Бєляєв Б. А., Сержантов А. М. Інститут Фізики ім. Л.В. Киренського СО РАН, Академмістечко, Красноярськ, 660036, Росія тел.: 3912-494591, e-mail: belyaev@iph.krasn.ru


Анотація Досліджено коефіцієнти зв’язку пари чвертьхвильові мікрополоскових шпількових резонаторів. Теоретично і експериментально показано, що задана смуга пропускання в такий микрополосковой структурі може бути реалізована при трьох істотно розрізняються зазорах між резонаторами.

I. Вступ

Мікрополоскових частотно-селективні пристрої і, зокрема, фільтри отримали широке поширення в СВЧ техніці завдяки своїй мініатюрності, надійності та технологічності у виробництві. Такі пристрої, як правило, являють собою систему з взаємодіючих резонаторів, коефіцієнти зв’язку яких залежать від безлічі конструктивних параметрів. Беручи до уваги той факт, що селективні властивості пристроїв багато в чому визначаються частотними залежностями коефіцієнтів зв’язку [1], вивчення цих коефіцієнтів для різних конструкцій резонаторів є важливою і актуальною задачею. В даній роботі досліджуються селективні властивості і частотні залежності коефіцієнтів зв’язку двухзвенних фільтрів на мікрополоскових чвертьхвильові шпількових резонаторах, кондуктивно підключених до ліній передачі.

II. Основна частина

Топологія провідників досліджуваних двухзвенних фільтрів на сонаправленностью чвертьхвильові шпількових резонаторах показана на рис.1. Довжина шпількових резонаторів /г, І вони кондуктивно підключені до зовнішніх лініях передачі з хвильовим опором 50 Ом суміжно на відстані 1З від заземлених решт провідників. Величина зазору між провідниками всередині кожного резонатора S, а між резонаторами Se, При цьому ширина полоськових провідників на всіх ділянках однакова w.

Слід зазначити, що в разі мінімального зазору Se між провідниками МПР секції на виміряної і розрахованої АЧХ спостерігається по два полюси загасання ліворуч і праворуч від смуги пропускання, однак правий полюс в експерименті сильно зрушений в область високих частот. При середньому зазорі на розрахованої амплітудно-частотній характеристиці полюса загасання відсутні, а в експерименті праворуч від смуги пропускання спостерігається два полюси. При максимальному зазорі Se полюса загасання відсутні як на розрахованої, так і на виміряної АЧХ. Зауважимо, що полюса загасання є точками компенсації індуктивного і ємнісного взаємодії резонаторів. Тому в разі виготовлення секції з зазором Se, При якому коефіцієнт повної зв’язку резонаторів звертається в нуль (див. рис. 2), полюс загасання розташовується точно в центрі смуги пропускання, тим самим, знищує її.

Таким чином, в даній роботі досліджені коефіцієнти зв’язку та амплітудно-частотні характеристики сонаправленностью чвертьхвильові шпількових резонаторів в двухзвенних мікрополоскових секціях. Показано, що в таких фільтрах на частоту першої моди коливань величина повного коефіцієнта зв’язку, а, отже, і величина відносної смуги пропускання, визначається різницею коефіцієнтів ємнісний і індуктивного зв’язку, тому що вони діють в протифазі. Теоретично та експериментально доведено, що в досліджених конструкціях спостерігається таке ж аномальну поведінку коефіцієнта зв’язку від величини зазору між провідниками МПР, як і в фільтрах на нерегулярних резонаторах типу гантелі [3]. Завдяки цьому задана ширина смуги пропускання пристрою може бути реалізована при трьох істотно розрізняються зазорах між полоськових провідниками резонаторів при незмінних інших конструктивних параметрах микрополосковой структури. Встановлено, що мінімальний зазор між МПР забезпечує істотно більш високу крутизну низькочастотного схилу АЧХ, а середній зазор високочастотного схилу. При максимальному зазорі між резонаторами крутизна обох схилів приблизно однакова. Цей факт дуже важливий для конструювання фільтрів з заданою формою амплітудно-частотної характеристики.

I. Висновок

Теоретично і експериментально показано, що у фільтрах на нерегулярних чвертьхвильові резонаторах спостерігається таке ж аномальну поведінку коефіцієнта зв’язку від величини зазору між провідниками МПР, як і в фільтрах на нерегулярних півхвильових резонаторах типу гантелі [3]. В результаті задана ширина смуги пропускання може бути реалізована при трьох істотно розрізняються зазорах між полоськових провідниками резонаторів при незмінних інших конструктивних параметрах фільтрів.

II. Список літератури

[1]     Бєляєв Б. А., Лалетін Н. В., лексико А. А. II РЕ, Т.

47, № 1, 2002, с. 14-23.

[2]    Бєляєв Б. А., Лалетін Н. В., лексико А. А., Сержантов А. М. II РЕ, Т.48, № 1, 2003, с.39-46.

[3] Бєляєв Б. А., Титов М. М., Тюрньо В. В. / / Изв. ВНЗ, Радіофізика. 2000. № 8. С. 722.

PECULIARITIES OF COUPLING FACTORS OF MICROSTRIP QUARTER-WAVE HAIRPIN RESONATORS

B. A. Belyaev, A. M. Serzhantov Institute of Physics,

Akademgorodok, Krasnoyarsk, 660036, Russia E-mail: belyaev@iph.krasn.ru

Abstract We have investigated the coupling factors of a pair of microstrip quarter-wave hairpin resonators. It is theoretically and experimentally shown that the given bandpass in such microstrip structure can be realized at three greatly different spaces between resonators.


Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології», 2003р.