RU207446U1 - Резонаторный полосовой свч-фильтр - Google Patents
Резонаторный полосовой свч-фильтр Download PDFInfo
- Publication number
- RU207446U1 RU207446U1 RU2021120659U RU2021120659U RU207446U1 RU 207446 U1 RU207446 U1 RU 207446U1 RU 2021120659 U RU2021120659 U RU 2021120659U RU 2021120659 U RU2021120659 U RU 2021120659U RU 207446 U1 RU207446 U1 RU 207446U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- resonator
- filter
- microwave
- model
- utility
- Prior art date
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
- H01P1/207—Hollow waveguide filters
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к СВЧ-технике и предназначена для частотной селекции радиосигналов высокого уровня мощности. Заявленное устройство относится к СВЧ-радиоэлектронике и может быть использовано для фильтрации радиосигналов. Техническим результатом полезной модели является улучшение электродинамических характеристик фильтра. Резонаторный полосовой СВЧ-фильтр представляет собой прямоугольный резонатор с элементами связи в виде стандартных коаксиальных линий с размерами D/d=7/3,04 мм, расположенными в середине боковых стенок резонатора под углом 90°. В центре резонатора помещается металлическая сфера диаметром b, которая соединяется с внутренними проводниками коаксиальных линий металлическими штырями. В качестве элементов крепления в конструкции используются безотражательные диэлектрические шайбы.
Description
Полезная модель относится к СВЧ-технике и предназначена для частотной селекции радиосигналов высокого уровня мощности.
Известен аналог фильтра на цилиндрическом резонаторе S-диапазона (2…4 ГГц) с металлической вставкой в форме цилиндра, выполненной на нижней стенке базового резонатора с коаксиальными элементами связи, расположенными под прямым углом друг к другу [Wong S.-W., Feng S.-F., Zhu L. Multi-mode wideband bandpass filters using waveguide cavities // Asia-Pacific Microwave Conference. Nanjing. China. 2015. P. 1424-1426]. Его недостатками являются цилиндрическая форма резонатора и ассиметричное расположение цилиндрической вставки, что усложняет его изготовление, а также затухание сигнала до 0,5 дБ в полосе пропускания.
Известна модификация фильтра на прямоугольном резонаторе со скругленными углами и металлической вставкой сложной формы на нижней стенке резонатора, коаксиальные элементы связи которого располагаются под углом 90° [Shi Q., Yu Μ. Coaxial filter with elongated resonator // US patent N 9509031 B2. 2016]. Ее недостатками является наличие в конструкции сразу нескольких емкостных зазоров между различными элементами фильтра (вставкой и верхней стенкой резонатора, внутренними проводниками коаксиальных линий и вставкой), что снижает электрическую прочность фильтра, а также использование элемента подстройки в виде металлического штыря.
Известна конструкция полосового трехмодового фильтра на прямоугольном резонаторе с коаксиальными элементами связи в виде зондов Г-образной формы [Lin J.-Υ., Li M.Z., Wong S.-W., Yang Y., Zhu X. A cavity triple-mode filter with excitation of L-shape model // Proceedings of the Australian Microwave Symposium, Brisbane. 2018. P. 17-18]. Такой фильтр рассчитан на центральную частоту 2,53 ГГц и является достаточно простым. Его недостатками являются: большие размеры, узкая полоса пропускания (3,6%) и высокое затухание сигнала на уровне 0,8 дБ в полосе пропускания.
Известна конструкция прямоугольного резонаторного полосового фильтра с меандровой структурой и коаксиальными элементами связи [Podvin D., Courtois С.Cavity type band-pass filter with comb-line structure // US patent N 5705965 A. 1998]. Основные недостатки такой структуры: необходимость подстройки с помощью специальных элементов и низкая электрическая прочность из-за наличия зазоров между элементами подстройки в виде штырей и внутренними элементами конструкции фильтра, а также сложность его изготовления.
Известна конструкция высокодобротного четырехмодового СВЧ-фильтра на прямоугольном резонаторе с центральной частотой 3,7 ГГц и коаксиальными элементами связи [Basavarajappa G., Mansour R.R. A high-Q quadruple-mode rectangular waveguide resonator // IEEE Microwave and Wireless Components Letters. 2019. V. 29. N 5. Р. 324-326]. Хотя, такой фильтр, выполненный на простом прямоугольном резонаторе, обеспечивает достаточно низкое затухание сигнала на уровне 0,3 дБ, но для получения необходимой амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) требуется восемь элементов подстройки, затухание в длинноволновой части АЧХ вне полосы пропускания является недостаточным, а размеры остаются большими (порядка 90 мм).
