RU2463690C2 - One-dimensional metamaterial-based double-frequency conductivity/resistance inverter having cut-off band between operating frequencies - Google Patents
One-dimensional metamaterial-based double-frequency conductivity/resistance inverter having cut-off band between operating frequencies Download PDFInfo
- Publication number
- RU2463690C2 RU2463690C2 RU2010101848/07A RU2010101848A RU2463690C2 RU 2463690 C2 RU2463690 C2 RU 2463690C2 RU 2010101848/07 A RU2010101848/07 A RU 2010101848/07A RU 2010101848 A RU2010101848 A RU 2010101848A RU 2463690 C2 RU2463690 C2 RU 2463690C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- elements
- circuit
- frequency
- shaped
- circuits
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области микроволновой электроники, а именно к фильтрам сигналов СВЧ-диапазона.The invention relates to the field of microwave electronics, and in particular to filters for microwave signals.
Традиционно конструкция СВЧ-фильтра состоит из нескольких резонаторов, количество которых определяет его порядок, и элементов связи между ними. В качестве таких элементов используются инверторы проводимости/сопротивления. Определение идеального инвертора проводимости/сопротивления известно, например, из книги: Д.Л.Маттей, Л.Янг и Е.М.Т.Джонс. "Фильтры СВЧ, согласующие цепи и цепи связи". М.: Связь, 1971. Т.1, с.132 [1].Traditionally, the design of the microwave filter consists of several resonators, the number of which determines its order, and the elements of communication between them. As such elements, conductivity / resistance inverters are used. The definition of an ideal conductivity / resistance inverter is known, for example, from the book: D.L. Matthew, L. Young, and E.M.T.Jones. "Microwave filters, matching circuits and communication circuits." M .: Communication, 1971. T.1, p.132 [1].
В настоящее время известны различные подходы к конструированию двухполосных СВЧ-фильтров, один из которых описан в статье G.Macchiarella и S.Tamiazzo "Design Techniques for Dual-Passband Filters", опубликованной в IEEE Trans. on MTT, т.53, №11, ноябрь 2005 г.[2], где предложен фильтр с двумя полосами пропускания, разделенными полосой запирания. Для его реализации авторы использовали двухмодовые резонаторы, выполненные на основе двух резонаторов и инвертора проводимости с коэффициентом инверсии J=l. Для организации связей между двухмодовыми резонаторами были использованы классические инверторы проводимости, в состав которых входят реактивные элементы с отрицательными номиналами, реализуемые путем вычитания из номиналов соседних элементов схемы фильтра, что накладывает определенные ограничения и является недостатком представленной реализации устройства. Другим существенным недостатком реализации двухполосного фильтра с использованием классических инверторов проводимости/сопротивления является то, что полосы пропускания могут быть расположены только относительно близко одна от другой.Currently, various approaches to the design of two-band microwave filters are known, one of which is described in the article by G. Macchiarella and S. Tamiazzo "Design Techniques for Dual-Passband Filters" published in IEEE Trans. on MTT, Vol. 53, No. 11, November 2005 [2], where a filter with two passbands separated by a cutoff band is proposed. For its implementation, the authors used two-mode resonators based on two resonators and a conductivity inverter with an inversion coefficient J = l. To organize the connections between the two-mode resonators, classical conductivity inverters were used, which include reactive elements with negative values, implemented by subtracting the filter circuit from the neighboring elements, which imposes certain limitations and is a drawback of the presented device implementation. Another significant drawback of implementing a two-way filter using classical conductivity / resistance inverters is that the passband can only be located relatively close to one another.
Для создания двухполосного фильтра с произвольным расположением полос пропускания необходимо наличие двухмодовых резонаторов и инверторов проводимости/сопротивления, обеспечивающих на центральной частоте каждой из двух полос пропускания фильтра необходимый коэффициент инверсии и фазовый набег +90°/-90°.To create a two-band filter with an arbitrary arrangement of the passband, it is necessary to have two-mode resonators and conductivity / resistance inverters that provide the necessary inversion coefficient and phase shift + 90 ° / -90 ° at the center frequency of each of the two passband filters.
