Электромагнитно связанные линии передачи и их применение в антенных системах, страница 12

Для экспериментальных исследований была выполнена полосковая конструкция ОНФ с относительной полосой пропускания . В качестве диэлектрика использовались отечественные листовые фольгированные материалы Ф3-МФ2 толщиной 0.27 мм и ФАФ-4 толщиной 3 мм. Выбор толщины диэлектрика обусловлен необходимостью конструктивного сопряжения с выходным каскадом усилителя мощности транзисторного радиопередатчика, полезный сигнал которого должен быть отфильтрован.

Рис. 2.14

Полосковые линии формируются стандартными технологическими приемами [24, 41] на сторонах двух заготовок   и  из диэлектрика Ф3-МФ2. При этом коль-цевой резонатор формируется на одной из сторон заготовки , с обратной стороны которой выпол-няются подводящие линии шириной , плавно переходящие в соответствии с требованиями хорошего согласования [41] в первичную А и вторичную Б линии передачи шириной , полностью экранирующие соответствующие стороны резонатора от корпуса в одной плоскости: снизу или сверху (рис. 2.15). Вторая экранирующая плоскость упомянутых линий передачи А и Б формируется аналогично заготовке  на заготовке , с обратной стороны которой фольга полностью удаляется. Требуемая эквипотенциальность плоскостей линий передачи А и Б на заготовках  и  после соответствующего их совмещения по базовым выборкам на противоположных сторонах обеспечивается пайкой через сквозные металлизированные отверстия, число которых в общем случае зависит от продольных размеров линий А и Б и выбирается по рекомендациям работ [24, 41].

После совмещения заготовок ,  и пайки всех отверстий получившаяся сборочная единица размещается между двумя слоями диэлектрика ФАФ-4 толщиной 6 мм, каждый из которых набран из двух листов толщиной 3 мм с полностью удаленной фольгой. Весь «сэндвич» помещается в металлический корпус с коаксиально-полосковыми переходами Э2-116/1 и Э2-116/2,

Рис. 2.15

в результате чего формируется четырехслойная металло-диэлект-рическая полосковая структура, поперечное сечение которой показано на рис. 2.16. В итоге, если пренебречь толщиной фольги (15…25 мкм), многослойная структура проектируемого НФ характеризуется следующими размерами слоев:  = 0.54 мм, 

Рис. 2.16

Теперь можно перейти к расчету ширины полосковых проводников структуры. Согласно рис. 2.14 в проектируемом фильтре с    должны быть обеспечены при  Ом следующие волновые сопротивления фрагментов:  Ом,  Ом. Ширина  внутренней полосковой линии рассчитывается по материалам работ [9, 24] исходя из величины   Ом в среде с  при расстоянии между экранирующими проводниками  мм и составляет:  мм. Аналогично находится ширина  боковых неэкранированных сторон резонатора при расстоянии между заземленными пластинами   мм и  Ом, давая результат  мм. Ширина  «двойного» полоскового проводника первичной А и вторичной Б линий, образованного двумя эквипотенциальными за счет пайки сквозных металлизированных отверстий полосками, определяется из условия, что структура силовых линий электромагнитного поля проводников А и Б при малой толщине слоев диэлектрика Ф3-МФ2 () весьма близка к структуре поля сплошного прямоугольного проводника (стержня) толщиной  и шириной  в среде с  и  мм. В результате искомое значение , найденное по тем же справочникам [9, 24], составит 3.32 мм. И, наконец, ширина    подводящих 50-омных линий, рассчитанная при пренебрежимо малой толщине фольги, будет равна 10.35 мм.

Результаты измерений частотных характеристик разработанного НФ на панорамном измерителе Р4-37 при   МГц показали, что исследуемые амплитудно-частотные характеристики трактов 12 (34) и 13 по (24) по форме близки к расчетным, изображенным на рис. 2.13. Диссипативные потери в проводниках и диэлектрике конструкции фильтра не превышали 0.4 дБ. Развязка диагональных плеч 1 и 4 (2 и 3) была не хуже 20 дБ, а входной коэффициент стоячей волны  не превышал 1.4 во всем диапазоне измерений.

Вследствие симметрии фильтра относительно обеих осей – вертикальной и горизонтальной – он обладает квадратурными свойствами  во всем диапазоне частот. Определенное тем же измерителем наибольшее отклонение фазо-частотных характеристик от квадратурности составило .