Перестраиваемый свч фильтр

(54) (57)ФИЛЬТР,ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ СВЧ- содержащий запредельный вол 1092616 А новод, в котором установлены с возможностью изменения глубины погружения диэлек. трические штыри и размещены входной и выходной емкостные винты связи, отличаюиийся тем, что, с целью улучшения избирательности при сохранении диапазона частотной перестройки, в него введено не менее двух объемных резонаторов, связанных с запредельным волноводом через отверстия связи, при этом расстояние между центрами отверстий связи составляет не менее половины продольного размера отверстий связи, а расстояние между центром отверстия связи и осью соответствующего диэлектрического штыря не менее суммы радиуса диэлектрического штыря и половины продольного размера отверстия связи.Изобретение относится к радиоэлектронике,С Ч-диапазона и может найти примев нтенно-волноводной технике, в рааорелей ой связи, космической связи и из 4 ФфенцФх а СВЧ.фэврфильтр на запредельных вол ф йовддах;с тоящий из нескольких звеньев,Ф каждое ф торых представляет собой от- . 1. врезок зайед ьного волновода, в центре коф Фвторого помощ резонансныи элемент. Роль ,. езонансного емента выполняют емкост Фые щами и д афрагмы 1. ОдЮ% личение числа звеньев в фильтохранении требуемой полосы проскания приводит к возрастанию вносимых фильтром потерь в полосе пропускания. Кроме того, данные фильтры не могут перестраиваться по частоте в широком (более 5 О/о) диапазоне,Наиболее близким к предлагаемому является перестраиваемый СВЧ-фильтр, содержащий запредельный волновод, в кото О ром, установлены с возможностью изменения глубины погружения диэлектрические штыри и размещены входной и выходной емкостные винты связи 2.Формирование требуемой амплитудно- частотной характеристики (АЧХ) такого 25 фильтра осуществляется путем выбора размеров, проницаемости диэлектрических штырей и определенного расположения их друг относительнодруга вдоль запредельного волновода. При этом резонансная частота в основном определяется величиной относительной диэлектрической проницаемости материала и диаметром штырей, а ширина полосы пропускания - длиной и размерами запредельного волновода, Перестройка по частоте осуществляется здесь за счет из- З 5 менения глубины погружения диэлектрических штырей запредельного волновода.Недостатками данной конструкции являются низкая избирательность (пологие скаты амплитудно-частотной, характеристики) при фиксированном числе диэлектрических 40 шть 1 рей и небольшой диапазон перестройки по частоте - всего 3 - 4 О/,. Низкая избирательность при малом числе диэлектрических штырей вызвана сильной связью их с полем в запредельном волноводе. Это не позволя ет реализовать большие значения нагружен 45 ной добротности, которые необходимы для реализации фильтра с крутыми скатами АЧХ. Потенциальные возможности перестройки частоты путем погружения диэлектрического штыря в запредельный волновод 50 достигают 30/,.Однако в известном фильтре наблюдается сильное изменение внешней и нагруженной добротностей (примерно в 2 раза), вследствие чего АЧХ СВЧ-фильтра при перестройке будет изменяться. 55Цель изобретения - улучшение избирательности при сохранении диапазона частотной перестройки. Поставленная цель достигается тем, что в перестраиваемый СВЧ-фильтр, содержащий запредельный волновод, в котором установлены с возможностью изменения глубины погружения диэлектрические штыри и размещены входной и выходной емкостные винты связи, введено не менее двух объемных резонаторов, связанных с запредельным волноводом через отверстия связи, при этом расстояние между центрами отверстий связи составляет не менее половины продольного размера отверстий связи, а расстояние между центром отверстия связи и осью соответствующего диэлектрического штыря не менее суммы радиуса диэлектрического штыря и половины продольного размера отверстия связи.На чертеже приведена конструкция перестраиваемого СВЧ-фильтра,Перестраиваемый СВЧ.-фильтр содержит запредельный волновод 1, в котором установлены диэлектрические штыри 2. В узких стенках запредельного волновода 1 сделаны отверстия 3 для связи с объемными резонаторами 4.При этом, если используется один диэлектрический штырь 2, то объемные резонаторы 4 располагаются по обе стороны от него, если же используется несколько ди- электрических штырей 2, например три, то объемные резонаторы 4 могут располагаться как между первым и вторым, так и между вторым и третьим диэлектрическими штырями 2. Имеются фланцы 5 для подключения к подводящим волноводам 6. В центре объемных резонаторов 4 установлены подстроечные винты 7, а на входе и выходе имеются входной и выходной емкостные винты связи 8. Перестраиваемый СВЧ-фильтр работает следующим образом.Так как отверстия связи 3 с объемными резонаторами 4 сделаны на участке запредельного волновода 1, то на этом участке активный поток мощности имеется за счет сложения падающей и отраженной затухающих волн только в полосе пропускания.На участке подключения объемных резонаторов 4 реальная часть потока вектора Умова-Пойтинга отлична от нуля, поэтому через отверстия связи 3, выполненные в узких стенках запредельного волновода 1, осуществляется возбуждение присоединенных объемных резонаторов 4.Поскольку объемные резонаторы 4 подключаются на участке запредельного волновода 1, то места их подключения являются частотно-независимыми и обеспечивают повышение избирательности во всем расширенном диапазоне перестройки за счет создания на скатах АЧХ дополнительных полюсов затухания, Резонансные частоты объемных резонаторов 4 выбираются в области1092616 Составитель Н. ТкачеваТехред И. Верес Корректор Л. ПилипенкоТираж 591 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор В. Ковтун. Заказ 3267(38 3низкочастотного и высокочастотного скатов АЧХ. Поскольку на участке запредельного волновода 1 имеет место апериодический волновой процесс, то расстояние до точек подключения объемных резонаторов 4 не зависит от рабочей частоты перестраиваемого СВЧ-фильтра и не влияет на его собственную добротность.Таким образом, обеспечивается принципиальная возможность повышения избирательности при широкой перестройке по час О тоте и фиксированных точках подключения объемных резонаторов 4. Перестройка по частоте осуществляется за счет изменения глубины погружения диэлектрических штырей 2 внутрь запредельного волновода 1. Для перестройки объемных резонаторов 4 15 можно использовать подстроечные винты 7, вводимые в объемные резонаторы 4. Чтобы сохранить закон распределения внешних и нагруженных добротностей при перестройке по частоте в сечениях подводящие - запредельный волноводы 6 и 1 используются входной и выходной емкостные винты связи 8. Чтобы исключить взаимное влияние объемных резонаторов 4 друг на друга и предотвратить возникновение поперечного резонанса, отверстия связи 3 в стенках запре-. дельного волновода 1 разнесены в продольном направлении. Было установлено, что влиянием этих факторов можно пренебречь, если расстояние между центрами отверстий связи 3 более половины продольной длины отверстия связи 3. Однако расположение отверстий связи 3 напротив диэлектрических штырей нежелательно из-за заметной расстройки АЧХ фильтра. Было установлено, что расстройки АЧХ фильтра не прожодит, если расстояние между центрами отверстий связи 3 и осью диэлектрического штыря 2 не менее суммы радиуса диэлектрического штыря 2 и половины продольного размера отверстия связи 3.Экспериментальные исследования показали, что данный перестраиваемый СВЧ- фильтр по отношению к прототипу имеет на ЗдБ большее заграждение и в 5 раз больший диапазон частотной перестройки, который составляет 20 - 25 й.