RU2626224C1 - Широкополосный полосковый фильтр - Google Patents

Широкополосный полосковый фильтр Download PDF

Info

Publication number
RU2626224C1
RU2626224C1 RU2016138653A RU2016138653A RU2626224C1 RU 2626224 C1 RU2626224 C1 RU 2626224C1 RU 2016138653 A RU2016138653 A RU 2016138653A RU 2016138653 A RU2016138653 A RU 2016138653A RU 2626224 C1 RU2626224 C1 RU 2626224C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
filter
conductors
resonators
substrate
circuited
Prior art date
Application number
RU2016138653A
Other languages
English (en)
Inventor
Борис Афанасьевич Беляев
Алексей Михайлович Сержантов
Александр Александрович Лексиков
Алексей Витальевич Угрюмов
Ярослав Федорович Бальва
Андрей Александрович Лексиков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" filed Critical Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук"
Priority to RU2016138653A priority Critical patent/RU2626224C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2626224C1 publication Critical patent/RU2626224C1/ru

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/201Filters for transverse electromagnetic waves
    • H01P1/203Strip line filters

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

Изобретение относятся к технике сверхвысоких частот и предназначено для частотной селекции сигналов. Фильтр, содержащий диэлектрическую подложку, на одну сторону которой нанесены короткозамкнутые с одного конца полосковые проводники, а на вторую сторону нанесены короткозамкнутые с противоположного конца полосковые проводники, связанные электромагнитно. На вторую сторону подложки нанесены дополнительные полосковые проводники, боковые стороны которых гальванически соединены с соседствующими резонаторами. Техническим результатом изобретения является увеличение ширины полосы пропускания и увеличение электрической прочности широкополосного полоскового фильтра. 2 ил.

