RU2488200C1 - Микрополосковый диплексер - Google Patents
Микрополосковый диплексер Download PDFInfo
- Publication number
- RU2488200C1 RU2488200C1 RU2012103871/08A RU2012103871A RU2488200C1 RU 2488200 C1 RU2488200 C1 RU 2488200C1 RU 2012103871/08 A RU2012103871/08 A RU 2012103871/08A RU 2012103871 A RU2012103871 A RU 2012103871A RU 2488200 C1 RU2488200 C1 RU 2488200C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frequency
- low
- strip conductors
- diplexer
- resonators
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и предназначено для объединения или разделения сигналов на двух несущих частотах. Технический результат - повышение частотно-селективных свойств диплексера за счет как угодно близкого расположения по частоте полосы пропускания низкочастотного и высокочастотного каналов. Для этого микрополосковый диплексер содержит диэлектрическую подложку, одна сторона которой металлизирована и выполняет функцию заземляемого основания, а на вторую нанесены полосковые проводники, образующие двухмодовые резонаторы, и расположены три емкости, связывающие три порта с крайними двухмодовыми резонаторами. Один из полосковых проводников имеет Т-образную форму, и частоты его первых двух мод колебаний настроены на центральные частоты полос пропускания низкочастотного и высокочастотного каналов. Остальные полосковые проводники частично расщеплены продольной щелью с одного конца и принадлежат одной из двух групп, формирующих полосы пропускания низкочастотного и высокочастотного каналов, в которых расщепленные полосковые проводники электромагнитно связаны между собой и с полосковым проводником Т-образной формы. 4 ил.
Description
Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и предназначено для объединения или разделения сигналов на двух несущих частотах.
Известен микрополосковый диплексер, содержащий диэлектрическую подложку, одна сторона которой металлизирована и выполняет функцию заземляемого основания, а на вторую нанесен Т-образный полосковый проводник и две, электромагнитно связанные с его противоположными концами, группы полосковых проводников со ступенчато увеличенной шириной центрального участка. Полосковые проводники в группах электромагнитно связаны между собой и являются резонаторами двух полосно-пропускающих фильтров, которые образуют каналы диплексера, различающиеся частотами полос пропускания. Общим портом устройства является свободный конец Т-образного полоскового проводника [A.F.Sheta, J.P.Coupez, G.Tanné and S.P.Toutain. Miniature microstrip stepped impedance resonator bandpass filters and diplexers for mobile communications // IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest. 1996. V.2. P.607-610].
Недостатком такого диплексера является невозможность достижения высоких частотно-селективных свойств при малых размерах устройства (так как его резонаторы нельзя использовать в двухмодовом режиме, при котором сразу две моды колебаний резонатора вовлечены в формирование единой полосы пропускания), а также наличие паразитной полосы пропускания вблизи рабочей полосы пропускания высокочастотного канала. Паразитную полосу пропускания в этой конструкции диплексера формирует вторая мода колебаний резонаторов, частота которой приближена к частоте первой моды колебаний из-за скачка ширины полосковых проводников на центральном участке.
Наиболее близким аналогом является микрополосковый диплексер, содержащий диэлектрическую подложку, одна сторона которой металлизирована и выполняет функцию заземляемого основания, а на вторую нанесены два электромагнитно связанных полосковых проводника со ступенчато увеличенной шириной центрального участка, образующие резонаторы со скачком волнового сопротивления. Один из резонаторов связан с общим портом низкочастотного и высокочастотного каналов через емкость, подключаемую к точке вблизи максимумов напряжения первой и второй моды колебаний. Второй резонатор связан с раздельными портами низкочастотного и высокочастотного каналов через емкости, подключаемые в точках узла напряжения, соответственно, для второй и первой моды колебаний [Б.А.Беляев, В.В.Тюрнев, Ю.Г.Шихов. Микрополосковый диплексер на двухмодовых резонаторах // Электронная техника. Сер. СВЧ-техника. 1997. №2. С.20-24].
Недостатком наиболее близкого аналога является то, что полосы пропускания низкочастотного и высокочастотного каналов сильно разнесены и не допускают сближения. Это связано с тем, что в этой конструкции диплексера разность между центральными частотами полос пропускания высокочастотного и низкочастотного каналов определяется разностью частот второй и первой моды колебаний резонатора. Уменьшение этой разности требует неприемлемо большого скачка ширины полосковых проводников, при котором резко падает собственная добротность резонаторов и возбуждаются паразитные поперечные моды колебаний. Кроме того, наиболее близкий аналог не обладает высокими частотно-селективными свойствами из-за того, что порты низкочастотного и высокочастотного каналов привязаны к одному и тому же резонатору.