В статье С.Monzon "A Small Dual-Frequency Transformer in Two Sections", опубликованной в IEEE Trans. on MTT, т.51, №4, апрель 2003 г. [3], предложен двухчастотный трансформатор сопротивлений, выполненный на основе двух четвертьволновых отрезков линий передачи с различными значениями характеристического импеданса. Согласование обеспечивается на двух произвольно выбранных частотах. Четвертьволновый трансформатор может рассматриваться как инвертор проводимости/сопротивления [1]. Недостатком предложенного двухчастотного четвертьволнового трансформатора является его большая длина.In C. Monzon's article "A Small Dual-Frequency Transformer in Two Sections" published in IEEE Trans. on MTT, t.51, No. 4, April 2003 [3], a two-frequency resistance transformer was proposed based on two quarter-wave segments of transmission lines with different characteristic impedance values. Matching is provided at two randomly selected frequencies. A quarter-wave transformer can be considered as a conductivity / resistance inverter [1]. The disadvantage of the proposed two-frequency quarter-wave transformer is its large length.
В патенте США №7116186 [4] описан двухполосный полосно-пропускающий фильтр на основе резонаторов, выполненных в виде отрезков линии передачи, нагруженных емкостным элементом. В качестве элементов связи между резонаторами применяется емкостной элемент, однако это приводит к малому уровню запирания между двумя полосами пропускания. Включение дополнительного полуволиового отрезка линии передачи реализует нуль передачи между полосами пропускания, что позволяет улучшить уровень запирания между ними, однако такой отрезок линии передачи обладает большой длиной.US Pat. No. 7,116,186 [4] describes a two-band pass-band filter based on resonators made in the form of segments of a transmission line loaded with a capacitive element. A capacitive element is used as coupling elements between the resonators, however, this leads to a low level of blocking between the two passbands. The inclusion of an additional half-wave segment of the transmission line implements zero transmission between the passbands, which allows to improve the locking level between them, however, such a segment of the transmission line has a long length.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является двухчастотный инвертор, описанный в статье H.-Y.Anita Yim и K.-K.Michael Cheng "Novel Dual-Band Planar Resonator and Admittance Inverter For Filter Design and Applications", опубликованной в IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest в 2005 г. [5]. Этот двухчастотный инвертор выполнен на основе четвертьволновых отрезков линий передачи с разным значением характеристического импеданса. Такой инвертор обладает одинаковым значением коэффициента инверсии J и величиной фазового набега 90° на обеих выбранных частотах. Недостатком данного устройства также являются его большие габариты. Кроме того, при некотором соотношении выбранных рабочих частот и необходимого коэффициента инверсии могут получаться значения характеристического импеданса отрезков линий передачи, которые не могут быть реализованы на практике вследствие слишком большой или слишком малой необходимой ширины отрезков линий передачи.Closest to the claimed invention is a dual frequency inverter described in the article by H.-Y. Anita Yim and K.-K. Michael Cheng "Novel Dual-Band Planar Resonator and Admittance Inverter For Filter Design and Applications" published in IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest in 2005 [5]. This two-frequency inverter is made on the basis of quarter-wave segments of transmission lines with different values of the characteristic impedance. Such an inverter has the same inversion coefficient J and a phase shift of 90 ° at both selected frequencies. The disadvantage of this device is also its large dimensions. In addition, with a certain ratio of the selected operating frequencies and the necessary inversion coefficient, the characteristic impedance values of the transmission line segments can be obtained, which cannot be implemented in practice due to the too large or too small necessary width of the segments of the transmission lines.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в разработке усовершенствованной конструкции двухчастотного инвертора, способного работать на двух произвольно выбранных частотах (обеспечивать на каждой частоте требуемое значение коэффициента инверсии и фазовый набег +90°/-90°) и иметь полосу запирания между рабочими частотами. При этом инвертор должен быть миниатюрным и легко воспроизводимым.The problem to which the claimed invention is directed is to develop an improved design of a two-frequency inverter capable of operating at two randomly selected frequencies (to provide at each frequency the required value of the inversion coefficient and phase shift + 90 ° / -90 °) and have a locking strip between workers frequencies. In this case, the inverter should be miniature and easily reproducible.
