содержащие на входе и выходе связи в виде звена всёзаграждающего фильтра, становятся громоздкими. Поэтому для связи с генератором и нагрузкой используется высокоомная линия из тонкой проволоки. Известные фильтры с высокоомными спиральными линиями связи на входе и выходе выбраны в качестве прототипа.

Недостатком известныхустройсте является значительное изменение полосы про- пускания и, соответственно, затухания в полосе заграждения при перестройке фильтра в диапазоне частот, что определяется частотной зависимостью инвертора проводимости высокоомной линии связи оконечного резонатора фильтра с генератором (нагрузкой).

ln,rH-1 Ys esc &S,

где YS, в$- проводимость линии связи и ее электрическая длина.. Для реализации полосы пропускания, малоизменяющейся в диапазоне частот (аналогично (1)), инвертор входной проводимости должен иметь зависимость от частоты, близкую к частотной зависимости инвертора проводимости между резонаторами:

hc.,k+i слдвг

где Yk,k+i, Or - проводимость и электрическая длина резонаторов и области связи между ними.

Целью изобретение является обеспечение постоянства ширины полосы пропускания и затухания в полосе заграждения при частотной перестройке.

Указанная цель достигается тем, что для связи оконечных резонаторов с генератором (нагрузкой) используется высокоомная линия связи, включенная в параллель с конструктивным конденсатором, механически закрепленных на крайнем резонаторе фильтра. При этом на частоте параллельного ре0 зонатора fs этой цепи инвертор проводимости комбинированной связи крайнего резонатора с нагрузкой генератором (нагрузкой) равен 0: -сое

5ln,n+1 I п.п + 1 ,

где ft) - круговая частота;

С - емкость конструктивного конденсатора.

Если расположить эту частоту fs вблизи

0 частоты fV, на которой инвертор проводимости связи между резонаторами также равен О, можно обеспечить близкие частотные зависимости инверторов проводимости. 1п,п+1 и lk.k+1.

5 На фиг. 1,2 изображен совмещенный со статором конденсатора переменной емкости стержень резонатора 1, на котором закреплены высокоомная линия - спираль 2 и конструктивный конденсатор 3. Одна из

0 двух выделенных на фиг. 1 прямоугольником, а на фиг. 2 - утолщенными линиями, металлизированных поверхностей конденсатора 3 соединена проволокой 4с контактной шиной 5. С этой же шиной 5

5 соединяется один конец спирали, соединенный с металлическим лепестком 6, который через конструктивный конденсатор 3 прижимается винтом 7 к стержню 1. При этом вторая металлизированная поверхность

0 конструктивного конденсатора 3 контактирует со стержнем 1, а через винт 7 и лепесток б - со спиралью 2. Соединенные в параллель спираль 2 и конструктивный конденсатор 3 через контактную шину 5 приср5 единяются к центральному выводу СВЧ-разъема 8. При этом все элементы за- . креплены в корпусе фильтра 9.

На фиг. 2 показано соединение двух крайних резонаторов дуплексера с одним

0 СВЧ-разьемрм, через который осуществляется подключение к антенне.

Устройство работает следующим образом. Передаваемый сигнал проходит через фильтр от крайнего стержня резонатора 1 к

5 СВЧ-разъему 8 через параллельно соединенные высокоомную линию - спираль 2 и конструктивный конденсатор 3. При работе фильтров в составе дуплексера принимаемый сигнал передается от антенного СВЧ- разъема к крайнему резонатору второго

фильтра через аналогичную цепь. В рабочем диапазоне частот параллельно соединенные спираль 2 и конденсатор 3 обладают эквивалентной реактивностью индуктивного вида, а частота параллельного резонанса этой цепи близка к частоте, на которой электрическая длина стержня крайнего резонатора равна четверти длины волны, вследствие чего при перестройке обеспечивается расчетное значение нагруженной до- бротности крайних резонаторов, при котором полоса пропускания и затухание в полосе заграждения остаются постоянными.

Взаимное ра ссргла сующее воздейст- виё двух узкопЬлоСных фильтров дуплексе- ра можно учитывать при их настройке, поскольку входное сопротивление одного фильтра, расстроенного относительно частоты настройки другого фильтра, определя- ет ся эквивалентной реактивностью цепи

связи, которая имеет только индуктивный характер, а по модулю превышает волновое сопротивление подключаемых кабелей не менее двух раз.

Формула изобретения

Перестраиваемый гребенчатый фильтр, содержащий резонаторы, электромагнитно связанные между собой, и конденсаторы переменной емкости для частотной перестройки резонаторов, при этом к одному из крайних резонаторов подключен элемент связи в виде высокоомного проводника, отличающийся тем, что, с целью обеспечения постоянства ширины полосы пропускания и затухания в полосе заграждения при частотной перестройке, параллельно высркоомному проводнику включен введенный конденсатор, закрепленный на крайнем резонаторе.

Использование: в аппаратуре подвижных радиорелейных линий связи, в антенных дуплексных фильтрах приемника и передатчика. Сущность изобретения: фильтр содержит резонаторы 1, электромагнитно связанные между собой, и конденса- - торы 3 переменной емкости. К одному из крайних резонаторов 1 подключены параллельно соединенные высокоомный проводник 2 и конденсатор 3. 2 ил.