Полосовой сверхвысокочастотный фильтр Советский патент 1982 года по МПК H01P1/201 

(54) ПОЛОСОВОЙ СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ФИЛЬТР

1

Изобретение относится к области радиотех НИКИ сверхвысоких частот и может быть использовано для вьщеления нужной полосы частот в деци- и сантиметровом диапазоне.

В указанном диапазоне частот наиболее распространены несколько типов полосовых фильтров, например, на встречных стержнях 1 .

К недостаткам такого фильтра относятся высокие требования к точности изготовления, так как малейшие отклонения размеров фильтра от расчетных приводят к уменьшению ширины полосы пропускания и увеличению неравномерности ослабления в полосе, пропускания.

Для частичной компенсации этих отклонений используют подстроечные злементы.

Известен полосовой сверхвысокочастотный фильтр, содержащий корпус с входным н выходным разъемами,. внутри которого размешены четвертьволновые разомкнутые последовательные шлейфы, выполненные в виде отрезков коаксиальных линий 2.

Такой фильтр имеет паразитную полосу пропускания с центральной частотой 3Wo. Однако при незначительной расстройке, обусловленной допусками на изготовление, появляются паразитные полосы пропускания вблизи частоты 2Wo и кроме того, для получения достато1шого ослабления вне полосы пропускания, фильтр должен иметь значительную длину обусловленную необходимостью последовательного соединения нескольких разомкнутых последовательных шлейфов.Целью изобретения является подавление паразитных полос пропускания, уменьшения про10дольного и поперечных размеров и улучшения согласования.

Для этого в полосовом сверхвысокочастотном фильтре, содержашем корпус с входным и выходным разъемами, внутри которого раз15мешены четвертьволновые разомкнутые последовательные шлейфы, выполненные в виде отрезков коаксиальных линий, введена металлическая пластина, размешенная между разомкнутым концами отрезков коаксиальных ли20ний перпендикулярно к ним и электрически соединеннаяс их центральными проводниками посредством соединительных проводников и непосредственно с узкими стенками корпуса. который имеет прямоугольное поперечное сечение, при этом толщина металлической пластины меньше 0,1 длины волны на верхней частоте полосы пропускания. А также величина емкости С, образованной Еорцом внешнего проводника одного из отрез ков коаксиальных линий и металлической пластиной и величина индуктивности L соединительцаго проводника связаны соотношением V- -Pi где р - волновое сопротивление отрезка коаксиальной линии. Кроме того, между металлической пластиной и широкими стенками корпуса размещен днэлектрик. На фиг. 1 приведена конструкция полосово го сверхвысокочастотного фильтра; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Полосовой сверхвысокочастотный фильтр содержит корпус 1 прямоугольного поперечного сечения с входным 2 и выходным 3 разъемами. Внутри корпуса 1 размещены четвертьволновые разомкнутые последовательные шлейфы, в. виде отрезков коаксиальных линий 4, между разомкнутыми концами которы перпендикулярно к ним введена металлическая пластина 5, электрически соединенная с центральными проводниками 6 отрезков ко . аксиальных линий 4 посредством соединительных проводников 7 и с узкими стенками корпуса 1. Толщина металлической пластины 5 меньше 0,1 длины волны на верхней частоте полосы пропускания. Между металлической пластиной 5 и широкими, стенками корпуса 1 размещен диэлектрик 8. Полосовой сверхвысокочастотный фильтр работает следующим образом. Металлическая пластина 5 образует дЬа короткозамкнутых шлейфа, соединенных параллельно. Расстояния между точками соединения четвертьволновых последовательных шлейфов в виде отрезков коаксиальных линий 4 и короткозамкнутого параллельного шлейфа в виде металлической пластины 5 малы по сравнению с длиной волны, таким образом, в устройстве соблюдаются те же условия соединения элементов, что и в цепях с сосредоточенными элементами. Последовательный шлейф на резонасной частоте (в средние полосы пропускания) име ет нулевое сопротивление, а параллельный - бесконечно большое. В пределах полосы пропускания их реактивности компенсируют друг друга. Поскольку полосовой сверхвысокочастотны фильтр содержит парадлельный короткозамкн тый четвертьволновой шлейф, который на уд енной частоте станет короткозамкнутым полу волновым шлейфом, то в данной конструкци исключена возможность появления паразитной ПОЛОСЫ пропускания на частоте 2Wo. Это обуславливает более низкие требования к точности изготовления. Толщина металлической пластины 5 должна быть меньше 0,1, на верхней частоте полосы пропускания. Дня улучшения согласования зазор между торцом внешнего проводника отрезка коаксиальной линии 4 и металлической пластиной 5 выбран так, чтобы емкость С, образованная ими и Индуктивность L соединительного проводника 7 были связаны соотношением -Q--f , где р - волновое сопротивление отрезка коаксиальной линии 4. Между металлической пластиной 5 и широкой стенкой корпуса 1 размещен диэлектрик 8, что позволяет уменьшить поперечные размеры фильтра. Кроме того, поскольку упомянутые емкость С и индуктивность L образуют звено фильтра нижних частот, включенное последовательно с четвертьволновым разомкнутым шлейфом, то отсутствует паразитная полоса пропускания на частоте 3Wo. Пренмуществом предлагаемого полосового сверхвысокочастотного фильтра является также упрощение конструкции, за счет использования металлической пластины 5 в качестве крепежного элемента для отрезков коаксиальных линий и уменьшение длины за счет уменьшения количества четвертьволновых разомкнутых последовательных шлейфов для обеспечения одного и того же ослабления. Формула изобретения 1.Полосовой сверхвысокочастотный фильтр, содержащий корпус с входным и выходным разъемами, внутри которого размещены четвертьволновые разомкнутые последовательные шлейфы, выполненные в виде отрезков коаксиальных линий, отличающийся тем, что, с целью подавления паразитных полос пропускания и уменьшения продольного размера, введена металлическая пластина, размещенная между разомкнутыми концами отрезков коаксиальных линий перпендикулярно к ним и электрически соединенная с их центральными проводниками посредством соединительных проводников и непосредственно с узкими стенками корпуса, который имеет пря- . моугольное поперечное сечение. 2.Фильтр по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что толщина металлической пластины меньше 0,1 длины волны на верхней частоте полосы пропускания. 3.Фильтр по п. 1. и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения согласования, величина емкости С, образованной торцом 59267 внешнего проводника одного из отрезков коаксиальных линий и металлической пластиной, и ве;1ичииа индуктивности L соединительного -г лтм: v. Чргх WrfCUlEWI V проводника связаны соотношением . где р - волновое сопротивление отрезка ко-5 . U аксиальной линии. 4. Полосовой сверхв1 1сокочастотный фильтр по ПП.-1-3, отличающийся тем, что, с целью уменьшения поперечных размеров, ю 36 между металлической пластиной и ошрокимя стенками корпуса размещен диэлектрик. Источники информации, . V XlJUVIl fUliVV i/IV|aJJLnfl принятые во внимание при экспертизе 1. О. И. Мазепова и др. Справочник по элементам полосковой техники, М., Связь, тжалллтг ля жт чт /ч/«-«у хп u Л м. . 1979, с. 217. 2. Д. Л. Маггей и др. Фильтры СВЧ, согласуюище цепи и цепи связи, т.2, М., Связь, , с. 78 (прототип).

f