RU206936U1 - СВЧ-фильтр с термостабилизацией - Google Patents
СВЧ-фильтр с термостабилизацией Download PDFInfo
- Publication number
- RU206936U1 RU206936U1 RU2021108658U RU2021108658U RU206936U1 RU 206936 U1 RU206936 U1 RU 206936U1 RU 2021108658 U RU2021108658 U RU 2021108658U RU 2021108658 U RU2021108658 U RU 2021108658U RU 206936 U1 RU206936 U1 RU 206936U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- filter
- microwave
- temperature
- model
- materials
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P7/00—Resonators of the waveguide type
- H01P7/06—Cavity resonators
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к радиотехнике и технике сверхвысоких частот (далее по тексту - СВЧ), а именно к СВЧ-фильтрам. Полезная модель предназначена для селекции сигналов в устройствах связи, радиолокации, радионавигации и измерительной техники.Отличается возможностью получить эффект термостабилизации без применения дополнительных элементов конструкции и специальных материалов, сплавов.Указанный результат достигается за счет применения материалов с различными ТКЛР для разных элементов конструкции в зависимости от их относительной длины.Полезная модель применима в том числе для СВЧ-фильтров с высокой крутизной скатов АЧХ в широком диапазоне температур эксплуатации. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Полезная модель относится к радиотехнике и технике сверхвысоких частот (далее по тексту – СВЧ), а именно к СВЧ-фильтрам. Полезная модель предназначена для селекции сигналов в устройствах связи, радиолокации, радионавигации и измерительной техники.
Актуальной задачей является увеличение температурной стабильности СВЧ-фильтров с высокой крутизной АЧХ в широком диапазоне температур, особенно в тех случаях, когда разница граничной частоты полосы пропускания и граничной частоты полосы запирания составляет менее 0,5% частоты.
Известен термокомпенсированный фильтр по патенту US5867077 [«TEMPERATURE COMPENSATED MICROWAVE FILTER», Com Dev Ltd., 02.02.1999]. Предложенный вариант построения фильтра обладает преимуществами перед классическими фильтрами, за счёт компенсации изменения длины волноводного резонатора размером концевых фланцев специфической формы и с ТКЛР меньшим, чем у материала волновода. Таким образом при изменении температуры длинная стенка волновода изменяется соответственно своему ТКЛР, а крышка, хоть и имеет меньший абсолютный размер изменяется на аналогичную длину, за счёт использования материала с большим ТКЛР. Аналогично и для отрицательных температур.
К недостаткам можно отнести то, что данная конструкция применима только к фильтрам, имеющим волноводную структуру. Ограничением такой конструкции является невозможность термокомпенсации фильтра с числом звеньев, большим двух.
Известна конструкция СВЧ-фильтра с термокомпенсирующим элементом по патенту US 6734766 B2 [«MICROWAVE FILTER HAVING A TEMPERATURE COMPENSATING ELEMENT», COM DEV Ltd., 11.05.2004]. Предложенный вариант построения фильтра обладает преимуществами перед классическими фильтрами, за счёт возможности термокомпенсации конструкции фильтра с любым числом звеньев. Термокомпенсирующим элементом является биметаллическое соединение на крышке фильтра вблизи резонаторного стержня. В патенте отмечено, что резонаторный стержень может быть выполнен из другого материала нежели корпус фильтра, в качестве примера материала приведена керамика.
Принято за прототип.
К недостаткам прототипа относятся:
- необходимость применения конструктивно сложных дополнительных деталей, усложняющих конструкцию;
- не рассмотрены варианты термокомпенсации фильтра за счёт подбора материалов корпуса, регулировочного винта и резонансного стержня.
Полезная модель не обладает данными недостатками.
Подробное описание полезной модели:
Заявляемая полезная модель фильтра обладает термостабильностью в широком диапазоне температур за счёт применения различных материалов в конструкции. Ключевым отличием материалов, обеспечивающих эффект термостабильности, является различие температурных коэффициентов линейного расширения (далее по тексту – ТКЛР). Материалы с различным ТКЛР подбираются в конструкции таким образом, чтобы взаимно компенсировать уход геометрии фильтра при изменении температуры.
Принцип работы фильтра и входящих в него материалов не отличается от общеизвестных. Основным отличием полезной модели является достигаемая стабильность геометрии и характеристик фильтра за счёт взаимной компенсации изменения длин деталей фильтра при изменении температуры, что достигается путём подбора материалов этих деталей с конкретными ТКЛР.
Новизна обеспечивается за счёт получения термостабильности АЧХ-фильтра при применении тех же материалов, что и известные аналоги. Данный эффект достигается за счёт применения нескольких типов общепромышленных материалов, с конкретными значениями ТКЛР. Достигается эффект термостабильности без применения специфических дополнительных элементов конструкции, что приводит к её упрощению при производстве.