Техническим результатом изобретения является повышение частотно-селективных свойств диплексера за счет того, что полосы пропускания низкочастотного и высокочастотного каналов диплексера можно расположить как угодно близко по частоте.
Технический результат достигается тем, что в микрополосковом диплексере, содержащем диэлектрическую подложку, одна сторона которой металлизирована и выполняет функцию заземляемого основания, а на вторую нанесены полосковые проводники, образующие двухмодовые резонаторы, и расположены три емкости, связывающие три порта с крайними двухмодовыми резонаторами, новым является то, что один из полосковых проводников имеет T-образную форму, и частоты его первых двух мод колебаний настроены на центральные частоты полос пропускания низкочастотного и высокочастотного каналов, а остальные полосковые проводники частично расщеплены продольной щелью с одного конца и принадлежат одной из двух групп, формирующих полосы пропускания низкочастотного и высокочастотного каналов, в которых расщепленные полосковые проводники электромагнитно связаны между собой и с полосковым проводником T-образной формы.
Отличие заявляемого устройства от наиболее близкого аналога заключается в том, что полосковый проводник, связанный через емкость с общим портом низкочастотного и высокочастотного каналов, имеет Т-образную форму, а остальные полосковые проводники частично расщеплены продольной щелью с одного конца и принадлежат одной из двух групп, формирующих полосы пропускания низкочастотного и высокочастотного каналов, в которых расщепленные полосковые проводники электромагнитно связаны между собой и с полосковым проводником T-образной формы.
Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критериям «новизна» и «изобретательский уровень».
Сущность изобретений поясняется графическими материалами.
На фиг.1 изображен заявляемый микрополосковый диплексер.
На фиг.2 изображен пример выполнения микрополоскового диплексера с тремя резонаторами.
На фиг.3 приведена расчетная амплитудно-частотная характеристика микрополоскового диплексера с тремя резонаторами.
На фиг.4 приведена измеренная амплитудно-частотная характеристика действующего макета микрополоскового диплексера с тремя резонаторами.
Микрополосковый диплексер (фиг.1) содержит диэлектрическую подложку (1), одна сторона которой металлизирована и выполняет функцию заземляемого основания, а на вторую нанесены полосковые проводники (2, 3, 4), образующие двухмодовые резонаторы, и расположены три емкости (5, 6, 7), связывающие три порта устройства с оконечными двухмодовыми резонаторами. При этом один из проводников (2) имеет Т-образную форму, и частоты его первых двух мод колебаний настроены на центральные частоты полос пропускания низкочастотного и высокочастотного каналов. Остальные проводники (3, 4) частично расщеплены продольной щелью с одного конца и принадлежат одной из двух групп, формирующих полосы пропускания низкочастотного и высокочастотного каналов, в которых расщепленные проводники (соответственно 3 и 4) электромагнитно связаны между собой внутри группы и с проводником (2).
Микрополосковый диплексер работает следующим образом. Его каналы представляют собой два полосно-пропускающих фильтра, в которых один двухмодовый резонатор (2) является общим. Первая мода колебаний резонатора (2) вместе с четными и нечетными модами колебаний двухмодовых расщепленных резонаторов (3) участвует в формировании полосы пропускания низкочастотного канала, а вторая мода резонатора (2) вместе с четными и нечетными модами резонаторов (4) участвует в формировании полосы пропускания высокочастотного канала. Поэтому порт, связанный через емкость (5) с крайним резонатором (2), является общим портом для низкочастотного и высокочастотного каналов. Отдельный порт низкочастотного канала связан через емкость (6) с оконечным резонатором группы резонаторов (3), а отдельный порт высокочастотного канала связан через емкость (7) с оконечным резонатором группы резонаторов (4). Емкости (5, 6, 7) позволяют обеспечить оптимальную связь крайних резонаторов с портами устройства. Длина резонаторов (3) задает центральную частоту полосы низкочастотного канала, а длина резонаторов (4) задает центральную частоту высокочастотного канала. Поэтому длина резонаторов (3) больше длины резонаторов (4). Длина расщепленного участка резонаторов (3) и резонаторов (4) задает ширину полосы пропускания, соответственно, низкочастотного и высокочастотного каналов [V.V.Tyurnev, A.M.Serzhantov. Dual-mode split microstrip resonator for compact narrowband bandpass filters // Progress In Electromagnetics Research C.2011. V.23. P.151-160].
Пример выполнения микрополоскового диплексера с тремя резонаторами приведен на фиг.2. Диплексер содержит три двухмодовых резонатора - один резонатор T-образной формы и по одному расщепленному резонатору в фильтрах низкочастотного и высокочастотного каналов. Диэлектрическая подложка устройства выполнена из поликора, имеющего диэлектрическую проницаемость εr=9.8. Она имеет форму пластины размерами 58 мм × 26 мм × 1 мм. Емкости связи имеют величину 1.03 пФ для общего порта обоих каналов, 0.612 пФ для порта низкочастотного канала и 0.425 пФ для порта высокочастотного канала. Для удобства подключения устройства, наружные проводники расщепленных резонаторов изогнуты к краю подложки. Такой изгиб не оказывает принципиального влияния на работу устройства.
