Фильтр нижних частот

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН Ы НО Р 1/20 ИйлМ 1," г А ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) 1. Альтман Дж. Устройства сверхвысоких частот. Пер. с англ. под ред. И. В, Ле-бедева, М., Мир, 1968, с. 318, фиг. 6.6,2.2. Справочник по элементам полосковой техники. Под ред. А. Л. Фельдштейна. М., Связь, 1979, с. 297 (прототип).(54) (57) 1. ФИЛЬТР НИЖНИХ ЧАСТОТ, содержащий входную и выходную подводящие линии и два реактивных элемента, выполненные в виде отрезков двухпроводной линии одинаковой длины, соединенных дополнительной двухпроводной линией, при этом начало первого проводника отрезка двухпроводной линии первого реактивного элемента и конец первого проводника отрезка двухпроводной линии второго реактивного элемента подключены соответственно к первым проводникам входной и выходной подводящих линий, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и расширения полосы заграждения, конец первоЯО 1092615 А го проводника отрезка двухпроводнои линии первого реактивного элемента соединен с началом первого проводника отрезка двухпроводной линии второго реактивного элемента посредством проводника дополнительной двухпроводной линии, а начало второго проводника отрезка двухпроводной линии первого реактивного элемента и конец второго проводника отрезка двухпроводной линии второго реактивного элемента связаны между собой посредством второго проводника дополнительной двухпроводной линии и подключены соответственно ко вторым проводникам входной и выходной подводящих линий. 2. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что, с целью увеличения крутизны амплитудно-частотной характеристики и уменьшения потерь в полосе пропускания, волновое сопротивление отрезков двухпроводной линии равно половине волнового сопротивления Хвходной и выходной подводящих линий, волновое сопротивление дополнительной двухпроводной линии равно О,ЗХв, а ее длина. составляет 1,1 - 1,2 длины каждого отрезка двухпроводной линии.Изобретение относится к технике сверхвысоких частот, в частности к частотно-избирательным устройствам, и может быть использовано в технике связи, радиолокации, радионавигации и в телевидении,Известен фильтр нижних частот, реализованный на отрезках коаксиальных линий, Роль параллельных конденсаторов и последовательных индуктивностей выполняют короткие отрезки коаксиальных линий соответственно с низким и высоким волновыми сопротивлениями 1.Недостатками известного фильтра нижних частот являются большие габариты и провалы в полосе заграждения, обусловленные периодичностью характеристик элементов фильтра.Наиболее близким к предлагаемому по технической сушности является фильтр нижних частот, содержащий входную и выходную подводяшие линии и два реактивных элемента, выполненные в виде отрезков двухпроводной линии одинаковой длины, соединенных дополнительной двухпроводной линией, при этом начало первого проводника отрезка двухпроводной линии первого реактивного элемента и конец первого проводника отрезка двухпроводной линии второго реактивного элемента подключены соответственно к первым проводникам входной и выходной подводяших линий,Концы проводников реактивных элементов замкнуты, а реактивные элементы включены последовательно 2.Недостатками известного фильтра нижних частот являются большие габариты и небольшая полоса заграждения, что связано с малой крутизной амплитудно-частотной характеристики и с провалами в полосе заграждения, обусловленными схемой включения реактивных элементов.Кроме того, в известном фильтре нижних частот имеют место увеличенные потери в полосе пропускания, связанные с рассогласованием входных сопротивлений большого количества отрезков линий, включенных последовательно.Цель изобретения - уменьшение габаритов, расширение полосы заграждения, а также увеличение крутизнь 1 амплитудно- частотной характеристики и уменьшение потерь в полосе пропускания.Поставленная цель достигается тем, что в .фильтре нижних частот, содержащем входную и выходную подводяшие линии и два реактивных элемента, выполненные в виде отрезков двухпроводной линии одинаковой длины, соединенных дополнительной двухпроводной линией, при этом начало первого проводника отрезка двухпроводной , линии первого реактивного элемента и конец первого проводника отрезка двухпроводной линии второго реактивного элемента подключены соответственно к первым провод ненные в виде отрезков двухпроводной ли.нии одинаковой длины 1, соединенных дополнительной двухпроводной линией5, при этом начало первого проводника 6 З 5 отрезка двухпроводной линии первого реактивного элемента 3 и конец первого проводника 7 отрезка двухпроводной линии второго реактивного элемента 4 подключены соответственно к первым проводникам 8 и 9 вход нОЙ и ВыхОДнОЙ пОДВОДЯЩих линиЙ 1 и 2.