Свч-фильтр

но ог ОПИС к авторск АНИЕ ИЗОБРЕТЕ видетельст 2) 31.10.916Хохлышев И.Овательский ститут 334201, кл.: для селекции сигией и измерительущность из обретев котором выл ов и рания: со лненКомитет Российской Федераци о патентам и товарным знакам(57) Использованиев приемопередающдиоаппаратуре. Сдержит корпус,19) БЮ (1 ц 1834594 оз) А 1 цилиндрическая камера, Намагниченный ферритовый резонатор с витковыми элементами связи размещен в цилиндрической камере, между внутренней поверхностью которой и поверхностью ферритового резонатора размещена диэлектрическая оболочка, которая образована двумя слоями диэлектрических материалов. Приведены соотношения для выбора величин диэлектрических проницаемостей материалов и размеров цилиндрической камеры, 1 ил, 1834594Изобретение относится к технике СВЧ, а именно к перестраиваемым по частоте полоснопропускающим фильтрам, применяемым для селекции сигналов в приемно-передающей и измерительной радиоаппаратуре,Цель изобретения - расширение полосы пропускания при обеспечении низкого уровня паразитных резонансов,Для этого в СВЧ-фильтре, содержащем выполненную в корпусе по меньшей мере одну цилиндрическую камеру, в которой размещен намагниченный гиромагнитный резонатор в виде сферы, окруженный двумя ортогональными и замкнутыми первыми концами на корпус витковыми элементами связи, вторые концы которых соединены соответственно с сигнальными проводниками отрезков линии передачи, между внутренней поверхностью цилиндрической камеры и поверхностью гиромагнитного резонатора размещена введенная диэлектрическая оболочка, которая выполнена в виде двух слоев из диэлектрических материало ьвеличины диэлектрических проницаемостей которых и размеры цилиндрической камеры выбраны из соотношенийе е е е, В =2 В, В д 1,5 Вр 1 2 в в р к вЬ 5 2 В , 1(В -В ),к к в ргде е -диэлектрическая проницаемость гирормагнитного резонатора;е, - диэлектрическая проницаемость диэлектрического материала слоя, примыкающего к гиромагнитному резонатору;я - диэлектрическая проницаемость диэлектрического материала слоя, примыкающего к внутренней поверхностицилиндрической камеры;е, - диэлектрическая проницаемость воздухаК К - соответственно радиусыгиромагнитного резонатора, виткового элемента связи и цилиндрической камеры;Ь - высота цилиндрической камеры;1 - толщина диэлектрического слоя,примыкающего к гиромагнитному резонатору.На чертеже показана конструкция многозвенного устройства,СВЧ-фильтр содержит входной 1 ивыходной 1 отрезки коаксиальных линий1передачи, сигнальные проводники 2,2 которых подключены к крайним ВЭС 3,3,Чсвободные концы ВЭС 3,3 замкнуты назаземляющий корпус 4, Промежуточные ВЭС3, 3, 3, 3 соединены попарно сигнальными проводниками отрезков коаксиальныхлиний передачи (линий связи), при этомсвободные концы этих ВЭС также замкнуты на корпус. Гиромагнитные резонаторы 5,5,5, выполненные в виде сферы, окруженысоответствующей парой взаимно ортогональныхВЭС (ЗиЗ, 3 и 3,3 иЗ) иразмещены в цилиндрических камерах б, б,6 выполненных в корпусе 4. Междувнутренней поверхностью цилиндрическойкамеры и поверхностью гиромагнитногорезонатора размещена диэлектрическая оболочка, которая выполнена в виде двух слоев7, 7 из разных диэлектрических материалов,При этом величины диэлектрических проницаемостей материалов слоев и размерыцилиндрической камеры выбраны из соотношенийе е е е, й ф 2 В, В ф 1,5 В,р 1 2 в в р к вЬ2 В , 1(В -В ),к к в Ргде я, - диэлектрическая проницаемость ГР;я,-диэлектрическая проницаемость диэлектрического материала слоя, примыкающегок ГР;г - диэлектрическая проницаемость диэлектрического материала слоя, примыкающего к внутренней поверхностицилиндрической камеры;я, - диэлектрическая проницаемость воздуха;К К К -соответственно радиусы ГР,ВЭС и цилиндрической камеры;Ь- высота цилиндрической камеры;толщина диэлектрического слоя,примыкающего к ГР,Для создания магнитного поля Н,намагничивающего ГР 5, 5, 5 служитэлектромагнит, не показанный на фигуре(8-выборка в .корпусе фильтра под полюсныенаконечники электромагнита), Намагниченные ГР 5, 5, 5 установлены в цилиндри 1 вческих камерах на теплопроводящихдиэлектрических стержнях 9, 9, 9, которые1контактируют с позисторами 10, 10, подключенными к внешнему источнику питания.