RU2649089C1 - Fixed wireless-wrapping waveguide filter - Google Patents

Fixed wireless-wrapping waveguide filter Download PDF

Info

Publication number
RU2649089C1
RU2649089C1 RU2017101739A RU2017101739A RU2649089C1 RU 2649089 C1 RU2649089 C1 RU 2649089C1 RU 2017101739 A RU2017101739 A RU 2017101739A RU 2017101739 A RU2017101739 A RU 2017101739A RU 2649089 C1 RU2649089 C1 RU 2649089C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flanges
waveguide
segment
rectangular waveguide
tuning
Prior art date
Application number
RU2017101739A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Валентинович Палицин
Юрий Валентинович Родин
Original Assignee
Алексей Валентинович Палицин
Юрий Валентинович Родин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Алексей Валентинович Палицин, Юрий Валентинович Родин filed Critical Алексей Валентинович Палицин
Priority to RU2017101739A priority Critical patent/RU2649089C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2649089C1 publication Critical patent/RU2649089C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters

Abstract

FIELD: instrument engineering.
SUBSTANCE: invention relates to frequency-selective devices of waveguide type. Tunable band-locked waveguide filter consists of a segment of a rectangular waveguide with flanges, a bushing interfaced with one of the wide sides of the waveguide, a tuned piston coupled to the sleeve by means of a threaded connection and forming with it a short-circuited coaxial line having constant predetermined heights of one long and two short diaphragms located respectively along a wide wall of the waveguide with flanges and across this wall symmetrically with respect to the sleeve, the transverse and longitudinal ends of all diaphragms are oblique at an angle, the coaxial line and the diaphragms are displaced from the center to the edges of the wide wall of a segment of a rectangular waveguide with flanges from the region of the maximum electric field strength to the region of its smaller values, and the tuning piston is made with an additional matching part located between the threaded and tuning parts, dimensions of which in relation to the dimensions of the tuning part are chosen so that a throttling connection is made.
EFFECT: technical result is high transmission coefficient outside rejection band, large amount of suppression in wide rejection band and high electrical strength.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к частотно-избирательным устройствам волноводного типа и может быть использовано в волноводных трактах приемопередающих систем высокой мощности в дециметровом, сантиметровом и миллиметровом диапазонах длин волн для подавления паразитных колебаний.The invention relates to frequency-selective devices of the waveguide type and can be used in waveguide paths of high power transceiver systems in the decimeter, centimeter and millimeter wavelength ranges to suppress spurious oscillations.

Полосно-запирающий фильтр (или полосно-заграждающий фильтр, режекторный фильтр, фильтр-пробка) - фильтр, не пропускающий колебания некоторой определенной полосы частот и пропускающий колебания с частотами, выходящими за пределы этой полосы. Полосно-запирающие фильтры волноводного типа применяются для измерения частоты мощного микроволнового излучения и подавления паразитных колебаний в волноводных трактах приемопередающих систем высокой мощности.Band-pass filter (or band-stop filter, notch filter, filter plug) is a filter that does not allow fluctuations of a certain frequency band and transmits oscillations with frequencies outside this band. The waveguide-type bandpass filters are used to measure the frequency of high-power microwave radiation and suppress spurious oscillations in the waveguide paths of high-power transceiver systems.

