RU2262782C2 - Stripline filter - Google Patents
Stripline filter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2262782C2 RU2262782C2 RU2003134099/09A RU2003134099A RU2262782C2 RU 2262782 C2 RU2262782 C2 RU 2262782C2 RU 2003134099/09 A RU2003134099/09 A RU 2003134099/09A RU 2003134099 A RU2003134099 A RU 2003134099A RU 2262782 C2 RU2262782 C2 RU 2262782C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- loops
- strip
- length
- stubs
- filter
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике, а более конкретно - к технике сверхвысоких частот (СВЧ), и может быть использовано в радиолокации, радиосвязи и системах спутникового телевидения.The invention relates to radio engineering, and more specifically to ultra-high frequency (microwave) technology, and can be used in radar, radio communications and satellite television systems.
Известен полосковый фильтр, содержащий диэлектрическую подложку, на одной стороне которой расположен проводящий экран, а на другой стороне - полосковая линия, а также перпендикулярно пересекающий ее полуволновый полосковый резонатор с разомкнутыми концами, подключенный к линии на расстоянии одной восьмой длины волны от своего конца, а также объемный диэлектрический резонатор, установленной на область пересечения микрополосковой линии с полуволновым резонатором (см. А.С. №1513543 СССР, Н 01 Р 1/20, Б.И. №37, 1989).Known is a filter strip containing a dielectric substrate, on one side of which a conductive screen is located, and on the other side is a strip line, as well as an open ends half-wave strip resonator perpendicular to it, connected to the line at a distance of one eighth wavelength from its end, and also a volume dielectric resonator mounted on the intersection of the microstrip line with the half-wave resonator (see AS No. 1513543 of the USSR, H 01 P 1/20, B.I. No. 37, 1989).
Недостатками указанного устройства являются: во-первых, сложная непланарная объемная конструкция устройства (так как содержит объемный диэлектрический резонатор); во-вторых, необходимость изготовления и закрепления дополнительной детали - диэлектрического резонатора (причем технология его изготовления и закрепления не является полосковой и, следовательно, также вводится дополнительно); в-третьих, трудоемкость сборки, связанная с трудностью точного совмещения основания диэлектрического резонатора с областью пересечения полосковой линии с полуволновым резонатором (так как в силу частотной узкополосности устройства даже небольшое смещение диэлектрического резонатора приводит к нарушению работы устройства).The disadvantages of this device are: firstly, the complex non-planar volumetric design of the device (as it contains a volume dielectric resonator); secondly, the need to manufacture and fix an additional part - a dielectric resonator (and the technology of its manufacture and fixing is not strip and, therefore, is also introduced additionally); thirdly, the complexity of the assembly, associated with the difficulty of accurately combining the base of the dielectric resonator with the region of intersection of the strip line with the half-wave resonator (since, due to the narrow-frequency frequency of the device, even a small shift of the dielectric resonator leads to disruption of the device).
Известен полосковый фильтр, содержащий диэлектрическую подложку, на одной стороне которой расположен проводящий экран, а на другой стороне - последовательно соединенные четвертьволновые отрезки полосковых линий, к участкам соединения которых подключены одиночные разомкнутые полосковые шлейфы (см. книгу Малорацкий Л.Г. Микроминиатюризация элементов и устройств СВЧ. - М.: Сов. радио, 1976, стр.185, рис.2.45в).A strip filter is known that contains a dielectric substrate, on one side of which there is a conductive screen, and on the other side there are series-connected quarter-wave segments of strip lines, to the connection sections of which are connected single open strip loops (see the book Maloratsky L.G. Microminiaturization of elements and devices Microwave - M .: Sov. Radio, 1976, p. 185, fig. 2.45c).