1. Технический результат достигается за счет создания двухчастотного инвертора проводимости/сопротивления на основе одномерных метаматериалов, которые представляют собой отрезки искусственных длинных линий с отрицательной дисперсией. Иными словами, заявлен двухчастотный инвертор проводимости/сопротивления на основе одномерных метаматериалов, отличающийся тем, что функции инвертора реализованы на основе одномерной электрической принципиальной схемы, представляющей симметричную П-образную/Т-образную цепь, состоящую из шести реактивных элементов, а именно - трех индуктивностей: L1, L2, L3 и трех емкостей: C1, C2, С3, попарно образующих три колебательных L-C-контура, причем в случае П-образной схемы реактивные элементы соединены следующим образом: L2 и С2 образуют параллельный контур, включенный последовательно между входным и выходным портами; пары элементов L1 и С1, а также L3 и С3 образуют два одинаковых последовательных контура, подключенных параллельно один к входному, а другой к выходному портам; в случае Т-образной схемы реактивные элементы соединены следующим образом: пары элементов L1 и С1, а также L3 и С3, образуют два одинаковых параллельных контура, включенных последовательно по отношению один к другому и к входному и выходному портам; элементы L2 и С2 образуют последовательный контур, подключенный одним концом в точку соединения параллельных контуров в центре схемы; второй конец последовательного контура заземлен.1. The technical result is achieved by creating a two-frequency inverter conductivity / resistance based on one-dimensional metamaterials, which are pieces of artificial long lines with negative dispersion. In other words, a two-frequency conductivity / resistance inverter based on one-dimensional metamaterials is claimed, characterized in that the inverter functions are implemented on the basis of a one-dimensional electrical circuit diagram representing a symmetric U-shaped / T-shaped circuit consisting of six reactive elements, namely three inductances : L1, L2, L3 and three tanks: C1, C2, C3, pairwise forming three oscillatory LC circuits, and in the case of a U-shaped circuit, the reactive elements are connected as follows: L2 and C2 form a parallel a network connected in series between the input and output ports; pairs of elements L1 and C1, as well as L3 and C3 form two identical serial circuits connected in parallel, one to the input and the other to the output ports; in the case of a T-shaped circuit, the reactive elements are connected as follows: pairs of elements L1 and C1, as well as L3 and C3, form two identical parallel circuits connected in series with respect to one another and to the input and output ports; the elements L2 and C2 form a series circuit connected at one end to the connection point of parallel circuits in the center of the circuit; the second end of the series circuit is grounded.
Определение метаматериалов известно, например, из книги: "Metamaterials Handbook, Vol.1: Theory and Phenomena of Metamaterials"./Под редакцией F.Capolino, Taylor and Francis - CRC Press: 2009 [6]. Классифицирование искусственных длинных линий с отрицательной дисперсией как одномерных разновидностей метаматериалов известно из книги: С.Caloz и Т.Itoh "Electromagnetic Metamaterials: Transmission Line Theory and Microwave Applications", Wiley & Sons, 2006 г. [7].The definition of metamaterials is known, for example, from the book: “Metamaterials Handbook, Vol.1: Theory and Phenomena of Metamaterials” ./ Edited by F. Capolino, Taylor and Francis - CRC Press: 2009 [6]. The classification of artificial long lines with negative dispersion as one-dimensional varieties of metamaterials is known from the book: C. Caloz and T. Itoh "Electromagnetic Metamaterials: Transmission Line Theory and Microwave Applications", Wiley & Sons, 2006 [7].
