ПОЛОСНО-ПРОПУСКАЮЩИЙ ФИЛЬТР

ПОЛОСНО-ПРОПУСКАЮЩИЙ ФИЛЬТР
Полезная модель относится к технике СВЧ и предназначена для использования преимущественно в дециметровом диапазоне длин волн.
Известен полосно-пропускающих фильтр (см. United States Patent 4,879,533, HOIP 001/202; HOIP 007/04, опубл., Nov. 7, 1989), содержащий блок, выполненный из диэлектрического материала в виде прямоугольного параллелепипеда, на пяти из шести граней которого расположен внешний слой металлизации. В блоке, между шестой гранью блока и гранью, противоположной ей, имеются отверстия по числу звеньев фильтра. Внутренний слой металлизации расположен на боковых поверхностях отверстий, и присоединен к внешнему слою металлизации. На шестой грани блока, над отверстиями, выполнены проводящие площадки, присоединенные к внутреннему слою металлизации. Проводящие площадки разделяются между собой и отделяются от внешнего слоя металлизации диэлектрическими промежутками. На шестой грани блока выполнены контактные проводники, отделенные от проводящих площадок и от внешнего слоя металлизации диэлектрическими промежутками.
Однако такое техническое решение имеет большие габариты для получения высокого коэффициента затухания на заданных фиксированных частотах в полосе заграждения.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является полосно-пропускающий фильтр (см. United States Patent 4,879,533, HOIP 001/202; HOIP 007/04, опубл. Nov. 7, 1989) содержащий блок, выполненный из диэлектрического материала в виде прямоугольного параллелепипеда, на пяти из шести граней которого расположен внешний слой металлизации. В блоке, между шестой гранью блока и гранью, противоположной ей, выполнены отверстия по числу звеньев фильтра. Внутренний слой металлизации выполнен на боковых поверхностях отверстий, и присоединен к внешнему
МКИН01Р1/20
слою металлизации. На шестой грани блока, над отверстиями, расположены проводящие площадки, присоединенные к внутреннему слою металлизации. Проводящие площадки разделены между собой и разделены с внешним слоем металлизации диэлектрическими промежутками. На шестой грани блока расположены контактные проводники, отделенные от проводящих площадок и от внешнего слоя металлизации диэлектрическими промежутками.
Однако такой фильтр имеет большие габариты для получения высокого коэффициента затухания на заданных фиксированных частотах в полосе заграждения.
Технической задачей полезной модели является увеличение коэффициента подавления на фиксированных частотах в полосе заграждения при сохранении габаритных размеров фильтра.
Решение этой задачи достигается тем, что в известном полоснопропускающем фильтре, содержащем блок, выполненный из диэлектрического материала в виде прямоугольного параллелепипеда, на пяти из шести граней которого расположен внешний слой металлизации, в блоке выполнено п отверстий, где п соответствует числу звеньев фильтра, расположенных между шестой гранью блока и гранью, противоположной ей, внутренний слой металлизации, выполненный на боковых поверхностях п отверстий, присоединенный к внешнему слою металлизации, т проводящих площадок, расположенных на шестой грани блока над отверстиями, присоединенных к внутреннему слою металлизации, разделенных между собой диэлектрическими промежутками и отделенных от внешнего слоя металлизации диэлектрическими промежутками, при этом , контактные проводники, расположенные на шестой грани блока, которые отделены от проводящих площадок и от внешнего слоя металлизации диэлектрическими промежутками, дополнительно выполнена, по крайней мере, одна диэлектрическая прорезь, расположенная, по крайней мере, в одной из т проводящих площадок, при этом
один конец диэлектрической прорезисовпадаетс
диэлектрическим промежутком между проводящими площадками и внешним слоем металлизации.
Кроме того, по крайней мере, одна диэлектрическая прорезь может быть выполнена прямолинейной.
Дополнительно, по крайней мере, одна диэлектрическая прорезь может быть выполнена изогнутой, например, Г-образной.
Длина, по крайней мере, одной диэлектрической прорези может быть выполнена равной четверти длины волны на частоте полосы заграждения фильтра.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 и 2 представлены полосно-пропускающие фильтры, на фиг. 3 представлен однозвенный полосно-пропускающий фильтр с 0,1% полосой пропускания (на частоте 1,025 ГГц) и с подавлением 40 дБ на частоте 2,05 ГГц, а на фиг. 4 показана амплитудно-частотная характеристика однозвенного полоснопропускающего фильтра с 0,1% полосой пропускания (на частоте 1,025 ГГц) и с подавлением 40 дБ на частоте 2,05 ГГц.
