Поліпшення параметрів резонатора на основі розімкнутого та короткозамкнутого шлейфів
Ключові слова:
резонатор, довга лінія, розімкнутий шлейф, короткозамкнутий шлейфАнотація
Розглянуто особливості частотної залежності еквівалентної ємності розімкнутого шлейфа та амплітудно-частотної характеристики (АЧХ) резонатора на основі розімкнутого та короткозамкнутого шлейфів. Частотна залежність еквівалентної ємності розімкнутого шлейфа призводить до значного її збільшення за резонансу. У результаті досягається висока добротність. Однак, такій ємності відповідає мала індуктивність і, відповідно, неприйнятно мала довжина короткозамкнутого шлейфа. Недолік традиційного резонатора ще й у низькому значенні характеристичного імпедансу шлейфів. У статті запропоновано два конструктивних рішення, що дають змогу подолати ці недоліки. Показано, що на відміну від традиційного рішення з однаковими імпедансами шлейфів, у разі різноімпедансних шлейфів (високоімпедасного розімкнутого й низькоімпедасного короткозамкнутого) короткозамкнутий шлейф помітно довший. Наведено АЧХ двох варіантів резонатора на основі різноімпедансних шлейфів. Варіанти відрізняються значеннями характеристичних імпедансів шлейфів. Значення характеристичних імпедансів шлейфів першого варіанта задовольняють межам значень для двовимірних мікросмужкових елементів, а другого варіанта — тривимірних. У другому варіанті короткозамкнутий шлейф довше й більш високе подавлення сигналів у смугах подавлення. Як порівняти з традиційним рішенням, довжина короткозамкнутого шлейфа у першому і другому варіантах більша у 2,2 і 3,2 раза відповідно. Друге з запропонованих рішень — введення в конструкцію резонатора відрізка основної лінії передачі. Показано, що у випадку високоімпедасного відрізка добротність резонатора збільшується. Наведено АЧХ резонатора з чвертьхвильовим та півхвильовим відрізками, що підвищують добротність у 3 та 4 рази, як порівняти з випадком без відрізків. Отримано формули для добротності, що дають змогу у першому наближенні вибрати необхідні значення конструктивних параметрів резонатора запропонованої конструкції. Наведено АЧХ резонатора на основі обох запропонованих рішень та виконано порівняння конструктивних параметрів запропонованого і традиційного резонаторів.
Посилання
References
Matthaei G. L., Young L. and Jones E. M. T. (1980). Design of Microwave Filters, Impedance-Matching Networks, and Coupling Structures. Norwood, Artech House, 1096 p.
Rizzi A. P. (1988). Microwave Engineering Passive Circuits. Englewood Cliffs, N. J., Prentice-Hall, 640 p.
Pozar D. M. (2011). Microwave Engineering, 4th ed. N. Y., Wiley, 752 p.
Hong J.-S. (2011). Microstrip Filters for RF/Microwave Applications, 2nd ed. N. Y., Wiley, 656 p.
Joines W. T., Palmer W. D. and Bernhard G. T. (2013). Microwave Transmission Line Circuits. Norwood, MA., Artech House, 320 p.
Hosoya K., Tanaka S., Amamiya Y., Niwa T. and Shimawaki H. (1999). A low phase-noise 18-GHz HBT oscillator utilizing a (λ/4±δ) open stubs resonator. Asia Pacific Microwave Conference. APMC'99. Microwaves Enter the 21st Century. Conference Proceedings, pp. 64-67. DOI: 10.1109/APMC.1999.828049.
Quendo C., Rius E. and Person C. (2003). Narrow bandpass filters using dual-behavior resonators. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol. 51, Iss. 3, pp. 734-743. DOI: 10.1109/TMTT.2003.808729.
Gómez-García R., Muñoz-Ferreras J.-M. and Psychogiou D. (2019). Dual-Behavior Resonator-Based Fully Reconfigurable Input Reflectionless Bandpass Filters. IEEE Microwave and Wireless Components Letters, Vol. 29, Iss. 1, pp. 35–37. DOI: 10.1109/LMWC.2018.2884151.
Zheng P., Peng Y. and Han X. (2019). Wideband Bandpass Filter with Controllable Bandwidth and High Selectivity Using Dual-Behavior Resonators and Coupled Lines. IEEE 5th International Conference on Computer and Communications (ICCC), pp. 294–297. DOI: 10.1109/ICCC47050.2019.9064429.
Yang Z., Cheng J., Wang J., Shang H., and Gao Q. (2021). A DBR Microstrip Dup-Lexer Based on Improved Microstrip Cross-Shaped Resonators. 2nd China International SAR Symposium (CISS), pp. 1–8. DOI: 10.23919/CISS51089.2021.9652311.
Wu Z., Shi G., Lu X., Liang R., Wen X., Wang J., et al. (2021). A W-band air-filled coaxial bandpass filter employing micro metal additive manufacturing technology. Int. J. RF Microw. Comput.-Aided Eng., Vol. 31, Iss. 1, e22768. DOI:10.1002/mmce.22768.
Sánchez-Soriano M. Á., Quéré Y., Saux V. Le, Marini S., Reglero M. S., Boria V. E. and Quendo C. (2019). Peak and Average Power Handling Capability of Microstrip Filters. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol. 67, Iss. 8, pp. 3436–3448. DOI: 10.1109/TMTT.2019.2919509.
Allanic R., Berre D. Le, Quendo C., Chouteau D., Grimal V., Valente D. and Billoué J. (2021). Switchable DBR Filters Using Semiconductor Distributed Doped Areas (ScDDAs). Electronics, Vol. 9, Iss. 12, 2021. DOI: 10.3390/electronics9122021.
Feng W., Shi Y., Ma X., Shen Y., Che W., Xue Q. and Wu L.-S. (2019). 28-GHz High-Selectivity Bandpass Filters with Dual-Behavior Resonators Using GaAs Technology. IEEE Transactions on Plasma Science, Vol. 47, Iss. 12, pp. 5277–5282. DOI: 10.1109/TPS.2019.2950708.
Feng W., Ma X., Shi Y., Shi S. and Che W. (2020). High-Selectivity Narrow- and Wide-band Input-Reflectionless Bandpass Filters with Intercoupled Dual-Behavior Resonators. IEEE Transactions on Plasma Science, Vol. 48, Iss. 2, pp. 446–454. DOI: 10.1109/TPS.2020.2968481.
Qian Z.-Y. and Chen J.-X. (2019). Compact bandpass filter using CMRC-based dual-behavior resonator. Int. J. RF Microw. Comput.-Aided Eng., Vol. 29, Iss. 7, e21719. DOI: 10.1002/mmce.21719.
Bidenko P. S., Nelin E. A., Nazarko A. I. and Adamenko Yu. F. (2015). Quasi-lumped reactive elements based on crystal-like discontinuities. Radioelectronics and Communications Systems, Vol. 58, Iss. 11, pp. 515–521. DOI: 10.3103/S0735272715110059.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Юрій Васильович Непочатих
Ця робота ліцензується відповідно до 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.