Недостатками указанного устройства являются: малая относительная рабочая полоса частот ввиду частотной узкополосности одиночных разомкнутых полосковых шлейфов; невозможность значительной перестройки частотных характеристик фильтра (например, перестройки из полоснозаграждающего в полоснопропускающий фильтр); трудоемкость и нетехнологичность подстройки, в особенности плавной (обычно осуществляется дискретно, путем отрезания участков концов шлейфов).The disadvantages of this device are: a small relative working frequency band due to the frequency narrow-band single open strip loops; the impossibility of significant tuning of the frequency characteristics of the filter (for example, tuning from a band-block to a band-pass filter); the complexity and low-tech tuning, especially smooth (usually carried out discretely, by cutting sections of the ends of the loops).
Известен взятый в качестве прототипа полосковый фильтр, содержащий диэлектрическую подложку, на одной стороне которой расположен проводящий экран, а на другой стороне - входное и выходное плечи, между которыми включены последовательно соединенные отрезки полосковых линий, к участкам соединения которых присоединены разомкнутые шлейфы, причем к одному и тому же участку могут быть гальванически непосредственно присоединены два и более шлейфов; при этом при подключении устройства на входе и выходе могут ставиться разделительные конденсаторы (см. Патент РФ №2049366, МПК Н 01 Р 1/203, Б.И. №33, 1995, а также соответствующую Заявку №93019087/09 на полосковый полоснозаграждающий фильтр).Known as a prototype is a strip filter containing a dielectric substrate, on one side of which there is a conductive screen, and on the other side is the input and output shoulders, between which series-connected segments of strip lines are connected, to the connection sections of which open loops are connected, and to one and the same area can be galvanically connected directly to two or more loops; at the same time, when connecting the device at the input and output, isolation capacitors can be installed (see RF Patent No. 2049366, IPC Н 01 Р 1/203, B.I. No. 33, 1995, as well as the corresponding Application No. 93019087/09 for a strip band-pass filter )
Недостатками указанного устройства являются: во-первых, отсутствие возможности управления (перестройки) фильтра по уровню сигнала (в частности, невозможность переключения фильтра из полоснозаграждающего в полоснопропускающий режим, в особенности плавного переключения); во-вторых, отсутствие возможности изменения рабочей полосы частот фильтра, в том числе перестройки по частоте (в частности, невозможность переключения граничных частот); в-третьих, невозможность плавной подстройки характеристик фильтра (подстройка возможна лишь дискретная, обычно осуществляется путем удаления дискретных участков концов шлейфов); в-четвертых, невозможность обратимой подстройки характеристик фильтра (подстройка возможна лишь необратимая, поскольку осуществляется путем отрезания концов шлейфов); в-пятых, нетехнологичность и трудоемкость подстройки характеристик фильтра (поскольку производится обычно под микроскопом); в-шестых, большие габариты фильтра (в частности, поперечные, определяемые длиной шлейфа, равной длине четвертьволнового отрезка).The disadvantages of this device are: firstly, the lack of control (adjustment) of the filter according to the signal level (in particular, the inability to switch the filter from the band-blocking to the band-pass mode, especially smooth switching); secondly, the lack of the ability to change the working frequency band of the filter, including frequency tuning (in particular, the inability to switch the boundary frequencies); thirdly, the impossibility of smoothly adjusting the filter characteristics (tuning is only possible discrete, usually by removing discrete sections of the ends of the loops); fourthly, the impossibility of reversibly adjusting the filter characteristics (adjustment is only irreversible, since it is carried out by cutting off the ends of the loops); fifthly, the low-tech and laboriousness of adjusting the filter characteristics (since it is usually done under a microscope); sixth, the large dimensions of the filter (in particular, transverse, determined by the length of the loop, equal to the length of the quarter-wave segment).