Известна конструкция полосно-запирающего волноводного фильтра на основе прямоугольного волновода с присоединенными через поперечные щели в широкой стенке волновода объемными резонаторами (см. Техническая электродинамика: Учебник для вузов связи. - М.: Связь, 1978. С. 360-361). Фильтр обладает рядом недостатков, таких как сложность изготовления, низкая электропрочность, определяемая размерами щели связи и толщиной стенки между волноводом и резонатором (резонаторами).A known design of a band-pass locking waveguide filter based on a rectangular waveguide with volume resonators connected through transverse slots in a wide wall of the waveguide (see Technical Electrodynamics: Textbook for Communication Universities. - M .: Communication, 1978. P. 360-361). The filter has a number of disadvantages, such as manufacturing complexity, low electrical strength, determined by the size of the coupling gap and the wall thickness between the waveguide and the resonator (resonators).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому фильтру является перестраиваемый полосно-запирающий волноводный фильтр, известный из патента US №5105174, выбранный в качестве прототипа. Фильтр состоит из установленных взаимно перпендикулярно отрезка прямоугольного волновода с фланцами и короткозамкнутой коаксиальной линии, образованной внутренним проводником, который представляет собой поршень, состоящий из резьбовой и настроечной частей, а также головки для вращения, и внешним проводником, выполненным в виде резьбового отверстия в центре одной из широких стенок отрезка прямоугольного волновода с фланцами. Перестройка фильтра по частоте осуществляется введением настроечной части поршня в отрезок прямоугольного волновода с фланцами путем вращения головки по резьбе. В терминах теории цепей с сосредоточенными элементами данный фильтр представляет собой отрезок прямоугольного волновода со встроенным в него последовательным резонансным контуром.The closest in technical essence to the proposed filter is a tunable band-pass waveguide filter, known from US patent No. 5105174, selected as a prototype. The filter consists of a mutually perpendicular segment of a rectangular waveguide with flanges and a short-circuited coaxial line formed by an internal conductor, which is a piston consisting of a threaded and tuning parts, as well as a head for rotation, and an external conductor, made in the form of a threaded hole in the center of one from the wide walls of a segment of a rectangular waveguide with flanges. The filter is tuned in frequency by introducing the tuning part of the piston into a segment of a rectangular waveguide with flanges by rotating the head along the thread. In terms of the theory of circuits with lumped elements, this filter is a segment of a rectangular waveguide with a serial resonant circuit built into it.

Достоинствами прототипа по сравнению с полосно-запирающими фильтрами на основе объемных резонаторов, связанных с волноводом посредством щелей или отверстий, являются: простота конструкции и большая электропрочность, так как в конструкции прототипа отсутствуют такие элементы связи, как щели или отверстия, являющиеся наименее электропрочными элементами фильтра. Тем не менее в конструкции прототипа отсутствует дроссельное соединение между резьбовой и настроечной частями поршня, поскольку для реализации дроссельного соединения необходимо, чтобы длина настроечной части поршня и ее диаметр значительно превышали высоту узкой стенки отрезка прямоугольного волновода с фланцами (например, в трехсантиметровом диапазоне длин волн - более чем на 50%). Отсутствие дроссельного соединения приводит к утечке СВЧ мощности в паразитную (коаксиальную) ТЕМ-волну, возникающую в зазоре между поршнем и втулкой, что приводит к увеличению вносимых потерь фильтра вне полосы подавления. Также к недостаткам следует отнести малую (≤-10 дБ) величину подавления (режекции) при небольшой (≤1,5 мм) глубине введения поршня в объем волновода. Данный факт с точки зрения теории цепей с сосредоточенными элементами объясняется тем, что при уменьшении глубины введения поршня в объем волновода емкость эквивалентного последовательного резонансного контура также уменьшается, что приводит к снижению добротности данного контура и, как следствие, к уменьшению величины подавления.The advantages of the prototype compared to band-pass filters based on volumetric resonators connected to the waveguide by means of slots or holes are: simplicity of design and high electrical strength, since the prototype does not have such communication elements as slots or openings, which are the least electrically strong filter elements . Nevertheless, in the design of the prototype there is no throttle connection between the threaded and tuning parts of the piston, since for the implementation of the throttle connection it is necessary that the length of the tuning part of the piston and its diameter significantly exceed the height of the narrow wall of a segment of a rectangular waveguide with flanges (for example, in the three-centimeter wavelength range - more than 50%). The absence of a throttle connection leads to the leakage of microwave power into the parasitic (coaxial) TEM wave arising in the gap between the piston and the sleeve, which leads to an increase in the filter insertion loss outside the suppression band. The disadvantages include a small (≤-10 dB) suppression (notch) value at a small (≤1.5 mm) depth of piston insertion into the waveguide volume. This fact, from the point of view of the theory of circuits with lumped elements, is explained by the fact that, as the depth of introduction of the piston into the volume of the waveguide decreases, the capacitance of the equivalent series resonant circuit also decreases, which leads to a decrease in the Q factor of this circuit and, as a result, to a decrease in the suppression value.

Задачей, на которую направлено предлагаемое изобретение, является создание такого перестраиваемого полосно-запирающего волноводного фильтра, который бы обеспечивал большую (≤-35 дБ) величину подавления в широкой полосе режекции и высокий (0,9-0,95) коэффициент прохождения вне полосы режекции фильтра (минимальные потери вне полосы подавления фильтра), сохраняя при этом высокую электропрочность.The task to which the invention is directed is to create such a tunable bandpass-blocking waveguide filter that would provide a large (≤-35 dB) suppression value in a wide notch band and a high (0.9-0.95) pass coefficient outside the notch band filter (minimal loss outside the filter suppression band), while maintaining high electrical strength.

