Мініатюрний резонатор на основі відрізка лінії передачі
DOI:
https://doi.org/10.64915/RADAP.2025.102.51-57Ключові слова:
мікрохвильовий резонатор, резонатор Фабрі-Перо, лінія передачі, відрізок лінії передачіАнотація
Резонатори широко застосовують у різних технічних галузях. Значну актуальність має мініатюризація та поліпшення електричних параметрів резонаторів, що визначають параметри пристроїв на їхній основі. Мікрохвильовий резонатор на основі відрізка лінії передачі фактично є аналогом оптичного резонатора Фабрі-Перо завдовжки λ0/2, де λ0 — резонансна довжина хвилі. Для значного зменшення резонатора в представленій статті запропоновано такі рішення: 1) відбивачем резонатора є послідовний контур; 2) відрізок чвертьхвильовий на резонансній частоті контура; 3) контур утворено квазізосередженою індуктивністю й зосередженою ємністю. Опір відбивача-контура помітно менший, ніж відомого відбивача з режекцією — розімкненого шлейфа, що розширює смугу подавлення. Найширшу смугу подавлення забезпечує відбивач-контур, утворений квазізосередженою індуктивністю на основі короткого відрізка лінії передачі й зосередженою ємністю. Використання мініатюрних зосереджених конденсаторів відносно великої ємності дає змогу досягти значної мініатюризації резонатора з відбивачами-контурами. Наведено амплітудно-частотні характеристики варіантів запропонованого резонатора і для порівняння — відомого. За заданої ємності відбивача запропонований резонатор утричі коротший та має ширшу смугу подавлення. Довжини двох варіантів резонатора складають λ0/11 і λ0/19 проти традиційної півхвильової довжини. Відношення паразитної і основної резонансних частот дорівнює 5,3 і 9,1 проти 2 для півхвильового резонатора. Отримані формули для резонансної частоти й добротності резонатора дають змогу встановити взаємозв’язок електричних і конструктивних параметрів і попередньо визначити необхідні конструктивні параметри за заданими електричними.
Посилання
References
1. Velha P. (2024). Integrated Fabry–Perot Cavities: A Quantum Leap in Technology. MDPI Encyclopedia, Vol. 4, Iss. 2, pp. 622–629. DOI: 10.3390/encyclopedia4020039.
2. Cho Y.-H. and Park C. (2025). Dual-Band Absorptive Bandpass Filters Using a Dual-Behavior Matching Section. IEEE Access, Vol. 13, pp. 1–6. DOI: 10.1109/ACCESS.2025.3561755.
3. He, Y.-Q., Lin J.-Y., Yu X. and Wong S.-W. (2023). Input-Absorptive Quasi-Elliptic-Type Cavity Bandpass Filter Design. 53rd European Microwave Conference (EuMC), pp. 211-214, DOI: 10.23919/EuMC58039.2023.10290271.
4. Wu Z., Shi G., Lu X., Liang R., Wen X., Wang J. et al. (2021). A W-band air-filled coaxial bandpass filter employing micrometal additive manufacturing technology. International Journal of RF and Microwave Computer-Aided Engineering, Vol. 31, Iss. 1, e22768. DOI: 10.1002/mmce.22768.
5. Liu H., Wu Y. and Ma K. (2024). Design of Bandpass Filter Based on Dual-Behavior Substrate Integrated Coaxial Line Resonators. IEEE International Conference on Computational Electromagnetics (ICCEM), pp. 1-3, DOI: 10.1109/ICCEM60619.2024.10559049.
6. Raguénès C., Fourn E., Quendo C., Allanic R. and Le Berre D. (2022). Application of chalcogenide glass to DBR filter reconfiguration. Journées Nationales Microondes, Limoges, France. (hal-03986677).
7. Liang R., Guo C., Shi G., Wang Z., Yang Q., Feng L., Li Y. and Zhang A. (2023). A W-Band Bandpass Filter With Dual Behavior Resonators Fabricated by Additive Manufacturing. IEEE Microwave and Wireless Technology Letters, Vol. 33, Iss. 11, pp. 1521–1524. DOI: 10.1109/lmwt.2023.3286574.
8. Makimoto M. and Yamashita S. (2001). Microwave Resonators and Filters for Wireless Communication: Theory, Design and Application. Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag, 162 p. DOI: 10.1007/978-3-662-04325-7.
9. Huang C.-P. and Chan C.-T. (2014). Deep subwavelength Fabry-Perot resonances. EPJ Applied Metamaterials, Vol. 1, Iss. 2, pp. 1–16. DOI: 10.1051/epjam/2014003.
10. Chen T., Li W. and Yu D. (2022). Broadband and deep subwavelength acoustic antenna based on Fabry-Perot-like acoustic grating resonators. Measurement, Vol. 194, 111014. DOI: 10.1016/j.measurement.2022.111014.
11. Awang Z. (2014). Microwave Systems Design. Springer Singapore, 313 p. DOI: 10.1007/978-981-4451-24-6.
12. Verma A. K. (2021). Introduction To Modern Planar Transmission Lines: Physical, Analytical, and Circuit Models Approach. Wiley-IEEE Press, 944 p. DOI: 10.1002/9781119632443.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Є. А. Нелін
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у нашому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована нашим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у нашому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення рукопису роботи авторами в мережі Інтернет (наприклад, на arXiv.org або на особистих веб-сайтах). Причому рукописи статей можуть бути розміщенні у відкритих архівах як до подання рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання. Це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії, позитивно позначається на оперативності ознайомлення наукової спільноти з результатами Ваших досліджень і як наслідок на динаміці цитування вже опублікованої у журналі роботи. Детальніше про це: The Effect of Open Access.
