Свч фильтр

 

Предлагаемая полезная модель относится к технике СВЧ и может использоваться в различных радиотехнических системах, например, во входных СВЧ трактах приемников РЛС.СВЧ фильтр содержит прямоугольный волновод, две ферритовых пластины, установленных внутри прямоугольного волновода вплотную к его узким стенкам, 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. Для увеличения коэффициента передачи СВЧ фильтра внутри прямоугольного волновода между ферритовыми пластинами в плоскости параллельной широкой стенке прямоугольного волновода и проходящей через его ось введен поглотитель СВЧ сигнала.

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

Известен волноводный перестраиваемый фильтр (В.И. Вольман, Ю.В. Пименов «Техническая электродинамика», Связь, М., 1971, стр. 383). Он состоит из волноводного резонатора, у которого одна из короткозамыкающих металлических пластин выполняется в виде подвижного поршня. По мере движения поршня длина резонатора меняется, что влечет за собой изменение его длины и, соответственно, изменение резонансной частоты настройки. Такой фильтр может иметь достаточно узкую полосу пропускания и значительное подавление сигнала в полосе запирания. Однако он имеет сложный и громоздкий механизм управления, низкую виброустойчивость вследствие наличия подвижных деталей, большое время переключения с одной частоты на другую, что делает невозможным использование его во многих системах.

Известен ферритовый перестраиваемый фильтр (Дж.Р. Джонс, Дж.К. Качерис, К.А. Моррисон «Магнитный метод настройки объемных резонаторов и широкополосной частотной модуляции клистронов», Сб. переводов под ред. А.Л. Микаэляна «Некоторые применения ферритов в антенно-волноводной технике», М., Сов. Радио, 1958 г., стр. 162). Он состоит из отрезка прямоугольного волновода, внутри которого вплотную и 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 магнитных пластин, происходит изменение электрической длины волновода с ферритом и, соответственно, изменение резонансной частоты настройки СВЧ фильтра. Такой фильтр может быть выполнен с относительно малой полосой пропускания. Он не имеет движущихся частей, у него небольшие габариты, вес и время переключения частоты настройки. 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 СВЧ фильтра является значительное уменьшение его коэффициента передачи.

Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в увеличении коэффициента передачи СВЧ фильтра.

Указанный результат достигается тем, что СВЧ фильтр содержит прямоугольный волновод, две ферритовых пластины, установленных внутри прямоугольного волновода вплотную к его узким стенкам, 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 СВЧ фильтре является введение внутри прямоугольного волновода между ферритовыми пластинами в плоскости параллельной широкой стенке прямоугольного волновода и проходящей через его ось поглотителя СВЧ сигнала.

Сравнение предлагаемого решения с известными техническими решениями показывает, что оно обладает новой совокупностью существенных признаков, которые совместно с известными признаками позволяют успешно реализовать поставленную цель.

На фиг. 1 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 магнитопроводов с обмотками 6 и 7, двух поглотителей 8 и 9.

СВЧ фильтр работает следующим образом. На его вход подается СВЧ сигнал с частотой f, а в обмотку - постоянный ток с изменяемой величиной амплитуды. Длина волновода СВЧ фильтра равна половине длины волны в волноводе (в) при токе равном нулю. В этом случае СВЧ магнитная проницаемость феррита µ=1, и резонансная частота СВЧ фильтра имеет минимальное значение в диапазоне перестройки частоты. С ростом тока и. уменьшается, а резонансная частота fp СВЧ сигнала вырастает до такой величины, чтобы произведение оставалось постоянной величиной. Длина волновода СВЧ фильтра при этом продолжает быть равной половине длины волны в волноводе резонирующего сигнала, но уже с увеличенной частотой. При этом на выходе СВЧ фильтра образуется максимальный сигнал, а при отстройке от резонансной частоты выходной сигнал будет уменьшаться в соответствии с амплитудно-частотной характеристикой параллельного контура.

Вследствие наличия поглотителя в волноводе СВЧ фильтра, который располагается в плоскости параллельной широкой стенке волновода и проходящей через его ось, ортогональная СВЧ волна будет подавляться, т.к. в этой плоскости находится максимум ее электрического вектора. Это полностью устраняет резонанс ортогональной волны, в связи, с чем потери энергии основной волны, создаваемые за счет резонанса ортогональной волны, будут отсутствовать.

СВЧ фильтр, содержащий прямоугольный волновод, две ферритовые пластины, установленные внутри прямоугольного волновода вплотную к его узким стенкам, 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 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.



 

Наверх