Расчетная амплитудно-частотная характеристика микрополоскового диплексера, показанного на фиг.2, представлена на фиг.3. На зависимости S11 (сплошная линия) наблюдаются три минимума отражения мощности в полосе частот низкочастотного канала и три минимума отражения в полосе частот высокочастотного канала, указывающих на то, что селективные свойства низкочастотного и высокочастотного каналов соответствуют полосно-пропускающим фильтрам третьего порядка. Это значит, что в формировании полос пропускания обоих каналов действительно участвуют по одной моде колебаний Т-образного двухмодового резонатора и сразу обе моды колебаний одного из расщепленных двухмодовых резонаторов.
Измеренная амплитудно-частотная характеристика действующего макета диплексера, показанного на фиг.2, представлена на фиг.4. Полоса пропускания низкочастотного канала имеет центральную частоту f10=1.7 ГГц, ширину Δf1=0.2 ГГц по уровню -3 дБ, минимальные потери L1=0.7 дБ. Полоса пропускания высокочастотного канала имеет центральную частоту f20=2.1 ГГц, ширину Δf2=0.2 ГГц по уровню -3 дБ, минимальные потери L2=1.1 дБ.
Claims (1)
- Микрополосковый диплексер, содержащий диэлектрическую подложку, одна сторона которой металлизирована и выполняет функцию заземляемого основания, а на вторую нанесены полосковые проводники, образующие двухмодовые резонаторы, и расположены три емкости, связывающие три порта с крайними двухмодовыми резонаторами, отличающийся тем, что один из полосковых проводников имеет Т-образную форму, и частоты его первых двух мод колебаний настроены на центральные частоты полос пропускания низкочастотного и высокочастотного каналов, а остальные полосковые проводники частично расщеплены продольной щелью с одного конца и принадлежат одной из двух групп, формирующих полосы пропускания низкочастотного и высокочастотного каналов, в которых расщепленные полосковые проводники электромагнитно связаны между собой и с полосковым проводником Т-образной формы.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012103871/08A RU2488200C1 (ru) | 2012-02-03 | 2012-02-03 | Микрополосковый диплексер |
EA201200640A EA021016B1 (ru) | 2012-02-03 | 2012-05-25 | Микрополосковый диплексер |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012103871/08A RU2488200C1 (ru) | 2012-02-03 | 2012-02-03 | Микрополосковый диплексер |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2488200C1 true RU2488200C1 (ru) | 2013-07-20 |
Family
ID=48791286
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012103871/08A RU2488200C1 (ru) | 2012-02-03 | 2012-02-03 | Микрополосковый диплексер |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA021016B1 (ru) |
RU (1) | RU2488200C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2584342C1 (ru) * | 2014-12-31 | 2016-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГАУ) | Широкополосный полосно-пропускающий фильтр |
RU2697891C1 (ru) * | 2018-11-27 | 2019-08-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГУ им. М.Ф. Решетнева) | Микрополосковый диплексер |
CN114447546A (zh) * | 2022-01-22 | 2022-05-06 | 北京邮电大学 | 一种通信用高隔离度超小型平面双工器 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11424525B2 (en) | 2020-10-19 | 2022-08-23 | Wi-LAN Research Inc. | Duplexers and related devices for 5G/6G and subsequent protocols and for mm-wave and terahertz applications |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1578776A1 (ru) * | 1988-06-14 | 1990-07-15 | Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции | СВЧ-диплексер |
JPH04212A (ja) * | 1990-02-23 | 1992-01-06 | Mitsubishi Electric Corp | 地絡検出装置 |
RU2210146C2 (ru) * | 1996-03-29 | 2003-08-10 | Сарантел Лимитед | Устройство и система радиосвязи, антенная система, диплексер для присоединения к антенне и способ работы антенны |
US6816714B2 (en) * | 2001-04-11 | 2004-11-09 | Kyocera Wireless Corp. | Antenna interface unit |
WO2008031042A1 (en) * | 2006-09-07 | 2008-03-13 | Qualcomm Incorporated | Ku-band diplexer |