Технический результат достигается тем, что предлагаемый фильтр, как и прототип, состоит из установленных взаимно перпендикулярно отрезка прямоугольного волновода с фланцами и короткозамкнутой коаксиальной линии, включающей подстроечный поршень, содержащий резьбовую и настроечную части, а также головку для вращения.The technical result is achieved by the fact that the proposed filter, like the prototype, consists of a mutually mounted perpendicular segment of a rectangular waveguide with flanges and a short-circuited coaxial line including a trimmer piston containing a threaded and tuning parts, as well as a head for rotation.

Новым является то, что коаксиальная линия образована втулкой, сопряженной с одной их широких стенок отрезка прямоугольного волновода с фланцами с помощью паяного соединения, и подстроечным поршнем, сопряженным со втулкой с помощью резьбового соединения, выполненным с дополнительной согласующей частью, расположенной между резьбовой и настроечной частями, размеры которой по отношению к размерам настроечной части подобраны таким образом, чтобы осуществлялось дроссельное соединение, при этом фильтр дополнительно содержит две короткие диафрагмы, расположенные поперек широкой стенки отрезка прямоугольного волновода с фланцами симметрично относительно втулки, и длинную диафрагму, расположенную вдоль широкой стенки отрезка прямоугольного волновода с фланцами, причем все диафрагмы встроены внутрь отрезка прямоугольного волновода с фланцами перпендикулярно той же его широкой стенке, что и коаксиальная линия, имеют постоянную заданную высоту, поперечные и продольные торцы всех диафрагм скошены под углом, кроме того, коаксиальная линия и все диафрагмы смещены от центра к краям широкой стенки отрезка прямоугольного волновода с фланцами из области максимальной напряженности электрического поля в область ее меньших значений.What is new is that the coaxial line is formed by a sleeve conjugated from one of the wide walls of a segment of a rectangular waveguide with flanges using a soldered connection, and a trimming piston conjugated with a sleeve by means of a threaded connection, made with an additional matching part located between the threaded and tuning parts , the dimensions of which with respect to the dimensions of the tuning part are selected so that a throttle connection is made, while the filter additionally contains two short d aphrages located across the wide wall of a segment of a rectangular waveguide with flanges symmetrically with respect to the sleeve, and a long diaphragm located along a wide wall of a segment of a rectangular waveguide with flanges, all diaphragms embedded inside a segment of a rectangular waveguide with flanges perpendicular to the same wide wall as the coaxial line have a constant predetermined height, the transverse and longitudinal ends of all diaphragms are beveled at an angle, in addition, the coaxial line and all diaphragms are offset from the center to heavens broad wall of a rectangular waveguide segment with flanges of the region of maximum electric field intensity in the region of its smaller values.

Предлагаемое изобретение поясняется следующими чертежами.The invention is illustrated by the following drawings.

На фиг. 1 представлено трехмерное изображение предлагаемого механически перестраиваемого полосно-запирающего волноводного фильтра.In FIG. 1 presents a three-dimensional image of the proposed mechanically tunable bandpass-locking waveguide filter.

На фиг. 2 представлены сечения предлагаемого фильтра в разных проекциях.In FIG. 2 shows sections of the proposed filter in different projections.

Фиг. 3 иллюстрирует конструкцию подстроечного поршня.FIG. 3 illustrates the construction of a tuning piston.

Предлагаемый фильтр (см. фиг. 1, фиг.2) состоит из отрезка прямоугольного волновода с фланцами 1, втулки 2, сопряженной с помощью паяного соединения с одной из широких стенок отрезка прямоугольного волновода с фланцами 1, подстроечного поршня 3, который сопряжен со втулкой 2 с помощью резьбового соединения и образует вместе с ней короткозамкнутую коаксиальную линию, установленную перпендикулярно отрезку прямоугольного волновода с фланцами 1. Также предлагаемый фильтр содержит две короткие диафрагмы 4, расположенные поперек широкой стенки отрезка прямоугольного волновода с фланцами 1 симметрично относительно втулки 2, и длинную диафрагму 5, расположенную вдоль широкой стенки отрезка прямоугольного волновода с фланцами 1, диафрагмы 4 и диафрагма 5 встроены внутрь отрезка прямоугольного волновода с фланцами 1 перпендикулярно той же его широкой стенке, что и коаксиальная линия, образованная подстроечным поршнем 3 и втулкой 2, они имеют постоянную заданную высоту, меньшую, чем высота узкой стенки отрезка прямоугольного волновода с фланцами 1, и их торцы скошены под углом. Кроме того, коаксиальная линия, образованная втулкой 2 и подстроечным поршнем 3, диафрагмы 4 и диафрагма 5 смещены от центра широкой стенки отрезка прямоугольного волновода с фланцами 1 к ее краям - в область меньших значений напряженности электрического поля. Подстроечный поршень 3, в свою очередь, состоит из головки для вращения 6, резьбовой части 7, согласующей части 8 и настроечной части 9 (см. фиг. 3).The proposed filter (see Fig. 1, Fig. 2) consists of a segment of a rectangular waveguide with flanges 1, a sleeve 2 conjugated by soldering to one of the wide walls of a segment of a rectangular waveguide with flanges 1, a trimming piston 3, which is paired with a sleeve 2 by means of a threaded connection and together with it forms a short-circuited coaxial line installed perpendicular to a segment of a rectangular waveguide with flanges 1. Also, the proposed filter contains two short diaphragms 4 located across a wide wall The cutter of a rectangular waveguide with flanges 1 is symmetrical with respect to the sleeve 2, and a long diaphragm 5 located along the wide wall of a segment of a rectangular waveguide with flanges 1, aperture 4 and aperture 5 are built into a segment of a rectangular waveguide with flanges 1 perpendicular to its same wide wall as the coaxial the line formed by the trimmer piston 3 and the sleeve 2, they have a constant predetermined height, less than the height of the narrow wall of a segment of a rectangular waveguide with flanges 1, and their ends are beveled at an angle. In addition, the coaxial line formed by the sleeve 2 and the trimming piston 3, the diaphragm 4 and the diaphragm 5 are offset from the center of the wide wall of a segment of a rectangular waveguide with flanges 1 to its edges - to the region of lower values of the electric field strength. The trimming piston 3, in turn, consists of a head for rotation 6, a threaded part 7, a matching part 8 and a tuning part 9 (see Fig. 3).

Принцип работы предлагаемого волноводного полосно-запирающего фильтра можно пояснить на примере фильтра-прототипа в цепях с сосредоточенными элементами. Регулируемый по глубине введения подстроечный поршень 3 и втулка 2, соединенная с помощью паяного соединения с отрезком прямоугольного волновода с фланцами 1, образуют последовательный резонансный контур. Две диафрагмы 4 с подстроечным поршнем 3 и втулкой 2 и диафрагма 5 с подстроечным поршнем 3 и втулкой 2 образуют два параллельных резонансных контура. Таким образом, реализуется классическая схема полосно-запирающего фильтра-прототипа (см. Астайкин, А.И. Теория и техника СВЧ: Учебное пособие // А.И. Астайкин, К.В. Троцюк, СП. Ионова, В.Б. Профе. - Саров: ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ", 2008. С. 366). Во всем диапазоне перестройки частоты (см. фиг. 2) зазор Δ1 между закругленным концом настроечной части 9 подстроечного поршня 3, вводимого через одну из широких стенок отрезка прямоугольного волновода с фланцами 1, и противоположной широкой стенкой отрезка прямоугольного волновода с фланцами 1 остается достаточно большим (0,3b≤Δ1≤b, b - высота узкой стенки отрезка волновода с фланцами 1), что обеспечивает высокую электрическую прочность этого узла фильтра. Например, при реализации разработанного фильтра в 3-сантиметровом диапазоне длин волн минимальный зазор между закругленным концом настроечной части 9 подстроечного поршня 3 и противоположной широкой стенкой отрезка прямоугольного волновода с фланцами 1 составляет не менее 3 мм. При перестройке фильтра в диапазоне длин волн от 0,54 λкр до 0,81 λкр зазор Δ1 между закругленным концом настроечной части 9 подстроечного поршня 3 и противоположной широкой стенкой отрезка прямоугольного волновода с фланцами 1 изменяется в пределах 0,3b≤Δ≤b.The principle of operation of the proposed waveguide band-pass filter can be explained by the example of a prototype filter in circuits with lumped elements. The adjustment piston 3 and the sleeve 2, adjustable in depth of introduction, connected by means of a solder connection to a segment of a rectangular waveguide with flanges 1, form a series resonant circuit. Two diaphragms 4 with a trimming piston 3 and a sleeve 2 and a diaphragm 5 with a trimming piston 3 and a sleeve 2 form two parallel resonant circuits. Thus, the classical scheme of the band-pass filter-prototype is implemented (see Astaikin, A.I. Microwave Theory and Technique: Textbook // A.I. Astaikin, K.V. Trotsyuk, SP. Ionova, V.B. Prof. - Sarov: FSUE RFNC-VNIIEF, 2008. P. 366). In the entire frequency tuning range (see Fig. 2), the gap Δ 1 between the rounded end of the tuning part 9 of the tuning piston 3, introduced through one of the wide walls of a segment of a rectangular waveguide with flanges 1, and the opposite wide wall of a segment of a rectangular waveguide with flanges 1 remains sufficient large (0.3b≤Δ 1 ≤b, b is the height of the narrow wall of the waveguide segment with flanges 1), which ensures high dielectric strength of this filter assembly. For example, when implementing the developed filter in the 3-cm wavelength range, the minimum clearance between the rounded end of the tuning part 9 of the tuning piston 3 and the opposite wide wall of a segment of a rectangular waveguide with flanges 1 is at least 3 mm. When the filter is tuned in the wavelength range from 0.54 λ cr to 0.81 λ cr, the gap Δ 1 between the rounded end of the tuning part 9 of the tuning piston 3 and the opposite wide wall of a segment of a rectangular waveguide with flanges 1 varies within 0.3b≤Δ≤ b.

Центральная частота режекции фильтра для любых типов резонансных контуров определяется по формуле:The central frequency of the filter notch for any type of resonant circuit is determined by the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

Зависимость центральной частоты режекции фильтра от геометрических параметров фильтра можно пояснить следующим образом (см. фиг. 2). Чем больше зазор Δ2 между каждой из диафрагм 4 и настроечной частью 9 подстроечного поршня 3, тем больше индуктивность и ниже частота данного параллельного резонансного контура фильтра, а следовательно, ниже центральная частота режекции фильтра; аналогично, чем больше зазор Δ3 между настроечной частью 9 подстроечного поршня 3 и диафрагмой 5, тем больше индуктивность L и ниже частота ƒ данного параллельного резонансного контура фильтра и, соответственно, ниже центральная частота режекции фильтра.The dependence of the center frequency of the filter notch on the geometric parameters of the filter can be explained as follows (see Fig. 2). The larger the gap Δ 2 between each of the diaphragms 4 and the tuning part 9 of the trimming piston 3, the greater the inductance and the lower the frequency of this parallel resonant filter circuit, and therefore, the lower the center frequency of the filter notch; similarly, the larger the gap Δ 3 between the tuning part 9 of the tuning piston 3 and the diaphragm 5, the greater the inductance L and the lower the frequency ƒ of this parallel resonant filter circuit and, accordingly, the lower the center frequency of the filter notch.

С другой стороны, чем меньше ширина диафрагмы 5, тем меньше емкость С и выше частота ƒ контура, и соответственно, выше центральная частота режекции фильтра.On the other hand, the smaller the width of the aperture 5, the smaller the capacitance C and the higher the frequency ƒ of the circuit, and accordingly, the higher the central frequency of the filter rejection.

Основное согласование полосно-запирающего фильтра с входным и выходным волноводами осуществляется непосредственно за счет его конфигурации. За счет того, что концы диафрагм 4 и диафрагмы 5 скошены под углом, происходит дополнительное согласование вне полосы режекции фильтра, что приводит к уменьшению потерь вне полосы режекции фильтра.The main matching of the band-pass filter with the input and output waveguides is carried out directly due to its configuration. Due to the fact that the ends of the diaphragms 4 and the diaphragm 5 are beveled at an angle, additional matching occurs outside the filter notch band, which reduces losses outside the filter notch band.

Расчетом величин скоса расположенных внутри отрезка волновода с фланцами 1 нижних частей (торцов) диафрагмы 5 и диафрагм 4 можно минимизировать потери (<1 дБ) вне полосы режекции фильтра в диапазоне длин волн от 0,54 λкр до 0,81 λкр.By calculating the values of the bevel located inside the length of the waveguide with the flanges 1 of the lower parts (ends) of the diaphragm 5 and diaphragms 4, it is possible to minimize losses (<1 dB) outside the filter notch band in the wavelength range from 0.54 λ cr to 0.81 λ cr .

Утечка СВЧ мощности в паразитную ТЕМ-волну, возникающую в зазоре между подстроечным поршнем 3 и отверстием во втулке 2, предотвращается наличием в предлагаемой конструкции фильтра дроссельного соединения подстроечного поршня 3 и втулки 2. Дроссельное соединение обеспечивается определенным соотношением размеров настроечной части 9 и согласующей части 8 подстроечного поршня 3, расположенной между резьбовой частью 7 и настроечной частью 9. Обеспечить необходимую величину перемещения настроечной части 9 позволяет втулка 2, которая выступает над внешней поверхностью широкой стенки отрезка прямоугольного волновода с фланцами 1 (в отличие от прототипа, у которого резьбовое отверстие сделано непосредственно в стенке волновода, что не позволяет сделать длину настроечной части поршня больше высоты узкой стенки отрезка прямоугольного волновода с фланцами). Дроссельное соединение обеспечивает высокий коэффициент прохождения по мощности (0,9-0,95) вне полосы режекции (минимальные потери).The leakage of microwave power into the spurious TEM wave that occurs in the gap between the trimmer piston 3 and the hole in the sleeve 2 is prevented by the presence in the proposed filter design of the throttle connection of the trimmer piston 3 and the sleeve 2. The throttle connection is provided by a certain ratio of the sizes of the tuning part 9 and the matching part 8 a trimming piston 3 located between the threaded part 7 and the tuning part 9. To ensure the necessary amount of movement of the tuning part 9 allows the sleeve 2, which protrudes al outer surface of the broad wall of a rectangular waveguide segment with flanges 1 (unlike the prototype, in which a threaded hole is made directly in the wall of the waveguide that do not allow tuning of the piston length longer narrow wall segment height rectangular waveguide flanged). The throttle connection provides a high power transmission coefficient (0.9-0.95) outside the notch band (minimal loss).

Для обеспечения нормальной (без пробоев) работы полосно-запирающего фильтра в передающем тракте при высоких уровнях импульсной мощности (~100 кВт в 3-сантиметровом диапазоне длин волн), короткозамкнутая коаксиальная линия, образованная подстроечным поршнем 3 и втулкой 2, а также диафрагмы 4 и диафрагма 5 смещены от центра к краям широкой стенки отрезка прямоугольного волновода с фланцами 1 из области максимальной напряженности электрического поля в область ее меньших значений. Центральная частота режекции фильтра определяется, в основном, индуктивностью подстроечного поршня 3 и емкостью диафрагмы 5. Так как величина емкости диафрагмы 5 описанного фильтра превышает величину емкости внутреннего проводника в прототипе, то в начальном положении ввода подстроечного поршня 3 во внутренний объем отрезка прямоугольного волновода с фланцами 1 удается достичь значительно большего подавления (≤ -35 дБ) по сравнению с прототипом.To ensure the normal (without breakdowns) operation of the band-pass filter in the transmitting path at high pulsed power levels (~ 100 kW in the 3-cm wavelength range), a short-circuited coaxial line formed by the trimming piston 3 and bushing 2, as well as the diaphragm 4 and the diaphragm 5 is shifted from the center to the edges of the wide wall of a segment of a rectangular waveguide with flanges 1 from the region of maximum electric field strength to the region of its lower values. The central frequency of the filter notch is determined mainly by the inductance of the trimming piston 3 and the capacity of the diaphragm 5. Since the capacitance of the diaphragm 5 of the described filter exceeds the capacitance of the inner conductor in the prototype, in the initial position of the input of the trimming piston 3 into the internal volume of a segment of a rectangular waveguide with flanges 1 it is possible to achieve significantly greater suppression (≤ -35 dB) compared with the prototype.

При использовании в механизме перемещения подстроечного поршня 3 стандартного микрометрического винта обеспечивается точность установки частоты режекции не хуже 10 МГц.When using the standard micrometer screw in the adjustment piston 3 movement mechanism, the accuracy of setting the notch frequency is no worse than 10 MHz.

Фильтр испытан на уровне мощности ~100 кВт при длительности СВЧ-импульса ~2 мкс, и при данных условиях пробоев не наблюдалось.The filter was tested at a power level of ~ 100 kW with a microwave pulse duration of ~ 2 μs, and under these conditions no breakdowns were observed.