Устройство является полоснопропускающим фильтром, перестройка резонанснойчастоты которого осуществляется изменениемнапряженности магнитного поля Н приизменении тока в катушках электромагнита,Ширина полосы пропускания определяетсянагруженной добротностью намагниченныхГР, связанных друг с другом и с коаксиальными линиями передачи через ВЭС иотрезки линии связи, Большое заграждениесигналов, частоты которых лежат вне полосыпропускания фильтра, определяется качеством ортогональности ВЭС в каждой цилиндрической камере, а также количествомзвеньев, Кроме того количество звеньевопределяет частотную избирательность (пря1834594 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ я ) я ) сс р 1 2 в моугольность АЧХ) фильтра и уровень паразитных резонансов, Расширение полосы пропускания при сохранении низкого уровня паразитных резонансов достигается благодаря избирательному действию двухслойной диэлектрической оболочки, Избирательное действие последней заключается в повышении концентрации С ВЧ поля в пространстве, заключенном внутри ВЭС, где размещен намагниченный ГР, за счет ослабления концентрации СВЧ поля в пространстве, находящемся вне ВЭС, Это обусловлено различием диэлектрической проницаемости слоев и указанным их расположением, При этом не нарушается однородность структуры СВЧ поля в области размещения ГР и уменьшаются потери энергии СВЧ обусловленные токами проводимости в стенках экранированных камер,Приведенные соотношения между радиусами Г Р, ВЭС и экранированной камеры корпуса, а также между высотой и радиусом последней являются предельными случаями максимального сближения составляющих элементов звена фильтра при формировании однородного поля СВЧ в области гиромагнитного резонатора, Данное сближение необходимо для достижения максимальной связи между резонаторами и ВЭС, а следовательно, максимальной ширины полосы пропускания,Использование двухслойной диэлектрической оболочки позволяет решить вопрос сопряжения звеньев при настройке многоС ВЧ-фильтр, содержащий выполненную в корпусе по меньшей мере одну цилиндрическую камеру, в которой размещен намагниченный гиромагнитный резонатор в виде сферы, окруженный двумя ортогональными и замкнутыми первыми концами на корпус витковыми элементами связи, вторые концы которых соединены соответственно с сигнальными проводниками отрезков линии передачи, отличающийся тем, что, с целью расширения полосы пропускания при обеспечении низкого уровня паразитных резонансов, между внутренней поверхностью цилиндрической камеры и поверхностью гиромагнитного резонатора размещена введенная диэлектрическая оболочка, которая выполнена в виде двух слоев из диэлектрических материалов, величины диэлектрических проницаемостей которых и размеры цилиндрической камеры выбраны из соотно- шений звенного фильтра, Процесс формирования этой оболочки осуществляется в два этапа. Вначале на ГР формируют внутренний слой оболочки из композиционного диэлектрика, внешний радиус этого слоя должен быть незначительно меньше внутреннего радиуса ВЭС и осуществляют настройку фильтра на заданную АЧХ, вращая ГР с помощью диэлектрических стержней и ориентируя их по изотропному направлению в магнитном поле Н электромагнита, Затем формируют внешний диэлектрический слой оболочки, заполняя полностью свободное пространство в экранированных камерах корпуса каким- либо пластичным -диэлектриком с диэлектрической проницаемостью близкой к воздуху, который обычно используют как связку при производстве композиционных диэлектриков. После полимер изации этого диэлектрика обеспечивается жесткость крепления элементов звеньев, при этом параметры настроенного фильтра практически не изменяются. Установление верхнего предела для я, вызвано необходимостью увеличения частоты диэлектрического резонанса комбинированного узла "гиромагнитный резонатор - диэлектрическая оболочка", которая может ограничивать рабочий диапазон перестройки фильтра, так как резонанс является паразитным, При этом я, не должна превышать диэлектрическую проницаемость гиромагнитного резонатора с целью обеспечения в нем однородного поля СВЧ, Р)= (к-к).К,=1,Ж 11, 2 К,Р где я - диэлектрическая проницаемость материала гиромагнитного резонатора; я, - диэлектрическая проницаемость материала слоя, примыкающего к гиромагнитному резонатору;я - диэлектрическая проницаемость материала слоя, примыкающего к внутренней поверхности цилиндрической камеры; я, - диэлектрическая проницаемость воздуха;ККК, - радиусы соответственно гиромагнитного резонатора, виткового элемента связи и цилиндрической камеры; Ь - высота цилиндрической камеры;1 - толщина слоя из диэлектрического материала, примыкающего к гиромагнитному резонатору,