Фильтрующее устройство

Фильтрующее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТИЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 070679 (21) 2778913/18-09 (51) M. Kll.

Союз Советских

Социалистических

Республик с присоединением заявки М (23) ПриоритетГосударственный комитет

ССС Р но делам изобретений н открытий

Ц 01 Р 1/207

Опубликовано 15.0881. Бюллетень HB 30 (53) УДК 621.372 (088. 8) Дата опубликования описания 15.0831

72) Авторы (54) ФИЛЬТРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к СВЧ технике и может использоваться при создании перестраиваемых полосно-пропускающих волноводных фильтров.

Известно фильтрующее устройство, содержащее щепевой мост и два отрезка волновода, замкнутых на конце поршнями, установленными с воэможностью перемещения, при этом первый иэ отрезков волновода подключен к одному иэ смежнйх плеч щелевого моста (1).

Однако данное фильтрующее устройство ие обеспечивает независимости регулировки частоты и полосы пропускания. 15

Цель изобретения. — обеспечение независимости регулировки частоты и полосы пропускаиия. для этого в фильтрующее устройст- 20 во, содержащее мелевой мост и два отрезка волновода, замкнутых на конце поршня, установленными с возможностью перемещения, при этом первый из от-. резков волновода подключен к одному из смежных плеч щелевого моста, введен фаэовращатель, подключенный входом к другому смежному плечу щелевого моста, а выходом — ко второму отрезку волновода. 30

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого фильтрующего устройства.

Фильтрующее устройство содержит щелевой мост 1, имеющий первый 2 и второй 3 входы, а также первый выход 4, два отрезка волновода 5 и 6, замкнутых на концах 7 и 8 поршнями, установленными с возможностью перемещения, фазовращатель 9.

Фильтрующее устройство работает следующим образом.

Сигнал, поступающий на первый вход

2 щелевого моста 1 разделяется в нем на два канала. В одном из каналов этот сигнал распространяется по отрезку волновода 5, отражается от его замкнутого конца 7, проходит вновь через щелевой мост, но уже в обратном направлении, и поступает на оба входа 2 н Э. щелевого моста 1, один из которых (вход 2} является входом, а второй вход 3 — выходом всего фильтрующего устройства. Аналогично сигнал с выхода 4 щелевого моста 1 проходит через фаэовращатель 9, распространяется по отрезку волновода 6 и после отражения от его замкнутого конца 8 через щелевой мост 1 поступает на те же входы 2 и 3. Результирующие отражеи855797

С н и с (4) 2

2ЛЕ о и л.->р и (5) 30

>>- O -/ -®

И=1

С ll

3,я о,w Ю ные сигналы на входах 2 и 3 являют1зя суммой указанных сигналов на этих входах. пренебрегая диссипативными потерями, сигналы, поступающие на выход фильтрующего устройства, имеют одиНаковые амплитуды, но сдвинуты по фазе на величину дЧ Ч = gm (26/>l.)+2 Ч, (1) где С вЂ” разность длин отрезков вол- 10 новодов 5 и 6; флина волны в волноводе; сдвиг фаз в фазовращателе 9.

Коэффициент 2 в (1) перед и учитывает тот факт, что сигналы про- 15 ходят через отрезки волноводов 5 и

6 и фазовращатель 9 дважды — в прямом и обратном направлении. Для тех длин волн )(,= ).о, для которых 6 27сИ, где и — целое число, сигналы на выхо- щ0 де фильтрующего устройства оказываются в фазе. Частоты, соответствующие этим длинам волн, являются центрами полос прозрачности. Из (1) получают

Учитывая, что длина волны в волноводе А о связана с длиной волны в свободном пространстве -о соотношением где Ol — размер широкой стенки волновода, — > с о где f - центральная частота полосы о прозрачности фильтрующего устройства; с — скорость света в свободном пространстве, получают

«.,= —:." ./(- —." )" () !