Решаемой технической задачей изобретения является, во-первых, введение возможности управления (перестройки) фильтра по уровню сигнала (в частности переключения фильтра из полоснозаграждающего в полоснопропускающий режим и обратно, в особенности плавного переключения); во-вторых, введение возможности изменения рабочей полосы частот фильтра, в том числе перестройки по частоте (в частности, переключения граничных частот); в-третьих, введение возможности плавной подстройки характеристик фильтра; в-четвертых, введение возможности обратимой подстройки характеристик фильтра; в-пятых, улучшение технологичности и снижение трудоемкости подстройки характеристик фильтр; в-шестых, уменьшение габаритов фильтра.The technical problem of the invention to be solved is, firstly, the introduction of the possibility of controlling (tuning) the filter according to the signal level (in particular, switching the filter from a band-blocking to a band-pass mode and vice versa, especially smooth switching); secondly, the introduction of the possibility of changing the operating frequency band of the filter, including frequency tuning (in particular, switching boundary frequencies); thirdly, the introduction of the possibility of smooth adjustment of the filter characteristics; fourthly, the introduction of the possibility of reversible adjustment of the filter characteristics; fifthly, improving manufacturability and reducing the complexity of tuning filter characteristics; sixth, reducing the size of the filter.
Решаемая техническая задача в полосковом фильтре, содержащем диэлектрическую подложку, на одной стороне которой расположен проводящий экран, а на другой стороне - разделительные конденсаторы, входное и выходное плечи, между которыми через разделительные конденсаторы включены последовательно соединенные отрезки полосковых линий, к участкам соединения которых подключены разомкнутые шлейфы, причем к одному и тому же участку подключены не менее двух шлейфов, достигается тем, что введены активные элементы с подключенными к шлейфам выводами, управляющие цепи, подключенные к шлейфам, в шлейфы последовательно включены разделительные конденсаторы, причем электрическая длина шлейфов с последовательно включенными разделительными конденсаторами менее электрической длины полуволнового отрезка полосковой линии, а геометрическая длина шлейфов менее длины четвертьволнового отрезка полосковой линии. Шлейфы могут быть выполнены в виде отрезков полосковой линии, ширина которых различна как по длине шлейфа, так и между соседними шлейфами. Шлейфы могут быть подключены к участкам соединения так, что между соседними шлейфами включены разделительные конденсаторы, причем электрическая длина разделительного конденсатора между соседними шлейфами равна электрической длине четного количества четвертьволновых отрезков полосковой линии. В качестве активного элемента может быть использован p-i-n-диод. В качестве активного элемента может быть использован сверхвысокочастотный транзистор. Выводы активных элементов могут быть подключены к шлейфам на одинаковом по электрической длине расстоянии от участка соединения для выводов, принадлежащих одному и тому же активному элементу, и разном - для выводов, принадлежащих разным активным элементам, причем выводы разных активных элементов разделены включенным в шлейф разделительным конденсатором. Шлейфы, подключенные к одному и тому же участку, могут иметь разную электрическую длину.The technical problem to be solved is in a strip filter containing a dielectric substrate, on one side of which there is a conductive screen, and on the other side there are separation capacitors, input and output shoulders, between which through the separation capacitors are connected series-connected segments of strip lines, to the connection sections of which are connected open loops, and at least two loops are connected to the same section, it is achieved by the fact that active elements with connected to the output loops are introduced and control circuitry connected to the loops in the cables are connected in series capacitors, the electrical length loops with series blocking capacitors electrical length less than a half-wave length strip line, and the geometrical length loops quarterwave length less than the length of the strip line. The loops can be made in the form of segments of a strip line, the width of which varies both in the length of the loop and between adjacent loops. The loops can be connected to the connection areas so that isolation capacitors are connected between adjacent loops, and the electrical length of the isolation capacitor between adjacent loops is equal to the electric length of an even number of quarter-wave strip segments. As the active element, a p-i-n diode can be used. As an active element can be used microwave transistor. The terminals of the active elements can be connected to the cables at the same electrical distance from the connection area for the terminals belonging to the same active element, and differently for the terminals belonging to different active elements, the terminals of different active elements being separated by a separation capacitor included in the cable . Loops connected to the same section may have different electrical lengths.
На приведенных Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3 изображены примеры конкретной реализации предложенного полоскового фильтра.The figures 1, 2, 3 show examples of specific implementations of the proposed strip filter.
