Свч фильтр

Предлагаемый СВЧ фильтр относится к технике СВЧ и может использоваться в различных радиотехнических системах, например, во входных СВЧ трактах приемников радиолокационных станций. Техническим результатом предлагаемой полезной модели является улучшение технологичности конструкции СВЧ фильтра. СВЧ фильтр состоит из прямоугольного волновода (1), двух ферритовых пластин (2) и (3), двух диафрагм с отверстиями (4) и (5), двух П-образных диэлектрических вкладышей (6) и (7), плоского поглотителя СВЧ сигнала (8), двух магнитопроводов с обмотками (9) и (10). В конструкции предлагаемого СВЧ фильтра обеспечивается плотная посадка двух П-образных диэлектрических вкладышей (6) и (7) между широкими стенками волновода (1) и ферритовыми пластинами (2) и (3), которые также прилегают к узким стенкам прямоугольного волновода (1) СВЧ фильтра без образования зазора. Кроме того осуществляется плотная установка плоского поглотителя СВЧ сигнала (8) в стыках обоих П-образных диэлектрических вкладышей (6) и (7). Это обеспечивает надежное закрепление элементов конструкции внутри прямоугольного волновода (1) в координатах его поперечного сечения. 1 з.п. ф-лы, 1 илл.

Предлагаемая полезная модель относится к технике СВЧ и может использоваться в различных радиотехнических системах, например, во входных СВЧ трактах приемников радиолокационных станций.

Известен ферритовый перестраиваемый фильтр [«Некоторые применения ферритов в антенно-волноводной технике» Сборник сокращенных переводов под. ред. А.Л. Микаэляна, Москва, Советское радио, 1958 г., «Магнитный метод настройки объемных резонаторов и широкополосной частотной модуляции клистронов» Дж. Р. Джонс, Дж. К. Качерис, К.А. Моррисон, стр. 163-173], состоящий из отрезка прямоугольного волновода, внутри которого вплотную к его узким стенкам установлены пластины из СВЧ феррита, и двух диафрагм с отверстиями, расположенными на входе и выходе фильтра. При подаче внешнего магнитного поля с изменяемой величиной, направленного вдоль ферритовых пластин, происходит изменение электрической длины волновода с ферритом и, соответственно, резонансной частоты настройки СВЧ фильтра. Такой фильтр может быть выполнен с относительно малой полосой пропускания; у него небольшие габариты, вес и время переключения резонансной частоты. Однако для достижения высокой добротности фильтра необходимо увеличивать размер узкой стенки его волновода, что приводит к появлению в нем ортогональной волны за счет энергии основного сигнала. При изменении управляющего магнитного поля на отдельных частотах наблюдаются резонансы ортогональной волны, что значительно (на 23 дБ и более) уменьшает выходной сигнал фильтра на частоте настройки и резко искажает амплитудно-частотную характеристику фильтра.

Недостатком известного фильтра является значительное уменьшение его коэффициента передачи.

Известен ферритовый «СВЧ фильтр» [RU 142333 опубликовано 27.06.2014 МПК H01P 1/00 (2006.01)], состоящий из отрезка прямоугольного волновода, двух ферритовых пластин, установленных внутри вплотную к узким стенкам, двух диафрагм с отверстиями, расположенными на входе и выходе прямоугольного волновода, двух магнитопроводов с обмотками, каждый из которых установлен на широкой стенке снаружи прямоугольного волновода. Внутри волновода, длина которого равна половине длины волны в волноводе, между ферритовыми пластинами в плоскости, параллельной широкой стенке прямоугольного волновода и проходящей через его ось, установлен поглотитель СВЧ сигнала. В таком СВЧ фильтре подавляется ортогональная волна и поэтому коэффициент передачи фильтра не уменьшается. Однако конструкция известного СВЧ фильтра имеет низкую технологичность, так как в ней необходимо приклеивать ферритовые пластины к стенкам волновода и плоский поглотитель к ферритовым пластинам. Для проведения этих операций при сборке СВЧ фильтра необходимо наличие различных материалов, таких как клей нужной консистенции, растворитель, специальных приспособлений, а также требуется значительное время для технологических процессов сборки и сушки СВЧ фильтра. К тому же после сборки СВЧ фильтра по различным технологическим причинам возможны отклонения параметров СВЧ фильтра от требуемых значений, что приводит к разборке СВЧ фильтра, анализу и устранению причин несоответствия его электрических параметров поставленным требованиям и далее к повторной сборке. Такие операции также ухудшают технологичность этого СВЧ фильтра.

Таким образом, сборка известного СВЧ фильтра требует значительных средств, времени и применения специальных технологических процессов, что свидетельствует о низкой технологичности его конструкции.

Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в улучшении технологичности, улучшение конструкции и повышении ремонтопригодности СВЧ фильтра.

Задачей предлагаемой полезной модели является повышение технологичности за счет плотной фиксации плоского поглотителя СВЧ сигнала двумя П-образными вкладышами.

Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что СВЧ фильтр содержит прямоугольный волновод, две ферритовые пластины, установленные внутри него вплотную к узким стенкам, плоский поглотитель СВЧ сигнала, две диафрагмы с отверстиями, расположенными на входе, и выходе прямоугольного волновода, два магнитопровода с обмотками, каждый из которых установлен на широкой стенке снаружи прямоугольного волновода.

Новым в предлагаемом техническом решении является введение двух П-образных диэлектрических вкладышей, которые установлены внутри прямоугольного волновода вплотную к ферритовым пластинам и к широким стенкам прямоугольного волновода так, что плоскость стыков П-образных диэлектрических вкладышей параллельна широкой стенке прямоугольного волновода, а в стыках установлен плоский поглотитель СВЧ сигнала. При этом плоский поглотитель СВЧ сигнала может быть выполнен в виде диэлектрической пластины с нанесенным на нее слоем металла.

На фигуре представлен вариант конструкции СВЧ фильтра.

СВЧ фильтр состоит из прямоугольного волновода 1, двух ферритовых пластин 2 и 3, двух диафрагм с отверстиями 4 и 5, двух П-образных диэлектрических вкладышей 6 и 7, плоского поглотителя СВЧ сигнала 8, двух магнитопроводов с обмотками 9 и 10.

СВЧ фильтр работает следующим образом. На его вход подается СВЧ сигнал с частотой f, а в обмотки - постоянный ток с изменяемой величиной силы тока. Электрическая длина волновода 1 СВЧ фильтра равна половине длины волны в волноводе 1 при токе в обмотках равном нулю. В этом случае СВЧ магнитная проницаемость µ ферритовых пластин 2 и 3 равна единице, а величина начальной резонансной частоты СВЧ фильтра имеет минимальное значение и определяет начало диапазона перестройки резонансной частоты СВЧ фильтра. С ростом тока в обмотках магнитная проницаемость уменьшается, а резонансная частота f_p вырастает до такой величины, при которой произведение остается постоянным. В результате на выходе СВЧ фильтра на частотах f_p образуется максимальный сигнал, а при отстройке частоты входного сигнала f от f_p выходной сигнал будет уменьшаться в соответствии с амплитудно-частотной характеристикой параллельного контура.

В конструкции предлагаемого СВЧ фильтра обеспечивается плотная посадка двух П-образных диэлектрических вкладышей 6 и 7 между широкими стенками волновода 1 и ферритовыми пластинами 2 и 3, которые также прилегают к узким стенкам прямоугольного волновода 1 СВЧ фильтра без образования зазора. Кроме того осуществляется плотная установка плоского поглотителя СВЧ сигнала 8 в стыках обоих П-образных диэлектрических вкладышей 6 и 7. Это обеспечивает надежное закрепление элементов конструкции внутри прямоугольного волновода 1 в координатах его поперечного сечения. Плоский поглотитель СВЧ сигнала 8 может быть выполнен в виде диэлектрической пластины с нанесенным на нее слоем металла. В продольном направлении ферритовые пластины 2 и 3 и П-образные диэлектрические вкладыши 6 и 7 через диафрагмы 4 и 5 упираются во фланцы подводящих волноводов, так как узкие стенки подводящих волноводов всегда меньше узких стенок волновода 1 СВЧ фильтра. Это происходит вследствие необходимости обеспечения высокой добротности узкополосного СВЧ фильтра, которая растет с увеличением узкой стенки волновода 1. В результате по всем трем пространственным осям производится надежная фиксация элементов резонатора СВЧ фильтра без использования клея.

Таким образом, при сборке предлагаемого СВЧ фильтра не требуется специальных материалов, приспособлений и технологических процессов, а также резко сокращается время сборки и разборки СВЧ фильтра, причем после повторной сборки электрические параметры сохраняются. В связи с этим технологичность СВЧ фильтра значительно увеличивается, что устраняет недостаток известного СВЧ фильтра.

1. СВЧ фильтр, содержащий прямоугольный волновод, две ферритовые пластины, установленные внутри прямоугольного волновода вплотную к его узким стенкам, плоский поглотитель СВЧ сигнала, две диафрагмы с отверстиями, расположенными на входе и выходе прямоугольного волновода, два магнитопровода с обмотками, каждый из которых установлен на широкой стенке снаружи прямоугольного волновода, отличающийся тем, что дополнительно введены два П-образных диэлектрических вкладыша, установленных внутри прямоугольного волновода вплотную к ферритовым пластинам и к широким стенкам прямоугольного волновода так, что плоскость стыков П-образных диэлектрических вкладышей параллельна широкой стенке прямоугольного волновода, а в стыках установлен плоский поглотитель СВЧ сигнала.

2. СВЧ фильтр по п. 1, отличающийся тем, что плоский поглотитель СВЧ сигнала выполнен в виде диэлектрической пластины с нанесенным на нее слоем металла.