Заявляемый инвертор выполнен на основе комбинации отрезка искусственной длинной линии с отрицательной дисперсией и отрезка искусственной длинной линии с положительной дисперсией, реализуемых на элементах с сосредоточенными параметрами. На частоте f0, являющейся средним геометрическим между значениями рабочих частот f1 и f2, которые могут быть выбраны произвольно, эквивалентные электрические длины отрезков искусственных длинных линий с разным законом дисперсии равны по абсолютной величине и различаются знаком («+» для линии с положительной дисперсией и «-» для линии с отрицательной дисперсией), в результате чего суммарный фазовый набег на частоте f0 равен нулю. Абсолютное значение электрической длины отрезков линий выбирается таким, чтобы суммарный фазовый набег на частотах f1 и f2 составлял +90°/-90°. Характеристический импеданс обоих отрезков равен заданному значению коэффициента инверсии.The inventive inverter is made on the basis of a combination of an artificial long line segment with negative dispersion and an artificial long line segment with positive dispersion, implemented on elements with lumped parameters. At a frequency f 0 , which is the geometric mean between the values of the operating frequencies f 1 and f 2 , which can be arbitrarily selected, the equivalent electric lengths of the segments of the artificial long lines with different dispersion laws are equal in absolute value and differ in sign (“+” for the line with positive dispersion and “-” for a line with negative dispersion), as a result of which the total phase incursion at a frequency f 0 is zero. The absolute value of the electric length of the line segments is selected so that the total phase incursion at frequencies f 1 and f 2 is + 90 ° / -90 °. The characteristic impedance of both segments is equal to the specified value of the inversion coefficient.
Электрическая принципиальная схема двухчастотного инвертора представляет собой симметричную П-образную/Т-образную цепь, состоящую из шести реактивных элементов, а именно - трех индуктивностей: L1, L2, L3 и трех емкостей: C1, C2, С3, которые попарно образуют три колебательных L-C-контура. В случае П-образной схемы реактивные элементы соединены следующим образом: L2 и С2 образуют параллельный контур, включенный последовательно между входным и выходным портами (разъемами); пары элементов L1 и C1, a также L3 и С3 образуют два одинаковых последовательных контура, которые подключены параллельно один ко входному, а другой к выходному портам. В случае Т-образной схемы реактивные элементы соединены следующим образом: пары элементов L1 и С1, а также L3 и С3 образуют два одинаковых параллельных контура, которые включены последовательно по отношению друг к другу и к входному и выходному портам; элементы L2 и С2 образуют последовательный контур, который одним концом подключен в точку соединения параллельных контуров в центре схемы; второй конец последовательного контура заземлен. Электрическая принципиальная схема устройства не содержит элементов с отрицательными номиналами.The electrical circuit diagram of a two-frequency inverter is a symmetric U-shaped / T-shaped circuit consisting of six reactive elements, namely three inductors: L1, L2, L3 and three capacitors: C1, C2, C3, which pairwise form three oscillatory LC circuit. In the case of a U-shaped circuit, the reactive elements are connected as follows: L2 and C2 form a parallel circuit connected in series between the input and output ports (connectors); pairs of elements L1 and C1, as well as L3 and C3 form two identical sequential circuits that are connected in parallel, one to the input and the other to the output ports. In the case of a T-shaped circuit, the reactive elements are connected as follows: pairs of elements L1 and C1, as well as L3 and C3 form two identical parallel circuits that are connected in series with respect to each other and to the input and output ports; the elements L2 and C2 form a series circuit, which is connected at one end to the connection point of parallel circuits in the center of the circuit; the second end of the series circuit is grounded. The electrical circuit diagram of the device does not contain elements with negative ratings.
Фиг.1 - Эквивалентная П-образная схема отрезка искусственной длинной линии с положительной дисперсией.Figure 1 - Equivalent U-shaped diagram of a segment of an artificial long line with positive dispersion.
Фиг.2 - Эквивалентная Т-образная схема отрезка искусственной длинной линии с положительной дисперсией.Figure 2 - Equivalent T-shaped diagram of a segment of an artificial long line with positive dispersion.
Фиг.3 - Эквивалентная П-образная схема отрезка искусственной длинной линии с отрицательной дисперсией.Figure 3 - Equivalent U-shaped diagram of a segment of an artificial long line with negative dispersion.
