RU2320057C1 - Микрополосковый трансформатор сопротивлений - Google Patents
Микрополосковый трансформатор сопротивлений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2320057C1 RU2320057C1 RU2006116524/09A RU2006116524A RU2320057C1 RU 2320057 C1 RU2320057 C1 RU 2320057C1 RU 2006116524/09 A RU2006116524/09 A RU 2006116524/09A RU 2006116524 A RU2006116524 A RU 2006116524A RU 2320057 C1 RU2320057 C1 RU 2320057C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- impedance
- width
- comb
- frequency
- pins
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к радиотехнике и технике СВЧ и может быть использовано в согласующе-трансформирующих микрополосковых СВЧ-устройствах с одновременной частотной селекцией колебаний и мод. Микрополосковый трансформатор сопротивлений содержит диэлектрическую подложку, на одной стороне которой расположены два импедансных проводника с разными волновыми сопротивлениями. Между ними расположена частотно-селективная трансформирующая секция, выполненная в виде импедансной штыревой гребенки с симметричным относительно ее основания расположением не менее четырех штырей, и огибающих концы штырей с зазором двух наклонных планок, которые соединены с металлическим экраном. Сумма удвоенной длины первого штыря и ширины основания гребенки равна четверти замедленной длины волны, а также равна ширине импедансного проводника с меньшим волновым сопротивлением. Техническим результатом является четкая фиксация частоты отсечки, отсутствие высших полос пропускания и уменьшение геометрических размеров. 4 ил.
Description
Изобретение относится к радиотехнике и технике СВЧ и может быть использовано в согласующе-трансформирующих микрополосковых СВЧ-устройствах с одновременной частотной селекцией колебаний и мод.
Известны согласующие устройства в виде фильтров низких частот (ФНЧ), выполненных на основе Г-, Т- или П-образных ячеек, содержащих катушки индуктивности, подключаемые последовательно нагрузке, и конденсаторы, подключаемые параллельно нагрузке [Изюмов Н.М., Линде Д.П. Основы радиотехники. М.: Радио и связь, 1983].
Недостатком таких фильтров с сосредоточенными постоянными являются большие потери и малая собственная добротность в СВЧ-диапазоне.
Известны также одно- или многоступенчатые трансформаторы, представляющие собой фильтры низких частот, выполненные в виде соединения отрезков нерегулярно-включенных линий [Мещанов В.П., Тупикин В.Д., Чернышев С.Л. Коаксиальные пассивные устройства. Саратов, изд.-во СГУ, 1993; Миниатюрные устройства УВЧ- и ОВЧ-диапазонов на отрезках линий / Э.В.Зелях, А.Л.Фельдштейн, Л.Р.Явич, В.С.Брилон. М.: Радио и связь, 1989].
Недостатком известных устройств являются их большие продольные геометрические размеры.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является микрополосковый фильтр низких частот, содержащий диэлектрическую подложку, на одной стороне которой выполнена штыревая гребенка и огибающая с зазором ее концы ломаная планка, которая соединена с изотропным металлическим экраном, выполненным с другой стороны подложки [Патент РФ на полезную модель №46389, МПК Н01Р 1/205 «Микрополосковый фильтр низких частот на штыревой гребенке». // А.А.Елизаров, Т.А.Лебедева. Опубл. в БИ №18, 2005].
Однако данное устройство не может быть использовано как согласующий трансформатор.
Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является создание малогабаритного микрополоскового трансформатора - фильтра низких частот с четкой фиксацией частоты отсечки, отсутствием высших полос пропускания и геометрическими размерами, меньшими четвертьволновой секции без ухудшения согласования в рабочей полосе частот.
Решение поставленной задачи обуславливается тем, что микрополосковый трансформатор - фильтр низких частот содержит диэлектрическую подложку, на одной стороне которой с помощью металлизации созданы два импедансных проводника с разными волновыми сопротивлениями. Между ними расположена частотно-селективная трансформирующая секция, выполненная в виде импедансной штыревой гребенки с симметричным относительно ее основания расположением штырей, и огибающих концы штырей с зазором двух наклонных планок. Обе наклонные планки соединены с изотропным металлическим экраном, находящимся с другой стороны диэлектрической подложки. Конструкция частотно - селективной трансформирующей секции характеризуется также тем, что содержит не менее четырех штырей с линейно уменьшающейся длиной. Концы штырей срезаны под углом, равным углу наклона планок, причем расстояние между штырями гребенки выполняется равным ширине импедансного проводника, а зазор между штырями гребенки и планками - не более указанной ширины. Сумма удвоенной длины первого штыря и ширины основания гребенки равна четверти замедленной длины волны, а также равна ширине импедансного проводника с меньшим волновым сопротивлением.
Предлагаемый микрополосковый трансформатор - фильтр низких частот иллюстрируется на фиг.1-4. На фиг.1, 2 показаны варианты его топологии с разным количеством штырей, на фиг.3 - изометрия устройства, выполненного на диэлектрической подложке с габаритными размерами 112·41,5, на фиг.4 - результаты численного моделирования характеристик устройства.
Работа микрополоскового трансформатора - фильтра низких частот осуществляется следующим образом.
Между импедансными проводниками с разными волновыми сопротивлениями 1 и 2 и шириной соответственно W1 и W2, которые нанесены с помощью металлизации с одной стороны диэлектрической подложки, располагают частотно-селективную трансформирующую секцию 3 (фиг.1, 2). Указанная секция 3 выполняется в виде микрополосковой импедансной штыревой гребенки с симметричным относительно ее основания расположением штырей, и огибающих концы штырей с зазором двух наклонных планок 4. Обе наклонные планки 4 соединены с изотропным металлическим экраном, находящимся с другой стороны диэлектрической подложки. Конструкция частотно-селективной трансформирующей секции характеризуется также тем, что содержит не менее четырех штырей с линейно уменьшающейся длиной. Концы штырей срезаны под углом, равным углу наклона планок, причем расстояние между штырями гребенки выполняется равным ширине импедансного проводника, а зазор между штырями гребенки и планками - не более указанной ширины. Сумма удвоенной длины первого штыря и ширины основания гребенки равна четверти замедленной длины волны, а также равна ширине импедансного проводника с меньшим волновым сопротивлением - W1.
Возможность достижения поставленной цели подтверждается результатами численного моделирования, полученными с помощью программы AWR Design Environment (Microwave Office v.6.53).
На фиг.4 показаны расчетные характеристики моделей согласующего трансформатора - фильтра низких частот с разной топологией гребенчатой штыревой секции в виде зависимостей безразмерного параметра S11, характеризующего согласование структуры (графики 1, 2) и комплексного коэффициента передачи S21 в дБ (графики 3, 4), от частоты в ГГц. Графики 1 и 3 получены для топологии структуры по фиг.1, графики 2 и 4 - по фиг.2. Ширина W1 импедансного проводника для обеих топологий структур соответствует волновому сопротивлению 25 Ом, W2 - волновому сопротивлению 50 Ом. Из анализа данных кривых следует, что увеличение числа штырей гребенчатой секции улучшает фильтровые свойства трансформатора и сдвигает АЧХ в более низкочастотную область при практически неизменном согласовании. При этом для топологии структуры по фиг.2 крутизна АЧХ вблизи частоты отсечки максимальна - частота среза на уровне -5 дБ составляет 1,0 ГГц, а на частоте 1,2 ГГц затухание уже более 40 дБ. Величина зазора между гребенкой и планками также влияет на крутизну АЧХ и целесообразно ее выбирать минимальной.
Принцип построения фильтра низких частот на планарной гребенчатой замедляющей системе заключается в следующем. Периодическая штыревая гребенка при последовательном включении в линию передачи пропускает электромагнитные волны, начиная с нулевой частоты - и до частоты среза, которая определяется свойствами гребенки, в режиме противофазного наложения волн, отраженных от первого четвертьволнового и последующих, меньших по размеру выступов. Для более четкой фиксации частоты отсечки периодической структуры в конструкции используются металлические планки, соединенные с экраном-подложкой на обратной стороне диэлектрической платы. Согласование микрополосковых линий с помощью предлагаемого трансформатора - фильтра низких частот обеспечивается за счет нерегулярности свойств структуры, волновое сопротивление которой меняется вдоль ее длины по линейному закону. Это позволяет обеспечить трансформацию сопротивлений при меньшей их геометрической длине и получить широкую полосу пропускания частот цепи.
