SU843039A1

SU843039A1 - Band-pass filter on overthreshold waveguide

Info

Publication number: SU843039A1
Application number: SU782653031A
Authority: SU
Inventors: Михаил Ноевич Бергер; Борис Юлианович Капилевич; Наум Соломонович Симин
Original assignee: Новосибирский Электротехническийинститут Связи
Priority date: 1978-07-31
Filing date: 1978-07-31
Publication date: 1981-06-30

Description

1 Изобретение относитс к технике СВЧ и может использоватьс в радио .релейной св зи, радиоастрономии, радиоэлектронике и радиоиэмерени х. Известен полосовой фильтр на запредельном волноводе, содержащий резонаторы, входной и выходной отреэки линии передачи, св занные с соответствующими резонаторами элементами св зи 1,. Однако известный полосовый фильтр имеет большие габариты и сложную конструкцию. Цель изобретени - уменьшение .габаритов и упрощение конструкции. Указанна цель достигаетс тем, что. в полосовом фильтре на запредель ном волноводе, содержащем резонаторы входной и выходной отрезки линии передачи, св занные с соответствующими резонаторами элементами св зи, каждый входной и выходной отрезок линии передачи выполнен в виде токонесущего проводника, размещенного на диэлектрической подложке с заземл ющим основанием, введенной в соответствующий резонатор на глубину,рав ную высоте резонатора ,при этом зазем л ющее основание расположено в плоск сти одной из широких стенок резонато ра,а каждый элемент св зи выполнен в виде металлического стержн , расположенного перпендикул рно плоскости диэлектрической подложки и соедин ющего конец токонесущего проводника, с другой широкой стенкой резонатора. На фиг. 1 изображен предлагаемый фильтр, разрез; на фиг. 2 - его ча-гстотна характеристика. Полосовой фильтр содержит резонаторы 1, входной и выходной отрезки линии 2 передачи, элементы 3 св зи . Каждый входной и выходной отрезок линии 2 передачи выполнен в виде токонесущего проводника 4, размещенного на диэлектрической подложке 5 с заземл ющим основанием 6, расположенным в плоскости одной из широких стенок, например стенки 7 резонатора 1 . На фиг. 1 обозначены также , друга широка стенка 8 резонатора 1, диэлектрические слои 9, полностью заполн ющие поперечное сечение запредельного волновода. В койструкции перехода от линии 2 передачи к резонатору 1 элемент 3 св зи, выполненньй в виде металлиеского стержн ,образует-петлю св зи. Создаваемое им магнитное поле возбуждает запредельную волноводнодиэлектрическую структуру на входе фильтра. Кроме того, реактивность, вносима элементом 3 св зи, участвует в реализаций резонансных характеристик запредельной волноводнодизлектрической структуры. Поэтому коэффициент сто чей волны напр жени (КСВН) перехода в полосе пропускани фильтра хороший.1 The invention relates to microwave technology and can be used in radio relay communications, radio astronomy, electronics, and radio measurements. A band-pass filter on an out-of-band waveguide is known, which contains resonators, input and output edges of the transmission line connected to the corresponding resonators by communication elements 1. However, the known band-pass filter has large dimensions and complex structure. The purpose of the invention is to reduce the size and simplify the design. This goal is achieved by the fact that. in a bandpass filter on an outlying waveguide containing resonators of the input and output segments of the transmission line connected to the corresponding resonators by communication elements, each input and output segment of the transmission line is made in the form of a current-carrying conductor placed on a dielectric substrate with a grounding base introduced into corresponding resonator to a depth equal to the resonator height, the grounding base being located in the plane of one of the wide walls of the resonator, and each communication element is in the form a metal rod located perpendicular to the plane of the dielectric substrate and connecting the end of the current-carrying conductor to another wide wall of the resonator. FIG. 1 shows the proposed filter section; in fig. 2 - its characteristic. The band-pass filter contains the resonators 1, the input and output segments of the transmission line 2, the elements of communication 3. Each input and output segment of transmission line 2 is made in the form of a current-carrying conductor 4 placed on a dielectric substrate 5 with a grounding base 6 located in the plane of one of the wide walls, for example, wall 7 of the resonator 1. FIG. 1, there is also indicated another wide wall 8 of the resonator 1, dielectric layers 9, which completely fill the cross section of the limiting waveguide. In the construction of the transition from the transmission line 2 to the resonator 1, the coupling element 3, made in the form of a metal rod, forms a loop of communication. The magnetic field created by him excites an out-of-limit waveguide-dielectric structure at the input of the filter. In addition, the reactivity introduced by the element 3 of the communication is involved in the implementation of the resonant characteristics of the beyond-limit waveguide-electrical structure. Therefore, the ratio of the standing voltage wave (VSWR) of the transition in the filter passband is good.