Фиг.4 - Эквивалентная Т-образная схема отрезка искусственной длинной линии с отрицательной дисперсией.Figure 4 - Equivalent T-shaped diagram of a segment of an artificial long line with negative dispersion.
Фиг.5 - Эквивалентная П-образная схема отрезка композитной искусственной длинной линии.Figure 5 - Equivalent U-shaped diagram of a segment of a composite artificial long line.
Фиг.6 - Эквивалентная Т-образная схема отрезка композитной искусственной длинной линии.6 - Equivalent T-shaped diagram of a segment of a composite artificial long line.
Фиг.7 - Амплитудно-частотные характеристики отрезка композитной искусственной длинной линии (на графике показано, что между рабочими частотами f1 и f2 имеет место полоса пропускания).7 - Frequency response of a segment of a composite artificial long line (the graph shows that between the operating frequencies f 1 and f 2 there is a bandwidth).
Фиг.8 - Фазочастотные характеристики отрезка композитной искусственной длинной линии (на графике показано, что на рабочих частотах f1 и f2 фазовый набег составляет -90°/+90°).Fig - Phase-frequency characteristics of the segment of the composite artificial long line (the graph shows that at the operating frequencies f 1 and f 2 phase incursion is -90 ° / + 90 °).
Фиг.9 - Электрическая принципиальная П-образная схема двухчастотного инвертора (представлена используемая комбинация отрезков искусственных длинных линий с положительной и отрицательной дисперсией).Fig. 9 is an electrical schematic U-shaped diagram of a dual-frequency inverter (the used combination of pieces of artificial long lines with positive and negative dispersion is presented).
Фиг.10 - Электрическая принципиальная Т-образная схема двухчастотного инвертора (представлена используемая комбинация отрезков искусственных длинных линий с положительной и отрицательной дисперсией).Figure 10 - Electrical schematic T-shaped diagram of a dual-frequency inverter (presents the combination of pieces of artificial long lines with positive and negative dispersion).
Фиг.11 - Амплитудно-частотные характеристики двухчастотного инвертора (на графике показано, что между рабочими частотами f1 и f2 присутствует полоса запирания).11 - Frequency response of a two-frequency inverter (the graph shows that between the operating frequencies f 1 and f 2 there is a locking strip).
Фиг.12 - Фазочастотные характеристики двухчастотного инвертора (на графике показано, что на рабочих частотах f1 и f2 фазовый набег составляет -90°/+90°).Fig - Phase-frequency characteristics of a two-frequency inverter (the graph shows that at the operating frequencies f 1 and f 2 the phase incursion is -90 ° / + 90 °).
Как видно из приведенных схем, заявляемое устройство представляет собой комбинацию двух отрезков искусственных длинных линий, характеризующихся различным законом дисперсии.As can be seen from the above diagrams, the inventive device is a combination of two pieces of artificial long lines, characterized by different dispersion laws.
Отрезок искусственной длинной линии с положительной дисперсией имеет характеристический импеданс, равный заданному значению коэффициента инверсии, и обеспечивает необходимый отрицательный фазовый набег. В то же время отрезок искусственной длинной линии с отрицательной дисперсией обладает таким же характеристическим импедансом, но обеспечивает необходимый положительный фазовый набег. Длинная линия с отрицательной дисперсией является одномерной разновидностью метаматериалов. Частота f0 представляет собой среднее геометрическое между значениями рабочих частот f1 и f2, которые могут быть выбраны произвольным образом.A segment of an artificial long line with positive dispersion has a characteristic impedance equal to a given value of the inversion coefficient and provides the necessary negative phase incursion. At the same time, a segment of an artificial long line with negative dispersion has the same characteristic impedance, but provides the necessary positive phase incursion. A long line with negative dispersion is a one-dimensional variety of metamaterials. The frequency f 0 is the geometric mean between the values of the operating frequencies f 1 and f 2 , which can be arbitrarily selected.