Достоинством предложенного микрополоскового трансформатора - фильтра низких частот является также отсутствие высших паразитных полос пропускания. Это объясняется тем, что нерегулярные согласующие выступы гребенки на входе и на выходе одновременно фильтруют все частоты цепи выше частоты отсечки.
Claims (1)
- Микрополосковый трансформатор сопротивлений, содержащий диэлектрическую подложку, на одной стороне которой выполнены два импедансных проводника с разными волновыми сопротивлениями, между которыми расположена частотно-селективная трансформирующая секция в виде импедансной штыревой гребенки с симметричным относительно ее основания расположением штырей, и огибающих с зазором концы штырей двух наклонных планок, которые соединены с изотропным металлическим экраном, находящимся с другой стороны диэлектрической подложки, отличающийся тем, что частотно-селективная трансформирующая секция содержит не менее четырех штырей с линейно уменьшающейся длиной, концы которых срезаны под углом, равным углу наклона планок, причем расстояние между штырями гребенки выполняется, равным ширине импедансного проводника с большим волновым сопротивлением, а зазор между штырями гребенки и планками не более указанной ширины, кроме того, сумма удвоенной длины первого штыря и ширины основания гребенки равна четверти замедленной длины волны, а также равна ширине импедансного проводника с меньшим волновым сопротивлением.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006116524/09A RU2320057C1 (ru) | 2006-05-15 | 2006-05-15 | Микрополосковый трансформатор сопротивлений |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006116524/09A RU2320057C1 (ru) | 2006-05-15 | 2006-05-15 | Микрополосковый трансформатор сопротивлений |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2320057C1 true RU2320057C1 (ru) | 2008-03-20 |
Family
ID=39279903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006116524/09A RU2320057C1 (ru) | 2006-05-15 | 2006-05-15 | Микрополосковый трансформатор сопротивлений |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2320057C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2721482C2 (ru) * | 2018-10-08 | 2020-05-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Управляемый полосковый трансформатор импедансов |
-
2006
- 2006-05-15 RU RU2006116524/09A patent/RU2320057C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2721482C2 (ru) * | 2018-10-08 | 2020-05-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Управляемый полосковый трансформатор импедансов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7468643B2 (en) | Bandpass filter and wireless communications equipment using same | |
CA2206986C (en) | Balanced microstrip filter | |
CN112018482B (zh) | 基于阶梯阻抗多模谐振器的超宽带滤波功率分配器 | |
CN101263630A (zh) | 滤波器和使用该滤波器的无线电通信设备 | |
CN110600846A (zh) | 带有传输零点的超宽带带通滤波器 | |
US11201381B1 (en) | Corporate power splitter with integrated filtering | |
KR20120114729A (ko) | 대역통과 필터 및 전자 장치 | |
US11158924B2 (en) | LTCC wide stopband filtering balun based on discriminating coupling | |
KR101870201B1 (ko) | 인터디지털 및 나선형 주파수 선택 결합 구조를 사용한 소형 대역 차단 필터 | |
JP4550915B2 (ja) | フィルタ回路及びフィルタ回路素子、これを備えた多層回路基板並びに回路モジュール | |
RU2320057C1 (ru) | Микрополосковый трансформатор сопротивлений | |
JP4251974B2 (ja) | 高周波フィルタ | |
CN114284677A (zh) | 一种基于三线耦合的高选择性宽带反相滤波功分器 | |
CN110011009B (zh) | 一种带通滤波器 | |
RU2326476C2 (ru) | Способ частотно-селективного согласования микроволновых линий передачи | |
KR101160560B1 (ko) | 결합 선로 필터 및 이의 배치 방법 | |
RU2401490C1 (ru) | Микрополосковый широкополосный полосно-пропускающий фильтр | |
Kikkert | Designing low cost wideband microstrip bandpass filters | |
JP6080538B2 (ja) | フィルタ回路 | |
KR101726540B1 (ko) | 인공전송선로를 이용한 링 공진기 대역통과필터 | |
JP2002135014A (ja) | 分岐回路、高域通過フィルタおよび分波器 | |
RU2546578C2 (ru) | Широкополосная микрополосковая согласованная нагрузка | |
CN114824702B (zh) | 一种小型化超宽带超宽阻带平面带通滤波器 | |
CN107834136B (zh) | 带通滤波器 | |
RU182125U1 (ru) | Микрополосковый полосно-пропускающий фильтр |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100516 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20110827 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140516 |