Главная Бухгалтерия в кармане Учет расходов Экономия на кадровиках Налог на прибыль Как увеличить активы Основные средства
Главная ->  Фильтры СВЧ 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 [ 77 ] 78 79 80 81 82

верхней его границе. Эти результаты согласуются с выводами, приведенными в конце § 17.07.

Одним несомненным преимуществом таких фильтров со связью через боковую стенку является то, что они позволяют использовать минимальный воздущиый зазор электромагнита. Был изготовлен усовершенствованный вариант фильтра, показанного на рис. 17.08.3, для электромагнита которого требуется воздушный

л -Л


сфер, находящихся под полосковыми проводниками. Толщина разделяющей стенкн выбрана такой, чтобы расстояния между цевт рами всех трех сфер были такими же, как и расстояние между центрами сфер в двухрезонаторном фильтре. Для получелия опти-


ж

Рис. 17.08,7. Конструкция разделявшей стеики для трехреэонаторной модафж-

кащш фильтра, приведенного на рис. 17,0аЗ, / - щель шириной 1.27 мм; - металлическая втулка для закрепления стержня, оцДИ -живаюшего резонатор; / - отверстия под ключ для регулировки; /V - рексолитовы! жень; V - резонатор. Все размеры в мм

i А it)

Рис. 17,08.6. Усовершенствованная модель фильтра.

Приведенного на рис. 17.08.3. Верхняя половина фи,1ьтра снята. Воъдушний зазор между полюсами постоянного магнита составляет 6.6 мк

зазор только 6,6 мм. Флльтр сконструирован нз двух половин, разделяющихся по горизонтали в плоскости полосковых линий. Верхняя и нижняя половины изготовлены из отдельных латунных заготовок, а разделяющая стенка вмонтирована в одну из половин конструкции. На рпс. 17.08,6 noKaaaii этот фильтр со снято!) вер.х-ней половиной. Прямоугольные выступы с обои.х сторон в его середине предусмотрены для возможного использова-ния прн установке фильтра в электромагнит.

Экспериментальный фильтр с тремя ИЖГ резонаторами. Фильтр, показанный на рис. 17.08.3, был переделан в трехрезонаторный типа, приведеиного на рис. 17.07.46. Для этого первоначальная разделяющая стенка заменеиа более толстой стенкой (рнс. 17.08.7), и в нее встаилена дополнительная ИЖГ сфера диаметром 1,88 мм. которую можно поворачивать вокруг оси [НО]. Высота отверстия а разделяющей стенке, составляющая 2.8 мм, равна расстоянию d между полосковымн проводниками линий и смежными наружными пластиками. Та-ким образом, граничные условия для этой третьей сферы будут почти такими же, как -и для - 464 -

мальной формы характеристики было бы желательно несколько откорректировать выбралные расстояния между сферами. Однако оказалось, что и прНнятые|

расстояния дают вполне приемлемые результаты.

На рис. 17.08.8 показан экспериментальный трехрезонаторный фильтр в собранном виде, но без магнита. Сначала два крайних резонатора настраивались примерно иа середину их диапазона перестройки; при этом фильтр работал как двухрезоиаторный. Затем настроечные стержни закреплялись, добавлялся третий резонатор, который настраивался путем его вращения до получения симметричной характеристики. В рассматриваемом типе фильтра желательно отрегулировать резонаторы до получения такой их ориентацнн, когда гемпературные влияния анизотропии. В le-476 - 465 -

Рис. 17.08.8. Внешний внд тре.хрезоп -торного фильтра в собранном виде. Постеянный магнит не показан. Стрелка указывает требуемое направление подмвп1кч -нающего поля

устраняются противном случае, если



сферы ие имеют одинаковой ориентации осей кристаллической ре-шепси, то При заметных изменениях тем-пературы резонаторы могут иметь значительную расстройку друг относительного друга,

ТАВЛИЦА 17.08,2 ИЗМЕРЕННЫЕ ПАРАМЕТРЫ ТРЕХРЕЗОНАТОРИОГО ИЖГ ФИЛЬТРА (СМ, РНС, 17.08.8)

Д f), Мец на уровне

<-А)ш1п- <

3 т

30 дб

КСБ (МИННМ. )

Н,. а

32,9

91,4

2,50

34,2

90,1

867,1

33,6

90,6

1,23

990

<.0

30,9

87,2

, 1,10

1310

24,0

89,1

1586.8

29,6

I Приведенные значения полос были намерены на уровне 3 и 30 дб ниже (г.д J ,

В табл. 17.08.2 и на рис. 17.08.9 даются экспериментальные характеристики фильтра. Затухание измерялось, как и раньше, при изменении магнитного поля в условиях поддержания постоянной частоты. Этот метод, во многом эквивалентный методу, при котором напряженность поля поддерживается постоянной, а из.ченяет-сн частота, позволил значительно быстрее испытать фильтр. Заметим, что в фильтре заметно возросло затухание в полосе запирания, в то время как затухание в полосе пропускания увеличилось лишь незначительно.

