SU1739408A1

SU1739408A1 - Rejection microwave filter

Info

Publication number: SU1739408A1
Application number: SU894765939A
Authority: SU
Inventors: Александр Григорьевич Витюк; Александр Григорьевич Войтенко; Александр Петрович Живков; Михаил Ефимович Ильченко; Теодор Николаевич Нарытник; Владимир Иванович Приймак
Original assignee: Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority date: 1989-12-05
Filing date: 1989-12-05
Publication date: 1992-06-07

Abstract

Изобретение относитс к технике сверхвысоких частот и может быть использован в системах св зи, радиолокации, радионавигации , радиопротиводействи , а также в контрольно-измерительной аппаратуре. Цель изобретени - повышение избирательности и улучшение согласовани в широком диапазоне частот. Режекторный фильтр содержит диэлектрическую подложку 1, металлизированную на одной стороне. На другой стороне размещены полосковый проводник (ПП) 2, полуволновый полосковый резонатор 3 и,волновый полосковый резонатор 4, размещенные по разные стороны ПП 2, центры которых лежат на пр мой , перпендикул рной ПП 2. Резонатор 3 электромагнитно св зан с ПП 2 центральным участком, а резонатор 4 - конечными участками длиной не менее четверти длины рабочей волны. Выбор длины и места участков электромагнитной св зи обеспечивает отсутствие паразитных полос режекции. 2 ил. СОThe invention relates to microwave technology and can be used in communication systems, radar, radio navigation, radio countermeasures, as well as in instrumentation. The purpose of the invention is to increase the selectivity and improve coordination in a wide frequency range. The notch filter contains a dielectric substrate 1, metallized on one side. On the other side there is a strip conductor (PP) 2, a half-wave strip resonator 3 and a wave strip resonator 4 placed on opposite sides of PP 2, whose centers lie on a straight, perpendicular PP 2. Resonator 3 is electromagnetically coupled to PP 2 central section, and the resonator 4 - end sections of length not less than a quarter of the length of the working wave. The choice of the length and place of the electromagnetic communication sections ensures the absence of parasitic notch bands. 2 Il. WITH

Description

vj CJvj CJ

NONO

4 О 004 O 00

Фиг.11

Изобретение относитс к радиотехнике и может быть использовано в системах св зи , а также контрольно-измерительной аппаратуре широкого и специального назначени .The invention relates to radio engineering and can be used in communication systems, as well as test equipment for a wide and special purpose.

Известен режекторный фильтр, постро- енный на четвертьволновых отрезках мик- рополосковой линии передачи. Данна структура дуальна полосовому фильтру, в котором четвертьволновые резонаторы с одной стороны короткозамкнуты, а с другой A notch filter is known, built on quarter-wave segments of a microstrip transmission line. This structure is dual band-pass filter, in which the quarter-wave resonators on the one hand are short-circuited, and on the other

-подключены к центральному проводнику линии передачи.-connected to the center conductor of the transmission line.

Основные недостатки данного фильтраThe main disadvantages of this filter

-вследствие непосредственного контакта четвертьволнового шлейфа с линией передачи между ними существует сильна св зь, поэтому нагруженна добротность резонаторов мала и полоса режекции по уровню 3- due to the direct contact of the quarter-wave plume with the transmission line, there is a strong connection between them, so the loaded Q-factor of the resonators is small and the notch band at level 3

дБ будет широкой; недостаточно высока избирательность на резонансной частоте; наличие частотно-зависимых отрезков ли- нии передачи между шлейфами (равных четверти длины волны на резонансной частоте), что затрудн ет подстройку фильтра по частоте в случае неточного изготовлени .dB will be wide; the selectivity at the resonant frequency is not high enough; the presence of frequency-dependent segments of the transmission line between loops (equal to a quarter of the wavelength at the resonant frequency), which makes it difficult to adjust the filter frequency in the case of inaccurate manufacturing.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс СВЧ-фильтр, содержащий диэлектрическую подложку, на одной стороне которой нанесена металлизаци , а на дру- гой стороне размещен полосковый проводник , по одну сторону которого расположен первый полосковый резонатор, по другую сторону - второй полосковый резонатор, центры полосковых резонаторов лежат в плоскости, перпендикул рной оси полоско- вого проводника, длина первого резонатора равна Я/2, а второго - Я , где Я -длина волны в полосковой линии передачи.Closest to the present invention is a microwave filter containing a dielectric substrate, on one side of which a metallization is applied, and on the other side there is a strip conductor, on one side of which a first strip resonator is located, on the other side - a second strip resonator the resonators lie in the plane perpendicular to the axis of the strip conductor, the length of the first resonator is equal to I / 2, and the second - I, where I is the wavelength in the strip transmission line.

