RU67341U1 - Диплексер на диэлектрических резонаторах - Google Patents

Abstract

Полезная модель относиться к технике СВЧ и улучшить повторяемости электрических параметров при воспроизведении диплексера, который содержит отрезок цилиндрического волновода 1, входной коаксиальный разъем 2, установленный ортогонально относительно цилиндрической стенки 3 отрезка цилиндрического волновода 1, плоские проводники прямоугольного сечения 4 и 5 элементов связи с входными цилиндрическими диэлектрическими резонаторами 6 и 7 первого и второго полоcно-пропускающих фильтров, образованных каждый цилиндрическими диэлектрическими резонаторами 8, 9 и 10, 11, коаксиально размещенными вдоль оси отрезка волновода 1 с одной и с другой сторон от входного коаксиального разъема 2 и укрепленные в нем осесимметричными держателями 12, выходные цилиндрические диэлектрические резонаторы 9 и 11 первого и второго полосно-пропускающих фильтров электромагнитно связаны каждый с выходными элементами связи 13 и 14, подключенными к выходным коаксиальным разъемам 15 и 16 первого и второго полосно-пропускающих фильтров, и плоскую металлическую стенку 17, имеющую отверстие 18, установленную в поперечном сечении отрезка волновода 1. Отверстие 18 в стенке 17 размещено у стенки 3 отрезка волновода 1 в месте установки разъема 2. Центральный проводник 19 входного коаксиального разъема 2 размещен в отверстии 18 в металлической стенке 17. Свободный конец проводника 19 разъема 2 выполнен с U-образным разветвлением 20 в плоскости перпендикулярной плоской стенки 17, а каждый из проводников 21, 22 U-образного разветвления расположен в отрезке волновода 1 под своим плоским проводником прямоугольного сечения 4 и 5 и изолирован от него зазором. Разъемы 2, 15 и 16 подключаются к линиям передачи СВЧ цепи. При наличии многочастотной электромагнитной волны в линии, подключенной к разъему 2, каждый из проводников 21, 22 возбуждает колебания в проводниках 4 и 5 элементов связи. 3 з.п.ф. 2 илл.

Description

Полезная модель относиться к технике СВЧ и предназначена для использования в качестве частотно-разделительных устройств на основе открытых дисковых диэлектрических резонаторов преимущественно в дециметровом и длинноволновой части сантиметрового диапазона длин волн.

Известен диплексер на диэлектрических резонаторах (см. Патент РФ №2295807, МПК⁷ H01P 7/10; опубл. БИ №8 от 20.03.07), который содержит отрезок цилиндрического волновода, имеющего круглое сечение, выполняющего функцию экрана запредельного в рабочей полосе частот диплексера, входной коаксиальный разъем, установленный ортогонально относительно цилиндрической стенки отрезка цилиндрического волновода, и два петлевых спиральных элемента связи с входными цилиндрическими диэлектрическими резонаторами первого и второго полосно-пропускающих фильтров, образованных каждый цилиндрическими диэлектрическими резонаторами, коаксиально размещенными вдоль оси отрезка круглого цилиндрического волновода с одной и с другой сторон от входного коаксиального разъема и укрепленные в нем осесимметричными держателями, а выходные цилиндрические диэлектрические резонаторы первого и второго полосно-пропускающих фильтров электромагнитно связаны каждый с выходными элементами связи, подключенными к выходным коаксиальным разъемам первого и второго частотных каналов, и плоскую металлическую стенку, имеющую отверстие, и установленную в поперечном сечении отрезка цилиндрического волновода, проходящем через ось симметрии входного коаксиального разъема, причем отверстие в плоской металлической стенке размещено у цилиндрической стенки отрезка цилиндрического волновода в месте установки входного коаксиального разъема, а центральный проводник входного коаксиального разъема размещен в отверстии в металлической стенке

параллельно ее плоскости и присоединен к одним из концов петлевых спиральных элементов связи.

Недостатком такого технического решения является сложность выполнения петлевых спиральных элементов связи, и, как следствие, плохой повторяемостью электрических параметров при воспроизведении диплексера.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является улучшение повторяемости электрических параметров при воспроизведении диплексеров за счет упрощения конструкции элементов связи с входными цилиндрическими диэлектрическими резонаторами первого и второго полосно-пропускающих фильтров.