RU2321108C2 (ru) * | 2006-05-10 | 2008-03-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга | Свч-диплексер |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2060571C1 (ru) * | 1991-12-23 | 1996-05-20 | Виктор Григорьевич Цыкалов | Частотный разделитель на коаксиальных диэлектрических резонаторах |
GB2359197B (en) * | 1999-12-11 | 2002-01-09 | Bsc Filters Ltd | Enhanced performance waveguide diplexers |
US20070139135A1 (en) * | 2005-12-20 | 2007-06-21 | Xytrans, Inc. | Waveguide diplexer |
RU81002U1 (ru) * | 2008-06-23 | 2009-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" (ГОУВПО "МЭИ (ТУ)") | Диплексер |
RU99248U1 (ru) * | 2009-06-17 | 2010-11-10 | Институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук | Полосковый резонатор на двойной подвешенной подложке |
-
2012
- 2012-02-03 RU RU2012103871/08A patent/RU2488200C1/ru not_active IP Right Cessation
- 2012-05-25 EA EA201200640A patent/EA021016B1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1578776A1 (ru) * | 1988-06-14 | 1990-07-15 | Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции | СВЧ-диплексер |
JPH04212A (ja) * | 1990-02-23 | 1992-01-06 | Mitsubishi Electric Corp | 地絡検出装置 |
RU2210146C2 (ru) * | 1996-03-29 | 2003-08-10 | Сарантел Лимитед | Устройство и система радиосвязи, антенная система, диплексер для присоединения к антенне и способ работы антенны |
US6816714B2 (en) * | 2001-04-11 | 2004-11-09 | Kyocera Wireless Corp. | Antenna interface unit |
RU2321108C2 (ru) * | 2006-05-10 | 2008-03-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга | Свч-диплексер |
WO2008031042A1 (en) * | 2006-09-07 | 2008-03-13 | Qualcomm Incorporated | Ku-band diplexer |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БЕЛЯЕВ Б.А, ТЮРНЕВ В.В., ШИХОВ Ю.Г. МИКРОПОЛОСКОВЫЙ ДИПЛЕКСЕР НА ДВУМОДОВЫХ РЕЗОНАТОРАХ, ЭЛЕКТРОННАЯ ТЕХНИКА, СЕРИЯ СВЧ-ТЕХНИКА, 1997, С.20-24. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2584342C1 (ru) * | 2014-12-31 | 2016-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГАУ) | Широкополосный полосно-пропускающий фильтр |
RU2697891C1 (ru) * | 2018-11-27 | 2019-08-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГУ им. М.Ф. Решетнева) | Микрополосковый диплексер |
CN114447546A (zh) * | 2022-01-22 | 2022-05-06 | 北京邮电大学 | 一种通信用高隔离度超小型平面双工器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA201200640A1 (ru) | 2013-08-30 |
EA021016B1 (ru) | 2015-03-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0372701A (ja) | 並列多段型帯域通過フィルタ | |
RU2488200C1 (ru) | Микрополосковый диплексер | |
CN104037477A (zh) | 多频带可调谐微带带通滤波器 | |
CN104795614A (zh) | 宽阻带电调双频带通滤波器 | |
RU2480866C1 (ru) | Микрополосковый двухполосный полосно-пропускающий фильтр | |
Bharathi et al. | Design and analysis of interdigital microstrip bandpass filter for centre frequency 2.4 GHz | |
Wang et al. | Design of the quarter-mode substrate integrated waveguide in-phase and out-of-phase filtering power divider | |
RU2715358C1 (ru) | Высокоселективный полосковый фильтр верхних частот | |
RU97867U1 (ru) | Микрополосковый полосно-пропускающий фильтр | |
RU79718U1 (ru) | Микрополосковый свч полосно-пропускающий фильтр | |
JP5344983B2 (ja) | フィルタ装置 | |
RU2675206C1 (ru) | Микрополосковый широкополосный полосно-пропускающий фильтр | |
KR20100022873A (ko) | 두 개의 링 공진기를 이용한 발룬-대역 통과 필터 | |
RU131902U1 (ru) | Свч двухполосный микрополосковый фильтр | |
RU2607303C1 (ru) | Микрополосковый полосно-пропускающий фильтр | |
CN110071351B (zh) | 一种基于横跨耦合线的可调频带通滤波器 | |
RU2401490C1 (ru) | Микрополосковый широкополосный полосно-пропускающий фильтр | |
US7479856B2 (en) | High-frequency filter using coplanar line resonator | |
RU2645033C1 (ru) | СВЧ-мультиплексор | |
RU2562369C1 (ru) | Микрополосковый двухполосный полосно-пропускающий фильтр | |
Liu et al. | Compact dual-band bandpass filter using single perturbed rectangular patch resonator with stubs | |
RU2682075C1 (ru) | Свч-диплексер | |
KR100564105B1 (ko) | 강유전체 공진기를 이용한 가변필터 | |
RU2781040C1 (ru) | Свч фильтр | |
RU2584342C1 (ru) | Широкополосный полосно-пропускающий фильтр |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170204 |