Вне полосы пропускани фильтра лини 2 передачи, замкнута элементом 3 св зи, оказываетс рассогласованной . Как в полосе пропускани , так и вне ее излучение от элемента 3 св зи в сторону возбуждающей линии 2 передачи не происходит, так- как отрезок волновода между элементом 3 св зи и входом линии 2 передачи в-. л етс запредельным.Outside the passband of the filter, transmission line 2, which is closed by communication element 3, appears to be inconsistent. Both in the transmission band and outside it, the radiation from the coupling element 3 does not occur towards the exciting transmission line 2, since the waveguide section between the coupling element 3 and the input of the transmission line 2 is in-. It is beyond the limits.

Пример реализации предлагаемого полосового фильтра выполн етс на запредельном пр моугольном волноводе сечением 11 х 5,5 мм. Диэлектрические слои толщиной 2 -мм каждый изготовл ют из поликора (,-б) . Длина волновода между входным и выходным отрезками линии передачи равна 34 мм Рассто ние между диэлектрическими вкладышами равно 15 мм. Микрополоскова лини передачи с волновым сопротивлением 50 Ом, выполненна на подложке толщиной 1 мм, вводитс в запредельный волновод (резонатор) на глубину 4 мм. В полосе частот 7,527 ,635 ГГц вносимые потери устройства включа два отрезка микрополосковой линии передачи длиной по 10 мм, составл ют 1,7 дВ, КСВН в той же полосе - менее 1,55.An example of the implementation of the proposed band-pass filter is performed on an out-of-band rectangular waveguide with a cross section of 11 x 5.5 mm. Dielectric layers with a thickness of 2mm each are made of polycore (, -b). The length of the waveguide between the input and output segments of the transmission line is 34 mm. The distance between the dielectric liners is 15 mm. A microstrip transmission line with an impedance of 50 ohms, made on a substrate 1 mm thick, is introduced into the transverse waveguide (resonator) to a depth of 4 mm. In the frequency band 7.527, 635 GHz, the insertion loss of the device including two segments of the microstrip transmission line with a length of 10 mm is 1.7 dB, and the VSWR in the same band is less than 1.55.

Вне полосы пропускани затухание, вносимое фильтром, превышает 30 дБ, никаких паразитных резонансов на ча .стотах ниже полосы пропускани не обнаруживаетс . На частотах выше полосы пропускани вплоть до 12 ГГц также не обнаруживаетс паразитных полос пропускани .Outside the passband, the attenuation introduced by the filter is greater than 30 dB, no parasitic resonances are detected at a frequency below the passband. At frequencies above the bandwidth up to 12 GHz, no spurious bandwidths are also detected.

в предлагаемой констукции удачно объединены требовани микроминиатюризации - выполнение подвод щих-линий на микрополосковой линии и возможность объединени интегральной схемы с достоинствами полосовых фильтров на запредельных волноводнодиэлемтрических структурах: малыеThe proposed design successfully combines the requirements of microminiaturization - the implementation of supply lines on the microstrip line and the possibility of combining an integrated circuit with the advantages of band-pass filters on the beyond waveguide-dielectric structures: small

габариты, отсутствие паразитных полос пропускани , простота изготовлени и настройки, стабильность параметров в интерв.але температур, высока эксплуатационна надёжностьdimensions, absence of spurious bandwidths, ease of manufacture and adjustment, stability of parameters in the temperature range, high operational reliability

Использование в запредельной волноводно-диэлектрической структур материалов с низкими значени ми относительной диэлектрической проницаемости и малыми диэлектрическими потер ми позвол ет реализовать в них большие собственные добротности по сравнению с собственными добротност ми устройств с диэлектрическими резонаторами, выполненными на высокопроницаемостных материалахThe use of materials with low values of relative permittivity and low dielectric losses in the beyond-bound waveguide-dielectric structures allows one to realize large intrinsic Q-factors compared with the intrinsic Q-factors of devices with dielectric resonators made on high-permeability materials.

В результате предлагаемый полосовой фильтр СВЧ на запредельном волноводе об;1адает улучшенными характеристиками по сравнению с- известными полосовыми фильтрами,выполненными на мйкЕ)Ополосковой линии.As a result, the proposed microwave passband filter on the beyond the waveguide provides about 1 with improved characteristics as compared to the well-known band pass filters, made on the MIKE) Striped line.

Claims

1. Kirillov L.G. and Dvoskin Yu.I. Microwave devices on exorbitant waveguides. - Zarubezhna radioelectronics, 1974, № 3, p. 102