Полосовой фильтр свч диапазона
Предлагаемое решение относится к области техники СВЧ и КВЧ и может быть использовано в радиоприемных устройствах. Фильтр выполнен на отрезке круглого звпредельного волновода. Внутрь круглого волновода помещена пластина из метаматериала, представляющая собой резонаторы из двойных разомкнутых колец, сформированные в виде печатной платы. Резонаторы расположены в плоскости перпендикулярной к торцу волновода. Разрезы параллельны центральной оси волновода. На резонансной частоте, соответствующей отрицательным значениям магнитной проницаемости резонаторы из метаматериала пропускают СВЧ волны в широкой полосе частот, и следовательно такая конструкция работает как полосовой фильтр.
1 нез п.ф., 3 илл.
Предлагаемое решение относится к области техники СВЧ и КВЧ и может быть использовано в радиоприемных устройствах.
Известен многозвенный волноводный фильтр, который выполнен на отрезке запредельного прямоугольного волновода с внутренними выступами по всей высоте узких стенок. Вблизи выступов размещены намагниченные гиромагнитные резонаторы, а на обоих концах отрезка прямоугольного волновода установлены волноведущие диэлектрические стержни со скосами на одних концах, расположенных в согласующих волноводных переходах, при этом другие концы диэлектрических стержней расположены вблизи крайних намагниченных гиромагнитных резонаторов. SU 1799205 А1 от 10.02.1996 Авторы: Чуркин В.И., Хохлышев И.О.
Недостатком является то, что такой фильтр имеет более ограниченный диапазон работы по частоте, более сложная конструкция, больший вес. Так же большие затраты и трудоемкость при изготовлении.
Указанные недостатки можно устранить тем, что волновод выполнен в виде круглого волновода, резонаторы выполнены из метаматериала в виде двойных разомкнутых колец разного диаметра расположенных соосно, и установлены в пространстве внутри круглого запредельного волновода, в плоскости перпендикулярной к торцу волновода, разрезы внешнего и внутреннего колец резонаторов находятся в одной плоскости и повернуты на 180 градусов относительно друг-друга и параллельны оси волновода.
Наличие отличительных признаков указывает на соответствие критерию "новизна".
Предлагаемое решение проиллюстрировано на 3 Фиг.
Фиг.1 - общий вид полосового фильтра СВЧ диапазона
Фиг.2 - разрез фильтра поперек продольной оси
Фиг.3 - распределение силовых линий в коаксиальном волноводе.
Полосовой фильтр СВЧ диапазона содержит: 1 - вход круглого волновода; 2 - выход круглого волновода; 3 - периодические резонаторы в виде двойных разомкнутых колец; 4 - силовые линии вектора напряженности магнитного поля; 5 - силовые линии вектора напряженности электрического поля.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. При подключении генератора СВЧ на вход 1 круглого волновода поступает электромагнитная волна. Структура волны в волноводе соответствует волне основного типа Н11. Волновод работает в запредельном режиме. Пластина метаматериала 3 состоит из трех рядов щелевых кольцевых резонаторов. Эта, пластина ориентирована так, чтобы силовые линии вектора напряженности магнитного поля 4 совпадали с осью колец, при этом силовые линии вектора напряженности электрического поля 5 ориентированы параллельно плоскости оси колец. На выходе 2 запредельного круглого волновода получается коэффициент передачи, который в частотном пространстве между резонансной частотой и критической частотой образует полосу пропускания в которой распространяется обратная волна, что говорит о том, что в указанной полосе пропускания диэлектрическая и магнитная проницаемости одновременно имеют одинаковые значения. Таким образом, получается устройство на круглом волноводе уменьшенных размеров, которое по своим функциональным параметрам представляет собой полосовой фильтр.
Полосовой фильтр СВЧ диапазона, содержащий отрезок волновода с резонаторами, отличающийся тем, что волновод выполнен в виде круглого запредельного волновода, резонаторы выполнены из метаматериала в виде двойных разомкнутых колец разного диаметра, расположенных соосно, и установлены в пространстве внутри круглого запредельного волновода, в плоскости, перпендикулярной к торцу волновода, разрезы внешнего и внутреннего колец резонаторов находятся в одной плоскости и повернуты на 180º относительно друг друга и параллельны оси волновода.