Решение этой задачи достигается тем, что в известном диплексере на диэлектрических резонаторах, содержащим отрезок цилиндрического волновода, имеющего круглое сечение, выполняющего функцию экрана запредельного в рабочей полосе частот диплексера, входной коаксиальный разъем, установленный ортогонально относительно цилиндрической стенки отрезка цилиндрического волновода, элементы связи с входными цилиндрическими диэлектрическими резонаторами первого и второго полосно-пропускающих фильтров, образованных каждый цилиндрическими диэлектрическими резонаторами, коаксиально размещенными вдоль оси отрезка круглого цилиндрического волновода с одной и с другой сторон от входного коаксиального разъема и укрепленные в нем осесимметричными держателями, а выходные цилиндрические диэлектрические резонаторы первого и второго полосно-пропускающих фильтров электромагнитно связаны каждый с выходными элементами связи, подключенными к выходным коаксиальным разъемам первого и второго частотных каналов, и плоскую металлическую стенку, имеющую отверстие, и установленную в поперечном сечении отрезка цилиндрического волновода, проходящем через ось симметрии входного коаксиального разъема, причем отверстие в плоской металлической стенке размещено у цилиндрической стенки отрезка цилиндрического волновода в месте установки входного коаксиального разъема, а центральный проводник входного коаксиального разъема размещен в отверстии в металлической стенке параллельно ее плоскости, элементы связи с входными цилиндрическими диэлектрическими резонаторами первого и второго полосно-пропускающих фильтров выполнены в виде плоских проводников прямоугольного сечения, установленных каждый параллельно плоскости плоской металлической стенки с одной и другой стороны от нее и изогнутых в плоскости металлической стенки, причем один из концов каждого из плоских проводников прямоугольного сечения присоединен к металлической стенке, а их противоположные концы изолированы от нее воздушным зазором, свободный конец центрального проводника входного коаксиального разъема выполнен с

U-образным разветвлением в плоскости перпендикулярной плоской металлической стенки, а каждый из проводников U-образного разветвления расположен в отрезке цилиндрического волновода под своим плоским проводником прямоугольного сечения и изолирован от него воздушным зазором.

Кроме того, один плоский проводник прямоугольного сечения выполнен с длиной равной четверти длины волны на резонансной частоте входного цилиндрического диэлектрического резонатора первого полосно-пропускающего фильтра, а другой плоский проводник прямоугольного сечения выполнен с длиной равной четверти длины волны на резонансной частоте входного цилиндрического диэлектрического резонатора второго полосно-пропускающего фильтра.

Кроме того, плоские проводники прямоугольного сечения могут быть выполнены изогнутыми в плоскости металлической стенки каждый по окружности с радиусом равным радиусу входного цилиндрического диэлектрического резонатора соответствующего полосно-пропускающего фильтра.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен диплексер на диэлектрических резонаторах, а на фиг.2 вид по стрелке А на фиг.1, поясняющий вид плоских проводников прямоугольного сечения.

Диплексер на диэлектрических резонаторах содержит отрезок цилиндрического волновода 1, входной коаксиальный разъем 2, установленный ортогонально относительно цилиндрической стенки 3 отрезка цилиндрического волновода 1, плоские проводники прямоугольного сечения 4 и 5 элементов связи с входными цилиндрическими диэлектрическими резонаторами 6 и 7 первого и второго полосно-пропускающих фильтров, образованных каждый цилиндрическими диэлектрическими резонаторами 8, 9 и 10, 11, коаксиально размещенными вдоль оси отрезка круглого цилиндрического волновода 1 с одной и с другой сторон от входного коаксиального разъема 2 и укрепленные в нем осесимметричными держателями 12, выходные цилиндрические диэлектрические резонаторы 9 и 11 первого и второго полосно-пропускающих фильтров электромагнитно связаны каждый с выходными элементами связи 13 и 14, подключенными к выходным коаксиальным разъемам 15 и 16 первого и второго полосно-пропускающих фильтров, и плоскую металлическую стенку 17, имеющую отверстие 18, установленную в поперечном сечении

отрезка цилиндрического волновода 1. Металлическая стенка 17 установлена в поперечном сечении отрезка цилиндрического волновода 1, проходящем через ось симметрии входного коаксиального разъема 2. Отверстие 18 в металлической стенке 17 размещено у цилиндрической стенки 3 отрезка цилиндрического волновода 1 в месте установки входного коаксиального разъема 2. Центральный проводник 19 входного коаксиального разъема 2 размещен в отверстии 18 в металлической стенке 17. Свободный конец центрального проводника 19 входного коаксиального разъема 2 выполнен с U-образным разветвлением 20 в плоскости перпендикулярной плоской металлической стенки 17, а каждый из проводников 21, 22 U-образного разветвления расположен в отрезке цилиндрического волновода 1 под своим плоским проводником прямоугольного сечения 4 и 5 и изолирован от него воздушным зазором.

Диплексер на диэлектрических резонаторах работает следующим образом.

Входной 2 и выходные 15 и 16 коаксиальные разъемы подключаются к линиям передачи СВЧ цепи. При наличии многочастотной электромагнитной волны в линии, подключенной к входному коаксиальному разъему 2, каждый из проводников 21, 22 U-образного разветвления возбуждает колебания в плоских проводниках прямоугольного сечения 4 и 5 элементов связи с входными цилиндрическими диэлектрическими резонаторами 6 и 7, которые, в свою очередь, возбуждают электромагнитные колебания на резонансных частотах соответствующих резонаторов 6 и 7. Резонаторы 6 и 7 передают электромагнитную энергию на соответствующих частотах через резонаторы 8, 9 и 10, 11 и выходные элементы связи 13 и 14 к выходным коаксиальным разъемам 15 и 16 первого и второго полосно-пропускающих фильтров.