Полосно-пропускающий фильтр содержит блок 1, выполненный из диэлектрического материала в виде прямоугольного параллелепипеда, на пятЬ из шести граней которого расположен внешний слой металлизации 2. В блоке 1 между шестой гранью 3 блока 1 и гранью, противоположной ей, выполнены п отверстий 4, где п соответствует числу звеньев фильтра. На боковых поверхностях п отверстий 4 расположен внутренний слой металлизации 5, соединенный с внешним слоем металлизации 2.
На шестой грани 3 блока 1 над отверстиями 4 расположены т проводящих площадок 6, соединенные с внутренним слоем металлизации 5. Число проводящих площадок т равно числу звеньев п. Проводящие площадки 6 разделены между собой и отделены от внешнего слоя металлизации 2 диэлектрическими промежутками 7.
Контактные проводники 8 размещены на шестой грани 3 блока
1и отделены от проводящих площадок 6 и от внешнего слоя металлизации 2 диэлектрическими промежутками 9.
По крайней мере, в одной из т проводящих площадок 6, выполнена одна диэлектрическая прорезь 10, один конец которой совпадает либо с диэлектрическим промежутком 9 между проводящими площадками 6 и внешним слоем металлизации 2 либо с диэлектрическим промежутком 7 между проводящими площадками 6.
По крайней мере, одна диэлектрическая прорезь 10 может быть выполнена прямолинейно.
По крайней мере, одна диэлектрическая прорезь 10 может быть выполнена изогнутой 11, например, Г-образно.
Длина, по крайней мере, одной диэлектрической прорези 8 может быть равна четверти длины волны на частоте полосы заграждения фильтра.
Полосно-пропускающий фильтр работает следующим образом.
После подключения контактных проводников 8 в цепь с распространяющейся СВЧ волной, осуществляется эффективный ввод и вывод энергии в системе фильтр - линия передачи.
Фильтр формируют резонансные звенья, число п которых определяется видом требуемой частотной характеристики. Резонансные звенья образованы отверстиями 4 в диэлектрическом блоке 1, внещним слоем металлизации
2на пяти из шести граней блок 1 и внутренним слоем металлизации 5 на поверхности отверстий 4, а также проводящими площадками 6 на шестой грани
3блока 1. За счет взаимной электромагнитной связи между резонансными звеньями фильтра электромагнитная энергия эффективно передается со входа фильтра на его выход только в полосе частот вблизи центральной частоты, чем определяется избирательность полосно-пропускающего фильтра. Однако частотная характеристика такого фильтра обладает недостаточно крутыми склонами амплитудно-частотной характеристики вблизи полосы пропускания,исоответственно, недостаточное затухание сигнала в
полосе заграждения.
Наличие диэлектрических прорезей 10 в проводящих площадках 6, при том, что один конец диэлектрической прорези 10 совпадает с диэлектрическим промежутком 9 между проводящими площадками 6 и внешним слоем металлизации 2, позволяет формировать дополнительные эффективные резонансные звенья, которые можно интерпретировать как каскадное включение полосно-заграждающего фильтра на входе и выходе полосно-пропускающего фильтра, что обеспечивает большее подавление сигнала в полосе заграждения фильтра без увеличения числа п звеньев фильтра и, следовательно, без увеличения габаритных размеров фильтра.
Выполнение диэлектрических прорезей 10 в проводящих площадках 6 прямолинейными, упрощает технологию изготовления фильтра.
Выполнение диэлектрических прорезей 11 в проводящих площадках 6 изогнутыми, например, Г-образно, обеспечивает их компактное размещение при малых размерах проводящих площадок 6, и, следовательно, позволяет уменьшить габаритные размеры фильтра.
Экспериментально установлено, что наибольшее подавления сигнала в полосе заграждения полосно-пропускающего фильтра достигается при выполнение диэлектрических прорезей 10 и 11 с длиной, равной четверти длины волны на частоте полосы заграждения фильтра.
Использование предлагаемой полезной модели, как видно из представленной амплитудно-частотной характеристики, обеспечивает увеличение подавления сигналов на фиксированной частоте вне полосы пропускания фильтра, т.е. крутизны скатов амплитудно-частотной характеристики, что эквивалентно увеличению числа резонансных звеньев без увеличения его габаритов.