Сверхвысокочастотный фильтр Советский патент 1982 года по МПК H01P1/20 

Изобретение относится к радиотехнике и может использовано в радиотехнических устройствах с частотной селекцией сигналов. Известны сверхвысокочастотные (СВЧ) фильтры, механически и электронно перестраиваемые. Известен СВЧ фильтр, содержащий четвертьволновые полосковые резонаторы с р1п7Д иодами ,1 . Однако в таком фильтре амплитудно-частотная характеристика перемещается по частотному диапазону, практически сохраняя форму и ширину полосы пропускания. Наиболее близким к предлагаемому является СВЧ фильтр, содержащий кор пус с входным и выходным разъемами, в котором размещены расположенные на общем диэлектрическом каркасе спиральные резонаторы,и регулировоч ный стержень, помещенный внутри диэлектрического каркаса соосно с ним и гальванически связанньлй с кор пусом. Фильтр обладает увеличенной шириной полосы пропускания 2. Недостатком известного СВЧ фильт ра является перемещение не только верхней, но и нижней границы частот при изменении полосы пропускания, а это связано с потерей информации. Цель изобретения - плавное расширение полосы пропускания в сторону верхних частот при фиксированной нижней частоте i Поставленная цель достигается тем, что в сверхвысокочастотном фильтре, содержащем корпус с входным и выходным разъемами, в котором размещены расположенные на общем диэлектрическом каркасе спиральные резонаторы, и регулировочный стержень-, помещенный внутри диэлектрического каркаса соосно с ним и гальванически связанный с корпусом,регулировочный стержень выполнен из полых проводящих цилиндров, гальванически соединенных между собой полупроводниковыми диодами, включенными в одном направлении и подключенными к источнику прямого смещения. В предлагаемом СВЧ фильтре силовые линии электрического поля каждого проводника многозаходной спирали спиральных резонаторов распределяются между корпусом, образуя собственную погонную емкость,и между смежными псоводниками, образуя взаимные погонные емкости. Собственные погонные емкости определяют частоту настройки, а взаимные - ширину полосы пропускания фильтра. Помещение во внутреннюю полость диэлектрического каркаса регулирующего элемента состоящего из проводящих цилиндров (секций), связанных гальванически полупроводниковыми диодами, позволяет устанавливать или регулировать по определенному закону потенциал каждой секции, и происходит перераспределение силовых линий электрического поля каждого проводника. При этом часть взаимных силовых линий замкнется на проводящую секцию, тем самым увеличивая собственную емкость и уменьшая взаимную. Если секция, над которой расположены проводники, имеет потенциал-.корпуса, то перераспределение силовых линий будет максимальным. Секция, полностыб изолированная от корпуса, практически не влияет на распределение силовых ЛИНИЙ электрического поля. Так как увеличение собственной емкости резонатора сопровождается уменьшением взаимной емкости, и наоборот, то в фильтре происходит одновременное уменьшение частоты настройки и сужение полосы пропускания или увеличение частоты настройки и расширение полосы пропускания.

,При этих условиях нижняя граничная частота остается фиксированной, а верхняя граничная частота изменяется плавно, благодаря чему получается плавное .изменение амплитудно-частотной характеристики.

Диапазон и закон изменения амплитудно-частотной характеристики определяется количествоми размером секций, участвующих в ее формировании, числом управляющих полупроводниковых диодов, соединяющих между собой проводящие цилиндры, и функцией управляющих напряжений.

Так как провода управления проходят вдоль внутренней полости цилиндров,, и, следовательно, находятся вне электромагнитного поля спиралей, то они не вносят никаких искажений в структуру поля, и, следовательно, не оказывают влияния на работу фильтра.

На фиг.1 представлен СВЧ фильтр; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

СВЧ фильтр содержит корпус 1 с входным и выходным разъемами 2, проводники 3 многозаходной спирали спиральных резонаторов, диэлектрический каркас 4, закрепленный в корпусе 1 винтом 5, полые цилиндры регулировочного стержня б, полупроводниковые диоды 7, источник 8 прямого смещения, кон1-рящую гайку 9.

СВЧ фильтр работает следующим образом.

Регулировочный стержень 6 с помощью контрящей гайки 9 перемещается по резьбовому соединению относительно диэлектрического каркаса 4, благодаря чему осуществляется начальная установка регулирующего стержня 6 относительно проводникбв 3.

Подключенные к источнику 8 прямого смещения диоды 7, включенные последовательно между проводящими цилиндрами регулировочного стержня 6 выполняют роль реостатов, изменяя потенциалы между соседними секциями 5 регулирующего стержня 6. Отсюда

и вытекает плавный режим перестройки.

Осуществляя электронную перестройку, можно с большим быстродействием определить наличие в заданном 0 частотном диапазоне всех сигналов и их распределение вдоль частотной оси.

Производя девиацию высокочастотного ската относительно какого-либо принимаемого сигнала можн.о осуществить его амплитудную модуляцию, не оказывая влияния на другие сигналы, находящиеся в пределах полосы пропускания фильтра.

В,предлагаемом фильтре, как частный случай, обеспечивается также

электронная регулировка ширины полосы пропускания, ,

При использовании изобретения легко реализуется коэффициент перек нлтин более 1,5 при строго фиксированной нижней частотной границе.Это позволяет оптимизировать режимы работы радиотехнических устройств по частотной селекции сигналов.

.- Формула изобретения U

Сверхвысокочастотный фильтр, содержащий корпус с входным и выход- . нам разъемами, в котором размещены расположенные на общем диэлектрическом каркасе спиральные резонатори, и регулировочный стержень, помещенный внутри диэлектрического каркаса coocHsp с ним и гальванически связанный с корпусом, о т л и ,ч а ющ и и с я тем, что, с целью плав0 ного:расширения полосы пропускания в сторону верхних частот при фиксированной нижней частоте, регулировочный стержень выполнен из полых проводящих цилиндров, гальванически

5 соединенных между собой полупроводниковыми диодами, включенными в одном направлении и подключенными к источнику прямого смещения.

Источники информации,

0 принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3538463,кл,333-73, опублик. 1970.

2,Авторское свидетельство СССР 669438, кл. Н OJ Р 1/20, 1978

5 (поототип).

i/г