Аналогично для центральной части полосы запирания f» на которой выполняется условие й9= (2и+1)Г, получают

Поскольку данное фильтрующее уст5S ройство перестраивается по частоте, для него задается центральная частота диапазона перестройки Ео . Предполагают, что на частоте Йо р сдвиг фаз, вносимый фазовращателем, . 60 близок к нулю. Тогда, изменяя величи ну Ч от -Ж до С, можно получить на частоте fa при фиксированном и о,ср (а следовательно, и при фиксированной полосе 2М) как центр полосы прозрачности, так и центр полосы непрозрачности. Практически всегда для того, чтобы зависимости f и(М)и 2АЧФ были близки к линейным, следует выбирать и так,чтобы выполнялось неравенство an )7 0.. .Применяя это условие и приравнивая для центральной частоты Йо ср сдвиг фаз фазовращателя 9=0 получают из (2) простые выражения

Теперь из (4) становится очевидным физический смысл величины n - это отношение центральной частоты к полосе пропускания, т.е. добротность фильтрующего устройства, Теперь методика выбора параметров 8, п и 4> входящих в (2), (3), (4), такова.

Фазовращатель выбирают с пределами регулировки от -Ж до Ж . Величину и определяют как число, ближайшее к отношению центральной частоты перестройки к полосе пропускания на этой частоте, т,е. где символ tx) означает операцию взятия целого от числа х.. При этом следует иметь в виду что, поскольку практически всегда добротность фильтрующего устройства и 10, ошибка в определении величины и на одну-две единицы практически не повлияет на параметры фильтра. Величину 0 выбирают в соответствии с (6) при заданном размере отрезка волновода а и вычисленном значении и, Как видно из (2) и (3), регулируя фазу Ч Фазовращателем, можно при постоянной 6 перестраивать частоты Ео и fy . Например при изменении фазы на величину Д f = /Ц2 частоты прозрачности fn и запирания f меняются местами.

При больших зйачениях an по сравне:— нию с (: зависимость f> и fy от Р близка к линейной. Изменяя величину

6, можно изменить разность частот и f> >, т.е. фактически полосу прозрачности (и непрозрачности) фильтрующего устройства. Полагая, например, в частном случае Y = 0 из (2} и (3) имеют

Учитывая, что обычно и 310, получают в первом приближении с - zev < >

855797

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 6944/76 Тираж 634 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 где 2af — ширина полосы прозрачности по нулям, т ° е. расстояние между двумя соседними пиками затухания.

Как видно из (6) при больших по сравнению с К значениях an ширина полосы обратно пропорциональна длине 6.

Предлагаемое фильтрующее устройство обладает несколькими полосами прозрачности и непрозрачности, расстояние между которыми можно легко изменить. Это позволяет применять данное устройство, например, в при,емных устройствах для улучшения избирательности по соседнему и по зеркальному каналам приема. В частности, для подавления помех по зеркальному каналу достаточно установить такие значения 9 и В, при которых Йп,> соответствует рабочей частоте приемника, а f > - зеркальной Щ частоте. Уровень подавления s полосе непрозрачности зависит от разности диссипативных потерь в элементах тракта, стоящих за щелевым мостом (в отрезках волноводов и в Фазовращателе), д т.е. чем меньше зта разность, тем больше подавление. Для выравнивания указанных потерь можно ввести в один из трактов регулируемый аттенюатор.

Таким образом, введение фаэовращателя обеспечивает независимость регулировки частоты и полосы пропуска« ния.

Фильтрующее устройство, содержащее щелевой мост и два отрезка волновода, замкнутых на конце поршнями, установленными с возможностью перемещения, при этом первый.из отрезков волновода подключен к одному иэ смежных плеч щелевого моста, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения независимости регулировки частоты и -полосы пропускания, введен фаэовращатель, подключенный входом к другому смежному плечу щелевого моста, а выходом — ко второму отрезку волновода.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сосунов В.А.,Шибаев A.A. Направленные ответвители и их применение. Саратов, Приволжское книжное иэд., 1969, с.71(прототип) .