ПОЛОСОВОЙ ФИЛЬТР СВЧ Советский патент 1968 года по МПК H01P1/20 

ill

Существующие конструкции полосовых фильтров СВЧ не обладают достаточно широкой полосой заграждения, ооределяемой расстоянием на частоте между рабочей и ложной полосами пропускания. Одной из причин возникновения ложных полос пропускания являются кратные резонаисы звеньев фильтра (объемных резонаторов или же резонансных диафрагм). Наиболее узкими -полосы заграждения оказываются, когда звенья фильтра выполнены в виде объемных резонаторов, по продольному размеру кратных половине средней длины волны рабочего диапазона (Яср - в линии -передачи), « обладают дисперсией.

Известны объемные резонаторы с разреженным снектром кратных резона1нсов, что достигается сущесъвенныМ укорочением длин резонаторов по сравнению с - Аср путем ввода

емкостных диафрагм с большой проводимостью в (Ореднюю по длине часть резонатора. Однако и при таком выполнении звеньев не будет достигнуто разрежения спектра ложных полос пропускания всего фильтра, если звенья соединяются через четвертьволновые отрезки ЛИНИИ передачи.

существенно короче, чемКср- При таком

выборе соединительных линий достигается смещение в стор:ону высших частот точек, где электрические длины соединительных отрезков оказываются кратными 180°, причем середина полосы заграждения будет отвечать

условию / Азагр, ГДе загр - ДЛИНа ВОЛНЫ

в линии передачи, соответствующей середине полосы заграждения.

Для предотвращения паразитной связи по высшим типам волн минимальная длииа соединительных отрезков выбирается равной расстоянию, на котором напряжение реактивной (запредельной) волны типа Изо затухает достаточно сильно, например, не менее чем :В е раз (8,7 дб). Как показывает опыт, минимально допустимые длины составляют 0,1 Аср Для упрощения конструкции предлагаемый фильтр выполняется по известной icxeMe с одинаковыми резонансными ко1нтура ми и с выравнивающими контурами на входе и выходе, имеющими вдвое меньшую добротность, чем

у средних контуров. Контуры представляют собой резонаторы с разрелсенным спектром.

элктрИческой длины соединительных отрезков между резонатора,ми в предположении нулевой протяженности последних может быть рассчитано по формуле

(«)

Wig

1 +

L(d6) -

где

а cosif) - sini|3

Р COS1|) - 51Пг|5

Ln -полином Чебышева II рода, п-го

порядка,

Р -проводимость (резонатора. Пульсации в полосе пропускания фильтра . оп|ределяются поведением функции Un , причем к границам интервала пульсащии возрастают. Однако если при выбрать звенья так, чтобы величина р обращалась В нуль вблизи нижней границы полосы пропускания, то величина р будет обращаться в нуль вблизи верхней лраницы. Тем самым .пульсации существенно сглаживаются. Дополнительное сглаживание пульсаций обеспечивают выравнивающие «оятуры фильтра.

Пульсации в пределах рабочей полосы пропускания расчетной и экспериментальной характеристик 9-звенного волноводного фильтра, выполненного по предлагаемой конструкции, при длинах соединительных отрезков 0,056 Яср

не превышают 1 дб. Затухание такого фильтра на частоте, соответствующей ложной полосе пропускания фильтра с той же селективностью, но выполненного с четвертьволновыми связями, составило 60 дб, причем первый фильт р.,был короче, второго в 4,7 раза.

Таким образом, дополнительным преимуществом фильтра, выполненного по предлагаемой конструкций, -является при равных селективностях сопоставляемых фильтров малый продольный размер.

Благодаря перечисленным преимуществам предлагаемый фильтр может найти широкое применение в технике СВЧ.

Предмет изобретения

Полосовой фильтр СВЧ, выполненный в виде цепочки резонаторов с разреженным

спектром, соединенных между собой отрезками линий передачи, отличающийся тем, что, с целью смещения второй и последующих полос пропускания в сторону высоких частот, все соединительные отрезки линий передачи

между резонаторааш фильтра выполнены длиной, меньшей четверти рабочей длины волны в линии передачи, я выбираются из условия

загр

0,1

/

где ЯСР и Азагр -длина волны в линии передачи в середине рабочей полосы пропускания и щ Середине полосы заграждения.