Таким образом, предлагаемый полосно-запирающий волноводный фильтр характеризуется высокой электропрочностью, возможностью широкой перестройки центральной частоты режекции (от 0,54 λкр до 0,81 λкр), высоким (0,9-0,95) коэффициентом прохождения вне полосы режекции (минимальными потерями), а также обеспечивает большую (≤ -35 дБ) величину подавления в широкой полосе режекции.Thus, the proposed band-locking waveguide filter is characterized by high electrical strength, the possibility of wide tuning of the central notch frequency (from 0.54 λ cr to 0.81 λ cr ), and a high (0.9-0.95) transmission coefficient outside the notch band ( minimal losses), and also provides a large (≤ -35 dB) suppression value in a wide notch band.

Фильтр предназначен для использования в дециметровом и сантиметровом диапазонах длин волн. Использование специальной технологии изготовления скошенных по торцам диафрагм (например, методом электроэрозионной обработки) позволяет изготовить фильтр предлагаемой конструкции для использования в миллиметровом диапазоне длин волн.The filter is intended for use in the decimeter and centimeter wavelength ranges. The use of special manufacturing techniques for beveled diaphragms at the ends (for example, by EDM) allows us to produce a filter of the proposed design for use in the millimeter wavelength range.

Claims (1)

Перестраиваемый полосно-запирающий волноводный фильтр, состоящий из установленных взаимно перпендикулярно отрезка прямоугольного волновода с фланцами и короткозамкнутой коаксиальной линии, включающей подстроечный поршень, содержащий резьбовую и настроечную части, а также головку для вращения, отличающийся тем, что коаксиальная линия образована втулкой, сопряженной с одной их широких стенок отрезка прямоугольного волновода с фланцами с помощью паяного соединения, и подстроечным поршнем, сопряженным со втулкой с помощью резьбового соединения, выполненным с дополнительной согласующей частью, расположенной между резьбовой и настроечной частями, размеры которой по отношению к размерам настроечной части подобраны таким образом, чтобы осуществлялось дроссельное соединение, при этом фильтр дополнительно содержит две короткие диафрагмы, расположенные поперек широкой стенки отрезка прямоугольного волновода с фланцами симметрично относительно втулки, и длинную диафрагму, расположенную вдоль широкой стенки отрезка прямоугольного волновода с фланцами, причем все диафрагмы встроены внутрь отрезка прямоугольного волновода с фланцами перпендикулярно той же его широкой стенке, что и коаксиальная линия, имеют постоянную заданную высоту, поперечные и продольные торцы всех диафрагм скошены под углом, кроме того, коаксиальная линия и все диафрагмы смещены от центра к краям широкой стенки отрезка прямоугольного волновода с фланцами из области максимальной напряженности электрического поля в область ее меньших значений.A tunable bandpass-locking waveguide filter, consisting of a section of a rectangular waveguide with flanges installed mutually perpendicular and a short-circuited coaxial line, including a tuning piston containing a threaded and tuning parts, as well as a rotation head, characterized in that the coaxial line is formed by a sleeve paired with one their wide walls of a segment of a rectangular waveguide with flanges using a soldered connection, and a trimming piston mated to a sleeve using a threaded connections made with an additional matching part located between the threaded and the tuning parts, the dimensions of which are relative to the dimensions of the tuning part so that a throttle connection is made, while the filter additionally contains two short diaphragms located across the wide wall of a segment of a rectangular waveguide with flanges symmetrically relative to the sleeve, and a long diaphragm located along the wide wall of a segment of a rectangular waveguide with flanges, and all of the diaphragm Agms are embedded inside a segment of a rectangular waveguide with flanges perpendicular to the same wide wall as the coaxial line, have a constant specified height, the transverse and longitudinal ends of all diaphragms are beveled at an angle, in addition, the coaxial line and all diaphragms are offset from the center to the edges of the wide wall a segment of a rectangular waveguide with flanges from the region of maximum electric field strength to the region of its lower values.
RU2017101739A 2017-01-19 2017-01-19 Fixed wireless-wrapping waveguide filter RU2649089C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017101739A RU2649089C1 (en) 2017-01-19 2017-01-19 Fixed wireless-wrapping waveguide filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017101739A RU2649089C1 (en) 2017-01-19 2017-01-19 Fixed wireless-wrapping waveguide filter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2649089C1 true RU2649089C1 (en) 2018-03-29

