Перевод названия: Monolithic highly selective bandpass filter based on a new design of a multi-conductor strip resonator
Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2019
Идентификатор DOI: 10.18127/j20700784-201912-27
Ключевые слова: полосно-пропускающий фильтр, полосковый резонатор, полоса заграждения, амплитудно-частотная характеристика, bandpass filter, stripline resonator, Stopband, frequency response
Аннотация: Постановка проблемы. Частотно-селективные СВЧ-устройства и, в частности, полосно-пропускающие фильтры, относятся к важнейшим элементам систем связи, радиолокации, радионавигации, различной измерительной и специальной радиоаппаратуры. Известно, что в СВЧ-диапазоне основой для построения большинства фильтрующих устройств являются электродинамические резонаторы. Основные характеристики таких резонаторов - собственная добротность, а также удаленность от рабочей (как правило, нижайшей) резонансной частоты ближайших паразитных резонансных частот. Именно от них зависят вносимые потери в полосе пропускания фильтра и ширина полосы заграждения. Цель. Показать, что эффективным решением проблемы появления паразитных резонансов вблизи основного может служить применение в конструкции дополнительных гальванических соединений между несоседними проводниками резонатора. Результаты. Исследована конструкция многопроводникового полоскового резонатора, в которой благодаря гальваническим соединениям между свободными концами несоседних полосковых проводников удается существенно повысить отношение собственных частот второй и первой мод колебаний резонатора. Практическая значимость. Перспективность применения разработанного резонатора продемонстрирована на фильтре шестого порядка, впервые реализованном в монолитном бескорпусном исполнении с применением технологии многослойных печатных плат. Фильтр имеет полосу пропускания с центральной частотой f0 = 250 МГц и относительной шириной Δf / f0 = 20%. Устройство обладает хорошими массогабаритными и высокими электрическими характеристиками, имеет протяженную полосу заграждения до частоты 8,4f0. Microwave frequency-selective devices and, in particular, bandpass filters (BPF) are among of the most important elements in communication systems, radar, radio navigation, various measuring and special radio equipment. From the point of view of electrical characteristics, manufacturability in production and cost, multiconductor stripline resonators are optimal for a construction of filtering devices. With the obvious advantages, a multi-conductor strip resonator has one significant disadvantage - with an increase in the number of conductors additional parasitic resonances appear near the main one. In the present work, it is shown that an additional galvanic connection between non-adjacent conductors of the resonator can serve as an effective solution to this problem. An investigation has shown that an increase in the ratio of the first two eigen frequencies of the resonator with interlayer connections is associated with an impossibility of exciting such oscillation modes in which high-frequency currents in conductors separated by two dielectric layers flow in different directions. To demonstrate the prospect of the resonator, a sixth-order bandpass filter with a central frequency f0 = 250 MHz and a relative bandwidth Δf/f0 = 20% was designed and fabricated. It consists of 4 inner dielectric layers (RO4003CTM εr = 3,55, h1 = 0,2 mm) and 2 outer layers (F4Bm εr = 2,28, h2 = 2 mm). The filter has a stopband that extends up to a frequency of 8,4f0 with an attenuation level 38 dB. An important advantage of the filter is its housing design, in which the screen surface is the galvanically metallized surface of the filter. This approach can significantly reduce an occupied volume and a weight of a device. The dimensions of the filter are 38×30×5 mm or 0,031λg × 0,025λg × 0,004λg, where λg is the wavelength in vacuum at the central frequency of the passband. The weight of the filter is only 14 g.
Журнал: Успехи современной радиоэлектроники
Выпуск журнала: № 12
Номера страниц: 173-178
ISSN журнала: 20700784
Место издания: Москва
Издатель: Общество с ограниченной ответственностью "Издательство "Радиотехника"