RU1800514C

RU1800514C - Filter

Info

Publication number: RU1800514C
Application number: SU894766530A
Authority: RU
Inventors: Евгений Владимирович Бережной; Станислав Константинович Ефимов; Алексей Григорьевич Коваленко; Владимир Николаевич Кошпаренок
Original assignee: Научно-исследовательский институт радиотехнических измерений; Институт радиофизики и электроники АН УССР
Priority date: 1989-12-04
Filing date: 1989-12-04
Publication date: 1993-03-07

Abstract

Использование: изобретение относитс к технике СВЧ и может быть использовано в системах радиосв зи и измерительной аппаратуре в качестве полосно-заграждающе- го фильтра. Сущность изобретени : фильтр .содержит отрезок пр моугольного волновода и установленную в нем резонансную структуру в виде цилиндрической трубы с продольной щелью, на внутренней поверхности трубы расположен ферритовый элемент . Особенностью вл етс размещение трубы на середине узкой стенки пр моугольного волновода и введение диэлектрической пластины, установленной в продольной щели с возможностью перемещени . 3 ил.Usage: the invention relates to microwave technology and can be used in radio communication systems and measuring equipment as a band-stop filter. SUMMARY OF THE INVENTION: A filter contains a segment of a rectangular waveguide and a resonant structure installed therein in the form of a cylindrical tube with a longitudinal slit; a ferrite element is located on the inner surface of the tube. A feature is the placement of the pipe in the middle of the narrow wall of the rectangular waveguide and the introduction of a dielectric plate mounted in the longitudinal slit with the possibility of movement. 3 ill.

Description

Изобретение относитс к технике СВЧ, а именно к частотно-селективным устройствам с использованием ферритовых материалов как настроенного элемента и предназначено дл использовани в системах радиосв зи и измерительной аппаратуре в качестве полосно-заграждающего фильтра..The invention relates to microwave technology, in particular to frequency-selective devices using ferrite materials as a tuned element and is intended for use in radio communication systems and measuring equipment as a band-stop filter.

Цель изобретени - уменьшение отражений в полосе пропускани , обеспечение симметричности формы частной характеристики затухани , а также упрощение настройки на начальную частоту перестройки.The purpose of the invention is to reduce reflections in the passband, to ensure the symmetry of the shape of the particular attenuation characteristic, and also to simplify tuning to the initial tuning frequency.

Фильтр, содержащий отрезок пр моугольного волновода, и установленную в нем резонансную структуру, выполненную в виде цилинрической трубы с продольной щелью, на внутренней поверхности которой расположен ферритовый элемент, и размещенную между полюсами электромагнита, npVt этом плоскости симметрии ферритового элемента, цилиндрической трубы и продольной щели и плоскость симметрии пр моугольного волновода, параллельна его широким стенкам, совпадают, отличающийс тем, что, с целью уменьшени отражений в полосе пропускани , обеспечени симметричной формы амплитудно-частотной характеристики в полосе заграждени и упрощени настройки на начальную частоту диапазона, цилиндрическа труба размещена на узкой стенке пр моугольного волновода и прикреплена к ней стороной, противоположной, щели, при этом дополнительно введена диэлектрическа пластина, котора установлена в продольной щели с возможностью перемещени вдоль оси цилиндрической трубы.A filter containing a segment of a rectangular waveguide and a resonant structure installed in it, made in the form of a cylindrical tube with a longitudinal slit, on the inner surface of which a ferrite element is located, and placed between the poles of the electromagnet, npVt of this plane of symmetry of the ferrite element, a cylindrical pipe and a longitudinal gap and the plane of symmetry of the rectangular waveguide parallel to its wide walls is the same, characterized in that, in order to reduce reflections in the passband, ensuring of the amplitude-frequency characteristic shape in the obstacle and simplifying tuning to the initial frequency of the range, the cylindrical tube is placed on the narrow wall of the rectangular waveguide and is attached to it by the side opposite the slot, while an additional dielectric plate is inserted, which is installed in the longitudinal slot with the possibility displacements along the axis of the cylindrical pipe.