Примеры конкретной реализации предложенного полоскового фильтра (см. Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3) содержат диэлектрическую подложку 1 (например, подложка толщиной 1 мм с относительной диэлектрической проницаемостью, равной 9,6), на одной стороне которой расположен проводящий экран (не показан), а на другой стороне - разделительные конденсаторы 2, входное 3 и выходное 4 плечи, между которыми через разделительные конденсаторы 2 включены последовательно соединенные отрезки полосковых линий 5 (например, два четвертьволновых отрезка 100-омных полосковых линий), к участкам соединения которых подключены разомкнутые шлейфы 6, причем к одному и тому же участку подключены не менее двух шлейфов (например, два шлейфа для примера конкретной реализации Фиг.1, три - для примера конкретной реализации Фиг.2, четыре - для примера конкретной реализации Фиг.3), введены активные элементы с подключенными к шлейфам выводами (например, в качестве активного элемента взят арсенид-галлиевый p-i-n-диод 7 (для Фиг.1, Фиг.3), биполярный СВЧ транзистор 8 (для Фиг.2)), управляющие цепи 9, подключенные к шлейфам (например, в виде отдельных компактных фильтров низкой частоты, сделанных, например, по микрополосковой интегральной технологии и состоящих из последовательного чередования высокоомных четвертьволновых полосковых отрезков и секторных шлейфов (не показано)), в шлейфы 6 последовательно включены разделительные конденсаторы, причем электрическая длина шлейфов 6 с последовательно включенными разделительными конденсаторами 2 менее электрической длины полуволнового отрезка полосковой линии, а геометрическая длина шлейфов менее длины четвертьволнового отрезка полосковой линии.Examples of a specific implementation of the proposed strip filter (see FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3) comprise a dielectric substrate 1 (for example, a 1 mm thick substrate with a relative dielectric constant of 9.6), on which side a conductive screen is located (not shown), and on the other side there are
Для примера конкретной реализации (Фиг.1) шлейфы 6 выполнены в виде четвертьволновых полосковых отрезков с экспоненциально возрастающей шириной (по направлению от подключенного к разомкнутому концу шлейфа).For an example of a specific implementation (Figure 1), the cables 6 are made in the form of quarter-wave strip segments with an exponentially increasing width (in the direction from the loop connected to the open end).
Для примера конкретной реализации (Фиг.2) шлейфы 6 выполнены в виде отрезков полосковой линии, ширина которых различна как по длине шлейфа, так и между соседними шлейфами (например, боковые шлейфы к разомкнутому концу уже среднего, причем ширина боковых шлейфов линейно убывает, а среднего линейно возрастает (по направлению от подключенного к разомкнутому концу шлейфа)), причем между соседними шлейфами 6 включены разделительные конденсаторы 2, электрическая длина которых равна, например, электрической длине полуволнового отрезка полосковой линии, причем шлейфы имеют разную электрическую длину (например, электрическая длина центрального шлейфа вместе с электрической длиной последовательно включенного в него конденсатора равна электрической длине четвертьволнового отрезка полосковой линии, электрическая длина боковых шлейфов вместе с электрической длиной последовательно включенных в них конденсаторов составляет 110% электрической длины центрального шлейфа).For an example of a specific implementation (Figure 2), the stubs 6 are made in the form of strip line segments, the width of which is different both in the length of the stub and between adjacent stubs (for example, the side stubs to the open end are already middle, and the width of the side stubs decreases linearly, and the average increases linearly (in the direction from the loop connected to the open end)), and between adjacent loops 6 are connected
Для примера конкретной реализации (Фиг.3) шлейфы 6 выполнены в виде отрезков полосковой линии, ширина которых различна как по длине шлейфа, так и между соседними шлейфами (например, два боковых шлейфа к разомкнутому концу уже двух средних, причем ширина боковых шлейфов линейно убывает, а средних линейно возрастает (по направлению от подключенного к разомкнутому концу шлейфа)). Выводы активных элементов 7 (например, p-i-n-диодов) подключены к шлейфам 6 на одинаковом по электрической длине расстоянии от участка соединения для выводов, принадлежащих одному и тому же активному элементу, и разном - для выводов, принадлежащих разным активным элементам, причем выводы разных активных элементов разделены включенными в шлейф разделительными конденсаторами (например, восемь конденсаторов - по два для каждого из четырех шлейфов). Электрическая длина разделительного конденсатора 2 между соседними шлейфами 6 равна, например, полуволновой электрической длине. Благодаря последовательному включению диодов управляющие цепи 9 подсоединены только к боковым шлейфам (например, по две управляющие цепи для каждого бокового шлейфа).For an example of a specific implementation (Figure 3), the stubs 6 are made in the form of strip line segments, the width of which is different both in the length of the stub and between adjacent stubs (for example, two side stubs to the open end of two middle ones, and the width of the side stubs decreases linearly , and the average increases linearly (in the direction from the loop connected to the open end)). The terminals of the active elements 7 (for example, pin diodes) are connected to the cables 6 at the same electrical length from the connection section for the terminals belonging to the same active element and different for the terminals belonging to different active elements, and the terminals of different active the elements are separated by isolating capacitors included in the loop (for example, eight capacitors - two for each of the four loops). The electrical length of the
При работе предложенного устройства (см. Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3) СВЧ сигнал (например, со средней рабочей частотой 1,35 ГГц) с частотой из рабочей полосы частот, поступивший во входное плечо 3, прошел, отфильтровавшись на разомкнутых шлейфах 6 с включенными последовательно в них разделительными конденсаторами 2 и подключенных к ним перестраиваемых активных элементах в выходное плечо 4. Подача управляющих токов и напряжений на активные элементы позволила плавно и в широких пределах регулировать характеристики фильтра (в том числе, уровень полосы пропускания/заграждения и граничные частоты). Плечи 3 и 4 подключались к 50-омному тракту.When the proposed device (see Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3), a microwave signal (for example, with an average operating frequency of 1.35 GHz) with a frequency from the working frequency band entering the input arm 3 passed through, filtered open loops 6 with dividing
По сравнению с прототипом в предложенном устройстве введены возможности управления (перестройки) фильтра по уровню сигнала (в частности, переключения фильтра из полоснозаграждающего в полоснопропускающий режим и обратно, в особенности плавного переключения). По мере плавного увеличения подачи управляющих токов и напряжений на активные элементы между концами полуволновых U-образных шлейфных резонаторов, образованных каждой парой соседних шлейфов, работа резонаторов постепенно отключается. Таким образом, при отключении управляющих токов и напряжений (отключении активных элементов) фильтр работает как полоснопропускающий (за счет возникновения противофазных колебаний на концах полуволнового U-образного шлейфного резонатора (см. Фиг.1) или нескольких таких резонаторах (Фиг.2, Фиг.3)). При включении управляющих токов и напряжений (включении активных элементов) фильтр работает как полоснозаграждающий (колебания на концах шлейфов синфазны, все шлейфы работают как один общий низкоомный четвертьволновый разомкнутый шлейф (Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3)).Compared with the prototype, the proposed device introduced the possibility of control (adjustment) of the filter according to the signal level (in particular, switching the filter from the band-blocking to the band-pass mode and vice versa, especially smooth switching). As the supply of control currents and voltages to the active elements between the ends of the half-wave U-shaped loop resonators formed by each pair of adjacent loops gradually increases, the operation of the resonators is gradually turned off. Thus, when the control currents and voltages are turned off (active elements are turned off), the filter operates as a band-pass filter (due to the occurrence of out-of-phase oscillations at the ends of a half-wave U-shaped loop resonator (see Fig. 1) or several such resonators (Fig. 2, Fig. 3)). When control currents and voltages are turned on (active elements are turned on), the filter operates as a band-stop (oscillations at the ends of the loops are in phase, all loops work as one common low-impedance quarter-wave open loop (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3)).
