Сверхвысокочастотный полосно-пропускающий фильтр Советский патент 1979 года по МПК H01P1/20 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в супергетеродинных приемниках сверхвысоких частот (СЕЧ), многоканальных радиоприемных линиях и других СВЧ-устройствах. Известен сверхвысокочастотный полосно-пропускающий фильтр, содержащий отрезок волновода с установленными в нем емкостными неоднородностя ми 1 . Однако такой фильтр имеет пологие фронты полосы пропускания. Цель изобретения - повышение крутизны амп.литудно-частотной характеристики ... Для этого в сверхвысокочастотном полосно-пропускающем-фильтре, содержащем отрезок волновода с установлен ными в нем емкостными неоднородностя ми, на входе и выходе отрезка волновода размещены преобразователи типов волн, например, в виде металлических штырей, а отрезок волновода выполнен запредельным для волны высшего типа На фи,г. 1 приведена конструкция предложенного сверхвысокочастотного полосно-пропускающего фильтра; на фиг. 2 - его амплитудно-частотная характеристика . Сверхвысокочастотный п&посно-пропускающий фильтр содержит отрезок волновода 1, емкостные неоднородности 2, преобразователи типов волн в виде металлических штырей 3. Работа предложенного фильтра основана на передаче электромагнитной энергии из входной линии передачи в выходную как за счет связи через проходной резонатор на высшем типе вол,ны, так и за счет реактивной связи по основному типу волны. Реактивная связь по основному типу волны существует вследствие-того, что отрезок волновода 1; на котором собран фильтр, незапредельный, а емкостные неоднородности 2/ образующие фильтр, пропускают часть энергии волны основного типа. В связи с различной зависимостью фазы колебаний от частоты для описанных двух путей прохождения электромагнитной энергии через рассматриваемый фильтр (вблизи резонанса имеет место резкая зависимость фазы от частоты) на амплитудно-частотной характеристике фильтра есть частоты (по обе стоОНЫ от резонанса), где эти два коебания оказываются в противофаэе с авными амплитудами, при этом на этих астотах образуются полюсы затухания;

В предложенном фильтре на преобразователях типов волн (металлических тырях 3) возникает больщое число ысших типов волн, но все они, кроме одного, рабочего, образуют ближние поля металлических штырей 3 и входят в реактивность последних по отношению к основному и рабочему высшему типу, поэтому потери в полосе пропускания фильтра практически не увеличиваются.

Глубина погружения металлических штырей регулируется (металлические штыри в виде винтов), следовательно, регулируется фаза колебаний, возбужлаемых металлическим штырем, благодаря чему возможна регулировка формы амплитудно-частотной характеристики фильтра, настройка полюсов затухания на требуемые частоты, формирование одного или двух полюсов затухания.

Амплитудно-частотная характеристика, снятая экспериментально для однорезонаторного фильтра предложенной конструкции, приведена на фиг. 2. Сравнение этой амплитудно-частотной характеристики с амплитудно-частотной характеристикой обычного однорезонаторнрго запредельного волноводного фильтра показывает, что крутизна фронтов полосы пропускания у предложенного фильтра выше. В случае настройки в предложенном фильтре полюса затухания на частоту зеркального канала или частоту помехи возможно получение значительно большого отношения сигнал/помеха.

Предложенный фильтр обладает малыми габаритами, так как длина фильтра соответствует длине запредельных фильтров и меньше, чем у обычных волноводных, особенно если фильтр многорезонаторный. Частотная характеристика такого фильтра имеет вид, требуемый для ряда СВЧ-устройств, поэтому предложенный фильтр может найти применение в малогабаритной СВЧ-аппаратуре.

Формула изобретения

Сверхвысокочастотный полосно-пропускающий фильтр, содержащий отрезок волновода с установленными в нем емкостными неоднородностями, отличающийся тем, что, с целью повышения крутизны амплитудно-частотной характеристики, на входе и выходе отрезка волновода размещены преобразователи типов волн, выполненные, например, в виде металлических штырей, а отрезок волновода выполнен запредельным для волны высшего типа.

Источники информации, принятые во виимание при экспертизе

1. Кириллов Л.Г. и Двоскина Ю.И. ,СВЧ-устройства на запредельных волноводах .-Зарубежная радиотехника, 1974, 3, с. 102 (прототип).

11

«,5

10

30

10 0,72 0.7f 0,7К 0.78 0,80 фиг. 2 .« 0,9f JL/jiKp