Полезная модель поясняется рисунками:
На Фиг.1 показано продольное сечение одного звена фильтра с обозначением геометрических размеров конструкции.
На Фиг.2 показано перпендикулярное сечение звена фильтра с обозначением геометрических размеров конструкции.
На Фиг.3 показан вариант конструкции крышки фильтра с выступом, обеспечивающим дополнительную термостабилизацию.
На Фиг. 1 и 2 приведены сечения одного из звеньев фильтра и представляют собой лишь часть фильтра n-го порядка.
Достоинства вышеописанной конструкции:
Фильтр с термостабилизацией позволяет получить высокую стабильность АЧХ в большом диапазоне воздействующих температур без применения специальных сталей и сплавов, а в некоторых случаях даже получить большую стабильность в диапазоне температур, чем при применении таковых. Предлагаемая конструкция фильтра может обеспечивать термостабилизацию для фильтров любого порядка.
Раскрытие и осуществление полезной модели:
Первым существенным признаком, достаточным для достижения, указанного выше, технического результата, является применение материалов деталей фильтра с различными ТКЛР, обеспечивающими взаимное вычитание изменений длин при изменении температур.
Вторым существенным признаком является упрощение конструкции термостабилизированного фильтра за счёт применения конструкции, не требующей дополнительных элементов (деталей) для стабилизации АЧХ при изменении температур.
Работа СВЧ-фильтра с термостабилизацией:
На Фиг.1 изображено сечение одного из звеньев классического резонаторного высокочастотного фильтра, который состоит из корпуса 1, крышки 2, съёмного резонаторного стержня 3 с крепежным винтом 4, настроечного винта 5 с гайкой 6 и винтов связи 7 с гайками 8.
Крышка 2-1 может быть изготовлена с дополнительными выступами вблизи настроечного винта 5, для обеспечения дополнительной термокомпенсации, как показано на Фиг.3.
Принцип обеспечения термостабильности и термокомпенсации достигается за счёт использования материалов с различным ТКЛР для крышки 2 (или крышки 2-1), корпуса 1, резонаторного стержня 3, настроечного винта 5 и винта связи 7.
Высота (HК) 9 резонансного объёма 14 определяется высотой стенки 13 корпуса 1. Эффективная высота (HР) 10 резонаторного стержня 3 определяется расстоянием от края резонаторного стержня 3 до корпуса 1. Резонансная ёмкость определяется разницей высоты (ΔН) 15 между краем настроечного винта 5 и верхним краем резонаторного стержня 3.
Эффективная высота настроечного винта 5 определяется внутренней длиной винта (HН) 11 от крышки 2 (или крышки 2-1) внутрь резонансного объёма 14. Эффективная высота винта связи 7 определяется внутренней длиной винта (HС) 12 от крышки 2 (или крышки 2-1) внутрь резонансного объёма 14.
Эффективная высота (HР) 10 резонаторного стержня 3 совместно с длиной (HН) 11 и высотой (ΔН) 15 определяют настройку звена фильтра на конкретную частоту с учётом соседних звеньев, поэтому важно стабилизировать именно эти размеры при изменении высоты (HК) 9 корпуса 1.
Материалы подбирают таким образом, чтобы изменение эффективной высоты (HР) 10 резонаторного стержня 3 и длины (HН) 11 компенсировало частотный уход, вызванный изменением высоты корпуса 1. Для этого в макете полезной модели были использованы материалы:
- для съёмного резонаторного стержня 3 материал с ТКЛР большим, чем у корпуса 1;
- для настроечного винта 5 материал с ТКЛР значительно меньшим, чем у корпуса 1.
В результате применения материалов с различным ТКЛР, подобранных под конструкцию конкретного фильтра, удалось добиться ухода частоты меньшего 0,03% относительно центральной частоты фильтра в диапазоне температур от минус 50 до 60°С.
