Полосовой фильтр на запредельномВОлНОВОдЕ Советский патент 1981 года по МПК H01P1/20 

1 Изобретение относится к технике СВЧ и может использоваться в радио.релейной связи, радиоастрономии, радиоэлектронике и радиоиэмерениях. Известен полосовой фильтр на запредельном волноводе, содержащий резонаторы, входной и выходной отреэки линии передачи, связанные с соответствующими резонаторами элементами связи 1,. Однако известный полосовый фильтр имеет большие габариты и сложную конструкцию. Цель изобретения - уменьшение .габаритов и упрощение конструкции. Указанная цель достигается тем, что. в полосовом фильтре на запредель ном волноводе, содержащем резонаторы входной и выходной отрезки линии передачи, связанные с соответствующими резонаторами элементами связи, каждый входной и выходной отрезок линии передачи выполнен в виде токонесущего проводника, размещенного на диэлектрической подложке с заземляющим основанием, введенной в соответствующий резонатор на глубину,рав ную высоте резонатора ,при этом зазем ляющее основание расположено в плоск сти одной из широких стенок резонато ра,а каждый элемент связи выполнен в виде металлического стержня, расположенного перпендикулярно плоскости диэлектрической подложки и соединяющего конец токонесущего проводника, с другой широкой стенкой резонатора. На фиг. 1 изображен предлагаемый фильтр, разрез; на фиг. 2 - его ча-гстотная характеристика. Полосовой фильтр содержит резонаторы 1, входной и выходной отрезки линии 2 передачи, элементы 3 связи. Каждый входной и выходной отрезок линии 2 передачи выполнен в виде токонесущего проводника 4, размещенного на диэлектрической подложке 5 с заземляющим основанием 6, расположенным в плоскости одной из широких стенок, например стенки 7 резонатора 1 . На фиг. 1 обозначены также, другая широкая стенка 8 резонатора 1, диэлектрические слои 9, полностью заполняющие поперечное сечение запредельного волновода. В койструкции перехода от линии 2 передачи к резонатору 1 элемент 3 связи, выполненньй в виде металлиеского стержня,образует-петлю связи. Создаваемое им магнитное поле возбуждает запредельную волноводнодиэлектрическую структуру на входе фильтра. Кроме того, реактивность, вносимая элементом 3 связи, участвует в реализаций резонансных характеристик запредельной волноводнодизлектрической структуры. Поэтому коэффициент стоячей волны напряжения (КСВН) перехода в полосе пропускания фильтра хороший.

Вне полосы пропускания фильтра линия 2 передачи, замкнутая элементом 3 связи, оказывается рассогласованной. Как в полосе пропускания, так и вне ее излучение от элемента 3 связи в сторону возбуждающей линии 2 передачи не происходит, так- как отрезок волновода между элементом 3 связи и входом линии 2 передачи яв-. ляется запредельным.

Пример реализации предлагаемого полосового фильтра выполняется на запредельном прямоугольном волноводе сечением 11 х 5,5 мм. Диэлектрические слои толщиной 2 -мм каждый изготовляют из поликора (,-б) . Длина волновода между входным и выходным отрезками линии передачи равна 34 мм Расстояние между диэлектрическими вкладышами равно 15 мм. Микрополосковая линия передачи с волновым сопротивлением 50 Ом, выполненная на подложке толщиной 1 мм, вводится в запредельный волновод (резонатор) на глубину 4 мм. В полосе частот 7,527,635 ГГц вносимые потери устройства включая два отрезка микрополосковой линии передачи длиной по 10 мм, составляют 1,7 дВ, КСВН в той же полосе - менее 1,55.

Вне полосы пропускания затухание, вносимое фильтром, превышает 30 дБ, никаких паразитных резонансов на ча.стотах ниже полосы пропускания не обнаруживается. На частотах выше полосы пропускания вплоть до 12 ГГц также не обнаруживается паразитных полос пропускания.

в предлагаемой констукции удачно объединены требования микроминиатюризации - выполнение подводящих-линий на микрополосковой линии и возможность объединения интегральной схемы с достоинствами полосовых фильтров на запредельных волноводнодиэлемтрических структурах: малые

габариты, отсутствие паразитных полос пропускания, простота изготовления и настройки, стабильность параметров в интерв.але температур, высокая эксплуатационная надёжность

Использование в запредельной волноводно-диэлектрической структур материалов с низкими значениями относительной диэлектрической проницаемости и малыми диэлектрическими потерями позволяет реализовать в них большие собственные добротности по сравнению с собственными добротностями устройств с диэлектрическими резонаторами, выполненными на высокопроницаемостных материалах

В результате предлагаемый полосовой фильтр СВЧ на запредельном волноводе об;1адает улучшенными характеристиками по сравнению с- известными полосовыми фильтрами,выполненными на мйкЕ)Ополосковой линии.

Формула изобретения

Полосовой фильтр на запредельном волноводе, содержащий резонаторы, входной и выходной отрезки линии передачи, связанные с соответствующими резонаторами элементами связи, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и упрощения конструкции, каждый входной и выходной отрезок линии передачи выполнен в виде токонесущего проводника, размещенного на диэле1стричес кой подложке с заземляющим основанием, введенной в соответствующий резонатор на глубину, равную высоте резонатора, при этом заземляющее основание расположено в плоскости одной из широких стенок резонатора, а каждый элемент связи выполнен в виде металлического стержня, расположенного перпендикулярно плоскости диэлектрической подложки и соединяющего конец токонесущего проводника с другой широкой стенкой резонатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кириллов Л.Г. и Двоскин Ю.И. СВЧ устройства на запредельных волноводах. - Зарубежная радиоэлектроника, 1974, № 3, с. 102.