Экспериментально установлено, что, потери в полосах пропускания полосно-пропускающих фильтров уменьшаются, а развязка между полосами пропускания фильтров возрастает, если плоский проводник 4 элемента связи с входными цилиндрическими диэлектрическими резонаторами 6 выполнен с длиной равной четверти длины волны на резонансной частоте соответствующего входного цилиндрического диэлектрического резонатора 6 первого

полосно-пропускающего фильтра, а плоский проводник 5 с входным цилиндрическим диэлектрическим резонатором 7 второго полосно-пропускающего фильтра имеет длину равной четверти длины волны на резонансной частоте входного цилиндрического диэлектрического резонатора 7 второго полосно-пропускающего фильтра.

Кроме того, экспериментально установлено, что если плоские проводники прямоугольного сечения 4 и 5 изогнуты в плоскости металлической стенки каждый по окружности с радиусом равным радиусу входного цилиндрического диэлектрического резонатора 6 и 7 соответствующего полосно-пропускающего фильтра, то этим удается более чем вдвое увеличить электромагнитную связь фильтров с входной линией и тем самым уменьшить затухание сигнала в полосе прозрачности полосно-пропускающих фильтров диплексера.

Использование полезной модели позволило создать в диапазоне частот 4-5 ГГц диплексеры на диэлектрических резонаторах с девятизвенными полосно-пропускающими фильтрами со стабильно повторяющимися параметрами: полосы пропускания первого и второго фильтров - 2,5-3%, потери в полосе не хуже 1,2 дБ, промежуточная полоса частот между фильтрами - 2,5-3% с уровнем затухания не менее - 100 дБ.

Claims (3)

1. Диплексер на диэлектрических резонаторах, содержащий отрезок цилиндрического волновода, имеющего круглое сечение, выполняющего функцию экрана запредельного в рабочей полосе частот диплексера, входной коаксиальный разъем, установленный ортогонально относительно цилиндрической стенки отрезка цилиндрического волновода, элементы связи с входными цилиндрическими диэлектрическими резонаторами первого и второго полосно-пропускающих фильтров, образованных каждый цилиндрическими диэлектрическими резонаторами, коаксиально размещенными вдоль оси отрезка круглого цилиндрического волновода с одной и с другой сторон от входного коаксиального разъема и соединены в нем осесимметричными держателями, а выходные цилиндрические диэлектрические резонаторы первого и второго полосно-пропускающих фильтров электромагнитно связаны каждый с выходными элементами связи, подключенными к выходным коаксиальным разъемам первого и второго частотных каналов, и плоскую металлическую стенку, имеющую отверстие, и установленную в поперечном сечении отрезка цилиндрического волновода, проходящем через ось симметрии входного коаксиального разъема, причем отверстие в плоской металлической стенке размещено у цилиндрической стенки отрезка цилиндрического волновода в месте расположения входного коаксиального разъема, а центральный проводник входного коаксиального разъема установлен в отверстии в металлической стенке параллельно ее плоскости, отличающийся тем, что элементы связи с входными цилиндрическими диэлектрическими резонаторами первого и второго полосно-пропускающих фильтров выполнены в виде плоских проводников прямоугольного сечения, расположенных каждый параллельно плоскости плоской металлической стенки с одной и другой стороны от нее и изогнутых в плоскости металлической стенки, причем один из концов каждого из плоских проводников прямоугольного сечения присоединен к металлической стенке, а их противоположные концы изолированы от нее зазором, свободный конец центрального проводника входного коаксиального разъема выполнен с U-образным разветвлением в плоскости, перпендикулярной плоской металлической стенки, а каждый из проводников U-образного разветвления расположен в отрезке цилиндрического волновода под своим плоским проводником прямоугольного сечения и изолирован от него зазором.

2. Диплексер на диэлектрических резонаторах по п.1, отличающийся тем, что один плоский проводник прямоугольного сечения выполнен с длиной, равной четверти длины волны на резонансной частоте входного цилиндрического диэлектрического резонатора первого полосно-пропускающего фильтра, а другой плоский проводник прямоугольного сечения выполнен с длиной, равной четверти длины волны на резонансной частоте входного цилиндрического диэлектрического резонатора второго полосно-пропускающего фильтра.

3. Диплексер на диэлектрических резонаторах по п.1 и 2, отличающийся тем, что плоские проводники прямоугольного сечения выполнены изогнутыми в плоскости металлической стенки каждый по окружности с радиусом оси плоского проводника, равным радиусу входного цилиндрического диэлектрического резонатора соответствующего полосно-пропускающего фильтра.