Family

ID=61867232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017101739A RU2649089C1 (en) 2017-01-19 2017-01-19 Fixed wireless-wrapping waveguide filter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2649089C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2696817C1 (en) * 2019-01-09 2019-08-06 Михаил Борисович Гойхман Tunable band-close waveguide filter
CN111682294A (en) * 2020-06-30 2020-09-18 四川三三零半导体有限公司 Microwave sliding short circuiter with choking structure
RU2814853C1 (en) * 2023-11-02 2024-03-05 Владислав Юрьевич Заславский Terahertz band-stop waveguide filter

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU206655A1 (en) * А. И. Соболев SMALL-SIZED REVERSIBLE WAVEGUIDE BAND FILTER
US4477787A (en) * 1983-01-19 1984-10-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Dual mode directionally coupled band reject filter apparatus
US4752753A (en) * 1986-09-04 1988-06-21 Wavecom Coaxial waveguide band reject filter
US5105174A (en) * 1989-11-30 1992-04-14 Alcatel Transmission Par Faisceaux Wave-guide band rejection filter having a short circuited coaxial tuning screw
US9397378B2 (en) * 2013-02-19 2016-07-19 Osaka Prefecture University Public Corporation Waveguide-type image rejection filter and single-sideband receiver, frequency divider, and sideband-separating receiver using the same filter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU206655A1 (en) * А. И. Соболев SMALL-SIZED REVERSIBLE WAVEGUIDE BAND FILTER
US4477787A (en) * 1983-01-19 1984-10-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Dual mode directionally coupled band reject filter apparatus
US4752753A (en) * 1986-09-04 1988-06-21 Wavecom Coaxial waveguide band reject filter
US5105174A (en) * 1989-11-30 1992-04-14 Alcatel Transmission Par Faisceaux Wave-guide band rejection filter having a short circuited coaxial tuning screw
US9397378B2 (en) * 2013-02-19 2016-07-19 Osaka Prefecture University Public Corporation Waveguide-type image rejection filter and single-sideband receiver, frequency divider, and sideband-separating receiver using the same filter

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2696817C1 (en) * 2019-01-09 2019-08-06 Михаил Борисович Гойхман Tunable band-close waveguide filter
CN111682294A (en) * 2020-06-30 2020-09-18 四川三三零半导体有限公司 Microwave sliding short circuiter with choking structure
RU2814853C1 (en) * 2023-11-02 2024-03-05 Владислав Юрьевич Заславский Terahertz band-stop waveguide filter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. An UWB bandpass filter based on a novel type of multi-mode resonator
US11031664B2 (en) Waveguide band-pass filter
US3516030A (en) Dual cavity bandpass filter
EP1212806A1 (en) High-frequency band pass filter assembly, comprising attenuation poles
US4182997A (en) Band-pass/band-stop filter for telecommunication system
US2851666A (en) Microwave filter with a variable band pass range
RU2649089C1 (en) Fixed wireless-wrapping waveguide filter
US7746190B2 (en) Polarization-preserving waveguide filter and transformer
US8975985B2 (en) Frequency-tunable microwave bandpass filter
JPS62204601A (en) Dual mode filter
Cherif et al. A compact wideband DGS bandpass filter based on half mode substrate integrated waveguide technology
Boe et al. Dual-band filter composed of dielectric and waveguide resonators with in-band transmission zeros
RU2696817C1 (en) Tunable band-close waveguide filter
RU2740684C1 (en) Tunable band-stop (rejection) waveguide filter
RU2421852C1 (en) Reconfigured band-pass wave-guide filter for measurement of powerful microwave radiation frequency
Kim et al. Partial $ H $-Plane Filters With Multiple Transmission Zeros
RU2590313C1 (en) Strip harmonic filter
JP3491687B2 (en) Waveguide microwave circuit or millimeter wave circuit
RU146668U1 (en) WAVEGUIDE BANDWAVE FILTER MICROWAVE FILTER
RU2680260C1 (en) Resonator band-pass microwave filter
RU2645033C1 (en) Microwave multiplexer
RU2517397C1 (en) Higher frequencies waveguide filter
Bakr et al. Broadband dual-mode dielectric resonator filters
RU2814853C1 (en) Terahertz band-stop waveguide filter
RU2818666C1 (en) Harmonic microwave filter