SU680087A1 - Фильтр гармоник - Google Patents

Description

зонаторы 6, длина которых равна четверти длины волны третьей гармоники.

Фильтр гармоник работает следуюш,им образом. Энерги  рабочей частоты, поступающа  на вход фильтра в виде волны Ню с вертикальной ориентацией вектора электрического пол , делитс  тонкими пластинами 2 на равные синфазные части без заметного отражени , так как вектор электрического пол  ориентирован перпендикул рно пластинам.

Волны, распростран ющиес  в зазорах между пластинами, проход т одинаковые пути, получают одинаковые фазовые сдвиги и поэтому проход т на выход фильтра без отражени .

Отражени  от изгибов невелики и к тому же взаимно компенсируютс , так как рассто ние между ними равно Д рабочей длины волны. Отражени  от щелей 3 и 4 также невелики, поскольку длина щелей 3 и 4 на рабочей частоте далека от резонансной и составл ет соответственно /4 и Ve рабочей длины волны. Кроме того, так как число волноводов четное, все волны, отраженные от указанных щелей, попарно компенсируютс  на входе фильтра. Это св зано с тем, что фазы таких отраженных волн, поступающих от двух расположенных через один волноводов (например, от первого и третьего ), в одном сечении на входе фильтра отличаютс  на 180°, вследствие смещени  указаиных волноводов на четверть рабочей длины волны вдоль оси волновода 1.

На частотах 2-й и 3-й гармоник энерги  может, распростран тьс  в виде многих типов волн. Волны, вектор электрического пол  которых параллелен пластинам, не могут распростран тьс  в зазорах между пластинами , так как рассто ние между пластинами меньще 0,15 рабочей длины волны, и образованиые пластинами волноводы  вл ютс  запредельными дл  частот 2-й и 3-й гармоник. Энерги  этих волн полностью отражаетс  нластинами и не проходит на выход фильтра. Волны, вектор электрического нол  которых иерпендикул рен пластинам , проход т в зазоры между пластинами в виде волн типа Нцо.

Поскольку ширина волноводов, образованных пластинами, много больше длин волн 2-й и 3-й гармоник, практически все типы волн Нпо, за исключением волны самого высокого пор дка, имеют примерно одинаковую фазовую скорость, близкую к скорости света. На частоте второй гармоиики каждые две волны, проход щие в зазорах между пластинами 2 по обе стороны от каждой щели 3, будут иметь противоположные фазы, вследствне смещени  изгибов друг относительно друга у двух соседних пластин вдоль оси волновода 1 до и после линии излома на /в рабочей длины волны. Поэтому щели 3 интенсивно возбуждаютс  и отражают энергию волн второй

гармоники, так как их длина равна половине длины волны этой гармоннки.

В предложенном фильтре дл  увеличени  отражени  используетс  два р да щелей, разнесенных друг от друга на /4 длины волны второй гармоники. Дальнейшее увеличение отражени  на частоте второй гармоники может быть получено путем наращивани  числа р дов щелей, расположеиных на рассто нии /4 длины волны гармоники друг относительно друга. Отраженные волны в двух соседних зазорах возвращаютс  к входу фильтра с одинаковой фазой и преобразуютс  в общем волноводе в р д волн типа Нцо, распростран ющихс  к передатчику . Энерги  третьей гармоники поступает в зазоры между пластинами также в виде волн типа Н„о. Волны третьей гармоники в соседних зазорах между иластинами получают после прохождени  изгибов на переднем конце пластины сдвиг фаз, равный 270°, потом после прохождени  части изгиба на заднем конце пластин приобретают еще дополнительный сдвиг фаз, равный минус 90°. В результате по обе стороны от щелей 4 фазы этих волн отличаютс  па 180°. Щели 4 интенсивно возбуждаютс  н отражают энергию воли третьей гармоники, так как их длина равна половине длины волны этой гармоники. Отраженные волны в каждых двух соседних зазорах возвращаютс  к входу фильтра с одинаковой фазой и распростран ютс  к передатчику.

Технико-экономическа  эффективность фильтра гармоник заключаетс  в уменьшении потерь в полосе рабочих частот, увеличении затухани  частоты второй гармоинки и повышении надежностн.

Формула нзобретепи 

Фильтр гармоник, содержащий отрезок пр моугольного волновода, внутри которого на равных рассто ни х одна от другой параллельно широкой стенке установ.лено нечетное число металлических пластии с р дами поперечных щелей, настроенных соответственно на частоту второй и третьей гармоник, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  потерь в полосе рабочих частот, увеличени  затухани  частоты второй гармоники и повышени  надежности , отрезок пр моугольного волновода и металлические иластины выполнены Z-образной формы с длиной наклонного участка , равной 4 длины рабочей волны, и рассто ние между углами соседних металлических пластин по оси отрезка пр моугольного волновода равно /з длины рабочей волны, а р ды поперечных шелей выполнены в наклонных участках широких стенок отрезка пр моугольного волновода и каждой металлической пластииы, причем р ды поперечных щелей, настроенных на частоту