На фиг, 1 изображен вид устройства; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 представлены характеристики прототипа и предлагаемого фильтра.On Fig, 1 shows a view of the device; in FIG. 2 is a view A in FIG. 1; in FIG. 3 presents the characteristics of the prototype and the proposed filter.

Фильтр содержит отрезок пр моугольного волновода 1, резонансную структуру в виде полой трубы 2 с продольным вырезом 3. Внутри трубы 2 расположен ферритовыйThe filter contains a segment of a rectangular waveguide 1, a resonant structure in the form of a hollow pipe 2 with a longitudinal cutout 3. Inside the pipe 2 is a ferrite

С/УS / C

СWITH

0000

о о елoh oh eat

элемент 4, а также дополнительно введенна диэлектрическа пластина 5, установленна с возможностью перемещени вдоль оси трубы 2, при этом ось трубы 2, вырез 3 и середины узких стенок волновода 1 лежат в одной плоскости, параллельной продольной оси волновода 1.element 4, as well as an additionally inserted dielectric plate 5, mounted for movement along the axis of the pipe 2, while the axis of the pipe 2, cutout 3 and the middle of the narrow walls of the waveguide 1 lie in one plane parallel to the longitudinal axis of the waveguide 1.

Фильтр работает следующим образом. Электромагнитна волна, передаваема волноводом 1, достигает трубы 2. Геометри трубы 2 обеспечивает полное отражение падающей волны за счет возбуждени резонансных колебаний в вырезе 3, На резонансной частоте электродинамическое сечение трубы 2 возрастает до величины пор дка (Е/2)2, что сравнимо с сечением пр моугольного волновода, т.е. происходит запирание волновода -и отражение- падающей волны.... .The filter works as follows. The electromagnetic wave transmitted by the waveguide 1 reaches the pipe 2. The geometry of the pipe 2 provides a complete reflection of the incident wave due to the excitation of resonant oscillations in the cutout 3. At the resonant frequency, the electrodynamic section of the pipe 2 increases to the order of (E / 2) 2, which is comparable with section of a rectangular waveguide, i.e. the waveguide is blocked and the incident wave is reflected .....

В прототипе труба установлена симметрично по высоте между узкими стенками волновода и. представл ет собой прежде всего емкостную неоднородность, внос щую заметные частотнозависимые отражени (крива 2 на фиг. 3), что и определ ет большие потери фильтра. Таким образом, резонансное колебание возникает на фоне значительных потерь, вносимых самой трубой , что и приводит к существенной несимметричности частотной характеристики фильтра-крива 3 на фиг. 3, :In the prototype, the pipe is installed symmetrically in height between the narrow walls of the waveguide and. it is primarily a capacitive inhomogeneity introducing appreciable frequency-dependent reflections (curve 2 in Fig. 3), which determines large filter losses. Thus, the resonance oscillation occurs against the background of significant losses introduced by the pipe itself, which leads to a significant asymmetry in the frequency response of the filter-curve 3 in FIG. 3,:

При выбранном же согласно изобретению расположении трубы, а именно на узкой стенке пр моугольного волновода, труба 2 вынесена на максимум потока энергии , передаваемой волноводом, что обеспечивает снижение потерь, При этом за счет слабой св зи трубы 2 с волноводом 1 резонансна характеристика трубы 2 становитс симметричной. . ; / . . ;:.-. ..-.. . В результате обеспечиваетс достижение низких потерь, вносимых фильтром (менее 0,1 дБ) при симметричности частотной характеристики фильтра , а вносимое затухание превышает 25 дБ - крива 1 на фиг, 3.With the arrangement of the pipe chosen according to the invention, namely, on the narrow wall of the rectangular waveguide, the pipe 2 is brought out to the maximum of the energy flow transmitted by the waveguide, which reduces losses. Moreover, due to the weak coupling of the pipe 2 with the waveguide 1, the resonance characteristic of the pipe 2 becomes symmetrical. . ; /. . ;: .-. ..- ... As a result, the low losses introduced by the filter (less than 0.1 dB) are achieved when the frequency response of the filter is symmetrical, and the introduced attenuation exceeds 25 dB - curve 1 in Fig. 3.