Недостатком известного фильтра вл - етс наличие полосы режекции на частоте fnap примерно вдвое ниже абочей частоты fo (). Наличие этой паразитной полосы режекции св зано с резонансом большего резонатора (длиной Я ), который на частоте fnap вл етс полуволновым резонатором и достаточно сильно св зан с линией. Наличие паразитной полосы режекции приводит к снижению избирательности режек- торного фильтра и одновременно св зано с рассогласованием фильтра и линии передачи в области частот fnap. Это, в частности, затрудн ет применение фильтра вустройст- вах СВЧ без вентилей или других разв зывающих или согласующих устройств.A disadvantage of the known filter is the presence of a notch band at the frequency fnap approximately twice as low as the working frequency fo (). The presence of this parasitic notch band is associated with the resonance of the larger resonator (length I), which at the frequency fnap is a half-wave resonator and is rather strongly associated with the line. The presence of a spurious notch band leads to a decrease in the selectivity of the rejector filter and, at the same time, is associated with a mismatch between the filter and the transmission line in the frequency range fnap. This, in particular, makes it difficult to use a microwave filter device without gates or other separating or matching devices.

Цель изобретени - повышение избирательности и улучшение согласовани в широком диапазоне частот.The purpose of the invention is to increase the selectivity and improve coordination in a wide frequency range.

Поставленна цель достигаетс тем, что в режекторном СВЧ-фильтре, содержащем диэлектрическую подложку, на одной стороне которой нанесена металлизаци , а на другой стороне размещен полосковый проводник и полуволновый и волновый поло- сковые резонаторы, расположенные по разные стороны от него, центры резонаторов лежат на пр мой, перпендикул рной оси полоскового проводника, полосковые резонаторы, первый из которых выполнен П-образным, а второй выполнен Q-образ- ным, электромагнитно св заны с полоско- вым проводником конечными участками длиной пор дка четверти рабочей длины волны. Новым вл етс изгиб резонаторов таким образом, чтобы они св зывались с полосковым проводником на рабочей частоте и не св зывались на частотах паразитного резонанса. Это достигаетс изгибом полуволнового резонатора в виде, подобном букве П, а волнового - в виде подобном бук-ве Q.The goal is achieved by the fact that in a notch microwave filter containing a dielectric substrate, on one side of which is metallization, and on the other side there is a strip conductor and a half-wave and wave strip resonators located on opposite sides of it, the centers of the resonators lie on the straight, perpendicular axis of the strip conductor, the strip resonators, the first of which is made U-shaped, and the second one made Q-shaped, are electromagnetically connected to the strip conductor by end sections another order quarter of the operating wavelength. New is the bending of resonators so that they are connected with the strip conductor at the operating frequency and not connected at the parasitic resonance frequencies. This is achieved by bending the half-wave resonator in a form similar to the letter P, and wave-shaped in the form of a similar book Q.

В отличие от известных, где П-образный полуволновый резонатор используетс в полосовом фильтре и св зан с соседними резонаторами своими кра ми, область св зи полуволнового резонатора с полосковым проводником в предлагаемом решении находитс в области его центра, что и обеспе- чивает требуемое взаимодействие резонатора с линией в области частоты fo.In contrast to the known ones, where a U-shaped half-wave resonator is used in a bandpass filter and is connected to neighboring edges by its edges, the connection area of a half-wave resonator with a strip conductor in the proposed solution is in the region of its center, which ensures the required interaction of the resonator with a line in the frequency range fo.

Проведенные исследовани показали, что области св зи волнового резонатора в рабочем диапазоне частот лежат на рассто нии Я/4 от краев, в област х максимума магнитного пол , Центр волнового резонатора практически очень слабо св зан с линией и поэтому может быть удален от полоскового проводника.Studies have shown that the wave resonator coupling regions in the operating frequency range lie at a distance H / 4 from the edges, in the areas of maximum magnetic field. The center of the wave resonator is practically very weakly connected with the line and therefore can be removed from the strip conductor.

На фиг, 1 представлен вариант конструкции предлагаемого фильтра; на фиг.2 - расчетные и экспериментальные АЧХ предлагаемого и известного фильтра (сплошные кривые и точки соответственно).Fig, 1 shows the design of the proposed filter; figure 2 - calculated and experimental frequency response of the proposed and known filter (solid curves and points, respectively).

Режекторный СВЧ-фильтр состоит из диэлектрической пластины 1, полностью металлизированной с одной стороны, на другой стороне которой нанесена микрополоскова лини 2, а также два микпрополосковых резонатора 3 и 4, большие оси которых параллельны оси микрополосковой линии, центры резонаторов 3 и 4 лежат в одной плоскости, перпендикул рной оси микрополосковой линии, длины резонаторов 3 и 4 соответственно з Я/2, А Я, где Я -длина волны в микрополосковой линии на резонансной частоте. Первый резонатор выполнен П-образным , так что центральный участок егоThe notch microwave filter consists of a dielectric plate 1, fully metallized on one side, on the other side of which is applied a microstrip line 2, as well as two microstrip resonators 3 and 4, the large axes of which are parallel to the axis of the microstrip line, the centers of resonators 3 and 4 lie in one the plane perpendicular to the axis of the microstrip line, the lengths of the resonators 3 and 4, respectively, Я I / 2, A, where I is the wavelength in the microstrip line at the resonant frequency. The first resonator is made U-shaped, so that its central part

параллелен полосковому проводнику и электромагнитно св зан с ним, а концы - перпендикул рны полосковому проводнику и не св зываютс с ним, второй резонатор выполнен Q-образным, так что его концы параллельны полосковому проводнику и электромагнитно св заны с ним, а центр резонатора находитс на рассто нии не менее 3d от полоскового проводника и не св зан с полосковым проводником (d - ширина полоскового проводника). В обоих резона- торах области св зи имеют длину пор дка четверти рабочей длины волны.parallel to the strip conductor and electromagnetically coupled to it, and the ends are perpendicular to the strip conductor and are not connected with it, the second resonator is Q-shaped, so that its ends are parallel to the strip conductor and electromagnetically connected to it, and the center of the resonator is on a distance of at least 3d from the strip conductor and not connected to the strip conductor (d is the width of the strip conductor). In both resonators, the communication regions are of the order of a quarter of the working wavelength.

Цель изобретени достигаетс благодар выбору определенных форм резонаторов . Резонатор 4 не возбуждаетс на частоте fnap (фиг.2) из-за того, что его центр не св зан с полосковым проводником. Кроме того, резонатор 3 практически не возбуждаетс на частоте 2fo, так как не св зываетс с полосковой линией его кон- цевые участки.The purpose of the invention is achieved by the choice of certain forms of resonators. The resonator 4 is not excited at the fnap frequency (Fig. 2) due to the fact that its center is not connected to the strip conductor. In addition, the resonator 3 is practically not excited at a frequency of 2fo, since its end portions do not bind to the stripline.

Отсутствие отражени на частоте fnap очень важно, например, если фильтр работает вместе с широкополосным усилителем, который, будучи подключен к устройству с большим КСВ, может возбудитьс , причемThe lack of reflection at the fnap frequency is very important, for example, if the filter works together with a broadband amplifier, which, when connected to a device with a large SWR, can be excited, and

Claims

the danger of excitation is especially great at low frequencies, where the gain is usually greater. Due to this, when using the proposed microwave filter, there is no need to use valves or matching devices, i.e. improved technical and economic performance of the filter in comparison with the prototype. The invention notch microwave filter containing a dielectric substrate, on one side of which metallization is applied, and on the other side is placed a strip conductor and electromagnetic associated with it half-wave and wave strip resonators located on opposite sides of the strip conductor, the centers of which lie on a straight line perpendicular to the axis of the strip conductor, characterized in that, in order to increase the selectivity and improve the matching in the frequency range, the half-wave strip resonator The center section is magnetically connected with the strip conductor, and the wave strip resonator is connected with end sections not less than a quarter of the length of the working wave.

CWS