Олександрівський А. А., Бєляєв Б. А., лексико А. А. Інститут Фізики ім. Л. В. Киренського СО РАН Академмістечко, Красноярськ – 660036, Росія Тел. :3912-494591, e-mail: belyaev@iph.krasn.ru Хахалкін В. Н., Шапотковскій Ю. В.

НВП “Радій”, вул. Годинна, 28, Москва – 125057, Росія

Рис. 2. (Fig 2.)

тральная частота смуги пропускання фільтра fo = 1.344 GHz, її ширина, виміряна за рівнем – 0.5 dB від рівня мінімальних втрат в смузі про-

MICROSTRIP FILTER BASED ON MULTI-MODE RESONATORS

пускання Lo ^ -4 dB, Afo.s=15 MHz, за рівнем-3dB Л £ з = 32 MHz і, нарешті, по рівню -60 dB Afeo = 84 MHz. Завдяки тому, що фільтр поміщений в екранує корпусі із зовнішніми розмірами 36x11x7 mm, рівень загасання в смугах загородження пристрою досягає величини більш -80 dB.

На відміну від фільтра, дослідженого в [1], в поданій конструкції використовується розподілена індуктивно-місткість зв’язок крайніх резонаторів з зовнішніми лініями передачі, яку забезпечують відрізки мікрополоскових лінії, виготовлені на єдиній з фільтром підкладці. Такий зв’язок переважніше кондуктивної, так як остання для “вузькосмугових” фільтрів вимагає підключення ліній передачі до Полоскова провідника резонатора поблизу вузла електричного поля. В цьому випадку характеристики фільтра занадто “чутливі” до технологічних допусках, що, очевидно, ускладнює настройку пристроїв і їх тиражування. У разі розподіленої зв’язку проблем з узгодженням не виникає, оскільки микрополосковой елемент, що забезпечує необхідну взаємодію резонатора з трактом, легко розраховується під потрібне хвильовий опір зовнішніх ліній. При цьому величина діелектричної проникності підкладки фільтра не має принципового значення, а підключення зовнішнього НВЧ тракту до елемента зв’язку здійснюється простий перемичкою.

I. Висновок

Таким чином, конструкція триланкового мікро-Полоскова фільтра на шпількових резонаторах з нерегулярними шлейфами є перспективною. За масогабаритні показниками, рівнем загородження і втрат в смузі пропускання вона має великі переваги в порівнянні з фільтрами, які будуються каскадним з’єднанням більш простих двухзвенних конструкцій, а також з багатоланковою фільтрами традиційних конструкцій. Тим не менш, важливо зазначити, що розглянута микрополосковая структура має специфічні особливості. Зокрема, в багатомодових резонаторах будь конструктивний параметр одночасно впливає як на резонансні частоти всіх його мод коливань, так і на величину зв’язків між ними. Тому “ступенів свободи” при налаштуванні фільтрів на таких резонаторах значно більше.

II. Список літератури

[1] Олександрівський А. А., Бєляєв Б. А., лексико А. А. II РЕ. 2003. Т. 48. № 4. С. 398-405.

Aleksandrovsky A. A., Belyaev В. A., Leksikov А. А.

Kirensky Institute of Physics Akademgorodok, Krasnoyarsk – 660036, Russia e-mail: belyaev@iph.krasn.ru Khakhalkin V. N., Shapotkovsky Yu. V.

SPE “Radiy”, 28, Chasovaya St., Moscow -125057, Russia

Abstract – Microstrip filter based on three hairpin resonators having irregular stubs was developed. Multi-mode resonators used in them give an opportunity of obtaining high selective properties in a device with fractional pass-band to be less than 5%.

I.  Introduction

Microstrip filters (MSF) are very widespread in MW equipment due to their smallness, reliability, simplicity and easiness in manufacturing. However MSF have such imperfections as relatively low slope steepness of frequency response and low level of rejection in stop-band. Increasing the number of resonators one can reduce these imperfections, but at the same time rapid growth of pass-band loss is observed due to comparatively low Q-factor of microstrip resonators. Therefore searching untraditional approaches to the problem is important and urgent task. Promising way to improve filter performance is use multi-mode resonators. In the present work high selective filter based on three hairpin resonators having irregular stubs is developed.

II.  Main part

The microstrip structure consisting of two hairpin-shaped resonators having irregular stubs was investigated earlier [1]. It was shown in such resonator three modes with close frequencies could be exited, with passband of two-resonator filter to be formed by four resonances and two residuary ones to form damping poles on the left and on the right of the passband. By a proper choice of stub sizes it is easy to locate both poles either on the left or on the right increasing thus the steepness of the corresponding slope (see Fig. 1). Though two-resonator constructions have very high steepness of passband slopes, their level of damping in stop-bands is rather small. Cascade connection of two or more filters of such type does not solve the problem if the fractional bandwidth is less than 5 % and the level of damping in stop-band is more than 60 dB required, because of parasitic resonances in stop-band and inadmissible transmission loss. Above mentioned shortcomings do not arise in the construction consisting of three multi-mode resonators (Fig.2). Now In such filter nine resonances participate in the forming the frequency response, as earlier, three in each resonator. Fig.2 demonstrates frequency response of the filter made on the substrate having s=80 and sizes 39x9x1 mm. The filter has center frequency 1.344 GHz, bandwidth at -3 dB level 32 MHz and at -60 dB level 84 MHz. In narrow-band filters, when conductive coupling to transmission lines is used, the latter are connected to the points being close to the electric nodes, that is very critical to accuracy of the point location. In the present work a distributed inductive-capacitive coupling is used through additional lines formed also with the filter substrate that makes matching the filter to the transmission lines easier.

III.  Conclusion

Thus, the construction of three-resonator microstrip filter based on hairpin resonators having irregular stubs is promising. In regard to parameters such as mass, size, loss in pass-band and damping in stop-bands, it has advantage over conventional multi-resonators filters and filters made by cascading simple two-resonator filters. Nevertheless the proposed microstrip structure has specific feature. In particular any design parameter of multi-mode resonator influences both on resonance frequencies of all oscillation modes and on coupling between these modes. Therefore tuning the filter based on these resonators still has more degrees of freedom.

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології»