EA036811B1 - Frequency isolation filter - Google Patents
Frequency isolation filter Download PDFInfo
- Publication number
- EA036811B1 EA036811B1 EA201791963A EA201791963A EA036811B1 EA 036811 B1 EA036811 B1 EA 036811B1 EA 201791963 A EA201791963 A EA 201791963A EA 201791963 A EA201791963 A EA 201791963A EA 036811 B1 EA036811 B1 EA 036811B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- frequency
- filter
- resonators
- retuning
- gearbox
- Prior art date
Links
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
- H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
- H01P1/205—Comb or interdigital filters; Cascaded coaxial cavities
-
- 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
- H01P1/207—Hollow waveguide filters
- H01P1/208—Cascaded cavities; Cascaded resonators inside a hollow waveguide structure
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в аппаратуре радиотехнических изделий, а именно в приемо-передающих устройствах для развязки выхода передатчика и входа приемника при работе на одну антенну с автоматической перестройкой приемника и передатчика на требуемую частоту в рабочем диапазоне частот.The invention relates to radio engineering and can be used in the equipment of radio engineering products, namely in transceiver devices for decoupling the transmitter output and the receiver input when operating on one antenna with automatic tuning of the receiver and transmitter to the required frequency in the operating frequency range.
Известен фильтр СВЧ с механической перестройкой (Д.Л. Маттей, Л. Янг, Е.М.Т. Джонс. Фильтры СВЧ, согласующие цепи и цепи связи, т. 2, пер. с английского, изд. Связь М. 1972., стр. 421), включающий резонаторы, у которых один конец разомкнут, другой короткозамкнут, перестройка которых осуществляется плавным перемещением вперед и назад круглого центрального проводника. Резонаторы связаны друг с другом индуктивными связями.Known microwave filter with mechanical tuning (D.L. Mattey, L. Young, EMT Jones. Microwave filters, matching circuits and communication circuits, vol. 2, translated from English, ed. Communication M. 1972. , p. 421), which includes resonators, in which one end is open, the other is short-circuited, the restructuring of which is carried out by smooth movement back and forth of the round central conductor. The resonators are inductively coupled to each other.
Недостатками фильтра является отсутствие сопряжения между соседними резонаторами, что не позволяет одновременно перестроить фильтры на заданную частоту и требует отдельной настройки каждого из резонаторов вручную, тем самым на перестройку и обеспечение высокой точности позиционирования резонаторов необходимо затратить большое количество времени, что ухудшает эксплуатационную характеристику фильтра.The disadvantages of the filter are the lack of conjugation between adjacent resonators, which does not allow simultaneous tuning of the filters to a given frequency and requires a separate manual tuning of each resonator; thus, a large amount of time must be spent on tuning and ensuring high accuracy of resonator positioning, which degrades the filter's performance.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является высокочастотный гребенчатый фильтр (патент US 5389903, МПК Н01Р 1/205, опубликовано 14.02.1995), принятый за прототип, включающий резонаторы, состоящие из внешнего проводника в виде корпуса и внутренних проводников в виде стержней, одни концы которых закреплены на корпусе, а другие концы образуют конденсаторы, имеющих между собой индуктивные и емкостные связи, и элементов перестройки.Closest to the proposed invention is a high-frequency comb filter (patent US 5389903, IPC Н01Р 1/205, published 02.14.1995), taken as a prototype, including resonators consisting of an outer conductor in the form of a housing and internal conductors in the form of rods, some ends of which are fixed on the body, and the other ends form capacitors having inductive and capacitive couplings, and adjustment elements.
Недостатком прототипа является то, что в данной конструкции фильтра предусмотрена настройка частоты регулировочными винтами каждого из резонаторов по отдельности, тем самым увеличивая время настройки, а также отсутствует возможность одновременной перестройки всех резонаторов фильтра с одной частоты на другую, т.к. отсутствует сопряжение между соседними резонаторами. Чтобы перестроить фильтр на другую частоту, необходимо вручную поворачивать регулировочные винты в отдельности каждого из резонаторов до достижения заданной частоты, что требует больших временных затрат и тем самым ухудшает эксплуатационную характеристику фильтра.The disadvantage of the prototype is that this filter design provides for frequency adjustment by adjusting screws of each resonator separately, thereby increasing the tuning time, and there is no possibility of simultaneous restructuring of all filter resonators from one frequency to another, because there is no conjugation between adjacent resonators. To rebuild the filter to a different frequency, it is necessary to manually turn the adjusting screws separately for each of the resonators until a given frequency is reached, which is time-consuming and thereby degrades the filter's performance.
Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик фильтра частотных развязок за счет автоматической перестройки частот с точным позиционированием резонаторов.The object of the invention is to improve the performance of the frequency isolation filter through automatic frequency tuning with precise positioning of the resonators.
Задача решается тем, что фильтр состоит из резонаторов, состоящих из внешнего проводника в виде корпуса и внутренних проводников в виде стержней, связанных между собой индуктивными и емкостными связями, и элементов перестройки, выполненных в виде привода. Одни концы внутренних проводников закреплены на корпусе, другие концы образуют конденсаторы, состоящие из подвижной части (ротор) и неподвижной части (статор). Привод включает плату управления автоматической перестройкой фильтра, концевой выключатель, служащий для подсчета количества шагов шагового электродвигателя, шаговый электродвигатель, обеспечивающий точное позиционирование и дискретное угловое перемещение подвижных частей конденсаторов переменной емкости, шестерню, расположенную на валу электродвигателя и передающую крутящий момент первому редуктору, кинематически связанному с валом, передающим крутящий момент второму редуктору и зубчатой передаче, передающей крутящие моменты подвижным частям конденсаторов переменной емкости, закрепленным на зубчатых колесах зубчатой передачи.The problem is solved by the fact that the filter consists of resonators consisting of an external conductor in the form of a housing and internal conductors in the form of rods, interconnected by inductive and capacitive couplings, and adjustment elements made in the form of a drive. Some ends of the inner conductors are fixed to the body, the other ends form capacitors, consisting of a movable part (rotor) and a stationary part (stator). The drive includes a control board for automatic filter adjustment, a limit switch used to count the number of steps of a stepper motor, a stepper motor that provides precise positioning and discrete angular movement of the moving parts of variable capacitors, a gear located on the motor shaft and transmitting torque to the first gearbox, kinematically connected with a shaft that transmits torque to the second gearbox and a gear train that transmits torques to the movable parts of variable capacitors attached to the gear wheels of the gear train.
Изобретение иллюстрируется фигурами, где на фиг. 1 показан вид спереди, на фиг. 2 - вид сверху.The invention is illustrated in the figures, where FIG. 1 shows a front view, FIG. 2 is a top view.
Фильтр частотных развязок выполнен в двухрядной компоновке и размещен в корпусе 1. Каждый ряд состоит из резонаторов 2, включающих стержни 3, подвижные части 4 конденсаторов переменной емкости и неподвижные части 5 конденсаторов переменной емкости, и элементов перестройки в виде привода. Резонаторы 2 связаны между собой индуктивными и емкостными связями, при этом к одному из крайних стержней 3 резонаторов 2 подключен элемент в виде высокоомного проводника для обеспечения связи между приемным трактом и передающим трактом (на фигурах не показан), который может быть выполнен по авторскому свидетельству SU 1786550. Привод включает в себя шаговый электродвигатель 6 для обеспечения настройки фильтра на его рабочую частоту, шестерню 7 и первый редуктор 8, кинематически связанные с валом 9, второй редуктор 10, передающий вращательное усилие от вала 9 посредством зубчатой передачи 11 подвижным частям 4 конденсаторов переменной емкости, которые соединены с зубчатыми колесами зубчатой передачи 11, например, при помощи втулки. Команды на перестройку частоты фильтра поступают на шаговый электродвигатель 6 с платы управления 12. Концевой выключатель, состоящий из кулачка 13, закрепленного на подвижной части 4 конденсатора, например, при помощи втулки, и контакта 14, служит для подсчета количества шагов шагового электродвигателя 6 при калибровке фильтра.The frequency decoupling filter is made in a two-row arrangement and is located in the housing 1. Each row consists of resonators 2, including rods 3, movable parts 4 of variable capacitors and fixed parts 5 of variable capacitors, and adjustment elements in the form of a drive. The resonators 2 are interconnected by inductive and capacitive couplings, while an element in the form of a high-resistance conductor is connected to one of the extreme rods 3 of the resonators 2 to provide communication between the receiving path and the transmitting path (not shown in the figures), which can be made according to the author's certificate SU 1786550. The drive includes a stepper motor 6 for adjusting the filter to its operating frequency, gear 7 and the first gearbox 8, kinematically connected to the shaft 9, the second gearbox 10, transmitting the rotational force from the shaft 9 by means of the gear transmission 11 to the movable parts 4 of the variable capacitors containers, which are connected to the gear wheels of the gear transmission 11, for example, by means of a sleeve. The commands to tune the filter frequency are sent to the stepper motor 6 from the control board 12. The limit switch, consisting of a cam 13 fixed on the moving part 4 of the capacitor, for example, by means of a sleeve, and contact 14, serves to count the number of steps of the stepper motor 6 during calibration filter.
