Сверхвысокочастотный фильтр

 

1. СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ФИЛЬТР, содержащий помещенную в постоянное магнитное поле ферритовую пластину, на которой расположены входной и выходные преобразователи электромагнитного сигнала в поверхностные магнитостатические волны, выполненные в виде периодических структур, и общая проводящая шина, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь электромагнитного сигнала и упрощения регулирования полосы пропускания, входной преобразователь выполнен в форме меандра, секции которого параллельно изогнуты относительно его входного конца, при этом длина каждой последующей секции больше длины предыдущей, выходные преобразователи выполнены вформе меандров с периодом , равным периоду меандра входного преобразователя, расположены по радиальным направлениям относительно входного конца входного преобразователя и электромагнитно связаны с общей проводящей шиной, а ферритовая пластина установлена с возможностью углового перемещения относительно а 9 направления постоянного магнитного (Л поля. 2.ФИЛЬТР поп.1,отличающ и и с я тем, что выходные концы выходных преобразователем расположены на различных расстояниях от общей проводящей шины. 3.Фильтр поп,1,отличающ и и с я тем, что выходные преобразователи выполнены различной длины. ел ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECf}YEiËÈÈ.Я0 1о52 (51)5 Н 01 Р 1 218

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГЙНТ СССР (21) 333 0631/09 (22) 20, 08,81 (46) 23.03,92, Бюл. V 11 (71) Институт радиотехники и электроники АН СССР (72) А,В,Вашковский и В,И.Зубков (53) 621.372 (088,8) (56) Перспективы использования устройства на магнитостатических волнах для аналоговой обработки СВц сигналов. Радиоэлектроника за рубежом, M., вып. 25(893), 1979, с. 13-14. (54)(57) 1, СВКРХВЫСОКОЧАСтатНЫй

ФИЛЬТР, содержащий помещенную в пос» тоянное магнитное поле ферритовую пластину, на которой расположены входной и выходные преобразователи электромагнитного сигнала в поверхностные магнитостатические волны, выполненные в виде периодических структур, и общая проводящая шина, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь электромагнитного сигнала и упрощения регуИзобретение относится к радиотехнике сверхвысоких частот и может быть использовано в системах обработки сверхвысокочастотного сигнала.

Известен сверхвысокочастотный фильтр, содержащий помещенную в .постоянное магнитное поле ферритовую пластину, на которой расположены входной и выходные преобразователи электромагнитного сигнала в поверхлирования полосы пропускания, входной преобразователь выполнен в форме меандра, секции которого параллельно изогнуты относительно его входного конца, при этом длина каждой последующей секции больше длины предыдущей, выходные преобразователи выполнены в форме меанлров с периодом, равным периоду меандра входного преобразователя, расположены по радиальным направлениям относительно входного конца входного преобразователя и электромагнитно связаны с общей проводящей шиной, а ферритовая пластина установлена с возможностью углового перемещения относительно направления постоянного магнитного поля.

2, фильтр по и,1, о т л и ч а юшийся тем, что выходные концы выходных преобразователе расположены на различных расстояниях от общей проводящей шины.

3, Фильтр по и,1, о т л и ч а юшийся тем, что выходные преобразователи выполнены различной длины. ностные магнитостатические волны, выполненные в виде периодических структур, и общая проводящая шина, Недостатками этого фильтра являются значительные потери электромагнит ного си г нала и сложност ь per ули рова ния полосы и роп ус ка ни я, Целью изобретения является уменьшение потерь электромагнитного сиг3 105211 нала и упрощение регулировки полосы пропускания.

Поставленная цель достигается тем, что входной преобразователь выполнен в форме меандра, секции которого параллельно изогнуты относительно его входного конца, при этом длина каждой последующей секции больше длины предыдущей, выходные преобразова" тели выполнены в форме меандров с периодом, равным периоду меандра входного преобразователя, расположены по радиальным направлениям относительно входного конца входного преобразователя и электромагнитно связаны с общей проводящей шиной, а Ферритовая пластина установлена с воэможностью углового перемещения относительно направления постоянного магнитного 20 поля. Кроме того, выходные концы выходных преобразователей могут быть расположены на различных расстояниях от общей проводящей шины, а- сами выходные преобразователи могут быть 25 выполнены различной длины, На фиг,1 и фиг„2 изображены два варианта сверхвысокочастотного фильтра, Он содержит ферритовую пластину или пленку 1, на которой расположены 30 входной 2 и выходные 3 преобразователи электромагнитного сигнала в поверхностные магнитостатические волны, выполненные в виде периодических структур, и общая проводящая шина 4, Входной преобразователь 2 выполнен в форме меандра, секции 5 которого параллельно изогнуты относительно его входного, конца - места подсоединения микрополосковой линии с центральным проводником 6, при этом длина каждой последующей секции 5 больше длины предыдущей, Выходные 3 преобразователи выполнены в Форме меандров с периодом, равным периоду меандра входного

2 преобразователя, и расположены по радиальным направлениям относительно входного конца входного 2 преобразователя и электромагнитно связаны с общей проводящей шиной 4, соединенной микропслосковой линией с центральным

npoacp,Hèêoì 7, Ферритовая пластина или пленка 1 установлена с возможностью углового перемещения относительно направления постоянного магнитного поля Н, которое на фиг, 1 и фиг,2 показано стрелкой, В варианте сверхвысокочастотного Фильтра, изображенного на Фиг.1, секции 5

