|
| |
|
Слаботочка Книги проводимости, имеющие кольцевой характер (аналогично распределению токов, обусловленных полем волны Ни в стенках круглого волновода) и уменьшающиеся с ростом частоты. .Металлический экран устраняет излучение электромагнитных волн, является корпусом фильтра и исключает внеполосную передачу энергии между входом и выходом фильтра, что достигается соответствующим выбором его поперечных размеров. Он имеет форму полого цилиндра круглого или прямоугольного сечения. Потери  ж 3 и н Рис. 3.2. Элементы возбуждения крайних резонаторов фильтров: а - волноводный; б, в, з - штыревые (коаксиальные или полосковые); г, д, е, и, к -полупетлевые; ж - петлевые (коаксиальные, полосковые) электромагнитной энергии в стенках экрана снижают добротность ДР. Особенно это ощутимо в резонаторах из материалов с относительно небольшими значениями диэлектрической проницаемости (8д = 20...40) при близком расположении ДР от стенок экрана. Противоречие, возникающее при выборе поперечного сечения экрана, заставляет искать компромисс между достижимыми значениями добротности и внеполосного затухания. Для получения большей собственной добротности колебательной системы поперечный размер экрана следует увеличивать. Это снижает потери в полосе пропускания фильтра, но одновременно уменьшается и внеполос-ное затухание и увеличиваются габариты. Уменьшение поперечных размеров экрана снижает собственную добротность звеньев фильтра (возрастают потери в полосе пропускания), увеличивает частоту основного Яоц типа колебаний ДР и снижает частоты высших Е типов колебаний, приближая их к рабочей частоте. Поэто\!у правильный выбор поперечных размеров экрана во многом определяет параметры фильтра. Обычно поперечный размер экрана ППФ составляет 1,3... 1,6 диаметра цилиндрических ДР. Элементы ввода и вывода энергии (рис. 3.2) выполняют, например, в виде медных полосок, изготовленных фотохимическим способом на подложке (фольгированном фторопласте) при коаксиальное или полосковой входе и выходе или в виде короткого отрезка лр.-то-угольного (круглого) волновода. Проводниковые (проволоЧые, полосковые) элементы представляют собой прямолинейный или изогнутый определенным образом отрезок проводника с током, который можно замкнуть на корпус или изолировать от него. Для улучшения согласования штыря с линией передачи иногда его выполняют утолщенным. Элементы в виде меандра, петли, полупетли увеличивают связь поля ДР с ним, а для подстройки величины связи при фиксированных положениях резонатора и штыря можно использовать подстроечный винт (рис. 3.2, з) с большим диаметром. Для создания ПЗФ диэлектрический резонатор включается в регулярную ЛП в качестве резонансной неоднородности. При этом важно, чтобы ДР слабо влиял на распространение волны в ЛП вдали от резонансной частоты и обеспечить необходимую величину связи ДР с полем ЛП в окрестности резонансной частоты. Благодаря малы.м размерам и внешнему полю ДР необходимые АЧХ фильтра создаются простым введением ДР в поле регулярной ЛП (волновода, коаксиальной или полосковой линии) [47; 48]. Малые габариты и наличие внешнего поля ДР позволяют совмещать избирательные свойства ППФ и ПЗФ, создавая в результате фильтры с увеличенным уровнем заграждения вне полосы пропускания. Это обеспечивается включением в поле колебательной системы ППФ дополнительных диэлектрических резонаторов с частотой в полосе заграждения ППФ. Такого же эффекта достигают, используя в качестве заграждающих дополнительных резонаторов высшие типы колебаний ДР, образующих ППФ на основном типе. Вспомогательными, по часто необходимыми, конструктивными элементами ППФ являются элементы подстройки звеньев фильтра по частоте, например, металлические винты, ввинчивающиеся в корпус фильтра и возмущающие внешнее поле ДР. Приближение металлического винта к поверхности ДР вызывает повышение его резонансной частоты. Аналогичное использование диэлектрических элементов подстройки понижает частоту ДР. ДР закрепляют в корпусе на диэлектрических подставках, шайбах или в диэлектрических кольцевых держателях. Подставки и держатели выполняются обычно из диэлектрика с бд 5 (фторопласт, полистирол, кварц и т. п.). Крепят резонаторы эпоксидным клеем г наполнителем из высокодобротного диэлектрика, например, кварца. При проектировании фильтров для работы в широком температурном интервале необходимо обращать внимание на подбор материала экрана, внутреннюю поверхность которого покрывают cefie6poM, и держателей ДР с учетом их теплового расширения- 2. ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ПОЛОСНО-ПРОПУСКАЮЩИХ ФИЛЬТРОВ Простейшим ППФ (рис. 3.3) может быть диэлектрический ре-30Hd~op /, помещенный в отверстие металлической перегородки 2, перекрывающей регуляторный волновод с распространяющимся в нем полем основной волны. Колебания основной волны Яю входного отрезка волновода 4 с частотами, близкими частоте ДР, возбуждают его. а он, в свою очередь, возбуждает выходной волновод 3. 3* 67 Колебания с другими частотами не возбуждают ДР и в значительной мере отражаются от перегородки. Отверстие в перегородке для колебаний этих частот является запредельным. Помещая в волноводе несколько таких перегородок с ДР, можно увеличивать избирательность, формируя при этом требуемую АЧХ фильтра. Такие конструкции не получили широкого распространения из-за сильного влияния металлических перегородок на характеристики ДР, в результате которого значительно снижается собственная добротность ДР. Рис. 3.3. Конструкция ППФ на одном ДР Кроме того, существенные трудности при перестройке создают паразитные резонансы диафрагм, образованных перегородками с отверстиями, а также полостей между перегородками. По тем же причинам не получили распространение фильтры с аналогичной конструкцией экрана, но размещением ДР между перегородками,   Рис. 3.4, Конструкция ППФ с соосным расположением цилиндрических ДР: а - резонаторы в соосном экране: б - фильтр-волновод диэлектрический без экрана 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 |