Фильтр работает следующим образом.The filter works as follows.
Каждой частоте соответствует определенное количество шагов шагового электродвигателя 6 от контакта 14 концевого выключателя. Перед началом работы фильтр калибруют для записи в память платы управления 12 количество шагов шагового электродвигателя 6, необходимых для настройки всех заданных рабочих частот. При дискретном движении шагового электродвигателя 6 поворачивается кулачок 13 концевого выключателя, закрепленный на подвижной части 4 крайнего конденсатора переменнойEach frequency corresponds to a certain number of steps of the stepper motor 6 from the contact 14 of the limit switch. Before starting work, the filter is calibrated to record in the memory of the control board 12 the number of steps of the stepper motor 6 required to adjust all the specified operating frequencies. With the discrete movement of the stepper motor 6, the cam 13 of the limit switch, fixed on the movable part 4 of the extreme variable capacitor, rotates
- 1 036811 емкости. Когда настраивается заданная частота, кулачок 13 концевого выключателя замыкает контакт 14 концевого выключателя, и сигнал подается на плату управления 12, где в памяти записывается количество шагов шагового электродвигателя 6, необходимых для настройки заданной частоты.- 1,036811 containers. When the set frequency is adjusted, the cam 13 of the limit switch closes the contact 14 of the limit switch, and a signal is sent to the control board 12, where the number of steps of the stepper motor 6 required to set the set frequency is recorded in memory.
Во время работы фильтра при перестройке на определенную частоту поступает команда от платы управления 12 на шаговый электродвигатель 6. Шаговый электродвигатель 6 поворачивается на определенный угол, соответствующий количеству шагов, записанных в памяти платы управления 12. Вал шагового электродвигателя 6 перемещает закрепленную на нем шестерню 7, приводя в движение через первый редуктор 8 вал 9, который передает крутящий момент второму редуктору 10. Второй редуктор 10, расположенный на центральном резонаторе 2 для равномерного распределения силового потока вращения зубчатых колес на левое и правое плечо зубчатой передачи 11, и, соответственно, уменьшения нагрузки на зубчатую передачу 11, через свой привод передает крутящий момент зубчатым колесам зубчатой передачи 11 на левое и правое плечо одновременно. Зубчатые колеса зубчатой передачи 11 имеют одинаковое число зубьев с приводом редуктора 10, что не меняет скорости вращения и позволяет перемещать одновременно с одинаковой угловой скоростью подвижные части 4 конденсаторов переменной емкости. Зубчатые колеса зубчатой передачи 11 при вращении перемещают подвижные части 4 конденсаторов переменной емкости, что приводит к изменению площади перекрытия между обкладками подвижных частей 4 и неподвижных частей 5 конденсаторов, и тем самым устанавливают фильтр на заданную частоту.During operation of the filter, when tuning to a certain frequency, a command is sent from the control board 12 to the stepping motor 6. The stepping motor 6 rotates through a certain angle corresponding to the number of steps recorded in the memory of the control board 12. The shaft of the stepping motor 6 moves the gear 7 fixed to it, driving through the first gearbox 8 shaft 9, which transmits torque to the second gearbox 10. The second gearbox 10, located on the central resonator 2 for uniform distribution of the power flow of rotation of the gear wheels on the left and right shoulder of the gear transmission 11, and, accordingly, reduce the load to the gear train 11, through its drive transmits the torque to the gear wheels of the gear train 11 to the left and right shoulder simultaneously. The toothed wheels of the gear transmission 11 have the same number of teeth with the drive of the reducer 10, which does not change the rotation speed and allows moving simultaneously with the same angular speed the movable parts 4 of variable capacitors. The gears of the gear transmission 11 during rotation move the movable parts 4 of variable capacitors, which leads to a change in the overlap area between the plates of the movable parts 4 and the stationary parts 5 of the capacitors, and thereby sets the filter to a given frequency.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA201791963A EA036811B1 (en) | 2017-10-03 | 2017-10-03 | Frequency isolation filter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA201791963A EA036811B1 (en) | 2017-10-03 | 2017-10-03 | Frequency isolation filter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA201791963A1 EA201791963A1 (en) | 2019-04-30 |
EA036811B1 true EA036811B1 (en) | 2020-12-23 |
Family
ID=66436936
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201791963A EA036811B1 (en) | 2017-10-03 | 2017-10-03 | Frequency isolation filter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA036811B1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4224587A (en) * | 1977-11-08 | 1980-09-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Comb-line bandpass filter |
US4283697A (en) * | 1978-11-20 | 1981-08-11 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | High frequency filter |
US4284966A (en) * | 1979-12-21 | 1981-08-18 | Motorola, Inc. | Wide bandwidth helical resonator filter |
US4757289A (en) * | 1985-07-22 | 1988-07-12 | Nec Corporation | Filter with dielectric resonators |
US5389903A (en) * | 1990-12-17 | 1995-02-14 | Nokia Telecommunications Oy | Comb-line high-frequency band-pass filter having adjustment for varying coupling type between adjacent coaxial resonators |
RU115965U1 (en) * | 2011-12-28 | 2012-05-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Алмаз-Фазотрон" | Microwave filter |
-
2017
- 2017-10-03 EA EA201791963A patent/EA036811B1/en unknown
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4224587A (en) * | 1977-11-08 | 1980-09-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Comb-line bandpass filter |
US4283697A (en) * | 1978-11-20 | 1981-08-11 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | High frequency filter |
US4284966A (en) * | 1979-12-21 | 1981-08-18 | Motorola, Inc. | Wide bandwidth helical resonator filter |
US4757289A (en) * | 1985-07-22 | 1988-07-12 | Nec Corporation | Filter with dielectric resonators |
US5389903A (en) * | 1990-12-17 | 1995-02-14 | Nokia Telecommunications Oy | Comb-line high-frequency band-pass filter having adjustment for varying coupling type between adjacent coaxial resonators |
RU115965U1 (en) * | 2011-12-28 | 2012-05-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Алмаз-Фазотрон" | Microwave filter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA201791963A1 (en) | 2019-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9614265B2 (en) | Variable high frequency filter device and assembly | |
US9647307B2 (en) | Tunable filter and duplexer including filter | |
KR102215434B1 (en) | Variable high frequency filter device and assembly | |
JPWO2006075439A1 (en) | Tunable filter, duplexer and communication device | |
WO2021135403A1 (en) | Antenna, transmission device, and switching mechanism | |
EA036811B1 (en) | Frequency isolation filter | |
CN102326330A (en) | The SAW filter | |
EP2203953B1 (en) | Tunable filter and method of use thereof | |
US2902596A (en) | Transceiver for multi-channel radio communication systems | |
CN101950833A (en) | Adjustable mechanical filter with uniform tuning function | |
CN101640301A (en) | Cavity filter and combiner | |
GB2500112B (en) | A tuneable filter | |
CN109888444A (en) | Tunable filter and adjustable duplexer | |
US20190036190A1 (en) | Tunable waveguide filters | |
US1853039A (en) | Uni-control tuning apparatus | |
US2543042A (en) | Tuning means for coaxial line conductors | |
CN209434377U (en) | RCU transmission mechanism and antenna for base station built in a kind of multifrequency electrical tilt antenna | |
SU438051A1 (en) | Tuning mechanism | |
US11316498B2 (en) | Reconfigurable microacoustic filter and duplexer comprising a reconfigurable microacoustic filter | |
EP1933460B1 (en) | Analogue RF device for wireless telecommunication | |
Trofimova et al. | Designing a Tunable Microwave Filter Using Stepper Motors | |
CN216288885U (en) | Frequency-adjustable filter | |
US1658427A (en) | Means for variably controlling electrical instruments | |
US1727575A (en) | Frequency-control system | |
CN208062225U (en) | A kind of waveguide filter of BREATHABLE BANDWIDTH |