Отрезки искусственных длинных линий с различным законом дисперсии могут быть реализованы в виде П-образной/Т-образной схемы на реактивных элементах с сосредоточенными параметрами. Для искусственной длинной линии с положительной дисперсией П-образная схема состоит из последовательной индуктивности и двух заземленных емкостей (Фиг.1), а Т-образная схема включает две последовательные индуктивности и одну заземленную емкость (Фиг.2).Segments of artificial long lines with different dispersion laws can be implemented in the form of a U-shaped / T-shaped scheme on reactive elements with lumped parameters. For an artificial long line with positive dispersion, the U-shaped circuit consists of a series inductance and two grounded capacitors (Figure 1), and the T-shaped circuit includes two serial inductances and one grounded capacitor (Figure 2).
Для искусственной длинной линии с отрицательной дисперсией П-образная схема содержит последовательную емкость и две заземленные индуктивности (Фиг.3), а в состав Т-образной схемы входят две последовательные емкости и одна заземленная индуктивность (Фиг.4).For an artificial long line with negative dispersion, the U-shaped circuit contains a series capacitance and two grounded inductances (Figure 3), and the T-shaped circuit includes two serial capacitances and one grounded inductance (Figure 4).
Композитная искусственная длинная линия, которая также является одномерным метаматериалом [6, 7], может быть составлена из соответствующих элементов П-образных схем отрезков длинных линий с положительной и отрицательной дисперсией (Фиг.5) или из соответствующих элементов Т-образных схем (Фиг.6). Амплитудно-частотная характеристика такого отрезка композитной длинной линии (Фиг.7) и его фазочастотная характеристика (Фиг.8) соответствуют характеристикам инвертора проводимости/сопротивления с рабочими частотами f1 и f2, на которых имеет место полное прохождение сигнала, а фазовый набег составляет +90°/-90°. Однако между рабочими частотами имеет место полоса пропускания, что является существенным недостатком, т.к. затрудняет реализацию двухполосных фильтров с высоким уровнем запирания между двумя полосами пропускания.A composite artificial long line, which is also a one-dimensional metamaterial [6, 7], can be composed of the corresponding elements of the U-shaped patterns of segments of long lines with positive and negative dispersion (Figure 5) or of the corresponding elements of the T-shaped patterns (Fig. 6). The amplitude-frequency characteristic of such a segment of the composite long line (Fig. 7) and its phase-frequency characteristic (Fig. 8) correspond to the characteristics of a conductivity / resistance inverter with operating frequencies f 1 and f 2 , at which the signal is completely transmitted, and the phase incursion is + 90 ° / -90 °. However, between the operating frequencies there is a bandwidth, which is a significant drawback, because makes it difficult to implement two-way filters with a high level of locking between two passbands.
В заявляемом устройстве используется композитная искусственная длинная линия, в составе которой элементы П-образных/Т-образных схем отрезков искусственных длинных линий с положительной и отрицательной дисперсией соединяются, как показано на Фиг.9 и 10 соответственно. Благодаря свойствам используемых колебательных контуров резонанс, который в каждом из трех контуров возникает на частоте f0, находящейся между рабочими частотами инвертора f1 и f2, приводит к появлению трех нулей передаточной характеристики на этой частоте, что формирует полосу запирания между рабочими частотами. Поскольку на частоте f0 электрические длины отрезков длинных линий с положительной и отрицательной дисперсией равны по абсолютной величине и различаются знаком («+» для первой и «-» для второй), фазовый набег на этой частоте равен нулю. При соответствующем выборе номиналов элементов схемы на частоте f1<f0 фазовый набег составляет -90°, а на частоте f2>f0 фазовый набег равен +90°.The inventive device uses a composite artificial long line, in which the elements of the U-shaped / T-shaped patterns of segments of artificial long lines with positive and negative dispersion are connected, as shown in Figures 9 and 10, respectively. Due to the properties of the used oscillatory circuits, the resonance that occurs in each of the three circuits at a frequency f 0 between the operating frequencies of the inverter f 1 and f 2 leads to the appearance of three zeros of the transfer characteristic at this frequency, which forms a locking band between the operating frequencies. Since at a frequency f 0 the electric lengths of the segments of long lines with positive and negative dispersion are equal in absolute value and differ in sign (“+” for the first and “-” for the second), the phase incursion at this frequency is zero. With an appropriate choice of the nominal values of the circuit elements at a frequency f 1 <f 0, the phase shift is -90 °, and at a frequency f 2 > f 0 the phase shift is + 90 °.