Конец первого проводника 6 отрезка двухпроводной линии первого реактивного элемента 3 соединен с началом первого проводника 7 отрезка двухпроводной линии второго реактивного элемента 4 посредством пер вого проводника 10 дополнительной двухпроводной линии 5, а начало второго проводника 11 отрезка двухпроводной линии первого реактивного элемента 3 и конец второго проводника 12 отрезка двухпроводной линии второго реактивного элемента 4 связаны между собой посредством второго проводника 13 дополнительной двухпроводной линии 5 и подключены соответственно ко вторым проводникам 14 и 15 входной и выходной подводящих линий 1 и 2.В фильтре нижних частот (фиг. 1) волновое сопротивление отрезков двухпроводной линии первого и второго реактивного, элементов 3 и 4 равно половине волнового 101520 2530 2никам входной и выходной подводящих линий, конец первого проводника отрезка двухпроводной линии первого реактивногоэлемента соединен с началом первого проводника отрезка двухпроводной линии второго реактивного элемента посредством проводника дополнительной двухпроводной линии, а начало второго проводника отрезка двухпроводной линии первого реактивногоэлемента и конец второго проводника отрезка двухпроводной линии второго реактивного элемента связаны между собой посредством, второго проводника дополнительной двухпроводной линии и подключены соответственно ко вторым проводникам входной и выходной подводящих линий.Кроме того, в фильтре нижних частот волновое сопротивление отрезков двухпроводной линии равно половине волнового сопротивления Хо входной и выходной подводяших линий, волновое сопротивление дополнительной двухпроводной линии равно 0,37 р, а ее длина составляет 1,1 - 1,2 длины каждого отрезка двухпроводной линии.На фиг. 1 схематически показан фильтр нижних частот; на фиг. 2 - конструкция фильтра на ферритовом сердечнике; на фиг. 3 - один из видов фильтра нижних частот в печатном исполнении; на фиг. 4 - другой вид фильтра нижних частот в печатном исполнении, Фильтры нижних частот, показанные на фиг. 1, 2, 3 и 4 содержат входную подводящую линию 1, выходную подводящую линию 2, первый реактивный элемент3 и второй реактивный элемент 4, выпол1.009261зсопротивления Хе входной и выходной подводящих линий 1 и 2, волновое сопротивление дополнительной двухпроводной линии 5 равно 0,32 о, а ее длина составляет 1,1 - 1,2 длины 1 каждого отрезка двухпроводнойлинии реактивных элементов 3 и 4. Фильтр 5 нижних частот, показанный на фиг. 2, содержит ферритовый сердечник 16, а концы второго проводника 13 дополнительной двухпроводной линии 5 соединены вместе в точке 17, подключенной ко вторым проводни О кам 14 и 15 входной и выходной подводящих линий 1 и 2 с помощью перемычек минимальной длины (не показаны).Фильтр нижних частот, показанный на фиг. 3 и 4, выполнен на диэлектрической подложке 18. Первый проводник 6 отрезка 15 двухпроводной линии первогореактивного элемента 3, первый проводник 7 отрезка двухпроводной линии второго реактивного элемента 4 и первый проводник 10 дополнительной двухпроводной линии 5 нанесены на одной стороне диэлектрической подложки 18. Второй проводник 11 отрезка двухпроводной линии первого реактивного элемента 3, второй проводник 12 отрезка двухпроводной линии второго реактивного элемента 4 и второй проводник 13 дополнитель ной двухпроводной линии 5 нанесены на другой стороне подложки 18 и соединены перемычками минимальной длины, не показанной на фиг. 3.Фильтр нижних частот работает следующим образом. 54СВЧ-сигнал, поступающий по входной подводящей линии 1, проходит на выходную подводящую линию 2, если его частота находится в диапазоне пропускания фильтра нижних частот, и отражается, если его частота выше диапазона пропускания фильтра нижних частот. За счет описанного соединения реактивных элементов 3 и 4 и дополнительной двухпроводной линии 5 достигается более высокий уровень заграждения и разреженный спектр полос пропускания, а следовательно, более широкая полоса заграждения, например, при полосе пропускания, находящейся в метровом диапазоне длин волн, заграждение обеспечивается от второй по двадцатую гармонии.Наименьшее ослабление СВЧ-сигнала в полосе пропускания и высокая крутизна амплитудно-частотной характеристики достигаются при отмеченном соотношении волновых сопротивлений подводящих линийи 2 и отрезков двухпроводных линий первого и второго реактивных элементов 3 и 4, а также при отмеченном соотношении длин отрезков двухпроводных линий первого и второго реактивных элементов 3 и 4 и дополнительной двухпроводной линии 5. Использование фильтра нижних частот позволяет в сравнении с прототипом увеличить полосу заграждения в 3 - 5 раз, уменьшить габариты не менее чем в 4 раза, увеличить крутизну амплитудно-частОтной характеристики не менее .чем в 1,4 раза.1092615 цг,4 лыбин д. 4/5ектная, 4 Редактор В. КовтунЗаказ 3267/38 ВНИИПпо113035,лиал ПП Составитель ВТехред И. ВересТираж 591И Государственногоделам изобретенийосква, Ж - 35, РауПатент, г. Ужго комитета и открыти шская наб. од, ул. П ректор А. ФерендписноеСССР