Прототипом полезной модели является фильтр на прямоугольном резонаторе (х×у×z=50×50×51 мм) с цилиндрическими вставками высотой 15,8 мм и диаметром 14 мм, размещенными на диагонали нижней стенки резонатора, имеющего коаксиальные элементы связи, расположенные под углом 90° другу [Wu Y.-M., Zhou S.-Y., Lin J.-Y., Zhou L.W., Wong S.-W., Zhu L., Chu Q.-X. Design of wideband bandpass filter using quadruple-mode rectangular cavity resonator // Proceedings of the IEEE Asia-Pacific Conference on Antennas and Propagation. Xian. China. 2017. P. 1-3]. Как показали экспериментальные исследования такого фильтра S-диапазона (2…4 ГГц), он обеспечивает коэффициент отражения не хуже, чем 13 дБ и затухание сигнала на уровне 0,5 дБ в полосе пропускания, а также не имеет элементов подстройки.
Проблема, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в разработке полосового фильтра высокого уровня мощности с полосой пропускания не более 20%, коэффициентом отражения более 20 дБ, затуханием на центральной частоте не более 0,25 дБ и иметь более простую конструкцию, чем прототип.
Проблема решается следующим способом: фильтр представляет собой прямоугольный резонатор 1 с элементами связи в виде стандартных коаксиальных линий 5 с размерами D/d=7/3,04 мм (Фиг. 1, б), расположенными в середине боковых стенок резонатора под углом 90°, как показано на Фиг. 1. В центре резонатора 1 помещается металлическая сфера 2 диаметром b, которая соединяется с внутренними проводниками коаксиальных линий 5 металлическими штырями 3. В качестве элементов крепления в конструкции используются безотражательные диэлектрические шайбы 4.
Отличительные признаки являются существенными, так как позволяют решить поставленную задачу и получить технический эффект.
Техническим результатом полезной модели является улучшение электродинамических характеристик фильтра.
Полезная модель поясняется чертежом: фиг. 1, а - трехмерная конфигурация полосового фильтра на прямоугольном концентрическим резонаторе; фиг. 1, б - двумерная структура фильтра в плоскости симметрии xz.
На чертеже приняты следующие обозначения: 1 - прямоугольный резонатор, 2 - внутренний сферический элемент, 3 - металлический штырь, 4 -диэлектрическая шайба, 5 - коаксиальная линия.
Резонаторный полосовой СВЧ-фильтр работает следующим образом. На вход фильтра подается радиосигнал СВЧ-диапазона. С помощью входного элемента связи в виде стандартной коаксиальной линии 5 в концентрическом резонаторе, образованном прямоугольным резонатором 1 и сферой 2 возбуждаются два типа колебаний, формирующие амплитудно-частотную характеристику полосно-пропускающего фильтра в диапазоне 12…16 ГГц, которая снимается с выхода фильтра, реализованного в виде коаксиальной линии. Данный СВЧ-четырехполюсник является взаимным, то есть его электродинамические характеристики не зависят от направления передачи ЭМ энергии.
Примером успешной реализации фильтра может служить его численная модель, созданная с помощью метода конечных элементов, показавшая более совершенные электродинамические характеристики по сравнению с прототипом (Таблица).
Таким образом, удалось снизить уровень отраженной от входа СВЧ-мощности более, чем в два раза, снизить затухание сигнала примерно в пять раз и обеспечить более высокую электрическую прочность устройства за счет отсутствия в конструкции заявленной полезной модели пространственных областей с высокой напряженностью электрического поля. К таким областям, к примеру, относятся емкостные зазоры, образованные в прототипе цилиндрическими вставками и верхней стенкой резонатора.