Claims (1)
- Устройство для фильтрации СВЧ-сигналов с термостабилизацией, состоящее из корпуса полосопропускающего фильтра, настроечных винтов, винтов связи и съёмных резонансных стержней, отличающееся тем, что крышка изготовлена с дополнительными термокомпенсирующими выступами вблизи настроечных винтов, резонаторный стержень выполнен полым, внутри полости расположен крепёжный винт, которым резонаторный стержень крепится к корпусу, при этом настроечный винт расположен в центре термокомпенсирующего выступа и выполнен из материала с температурным коэффициентом линейного расширения меньшим, чем у корпуса, при этом крышка, корпус, резонаторный стержень, настроечный винт, винт связи устройства фильтрации выполнены из материалов с различными температурными коэффициентами линейного расширения, чтобы взаимно компенсировать частотный уход устройства при изменении температуры.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021108658U RU206936U1 (ru) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | СВЧ-фильтр с термостабилизацией |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021108658U RU206936U1 (ru) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | СВЧ-фильтр с термостабилизацией |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU206936U1 true RU206936U1 (ru) | 2021-10-01 |
Family
ID=78000445
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021108658U RU206936U1 (ru) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | СВЧ-фильтр с термостабилизацией |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU206936U1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4100504A (en) * | 1977-06-20 | 1978-07-11 | Harris Corporation | Band rejection filter having integrated impedance inverter-tune cavity configuration |
EP0064799A1 (en) * | 1981-05-11 | 1982-11-17 | FORD AEROSPACE & COMMUNICATIONS CORPORATION | Miniature dual-mode, dielectric-loaded cavity filter |
GB2305547A (en) * | 1995-09-20 | 1997-04-09 | Fsy Microwave Inc | Temperature compensation using a composite resonator in a coaxial cavity signal transmission filter |
EP0948078A2 (en) * | 1998-04-02 | 1999-10-06 | Space Systems / Loral, Inc. | Single and dual mode helix loaded cavity filters |
US20160204493A1 (en) * | 2014-10-28 | 2016-07-14 | Kmw Inc. | Radio frequency filter with cavity structure |
US20170170536A1 (en) * | 2014-01-31 | 2017-06-15 | Andrew Wireless Systems Gmbh | Method for compensating a temperature drift of a microwave filter |
US20170263996A1 (en) * | 2016-03-11 | 2017-09-14 | Nokia Solutions And Networks Oy | Radio-Frequency Filter |
-
2021
- 2021-03-30 RU RU2021108658U patent/RU206936U1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4100504A (en) * | 1977-06-20 | 1978-07-11 | Harris Corporation | Band rejection filter having integrated impedance inverter-tune cavity configuration |
EP0064799A1 (en) * | 1981-05-11 | 1982-11-17 | FORD AEROSPACE & COMMUNICATIONS CORPORATION | Miniature dual-mode, dielectric-loaded cavity filter |
GB2305547A (en) * | 1995-09-20 | 1997-04-09 | Fsy Microwave Inc | Temperature compensation using a composite resonator in a coaxial cavity signal transmission filter |
EP0948078A2 (en) * | 1998-04-02 | 1999-10-06 | Space Systems / Loral, Inc. | Single and dual mode helix loaded cavity filters |
US20170170536A1 (en) * | 2014-01-31 | 2017-06-15 | Andrew Wireless Systems Gmbh | Method for compensating a temperature drift of a microwave filter |
US20160204493A1 (en) * | 2014-10-28 | 2016-07-14 | Kmw Inc. | Radio frequency filter with cavity structure |
US20170263996A1 (en) * | 2016-03-11 | 2017-09-14 | Nokia Solutions And Networks Oy | Radio-Frequency Filter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4677403A (en) | Temperature compensated microwave resonator | |
US4037182A (en) | Microwave tuning device | |
US4143344A (en) | Microwave band-pass filter provided with dielectric resonator | |
EP1760824B1 (en) | Temperature compensation of combline resonators using composite inner conductor | |
CN106063027B (zh) | 补偿微波滤波器的温度飘移的方法 | |
US6734766B2 (en) | Microwave filter having a temperature compensating element | |
KR100959073B1 (ko) | 고주파 필터 및 이의 튜닝 구조 | |
US5867077A (en) | Temperature compensated microwave filter | |
RU206936U1 (ru) | СВЧ-фильтр с термостабилизацией | |
US3680012A (en) | Microwave band-pass filter having constant bandwidth as filter is tuned | |
KR101528902B1 (ko) | 고주파 필터 및 이의 공진봉 구조 | |
KR100844163B1 (ko) | 다중노치필터 | |
KR101055649B1 (ko) | 커플링 개선을 위한 rf 캐비티 딜레이 필터 | |
KR102116271B1 (ko) | 노치 구조를 채용한 무선 주파수 필터 | |
US3414847A (en) | High q reference cavity resonator employing an internal bimetallic deflective temperature compensating member | |
CN106063026B (zh) | 具有精细温度漂移调谐机构的微波滤波器 | |
JP2009267702A (ja) | 高周波部品 | |
KR101012776B1 (ko) | 다단 공진기 및 그를 이용한 하우징 필터 | |
JP4059141B2 (ja) | 共振器装置、フィルタ、複合フィルタ装置および通信装置 | |
GB866246A (en) | Temperature compensated cavity resonator | |
JPS6218963Y2 (ru) | ||
CN108933311B (zh) | 一种多谐振器组合的腔体滤波器 | |
Hoft | Tunable capacitive coupling for cavity resonator filters | |
SU541227A1 (ru) | Перестраиваемый объемный резонатор | |
CN112599942A (zh) | 一种腔体滤波器的可调强感性耦合结构 |