Description

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и предназначено для частотной селекции сигналов.
Известен микрополосковый полосно-пропускающий фильтр [Патент RU №2182738, МКИ7 H01Р 1/203, 1/205, бюл. №14 от 20.05.2002], содержащий диэлектрическую подложку, одна сторона которой металлизирована и выполняет функцию заземляемого основания, а на вторую нанесены прямолинейные полосковые проводники. В таком фильтре полосковые проводники вместе с диэлектрической подложкой и заземляемым экраном образуют регулярные четвертьволновые микрополосковые резонаторы, электромагнитно связанные между собой. Недостатком фильтра является то, что он имеет большие размеры и полосу заграждения не более октавы, а возможности расширения его полосы пропускания ограничиваются тем обстоятельством, что емкостное и индуктивное взаимодействие резонаторов вычитаются друг из друга. Это не позволяет достичь достаточно большой величины полного коэффициента связи резонаторов, необходимого для реализации широкой полосы пропускания фильтра.
Наиболее близким аналогом по совокупности существенных признаков является полосно-пропускающий фильтр [Патент РФ №2237320, МПК7 Н01Р 1/203, опубл. 27.09.2004, бюл. №27], который содержит подвешенную диэлектрическую подложку (диэлектрическую пластину), на одну сторону которой нанесены короткозамкнутые на экран с одного торца подложки полосковые проводники, а на вторую сторону подложки вместо заземляемого основания также нанесены короткозамкнутые на экран, но с другого торца подложки, полосковые проводники. Фильтр такой конструкции имеет значительно меньшие размеры, по сравнению с аналогами, а протяженность полосы заграждения у такого фильтра существенно больше. Недостатком же фильтра является невозможность реализации относительной ширины полосы пропускания более 70%.
Техническим результатом изобретения является увеличение ширины полосы пропускания и увеличение электрической прочности полоскового фильтра.
Указанный технический результат достигается тем, что в широкополосном полосковом фильтре, содержащем диэлектрическую подложку, на одну сторону которой нанесены короткозамкнутые с одного конца полосковые проводники, а на вторую сторону нанесены короткозамкнутые с противоположного конца полосковые проводники, связанные электромагнитно, новым является то, что на вторую сторону подложки нанесены дополнительные полосковые проводники, боковые стороны которых гальванически соединены с соседствующими резонаторами.
Отличие заявляемого устройства от наиболее близкого аналога заключается в том, что на вторую сторону подложки нанесены дополнительные полосковые проводники, боковые стороны которых гальванически соединены с соседствующими резонаторами.
Таким образом, перечисленные выше отличительные от прототипа признаки позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна». Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию «изобретательский уровень».
Сущность изобретения поясняется с помощью графических материалов:
На фиг. 1 топология проводников заявляемого полоскового фильтра пятого порядка. На фиг. 2 изображены рассчитанные амплитудно-частотные характеристики заявляемого пятирезонаторного фильтра (сплошная линия) и пятирезонаторного фильтра прототипа (штриховая линия).
Заявляемый широкополосный полосковый полосно-пропускающий фильтр (фиг. 1) содержит диэлектрическую подложку 1, на нижнюю сторону которой нанесены короткозамкнутые с одного торца подложки полосковые проводники 2, а на верхнюю сторону подложки также нанесены короткозамкнутые, но с другого торца подложки, полосковые проводники 3. Полосковые проводники 3 на верхней стороне подложки кондуктивно (гальванически) соединены между собой с помощью дополнительных полосковых проводников 4. Полосковые проводники наружных резонаторов на нижней стороне подложки кондуктивно подключены к входной и выходной линиям передачи.
Фильтр работает следующим образом. Входная и выходная линии передачи подключаются к проводникам, как показано на фиг. 1, причем расстояние от заземленных концов проводников до точек подключения внешних линий передачи определяется заданным уровнем отражений в полосе пропускания фильтра. Сигналы, частоты которых попадают в полосу пропускания, проходят на выход фильтра с минимальными потерями, в то время как на частотах вне полосы пропускания происходит отражение сигналов от входа устройства.
Благодаря наличию дополнительных полосковых проводников все резонаторы связаны между собой не только электромагнитно, но и кондуктивно. Величину коэффициента связи резонаторов можно изменять, варьируя как величины зазоров между резонаторами, так и расстояние от дополнительных проводников до заземленных концов резонаторов. Как известно, ширина полосы пропускания фильтра определяется, при прочих равных условиях, величиной коэффициента связи между резонаторами. Меняя расстояние от дополнительных проводников до закороченных концов резонаторов, можно в широких пределах менять величину коэффициента связи между резонаторами, не меняя при этом расстояния между ними. Благодаря этому можно получить относительную ширину полосы пропускания более 120%, с величинами зазоров, достаточными, чтобы обеспечить электрическую прочность фильтра, требуемую для работы с уровнями мощности в десятки ватт.
На фиг 2 приведены рассчитанные в программе электродинамического моделирования частотные зависимости вносимых потерь для заявляемого фильтра (сплошная линия) и фильтра прототипа (пунктирная линия). Оба фильтра имеют одинаковые размеры полосковой структуры 14.25×25 мм2 и выполнены на диэлектрической подложке толщиной 0.125 мм, имеющей диэлектрическую проницаемость ε=2.5. Ширина полосковых проводников резонаторов обоих фильтров 1.25 мм, расстояние от верхнего и нижнего экранов до поверхности подложки 5 мм. Длина дополнительных проводников в заявляемом фильтре составляет 0.5 мм, а их ширина равна зазорам между резонаторами, которые одинаковы и равны 2 мм. КСВ в полосе пропускания не хуже 1.5 для обоих фильтров.
Из графиков видно, что при прочих равных условиях заявляемый фильтр имеет существенно более широкую полосу пропускания по сравнению с фильтром прототипом. Так относительная ширина полосы пропускания заявляемого фильтра составляет Δƒ/ƒ0=100%, в то время как у фильтра прототипа она существенно меньше Δƒ/ƒ0=34%. При этом важно, что конструкция фильтра прототипа принципиально не позволяет реализовать относительную ширину полосы пропускания более 70%. При этом требуется существенно уменьшать зазоры между резонаторами для усиления их взаимодействия, что снижает предельную рабочую мощность устройства из-за возрастания вероятности электрического пробоя. Фильтр же заявляемой конструкции позволяет достигать относительной ширины полосы пропускания более 120%, при этом расстояние между проводниками резонаторов заявляемого фильтра могут быть достаточно большими, так как сильное взаимодействие резонаторов достигается гальванической связью посредством дополнительных полосковых проводников.
Таким образом, заявляемая конструкция позволяет реализовывать на ее основе миниатюрные широкополосные полосно-пропускающие фильтры с повышенным уровнем рабочей мощности.

