Гребенчатый полосковый фильтр

Полезная модель относится к радиотехническим устройствам и может быть использована в антенно-фидерных трактах беспилотных летательных аппаратов (ЛА). Гребенчатый полосковый фильтр, содержащий входную и выходную линии, а также ряд однонаправленных резонаторов одинаковой длины с электромагнитной связью, выполненных на полосковой высокодобротной линии и соединенных на одном конце с корпусом, а на другом с настроечными конденсаторами, отличающийся тем, что фильтр имеет два резонатора, которые расположены на стандартной диэлектрической подложке ФАФ-4 толщиной 1,0 мм, установленной посредине между дном корпуса и крышкой, при этом фильтр на частоте 210 МГц в полосе пропускания 3,0 МГц имеет между электрическими и конструктивными параметрами следующие соотношения: S=(aexp ^вH+c+d); C=(kexp^mH+n), где S - коэффициент передачи фильтра, dB; С - емкость настроечного конденсатора, пФ; а=5,626eхр ^-1,411W+0,953; в=-0,1263W^0,0977-0,0279; с=0,628exp ^-0,754W+1,26; d=-0,921+0,00398Q-3·10^-6Q ²; k=7,056W^1,014+1,653; m=-0,118-0,0518W+0,0056W ²; n=2,131W^0,652+3,959; W=25 - ширина полосковых проводников резонаторов, мм; Н=418 - высота от дна корпуса до крышки фильтра, мм; Q=300-600 - добротность настроечных емкостей. Приведенные зависимости (1) дают точные решения только для рабочей частоты фильтра равной 210 МГц. Однако эти решения применимы для качественного анализа характеристик фильтра и на частотах близких к данной расчетной частоте - 205215 МГц. 1 п.ф.; 2 илл.

Полезная модель относится к радиотехническим устройствам и может быть использована в антенно-фидерных трактах беспилотных летательных аппаратов (ЛА).

Известен гребенчатый фильтр по патенту на полезную модель Россия, МПК Н01Р 1/205 (2006.01) 96290. Данный фильтр содержит входную и выходную линии, а также ряд однонаправленных резонаторов одинаковой длины с электромагнитной связью, соединенных на одном конце с корпусом, а на другом конце с настроечными конденсаторами. При этом резонаторы выполнены на полосковой высокодобротной линии в виде двух рядов полосковых проводников, размещенных строго друг под другом на двух сторонах диэлектрической подложки, причем проводники верхнего и нижнего рядов резонаторов в своем начале соединены с корпусом, а в конце соединены между собой и с электродами конденсаторов, при этом проводники входной и выходной линий также выполнены сдвоенными и соединены на одном конце между собой и с центральным проводником коаксиального разъема, а на другом конце соединены между собой и с корпусом.

Вышеуказанный гребенчатый фильтр выбран в качестве прототипа.

Однако данный прототип описывает лишь общий вид многорезонаторного фильтра и не устанавливает взаимосвязей между его конструктивными элементами и электрическими параметрами.

Задачей полезной модели является разработка гребенчатого фильтра с двумя резонаторами оптимального по электрическим параметрам и габаритам.

Поставленная задача решается тем, что предложен гребенчатый полосковый фильтр, включающий входную и выходную линии передачи, а также два однонаправленных резонатора в виде идентичных полосковых проводников, размещенных строго друг под другом на двух сторонах диэлектрической подложки, соединенных на входе с корпусом фильтра, а на выходе - с настроечными конденсаторами, причем входная и выходная линии фильтра идентичны по конструкции линиям резонаторов, но собственные входы этих линий соединены с центральными проводниками коаксиальных разъемов, а собственные выходы - с корпусом фильтра.

Фильтр выполнен на стандартной диэлектрической подложке из ФАФ-4 толщиной 1,0 мм с диэлектрической проницаемостью =2,5, установленной в середине внутренней полости фильтра между его дном и верхней крышкой. На рабочей частоте фильтра 210 МГц при полосе пропускания 3 МГц фильтр имеет оптимальные параметры, которые определяется следующими соотношениями между его конструктивными элементами и электрическими характеристиками:

C=(ke^mH+n), где

S - коэффициент передачи фильтра, dB;

С - емкость настроечного конденсатора, пФ;

a=5,626e^-1,411W +0,953;

в=-0,1263W^0,0977-0,0279;

c=0,628e^-0,754W+1,26;

d=-0,921+0.00398Q-3·10 ^-6 Q²;

k=7,056W^1,014 +1,653;

m=-0,118-0,0518W+0.0056W²;

n=2,131W^0,652+3,959;

W=25 - ширина полосковых проводников резонаторов, мм;

Н=418 - высота от дна корпуса до крышки фильтра, мм;

Q=300-600 - добротность настроечных емкостей.

Соотношения (1) справедливы только для фильтров с двумя резонаторами, которые достаточно широко применяются на практике.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показано расположение упомянутых в описании элементов, на фиг.2 сечение по стрелкам А-А фиг.1. На чертеже обозначены: 1 - диэлектрическая подложка; 2 - входная линия передачи; 3 - выходная линия передачи; 4, 5 - резонаторы; 6 - корпус фильтра; 7, 8 - конденсаторы; 9, 10 - коаксиальные разъемы; 11 - дно корпуса; 12 - крышка фильтра.

Данные соотношения проверены с помощью компьютерного моделирования, и их справедливость подтверждена на опытном образце.

Приведенные зависимости (1) дают точные решения только для рабочей частоты фильтра равной 210 МГц. Однако эти решения применимы для качественного анализа характеристик фильтра и на частотах близких к данной расчетной частоте - 205215 МГц.

Гребенчатый полосковый фильтр, содержащий входную и выходную линии, а также ряд однонаправленных резонаторов одинаковой длины с электромагнитной связью, выполненных на полосковой высокодобротной линии и соединенных на одном конце с корпусом, а на другом с настроечными конденсаторами, отличающийся тем, что фильтр имеет два резонатора, которые расположены на стандартной диэлектрической подложке ФАФ-4 толщиной 1,0 мм, установленной посредине между дном корпуса и крышкой, при этом фильтр на частоте 210 МГц в полосе пропускания 3,0 МГц имеет между электрическими и конструктивными параметрами следующие соотношения:

S=(ae^вH+c+d);

C=(ke^mH+n),

где S - коэффициент передачи фильтра, dB;

С - емкость настроечного конденсатора, пФ;

a=5,626e^-1,411W+0,953;

в=-0,1263W^0,0977 -0,0279;

c=0,628e^-0,754W+1,26;

d=-0,921+0,00398Q-3·10 ^-6Q²;

k=7,056W^1,014+1,653;

m=-0,118-0,0518W+0,0056W²;

n=2,131W^0,652 +3,959;

W=25 - ширина полосковых проводников резонаторов, мм;

Н=418 - высота от дна корпуса до крышки фильтра, мм;

Q=300-600 - добротность настроечных емкостей.