По сравнению с прототипом в предложенном устройстве введены возможности изменения рабочей полосы частот фильтра, в том числе перестройки по частоте (в частности, переключения граничных частот).Compared with the prototype, the proposed device introduces the possibility of changing the operating frequency band of the filter, including frequency tuning (in particular, switching boundary frequencies).
Для примеров конкретной реализации с тремя и более шлейфами (Фиг.2 и Фиг.3) избирательное включение разных шлейфов (комбинаций шлейфов) и разных частей шлейфов в рабочий U-образный резонатор позволяет менять граничные частоты. Для примеров конкретной реализации Фиг.2 и Фиг.3 подключение активных элементов не только к концам шлейфов, но и к промежуточным точкам шлейфов дает возможность переключать рабочую длину U-образных шлейфных резонаторов и, следовательно, переключать область рабочих частот при работе в полоснопропускающем режиме.For examples of a specific implementation with three or more loops (Figure 2 and Figure 3), the selective inclusion of different loops (combinations of loops) and different parts of the loops in a working U-shaped resonator allows you to change the cutoff frequencies. For examples of the specific implementation of FIG. 2 and FIG. 3, the connection of active elements not only to the ends of the loops, but also to the intermediate points of the loops makes it possible to switch the working length of the U-shaped loop resonators and, therefore, switch the range of operating frequencies when operating in band-pass mode.
По сравнению с прототипом в предложенном устройстве введены возможности плавной подстройки характеристик фильтра. Возможность плавного изменения управляющих токов и напряжений позволяет плавно подстраивать характеристики фильтра. Например, в случае использования в качестве активных элементов p-i-n-диодов (например, арсенид-галлиевых диодов типа 2А517) рабочий диапазон тока через диод - от 0 до 0,05 мА (причем диапазон бесступенчатый, плавный). В прототипе же можно осуществлять лишь дискретную подстройку (например, путем отрезания дискретных участков концов шлейфов).Compared with the prototype in the proposed device introduced the possibility of smooth adjustment of the filter characteristics. The ability to smoothly change the control currents and voltages allows you to smoothly adjust the filter characteristics. For example, if p-i-n-diodes (for example, gallium arsenide diodes of type 2A517) are used as active elements, the working range of the current through the diode is from 0 to 0.05 mA (the range is stepless, smooth). In the prototype, however, only discrete adjustment can be carried out (for example, by cutting off discrete sections of the ends of the loops).
По сравнению с прототипом в предложенном устройстве введены возможности обратимой подстройки характеристик фильтра. Возможность при изменении управляющих токов и напряжений вернуться к исходному их значению позволяет осуществлять обратимую подстройку в предложенном устройстве. В прототипе же подстройка (например, путем отрезания участков концов шлейфов) необратима (даже если удастся припаять обратно отрезанный участок, то, ввиду неточностей пайки, неизбежного добавления посторонних включений (припоя, флюса), искажения геометрической формы концов шлейфов получить исходные характеристики фильтра не удается).Compared with the prototype in the proposed device introduced the possibility of reversible adjustment of the filter characteristics. The ability to change the control currents and voltages to return to their original value allows reversible adjustment in the proposed device. In the prototype, the adjustment (for example, by cutting sections of the ends of the loops) is irreversible (even if it is possible to solder back the cut section, then, due to inaccuracies in soldering, the inevitable addition of foreign impurities (solder, flux), distortion of the geometric shape of the ends of the loops, it is not possible to obtain the initial filter characteristics )
По сравнению с прототипом в предложенном устройстве улучшена технологичность и снижена трудоемкость подстройки характеристик фильтра. Подстройка осуществляется лишь путем изменения управляющих токов и напряжений, без изменения топологии и схемы устройства, без отключения устройства. В прототипе же необходимо трудоемкое изменение топологии (например, удаление участков концов шлейфов обычно осуществляется под микроскопом и при отключении устройства, причем после изменения топологии необходимо вновь подключать фильтр к измерительной аппаратуре, затем опять осуществлять изменение топологии в отключенном устройстве и т.д.)Compared with the prototype, the proposed device has improved manufacturability and reduced the complexity of adjusting the filter characteristics. Adjustment is carried out only by changing the control currents and voltages, without changing the topology and circuitry of the device, without turning off the device. In the prototype, a laborious change in the topology is necessary (for example, removal of sections of the ends of the loops is usually carried out under the microscope and when the device is turned off, and after changing the topology, it is necessary to reconnect the filter to the measuring equipment, then again change the topology in the disconnected device, etc.)