Claims (1)

  1. Широкополосный полосковый фильтр, содержащий диэлектрическую подложку, на одну сторону которой нанесены короткозамкнутые с одного конца полосковые проводники, а на вторую сторону нанесены короткозамкнутые с противоположного конца полосковые проводники, связанные электромагнитно, отличающийся тем, что на вторую сторону подложки нанесены дополнительные полосковые проводники, боковые стороны которых гальванически соединены с соседствующими резонаторами.
RU2016138653A 2016-09-29 2016-09-29 Широкополосный полосковый фильтр RU2626224C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016138653A RU2626224C1 (ru) 2016-09-29 2016-09-29 Широкополосный полосковый фильтр

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016138653A RU2626224C1 (ru) 2016-09-29 2016-09-29 Широкополосный полосковый фильтр

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2626224C1 true RU2626224C1 (ru) 2017-07-24

Family

ID=59495929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016138653A RU2626224C1 (ru) 2016-09-29 2016-09-29 Широкополосный полосковый фильтр

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2626224C1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2659321C1 (ru) * 2017-09-28 2018-06-29 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" Миниатюрный полосковый фильтр
RU189237U1 (ru) * 2018-02-07 2019-05-16 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" Сверхширокополосный полосковый фильтр
RU2710386C2 (ru) * 2018-06-18 2019-12-26 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Миниатюрный полосковый полосно-пропускающий фильтр

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0939449A2 (en) * 1998-02-27 1999-09-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Balanced dielectric filter
RU2182738C1 (ru) * 2000-10-09 2002-05-20 Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН Микрополосковый широкополосный полосно-пропускающий фильтр
RU2237320C1 (ru) * 2003-01-21 2004-09-27 Научно-исследовательское учреждение Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН Полосно-пропускающий фильтр
RU2362241C1 (ru) * 2008-07-14 2009-07-20 Институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения РАН Полосно-пропускающий фильтр
RU2504870C1 (ru) * 2012-08-14 2014-01-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук Микрополосковый широкополосный полосно-пропускающий фильтр

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0939449A2 (en) * 1998-02-27 1999-09-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Balanced dielectric filter
RU2182738C1 (ru) * 2000-10-09 2002-05-20 Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН Микрополосковый широкополосный полосно-пропускающий фильтр
RU2237320C1 (ru) * 2003-01-21 2004-09-27 Научно-исследовательское учреждение Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН Полосно-пропускающий фильтр
RU2362241C1 (ru) * 2008-07-14 2009-07-20 Институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения РАН Полосно-пропускающий фильтр
RU2504870C1 (ru) * 2012-08-14 2014-01-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук Микрополосковый широкополосный полосно-пропускающий фильтр

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2659321C1 (ru) * 2017-09-28 2018-06-29 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" Миниатюрный полосковый фильтр
RU189237U1 (ru) * 2018-02-07 2019-05-16 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" Сверхширокополосный полосковый фильтр
RU2710386C2 (ru) * 2018-06-18 2019-12-26 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Миниатюрный полосковый полосно-пропускающий фильтр

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2504870C1 (ru) Микрополосковый широкополосный полосно-пропускающий фильтр
CN108172958B (zh) 一种基于共面波导的周期性慢波传输线单元
RU2626224C1 (ru) Широкополосный полосковый фильтр
JP4565145B2 (ja) 超広帯域バンドパスフィルタ
CN112385078B (zh) 电介质波导管滤波器
RU2362241C1 (ru) Полосно-пропускающий фильтр
RU2402121C1 (ru) Полосковый полосно-пропускающий фильтр
RU2400874C1 (ru) Полосковый фильтр
RU2675206C1 (ru) Микрополосковый широкополосный полосно-пропускающий фильтр
KR100893496B1 (ko) 서스펜디드 기판 구조의 광대역 여파기
TWI741840B (zh) 介電質導波管濾波器
RU2480867C1 (ru) Полосно-пропускающий фильтр
RU2528148C1 (ru) Полосно-пропускающий свч фильтр
RU2715358C1 (ru) Высокоселективный полосковый фильтр верхних частот
RU97867U1 (ru) Микрополосковый полосно-пропускающий фильтр
RU2590313C1 (ru) Полосковый фильтр гармоник
KR100521895B1 (ko) 인덕턴스 성분의 식각된 홀을 이용한 씨피더블유 저역통과필터
KR101216433B1 (ko) 메타매질을 이용한 고역 통과 필터
KR102054503B1 (ko) 대역통과 여파기 및 그의 설계방법
RU2659321C1 (ru) Миниатюрный полосковый фильтр
RU157847U1 (ru) Миниатюрный микрополосковый резонатор
RU2688826C1 (ru) Микрополосковый полосно-пропускающий фильтр
RU2710386C2 (ru) Миниатюрный полосковый полосно-пропускающий фильтр
RU189237U1 (ru) Сверхширокополосный полосковый фильтр
RU2657311C1 (ru) Полосно-пропускающий свч фильтр