Одно из важных положений, продемонстрированное рассмотренным опытным трехрезонаторным фильтром, заключается в том, что резонаторы могут сохранять настройку друг относительно друга, когда напряженность поля Яо меняется. Трехрезонаторный фильтр, изготовленный ранее [4], не был таким удачным в этом отношении. По-видимому, аналогичные гран-ичные условия для всех трех сфер в фильтрах типа, приведенного на рнс. 17,07.46, важны для сохранения условий синхронной перестройки.

Как и для двухрезонаторного фильтра, в рассматриваемом грсхрезонаторном фильтре ширина полосы на уровне 30 дб оста-етси постоянной в пределах диапазона перестройки. Отношение полос на уровне.30 и 3 дб равно примерно 2,8 в случае трехрезонаториого фильтра и 5 для двухрезонаторного. Хотя крутизна скатов характеристики трехрезонаториого фильтра стала значи-- 466 -



ff зпнвгКшпд

й

а

& S 8




тельио большей, в целом его характеристика оказалась, по-видимому, не оптимальной из-за наличия небольшой расстройки, а также потому, что ничего не было предпринято с целью оптимизации формы кривой в полосе пропускания. Для большинства случаев применения фильтров с перестройкой, вероятно, желательно рассчитывать их на основе соответствующих равноэлементных прототипов (см. § 11.07). Такие фильтры имели бы почти минимальные потери рассеяния в середине полосы пря заданной полосе запи-рааня на уровне 30 дб (или на каком-то другом уровне). Для рассмотренного здесь трехрезонаториого фильтра ширина полосы на уровне 30 дб была а 23% меньше ширины полосы двухрезонаторного фильтра, но затухание в середине полосы оказалось несколько больше. Дальнейшая оптимизация конструкции с тем, чтобы она соответствовала равноэлементному прототипу на Данией частоте перестройки, позволит несколько уменьшить потери середине полосы, по крайней мере, яа указанной частоте.

17.09. Волноводные полоснопропускающие фильтры с магнитной перестройкой

На рис. 17.09.1а показан двухрезонаториый волиоводный фильтр, аналогичный полосковому фильтру, изображенному на рис 17.07.3. Ферромагнитные сферы находятся в сильном магнитном поле, так как они размещаются около короткозамкнутых сте-иок в волноводах. Сферы связаны при помощи удлиненной щели, которая параллельна оси волновода. При такой ориентации щели связь между волноводами оказывается очень небольшой, за исключением того случая, когда в сферах будет резонанс. Сферы размещаются в волноводе уменьшенной высоты длн получения соответствующей связи между сферами и волноводами, а также уменьшения необходимой величины воздушного зазора электромагнита. Чтобы трансформировать сопротивление стандартных нагружающих волноводов а сопротивление волноводных секций уменьшенной высоты, используются ступенчатые трансформаторы.

На рис. 17.09.16 показана другая волноводная конфигурация, однорезонаторный вариант которой был рассмотрен Коцебу [25]. Она отличается от конфигурации на рис. 17.09.lo, главным образом тем, что в данном случае развязка между входом и выходом иа нерезонаисных частотах получается при применении круглого отверстия связи. Через это отверстие с помощью обеих линейных составляющих полей с круговой поляризацией, генерируемых сферами прн резонансе (см. § 17.05), будет осуществляться связь ежду сферами. Волноводы располагаются под прямым углом друг к другу для увеличения развязки между входом и выходом а резонаясных частотах. При таком расположении волноводов фильтр будет иметь одинаковую характеристику затухания при обоих направлениях передачи, но сдвиг фаз между последними со-- 468 -



Рис. 17.09,1. Конфигурации двухреэонаторных фильтров: а - с перекрывающимися волноводами и удлиненной щелью связи; б - с волноводами, расположенпымн под прямым углом и связанными через круглое отверстие.

/ - осевая щель в общей стенке между волноводами; J( - ступенчатые трансформаторы между Стандартным волноводом и волноводом с уменьшенной высотой; J - ферромагнитные резонаторы; i - круглая диафрагма в общей стенке между двумя волноводами

ставит 180° [6, 3], В фильтре, показанном на рнс. 17.09,Ig, характеристики затухания и фазы не зависят от направления передачи.

Процесс Проектирования волноводного фильтра с ферромагнитными резонаторами очень похож на процесс проектирования полосковых фильтров, рассмотренных в § 17.07. Картер [3] получил следующую формулу для внешней добротности ферромагнитного резонатора, помещенного в волноводе:

(17.09.1)

Здесь Xg - длина волны в волноводе; X - длина волны в свободном пространстве; а к Ь ~ размеры волновода, указанные на



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 [ 77 ] 78 79 80 81 82

© 2024 Constanta-Kazan.ru
Тел: 8(843)265-47-53, 8(843)265-47-52, Факс: 8(843)211-02-95