По сравнению с прототипом в предложенном устройстве уменьшены габариты (в частности, продольные, определяемые геометрической длиной шлейфа) в связи с включением в полосковые шлейфы разделительных конденсаторов с диэлектрической проницаемостью больше диэлектрической проницаемости подложки и, следовательно, с большой электрической длиной по сравнению с полоском той же геометрической длины, что и конденсатор. Поэтому с включением таких разделительных конденсаторов геометрическая длина шлейфов, полосковых отрезков (см. Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3) уменьшается при сохранении той же электрической длины (или же эффективной электрической длины, отличающейся на четное количество четвертей волн). При этом включение конденсаторов вблизи середины, а не края шлейфа позволяет максимально сократить вносимые искажения в работу устройства. Кроме того, включение конденсаторов полуволновой электрической длины между соседними шлейфами позволяет достичь нулевой эффективной электрической длины между участками подключения шлейфов, что улучшает работу устройства и недостижимо при обычном способе подключения шлейфов к участкам, отстоящим друг от друга на величину межшлейфного зазора (с ненулевой электрической длиной).Compared with the prototype in the proposed device, the dimensions are reduced (in particular, longitudinal, determined by the geometrical length of the loop) due to the inclusion in the strip loops of separation capacitors with a dielectric constant greater than the dielectric constant of the substrate and, therefore, with a large electric length compared to a strip of the same geometric length as a capacitor. Therefore, with the inclusion of such separation capacitors, the geometric length of the loops, strip segments (see Figure 1, Figure 2, Figure 3) is reduced while maintaining the same electrical length (or effective electric length, which differs by an even number of quarters of waves). In this case, the inclusion of capacitors near the middle, and not the edge of the loop, allows to minimize the introduced distortions in the operation of the device. In addition, the inclusion of half-wave electric capacitors between adjacent loops allows achieving a zero effective electric length between the loop connection areas, which improves the operation of the device and is unattainable in the usual way of connecting the loops to sections separated by an inter-loop gap (with a non-zero electric length) .
К дополнительным достоинствам предложенного устройства следует отнести то, что предложенное устройство чрезвычайно экономично с точки зрения потребляемой мощности. Например, арсенид-галлиевый p-i-n-диод (например, типа 2А517) в предложенном устройстве благодаря особенностям подключения потребляет ток в предельных режимах работы в интервале от 0 до всего 0,05 мА, тогда как в других СВЧ устройствах он потребляет ток в предельных режимах работы в интервале от 0 до 30-100 мА.Additional advantages of the proposed device include the fact that the proposed device is extremely economical in terms of power consumption. For example, a gallium arsenide pin diode (for example, type 2A517) in the proposed device, due to the connection features, consumes current in extreme operating modes in the range from 0 to only 0.05 mA, while in other microwave devices it consumes current in extreme operating modes in the range from 0 to 30-100 mA.
Кроме того, к дополнительным достоинствам предложенного устройства следует отнести то, что нелинейный характер топологии шлейфов (см., например, экспоненциально расширяющиеся шлейфы в Фиг.1) в предложенном устройстве вызывает появление в шлейфах типов волн, нетипичных для обычных полосковых или микрополосковых линий (отход от ТЕМ-приближения), что позволяет расширить рабочую полосу частот предложенного устройства.In addition, the additional advantages of the proposed device include the fact that the non-linear nature of the loop topology (see, for example, exponentially expanding loops in Figure 1) in the proposed device causes the appearance of wave types in the loops that are not typical for ordinary strip or microstrip lines (departure from the TEM approximation), which allows you to expand the operating frequency band of the proposed device.
