Встречно-стержневой фильтр Советский патент 1981 года по МПК H01P1/205 

(54) ВСТРЕЧНО-СТЕРЖНЕВОЙ ФИЛЬТР

I

Изобретение относится к частотноизбирательным устройствам и может быть использовано как самостоятельный узел или в составе различных СВЧ устройств для селекции сигналов определенного частотного диапазона.

Известен встречно-стержневой СВЧ полосовой фильтр, содержащий входной и выходной инверторы, стержневые резонаторы и дополнительный шунтирующий резонатор в виде стержня, закрепленный на одной из торцовых стенок фильтра ГП.

Однако известный встречно-штыревой фильтр имеет низкий уровень подавления паразитных гармоник, увеличение которого ухудшает согласование на основной частоте. Этот недостаток особенно проявляется при относительно широких полосах пропускания от 10 до 30%, при полосах пропускания же от 30 до 70% подавление практически отсутствует.

Наиболее близким к предлагаемому является встречно-стержневой фильтр, содержащий инверторы, стержневые резонаторы, причем одни противоположные концы соседних стержневых резонаторов заземлены, а другие разомкнуты, и основной разомкнутый резонатор, длиной До/4п, закрепленный на одном из инверторов на расстоянии Яо/2п от его входа Г23

10

Однако в известном встречно-стержневом фильтре, при относительных полосах пропускания 10-30% ухудшается качество фильтрации ввиду того, что уровень полосы заграждения остается

IS постоянным, а величина затухания на частоте гармоники уменьшается. Это объясняется тем, что полуволновый направленный ответвитель образуется узкополосным резонансным отрезком,

20 относительная полоса которого не превышает 10%.

Целью изобретения является расширение полосы заграждения и увеличение 3 величины затухания нл частоте гармоники. Для достижения цели во встречностержневой фильтр, содержащий инверторы, стержневые резонаторы, причем одни противоположные концы соседних стержневых резонаторов заземлены, а другие - разомкнуты, и основной разомкнутый резонатор длиной ig/4n, закрепленный на одном из инверторов на расстоянии от его входа, введен дополнителышй разомкнутый ре зонатор, длиной , закрепленный на том же инверторе с противоположной стороны на расстоянии от его входа, и в указанном инверторе выполнеизг две полости, расположенные симметрично относительно его оси, в общей стенке которых выполнено регулируемое окно связи и в каждой полос ти размещен разомкнутый конец соответ ственно основного и дополнительного разомкнутых резонаторов, а их противоположные концы имеют петлеобразную форму, где 1 о - длина рабочей волны, п - номер гармоники. На фиг. 1 представлен встречностержневой фильтр с частично снятой боковой пластиной, общий вид; на фиг. 2 - сечениеА-А на фиг. 3, на фиг. 3 - инвертор, сечение вдо91ь осе двух полостей; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3. Встречно-стержневой фильтр содержит инверторы 1 и 2 и стержневые резонаторы 3-5, расположенные; между за земленными параллельными боковыми пластинами 6 и 7, закрепленными на о нованиях 8 и 9. На одном из инверторов , например 1, закреплен на расстоянии о/2п от его входа (1 о- дли на рабочей волны, п - номер гармоники) основной разомкнутый резонатор 10, длиной Яд/4п, а на противоположной стороне того же инвертора, также на расстоянии Яо/2п от его входа закреплен дополнительный разомкнутый резонатор 11, длиной 1о/4п. В том же инверторе выполнены две цилиндрические полости 12 и 13, расположенные симметрично относительно его оси и имеюйще общую стенку 14, в которой вьшолнено регулируемое окно связи 15 Регулировка осуществляется посредством винта 16. В каждой полости 12 и 13 размещен разомкнутый конец соот ветственно основного 10 и дополнительного 11 разомкнутых резонаторов, а их противоположные концы, имеющие 64 петлеобразную форму, выведены через отверстия 17 и лежат в плоскости, перпендикулярной боковым пластинам 6 и 7. Встречно-штыревой фильтр работает следующим образом. Фильтрация сигналов необходимого частотного диапазона осуществляется за счет резонансной структуры, образованной стержневыми резонаторами 3-5.Длина каждого стержневого резонатора 3-5 составляет четверть основной рабочей волны. Известно, что структура на встречных четвертьволновых стержнях имеет полосы пропускания на нечетных гармониках. Для подавления паразитной гармоники служат основной 10 и дополнительный 11 разомкнутые резонаторы, которые на частоте гармоники в месте своего соединения с инвертором 1 создают короткое замы- . какие для тока гармоники. Основной 10 и дополнительный 11 разомкнутые резонаторы связаны высокочастотным электромагнитным полем посредством окна связи 15 и образуют режекторный фильтр. Внутренними проводниками этого фильтра являются основной и дополнительный разомкнутые резонаторы 10 и 11, а внешними - стенки цилиндрических полостей 12 и 13. Фильтр возбуждается за счет кондов петлеобразной формы основного и дополнительного разомкнутых резонаторов 10 и И. Полоса пропускания встречно-стержневого фильтра регулируется винтом 16. Основной и дополнительный разомкнутые резонаторы 10 и 11 имеют два участка связи: внешний - между концами петлеобразной формы, внутренний - посредством окна связи 15. Внешняя связь вьтолнена не регулируемой. Характеристика режекторного фильтра на частоте гармоники встречно-стержневого фильтра приближается к эллиптической за счет существования двух участков связи, что позволяет на режекторной характеристике получить дополнительный полюс затухания, а это улучшает фильтрацию. Поскольку закорачивание токов гармоники производится режекторным фильтром, то фильтрация встречно-стержневого фильтра улучшается и за счет увеличения полосы заграждения. В предложенном встречно-стержневом фильтре расширена полоса заграждения и увеличено затухание на частоте гармоники. Формула изобретения .Встречно-стержневой фильтр, содержаисий инверторы, стержневые резонаторы, причем одни противоположные концы соседних стержневых резонаторов заземлены, а другие - разомкнуты и основной разомкнутый резонатор длиной Д-о/Ап, закрепленный на одном из инверторов на расстоянии Х(}/2п от его входа, отличающий- с я тем, что, с целью расширения полосы заграждения и увеличения затух ния на частоте гармоники, введен дополнительный разомкнутый резонатор длиной ЯО/АП, закрепленный на том же инверторе с противоположной стороны на расстоянии Я(/2п от его входа, и 66 в указанном инверторе выполнены две полости, расположенные симметрично относительно его оси, в общей стенке которых выполнено регулируемое окно связи и в каждой полости размещен разомкнутый конец соответственно основного и дополнительного разомкнутых резонаторов, а их противоположные концы имеют петлеобразную форму где Др длина рабочей волны, п -. номер гармоники. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . Патент Великобритании № 1191984, кл. Н I W, опублик, 1970. 2. Авторское свидетельство СССР 657484, кл. Н 01 Р 1/20, опублик. 1977 (прототип).

-A

S

(fui.2

Г6

W2.J