|
| |
|
Слаботочка Книги чиной связи ДР с линией передачи, необходимой для получения заданной АЧХ. Принцип действия ПЗФ рассмотрим на примере ДР в полом волноводе, с учетом структуры полей волновода и ДР. Действие дискового ДР с Нои типом колебаний на волну прямоугольного волновода показано рис. 3.12. Силовые линии электрического поля падающей волны Яю не меняют своего направления при переходе месторасположения ДР, а силовые линии электрического поля резонатора меняют свое направление на противоположное. Поэтому с правой стороны от ДР  Рис. 3.11. Расположение ДР в прямоугольном волноводе (а) и эквивалентная схема (б) {L , C , R - погонные параметры линии; Lp, Ср, Rp - параметры ДР; R - поглощающая нагрузка) Рис. 3.12. К пояснению режекции резонатора в прямоугольном волноводе (при Z > Zo) поля падающей волны волновода и колебаний резонатора имеют противоположные фазы и при равенстве амплитуд компенсируются. С левой стороны от ДР {z<i г) эти поля одинаковы по фазе и поэтому возбуждают волну обратного направления. При возбуждении стержневого ДР с основным Eon типом колебаний следует иметь в виду, что расположение ДР по центру волновода соответствует минимуму связи. Режекция при этом минимальна. Для измерения частоты и добротности, а также для создания ПЗФ стержневой ДР надо смещать к одной из боковых стенок. Максимальная связь такого ДР с полем волновода достигается при расположении его в области круговой поляризации магнитного поля волны Hif). Изложенные принципы работы ПЗФ на ДР справедливы и для фильтров, реализованных на других типах линий передачи: коаксиальных, полосковых и микрополосковых, диэлектрических (рис. 3.13). В ПЗФ полоскового исполнения и фильтрах на диэлектрических волноводах экраны, являющиеся обязательными элементами фильтров, не показаны. Конструктивно удобно резонаторы располагать на диэлектрической (бд < 2,5) вставке / (рис. 3.14) в волноводе 2. После соответствующей настройки резонаторов по частоте и связи с полем волновода их приклеивают к вставке, а затем ее закрепляют в волноводе. Такой ПЗФ на четырех ДР (2а = 5 мм; Qo = 3000; L = = 2 мм; 8д W 38) в трехсантиметровом диапазоне длин волн (волновод сечением 23 X 10 мм) имеет на центральной частоте /о затухание 69 дБ и затухание < 0,3 дБ (полоса пропускания) в диапазонах частот от 6500 МГц до /о - 130 МГц и от /о+ 150 МГц до /о +   Рис, 3.13. Конструкции ПЗФ на коаксиальной (о), полосковой (б) и диэлектрической (в) линиях передачи с ДР Рис. 3.14. Конструкция миогозвенного ПЗФ на ДР, помещенных в прямоугольный волновод 900 МГц. Выше частот /о + 900 МГц затухание увеличивается из-за влияния высших типов колебаний ДР, а ниже 6500 МГц волновод фильтра становится запредельным. ДР, включенные, как показано на рис. 3.12, 3.13, создают заграждение в основном из-за отражения волны от резонатора. Конструкция ПЗФ на ДР, основанная не на отражении энергии от резонатора на его резонансной частоте, а на ее поглощении, показана на рис. 3.15. Если резонатор / поместить в неизлучающую щель волновода так, чтобы половина его находилась вне этого волновода, то на резонансной частоте сигнал излучается в свободное пространство или в поглотитель 2, специально введенный для этого. Располагая вдоль волновода несколько таких звеньев (отражающих или поглощающих), можно увеличивать ре-жекцию на фиксированной путем расстройки ДР по частоте, многозвенных ПЗФ, работаю-  Рис. 3.15. Конструкция ПЗФ, основан кого на поглощении энергии Вход О OiOiO Рис. 3.16. Конструкция ПЗФ на ДР, помещенных в коаксиальную линию передачи частоте или полосу режекции Главным принципом построения щих на отражении энергии, является обязательное отсутствие связи между звеньями и наличие связи этих звеньев (резонаторов) с полем волны, распространяющейся в линии передачи. Поэтому ДР разносят вдоль волновода на расстояние, примерно равное ЗЛ/4, или изолируют резонаторы друг от друга (рис. 3.16). ПЗФ такого типа с пятью ДР из керамики ТБНС (8д = 80) имеет следующие характеристики: полоса заграждения по уровню 60 дБ 3770 .3800 МГц, затухание в полосах пропускания ниже 3560 МГц и между частотами 4100 и 4400 МГц не более 0,4 дБ. Можно располагать несколько резонаторов (два или три) в одной
  Рис. 3.17. Конструкция ПЗФ: а - три ДР, помещенные в одной плоскости прямоугольного волновода; б - два ДР в одной плоскости полосковой линии; в - два ДР в коаксиальной линии передачи
плоскости волновода. В волноводном ПЗФ (рис. 3.17, а) резонаторы расположены так, что поле второго ДР 2 ортогонально полям / и 5 ДР и поэтому не связано с ними. А поля / и 5 ДР между собой находятся в противофазе. По этой же причине (противофазность полей) резонаторы / и 5 связаны с полосковой (коаксиальной) линией передачи 2 в ПЗФ (рис. 3.17, и б) и не связаны между собой. Представляют интерес конструкции ПЗФ на прямоугольном волноводе, в котором резонаторы расположены в областях круговой поляризации СВЧ магнитного поля. Ориентация двух цилиндрических ДР, расположенных в одном поперечном сечении волновода (рис. 3.18, а) соответствует связи отдельно по поперечной и продольной составляющим СВЧ магнитного поля. Это позволяет улучшить крутизну скатов АЧХ. Если же в область круговой поляризации магнитного поля поместить ДР в форме шара, куба или крестообразного резонатора (рис. 3.18, б, в, г) так, чтобы в них два ортогонально поляризованных вырожденных по частоте и не связанных между собой колебания возбуждались продольной и поперечной составляющими магнитного поля основной Яю волны прямоугольного волновода, то режекция, вносимая таким резонатором, экви- S в г Рис. 3.18. Размещение ДР в волноводах: а - два цилиндрических ДР в одной плоскости; б, в. г - сферический, кубический, крестообразный резонаторы в области круговой поляризации поля прямоугольного волновода 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 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||