Изготовленные опытные образцы предложенного полоскового фильтра показали, что они по эксплуатационным параметрам не уступают известным аналогам и прототипу, кроме того, топология предложенного устройства имеет удобную для реализации компактную геометрическую структуру.The manufactured prototypes of the proposed strip filter showed that they are not inferior to the known analogues and prototype in operational parameters, in addition, the topology of the proposed device has a compact geometric structure that is convenient for implementation.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003134099/09A RU2262782C2 (en) | 2003-11-24 | 2003-11-24 | Stripline filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003134099/09A RU2262782C2 (en) | 2003-11-24 | 2003-11-24 | Stripline filter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003134099A RU2003134099A (en) | 2005-05-27 |
| RU2262782C2 true RU2262782C2 (en) | 2005-10-20 |
Family
ID=35824150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003134099/09A RU2262782C2 (en) | 2003-11-24 | 2003-11-24 | Stripline filter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2262782C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2460207C2 (en) * | 2010-11-25 | 2012-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ФГУП "ОНИИП") | Band microwave filter |
| RU2738616C1 (en) * | 2020-06-03 | 2020-12-15 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовской-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") | Method of constructing a microstrip filter |
-
2003
- 2003-11-24 RU RU2003134099/09A patent/RU2262782C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2460207C2 (en) * | 2010-11-25 | 2012-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ФГУП "ОНИИП") | Band microwave filter |
| RU2738616C1 (en) * | 2020-06-03 | 2020-12-15 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовской-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") | Method of constructing a microstrip filter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003134099A (en) | 2005-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8988169B2 (en) | Radio frequency devices with enhanced ground structure | |
| Kumar et al. | RF-MEMS-based bandpass-to-bandstop switchable single-and dual-band filters with variable FBW and reconfigurable selectivity | |
| KR101294707B1 (en) | Multirole circuit element capable of operating as variable resonator or transmission line and variable filter incorporating the same | |
| Wong et al. | Electronically reconfigurable microwave bandpass filter | |
| US8427260B2 (en) | Dual-band bandpass resonator and dual-band bandpass filter | |
| KR102022579B1 (en) | A coupled line type of power divider with flexible bandwidth and out-of-band rejection performance | |
| JP2003508948A (en) | High frequency band filter device with transmission zero point | |
| JP6265461B2 (en) | Resonator-loaded dual-band resonator and dual-band filter using the same | |
| Vanukuru et al. | Compact millimeter-wave CMOS wideband three-transmission-zeros bandstop filter using a single coupled-line unit | |
| JP6265460B2 (en) | Dual band resonator and dual band bandpass filter using the same | |
| RU2262782C2 (en) | Stripline filter | |
| Carey-Smith et al. | Broadband-configurable bandstop-filter design employing a composite tuning mechanism | |
| RU2262781C2 (en) | Microstrip filter | |
| JP4731515B2 (en) | Tunable filter and manufacturing method thereof | |
| CN110364789A (en) | A kind of multifunctional reconfigurable filter based on short-circuit coupled line structure | |
| Rehman et al. | Compact MEMS based reconfigurable bandpass microstrip filter using defected ground structure (DGS) | |
| Gentili et al. | RF MEMS hairpin filter with three reconfigurable bandwidth states | |
| JP4501729B2 (en) | High frequency filter | |
| Sánchez-Soriano et al. | Reconfigurable lowpass filter based on signal interference techniques | |
| Yao et al. | Tunable microstrip ring bandpass filter | |
| Ni et al. | Synthesis and design of compact microwave filters with direct source-load coupling | |
| JP2007142977A (en) | Tunable antenna and its control method | |
| Wada et al. | Basic characteristics of a quarter-wavelength CPW resonator with tap-feed structure and its application to a bandpass filter with attenuation poles | |
| Pelliccia et al. | Discrete-tunable high-Q E-plane filters | |
| Lee et al. | Performance of a configurable microstrip filter using triple mode resonator and RF-MEMS switches |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051125 |