Упрощение настройки на начальную частоту перестройки фильтра достигаетс за счет возможности перемещени диэлектрической пластины 5 вдоль оси трубы 2. Резонатор в виде трубы с продольным вырезом вл етс квазистатическим резонатором, в котором роль индуктивности играет криво- линейное провод щее покрытие, а емкости отвечает вырез.A simplification of tuning to the initial filter tuning frequency is achieved by the possibility of moving the dielectric plate 5 along the axis of the pipe 2. The resonator in the form of a pipe with a longitudinal cut is a quasistatic resonator in which the curvilinear conductive coating plays the role of inductance and the capacitance corresponds to the cut.

Следовательно, введение диэлектрической пластины в область выреза 3 приводит к изменению емкости выреза и вызываетTherefore, the introduction of a dielectric plate in the region of the cutout 3 leads to a change in the capacitance of the cutout and causes

изменение резонансной частоты. Процесс настройки трубы 2 путем перемещени пластины 5 вл етс обратимым, настройка может быть повторена несколько раз до достижени необходимой точности настройки.change in resonant frequency. The adjustment process of the pipe 2 by moving the plate 5 is reversible, the adjustment can be repeated several times until the desired adjustment accuracy is achieved.

Таким образом, в изобретении по сравнению с прототипом достигнуто уменьшение потерь, обеспечена симметрична форма частотной характеристики затухани , а также упрощена настройка на начальную частоту перестройки..Thus, in the invention, in comparison with the prototype, a reduction in losses is achieved, a symmetric shape of the frequency response of the attenuation is provided, and tuning to the initial tuning frequency is simplified ..

Формулам зо б р е т. е н и Фильтр, содержащий отрезок пр моугольного волновода и установленную в нем резонансную структуру, выполненную ё виде цилиндрической трубы с продольной щелью, на внутренней поверхности которой расположен ферритовый элемент, и размёщенную между полюсами электромагнита, при этом плоскости симметрии ферритового элемента, цилиндрической трубы и продольной щели и плоскость симметрии пр моугольного волновода, параллельна егоThe filter formulas contain a segment of a rectangular waveguide and a resonant structure installed in it, made in the form of a cylindrical tube with a longitudinal slit, on the inner surface of which there is a ferrite element, and placed between the poles of the electromagnet, in this plane the symmetry of the ferrite element, the cylindrical tube and the longitudinal slit and the plane of symmetry of the rectangular waveguide, parallel to it

широким стенкам, совпадают, о т л и чающийс тем, что, с целью уменьшени отражений в полосе пропускани , обеспе- чени симметричной формы амплитудно- чартотной характеристики в полосеthe wide walls are matched by the fact that, in order to reduce reflections in the passband, to ensure a symmetrical shape of the amplitude-frequency characteristic in the band

заграждени и упрощени настройки на на- чальную частоту диапазона, цилиндрическа труба размещена на узкой стенке пр моугольного волновода и прикреплена к ней стороной, противоположной щели,barriers and simplification of tuning to the initial frequency of the range, a cylindrical tube is placed on a narrow wall of a rectangular waveguide and is attached to it with the side opposite the slot,

при этом дополнительно введена диэлектрическа пластина, котора установлена в продольной щели с возможностью перемещени вдоль оси цилиндрической трубы.in addition, a dielectric plate is introduced, which is mounted in the longitudinal slot with the possibility of movement along the axis of the cylindrical pipe.

Фиг. 2FIG. 2

- С.,1...-. 0,05- S., 1 ...-. 0.05

РедакторEditor

Фиг. 3 :FIG. 3:

; Составитель С. Ефимов Техред М.Моргентал; Compiled by S. Efimov Tehred M. Morgenthal

ло 5 о,:lo 5 o:

/t./ t.

Корректор А. ОбручарProofreader A. Obruchar