Заявляемое решение, касающееся соединения отрезков искусственных длинных линий с положительной и отрицательной дисперсией, представленного на Фиг.9 и 10, обеспечивает характеристики, представленные на Фиг.11 и 12, которые подтверждают выполнение условия двухчастотности и равенства величины фазового набега +90°/-90° на выбранных частотах, т.е. искомые свойства двухчастотного инвертора проводимости/сопротивления с полосой запирания между рабочими частотами.The claimed solution regarding the connection of segments of artificial long lines with positive and negative dispersion, presented in Figures 9 and 10, provides the characteristics shown in Figures 11 and 12, which confirm the fulfillment of the two-frequency condition and the equality of the phase incidence + 90 ° / -90 ° at selected frequencies, i.e. the desired properties of a dual-frequency conductivity / resistance inverter with a locking band between operating frequencies.
Принцип реализации инвертора на основе отрезков длинных линий с положительной и отрицательной дисперсией позволяет получить все элементы схемы с положительными номиналами, благодаря чему при использовании такого инвертора в составе фильтра номиналы элементов, образующих резонаторы, не требуют дополнительной коррекции. Устройство может быть выполнено с помощью различных технологических приемов, в частности, с использованием многослойной керамической технологии LTCC, по технологии печатных плат с применением компонентов поверхностного монтажа, по монолитно-интегральной технологии. Все упомянутые технологии позволяют реализовать двухчастотный инвертор проводимости/сопротивления в виде миниатюрного устройства.The implementation principle of the inverter based on long line segments with positive and negative dispersion allows you to get all the elements of the circuit with positive values, so when using such an inverter in the filter, the values of the elements forming the resonators do not require additional correction. The device can be implemented using various technological methods, in particular, using LTCC multilayer ceramic technology, using printed circuit board technology using surface-mounted components, and using integral integral technology. All the mentioned technologies allow to realize a dual-frequency conductivity / resistance inverter in the form of a miniature device.
Двухчастотные инверторы проводимости/сопротивления находят применение в двухполосных СВЧ-фильтрах, в том числе перестраиваемых (если в инверторе реализована возможность перестройки наряду с перестройкой резонаторов).Two-frequency conductivity / resistance inverters are used in two-band microwave filters, including tunable ones (if the inverter has the possibility of tuning along with tuning of the resonators).
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010101848/07A RU2463690C2 (en) | 2010-01-21 | 2010-01-21 | One-dimensional metamaterial-based double-frequency conductivity/resistance inverter having cut-off band between operating frequencies |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010101848/07A RU2463690C2 (en) | 2010-01-21 | 2010-01-21 | One-dimensional metamaterial-based double-frequency conductivity/resistance inverter having cut-off band between operating frequencies |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010101848A RU2010101848A (en) | 2011-07-27 |
| RU2463690C2 true RU2463690C2 (en) | 2012-10-10 |
Family
ID=44753195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010101848/07A RU2463690C2 (en) | 2010-01-21 | 2010-01-21 | One-dimensional metamaterial-based double-frequency conductivity/resistance inverter having cut-off band between operating frequencies |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2463690C2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1160486A1 (en) * | 1984-01-02 | 1985-06-07 | Предприятие П/Я В-8828 | Band-pass filter |
| RU2057382C1 (en) * | 1992-04-08 | 1996-03-27 | Акционерное общество открытого типа Научно-производственное предприятие "Радий" | Superhigh-frequency valve |