Claims (1)
- Резонаторный полосовой СВЧ-фильтр, представляющий собой прямоугольный металлический резонатор, отличающийся тем, что в его центральной части располагается металлическая сфера, соединенная металлическими штырями с элементами связи в виде стандартных коаксиальных линий, ориентированных под углом 90° друг к другу в одной плоскости.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021120659U RU207446U1 (ru) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | Резонаторный полосовой свч-фильтр |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021120659U RU207446U1 (ru) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | Резонаторный полосовой свч-фильтр |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU207446U1 true RU207446U1 (ru) | 2021-10-28 |
Family
ID=78467064
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021120659U RU207446U1 (ru) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | Резонаторный полосовой свч-фильтр |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU207446U1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69214242D1 (de) * | 1991-08-29 | 1996-11-07 | Murata Manufacturing Co | Gerät mit dielektrischem Resonator |
JP2001160702A (ja) * | 1999-12-03 | 2001-06-12 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 3重モード球形誘電体フィルタとその製造方法 |
US6433652B1 (en) * | 1999-11-24 | 2002-08-13 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Multimode dielectric resonator apparatus, filter, duplexer and communication apparatus |
US20070152779A1 (en) * | 2004-01-13 | 2007-07-05 | Masamichi Ando | Multiple-mode dielectric resonator, dielectric filter, and communication device |
US20110006856A1 (en) * | 2009-07-10 | 2011-01-13 | Kmw Inc. | Multi-mode resonant filter |
JP2013168868A (ja) * | 2012-02-16 | 2013-08-29 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 誘電体共振器及びバンドパスフィルタ |
-
2021
- 2021-07-12 RU RU2021120659U patent/RU207446U1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69214242D1 (de) * | 1991-08-29 | 1996-11-07 | Murata Manufacturing Co | Gerät mit dielektrischem Resonator |
US6433652B1 (en) * | 1999-11-24 | 2002-08-13 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Multimode dielectric resonator apparatus, filter, duplexer and communication apparatus |
JP2001160702A (ja) * | 1999-12-03 | 2001-06-12 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 3重モード球形誘電体フィルタとその製造方法 |
US20070152779A1 (en) * | 2004-01-13 | 2007-07-05 | Masamichi Ando | Multiple-mode dielectric resonator, dielectric filter, and communication device |
US20110006856A1 (en) * | 2009-07-10 | 2011-01-13 | Kmw Inc. | Multi-mode resonant filter |
JP2013168868A (ja) * | 2012-02-16 | 2013-08-29 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 誘電体共振器及びバンドパスフィルタ |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Nam-Shin Park Compact triple-mode bandpass filter using spherical dielectric resonator // Proceedings of the 43rd European Microwave Conference. 2013. * |
Комаров В. В. "Исследование полосовых фильтров K-диапазона на прямоугольных концентрических резонаторах". Известия вузов России. Радиоэлектроника. 2020. Т. 23. номер 1. с. 63-69. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9929713B2 (en) | Duplexer and communications system having duplexer | |
US6853271B2 (en) | Triple-mode mono-block filter assembly | |
US6954122B2 (en) | Hybrid triple-mode ceramic/metallic coaxial filter assembly | |
US20030090344A1 (en) | Dielectric mono-block triple-mode microwave delay filter | |
EP1091441A2 (en) | Resonator device, filter, composite filter device, duplexer, and communication device | |
EP1732158A1 (en) | Microwave filter including an end-wall coupled coaxial resonator | |
CN109149037B (zh) | 一种基于tm模式的介质双模带通滤波器及控制方法 | |
CN105006617B (zh) | 三模介质腔体滤波器 | |
US10164309B2 (en) | Dielectric resonator and dielectric filter | |
CN111063975B (zh) | 基于脊间隙波导的Ka波段GYSEL功分器 | |
US20030090343A1 (en) | Tunable triple-mode mono-block filter assembly | |
CN103904391A (zh) | 多层混合模六边形基片集成波导滤波器 | |
Wong et al. | A quintuple-mode wideband bandpass filter on single metallic cavity with perturbation cylinders | |
US3368169A (en) | Tunable bandpass filter | |
RU207446U1 (ru) | Резонаторный полосовой свч-фильтр | |
Rezaee et al. | A new class of compact dual-mode dielectric resonator filters | |
JP2000174502A (ja) | 帯域通過フィルタ、アンテナ共用器および通信装置 | |
CN106058391B (zh) | 一种基于新型匹配网络的平面cq双工器 | |
Gentili et al. | High Q-factor compact filters with wide-band spurious rejection | |
JPH01251802A (ja) | モード選択バンドパスフィルタ | |
WO2021189377A1 (zh) | 一种腔体滤波器 | |
CN211238454U (zh) | 一种uir加载的三阶双通带基片集成波导滤波器 | |
Pumee et al. | Compact Diplexer Based on Stub-loaded Dual-mode Resonator | |
Bakr et al. | A novel dielectric-loaded dual-mode cavity for cellular base station applications | |
CN206076460U (zh) | 一种基于新型匹配网络的平面cq双工器 |