6 ч входного 2 преобразователя и общая шина 4 выполнены в виде соосных руг окружностей, а выходные преобразователи 3 расположены на различных расстояниях от общей проводящей шины 4, В варианте сверхвысокочастотного

Фильтра, изображенном на фиг, 2, ферритовая пластина заменена на ферритовую пленку 1, которая нанесена на подложку 0, секции 5 входного 2 преобразователя и общая шина 4 выполнены в виде соосных частей правильных многоугольников, а выходные 3 преобразователи выполнены с различной длиной и присоединены к общей проводящей шине 4, Сверхвысокочастотный фильтр может использоваться как фильтр с заданной амплитудно-частотной характе-. ристикой или как фильтр с регулируемой полосой гропускания. В первом случае он работает следующим образом.

Постоянное магнитное поле Но фиксируется по величине и направляется перпендикулярно центральным проводникам 6 и 7 микрополосковых линий, На входной 2 преобразователь подается сверхвысокочастотный сигнал, содержащий набор частот от О< до 43д .

Входной 2 преобразователь возбуждает в ферритовой пластине или пленке 1 поверхностные магнитоста ические волны с волновым вектором Y., заданным периодом входного 2 преобразователя и с частотами от Ю, до Я„ . Поверхностная магнитостатическая волна с каждой из частот Я; ((2< Я;ся„) будет распространяться в ферритовой пластине или пленке 1 под своим углом распространения 9, относительно направленная постоянного магнитного поля Но, поскольку дисперсионное соотношение для поверхностной магнитостатической волны связывает следующие четыре величины: ее частоту Я,, волновой вектор К;, величину постоянного магнитного поля Но и угол распространения Я, Величины К„ и Н заданы, что дает однозначную связь между Я; и 6;. Поэтому если под углом 9; окажется выходной 3 преобразователь, то он примет поверхностную магнитостатическую волну с частотой Я, и преобразует ее в электромагнитный сигнал с частотой 03;, ко" торый через некоторое волновое сопротивлеwe О; попадает на общую про" водящую шину 4, Волновое сопротив105211 ление (й; создается для варианта сверхвысокочастотного фильтра,изображенного на фиг.1, емкостным зазороН между соответствующим выходным 3, преобразователем и общей шиной 4, а для варианта сверхвысокочастотного фильтра, изображенного на фиг,2, различным волновым сопротивлением выходных 3 преобразователей. Сверхвысокочастотный фильтр имеет любую наперед заданную амплитудно-частотную характеристику, т.е, выполняет операции отвода, взвешивания и суммирования сигналов, Отвод сигналов осуществляется тем, что поверхностная магнитостатическая волна с частотой Я; придет на свой выходной 3 преобразователь и сигнал, возбуждаемый им, будет задержан на свое 20 время задержки, которое определяется частотой сигнала Я; и длиной пути его распространения. Взвешивание сигнала частоты И; осуществляется тем, что его амплитуда на общей 25 проводящей шине 4 зависит от величины волнового сопротивления Ы; между соответствующим выходным 3 преобразователем и общей проводящей шиной 4, Суммирование сигналов осуществляется общей проводящей шиной 4, Сверхвысокочастотный фильтр как фильтр с регулируемой полосой пропускания работает следующим образом.

Электромагнитный сигнал, с частоTopIß подается на входной 2 преобразователь, который возбуждает в ферритовой пластине или пленке 1 поверхностную магнитостатическую волну с частотой д и с заданным волновым 40 вектором К. Величину постоянного маг6 6 нитного поля Н подбирают так, чтобы указанная волна распространялась перпенди куля рно напра влению постоя нного магнитного поля Н . 1!эменяя угол

< между направлением постоянного магнитного поля Н и центральным проводником 6 микрополосковой линии, направляют поверхностную магнитостатическую волну к какому-либо иэ выходных 3 преобразователей. Поскольку различны или волновые сопротивления, соединяющие выходные 3 преобразователи с общей проводящей шиной 4 (фиг. 1), или сами выходные 3 преобразователи (фиг.1), то полоса пропускания сверхвысокочастотного фильтра меняется, Для работы в качестве сверхвысокочастотного фильтра с заданной амплитудно-частотной характеристикой предпочтительнее конструкция, изображенная на фиг.1, а для работы в качестве фильтра с регулируемой полосой пропускания - конструкция, изображенная на фиг,2, Сверхвысокочастотный фильтр позволяет уменьшить потери электромагнитного сигнала на 10-15 дБ (в зависимости от материалов ферритовой пластины, входного и выходных преобразователей) за счет создания индивидуального канала распространения для каждой поверхностной магнитостатической волны, Сверхвысоко частотный фильтр позволяет просто изменять полосу пропускания более чем в 10 раз, при этом в отличие от прототипа не требуется изменения конфигурации выходного преобразователя, Корректор С,Шекмар

Редактор T.Øàðãàíîàà Техред A,Kðàâ÷óê

Заказ 1315 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35;, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101