| US5648747A (en) * | 1995-03-15 | 1997-07-15 | Grothe; Wolfgang | Planar filter having an overcoupling stripline an integral multiple of a half wavelength in length |
| RU2138887C1 (en) * | 1997-11-11 | 1999-09-27 | Осипенков Вячеслав Михайлович | Stripline nonreflecting band-elimination filter ( variants ) |
| US7116186B2 (en) * | 2004-09-01 | 2006-10-03 | Industrial Technology Research Institute | Dual-band bandpass filter |
-
2010
- 2010-01-21 RU RU2010101848/07A patent/RU2463690C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1160486A1 (en) * | 1984-01-02 | 1985-06-07 | Предприятие П/Я В-8828 | Band-pass filter |
| RU2057382C1 (en) * | 1992-04-08 | 1996-03-27 | Акционерное общество открытого типа Научно-производственное предприятие "Радий" | Superhigh-frequency valve |
| US5648747A (en) * | 1995-03-15 | 1997-07-15 | Grothe; Wolfgang | Planar filter having an overcoupling stripline an integral multiple of a half wavelength in length |
| RU2138887C1 (en) * | 1997-11-11 | 1999-09-27 | Осипенков Вячеслав Михайлович | Stripline nonreflecting band-elimination filter ( variants ) |
| US7116186B2 (en) * | 2004-09-01 | 2006-10-03 | Industrial Technology Research Institute | Dual-band bandpass filter |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ПОЛЯКОВ В.Т. Радиолюбителям о технике прямого преобразования. - М.: Патриот, 1990, с.107-109, рис. 47. ОДИТ М.А. Электродинамическое моделирование изотопного метаматериала на основе резонансных диэлектрических частиц сферической формы, Автореферат. - Санкт-Петербург, 2009, с.3, (найдено 27.10.2010), найдено в Интернет http://www.eltech.ru/education/aspir/MAOdit.pdf. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010101848A (en) | 2011-07-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chen et al. | Design of miniaturized filtering power dividers for system-in-a-package | |
| US10873318B2 (en) | Filter circuits having acoustic wave resonators in a transversal configuration | |
| Chen et al. | A tunable dual-band bandpass-to-bandstop filter using pin diodes and varactors | |
| US9356333B2 (en) | Transmission line resonator, band-pass filter and branching filter | |
| US20120256703A1 (en) | Bandpass filter and electronic device | |
| Belyaev et al. | Highly selective suspended stripline dual-mode filter | |
| Lobato-Morales et al. | Dual-band multi-pole directional filter for microwave multiplexing applications | |
| US20090167459A1 (en) | Duplexer | |
| Guyette | Controlled agility: Frequency-agile planar filters with advanced features | |
| US10236860B1 (en) | High selective (brick wall) filters based on Fano resonances | |
| Bharathi et al. | Design and analysis of interdigital microstrip bandpass filter for centre frequency 2.4 GHz | |
| Bell | The coupling matrix in low-pass prototype filters | |
| KR101207061B1 (en) | The Novel Metamaterial CRLH Building-Block for a Multi-Pole Bandpass Filter and the Improved Channel Selectivity by its Cross-Coupling Version for Compact Gbps Wireless Tranceivers | |
| KR101546931B1 (en) | Triple-band bandstop filter | |
| US8729980B2 (en) | Band-pass filter based on CRLH resonator and duplexer using the same | |
| RU2463690C2 (en) | One-dimensional metamaterial-based double-frequency conductivity/resistance inverter having cut-off band between operating frequencies | |
| RU131902U1 (en) | MICROWAVE TWO-BAND MICRO-STRIP FILTER | |
| Lin et al. | Compact eighth-order microstrip filtering coupler | |
| Macchiarella et al. | A design methodology for fully canonic NRN filters in coaxial technology | |
| Hashemi | Dual-band bandpass filters based on multilayer ring resonators | |
| Ge et al. | A compact low-loss tunable filter with mixed electric and magnetic coupling | |
| RU2682075C1 (en) | Microwave diplexer | |
| Cheng et al. | Design of wideband bandpass filter with reconfigurable bandwidth using cross-shaped resonator | |
| Liu et al. | A microstrip diplexer from metamaterial transmission lines | |
| KR101391428B1 (en) | Meta-material band rejection filter based having conductor backed defected ground structure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160122 |