Смуго-пропускні фільтри з 2N+1 нулями передачі на реальних частотах

Автор(и)

  • Сергій Миколайович Літвінцев Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського", Київ, Україна http://orcid.org/0000-0002-6171-0036
  • Олександр Віталійович Захаров Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського", Київ, Україна https://orcid.org/0000-0002-1222-1623

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347023100035

Ключові слова:

смуго-пропускний фільтр, змішаний зв’язок, частотна характеристика, резонансна частота, нуль передачі

Анотація

В статті розглянуто смуго-пропускний фільтр N-го порядку (СПФ), який має змішані зв’язки між усіма сусідніми резонаторами, а також між кінцевими резонаторами та навантаженнями. Така комбінація зв’язків забезпечує (2N + 1) нулів передачі (НП) на реальних частотах. До існуючих (N + 1) НП, створених змішаними зв’язками, додається ще N НП, які сформовані резонаторами зі спеціальними властивостями. Кожен такий резонатор є λ/4-резонатором, в якому точка підключення розташована відносно близько до короткозамкненого кінця. При такому зв’язку вхiдна провiднiсть резонатора Y(jω) має полюс ωp, який розташований праворуч і на невеликій відстані від основної резонансної частоти ω0. Цей полюс ωp функції Y(jω) призводить до появи правого НП у СПФ. Якщо використати N резонаторів з різними точками підключення, то на характеристиці СПФ з’явиться N додаткових НП. Приведена конструкція такого СПФ. Представлено виміряні та змодельовані частотні характеристики СПФ другого порядку з п’ятьма НП.

Посилання

G. L. Matthaei, L. Young, E. M. T. Jones, Microwave Filters, Impedance-Matching Networks, and Coupling Structures. New York: Artech House Books, 1980.

J.-S. Hong, Microstrip Filters for RF/Microwave Applications, 2nd ed. New Jersey: Wiley, 2011, doi: https://doi.org/10.1002/9780470937297.

X. Wu, Y. Cao, B. Yuan, Y. Qi, G. Wang, “Bandpass filters using single and cascaded novel triple-mode ceramic monoblocks,” IEEE Trans. Components, Packag. Manuf. Technol., vol. 13, no. 7, pp. 965–977, 2023, doi: https://doi.org/10.1109/TCPMT.2023.3296108.

Y. Wu, K. Ma, “Design of multiband bandpass inline topology filters using compact multicoupled line structures,” IEEE Trans. Components, Packag. Manuf. Technol., vol. 13, no. 3, pp. 382–390, 2023, doi: https://doi.org/10.1109/TCPMT.2023.3256977.

A. V. Zakharov, S. M. Litvintsev, “Coupling matrix modification for bandpass filters with through-type resonators and simple couplings,” IEEE Trans. Circuits Syst. II Express Briefs, pp. 1–1, 2023, doi: https://doi.org/10.1109/TCSII.2023.3337439.

A. V. Zakharov, S. M. Litvintsev, “Lumped-distributed resonators providing N or 2N transmission zeros at real frequencies in bandpass filters without cross and mixed couplings,” IEEE Trans. Microw. Theory Tech., pp. 1–10, 2023, doi: https://doi.org/10.1109/TMTT.2023.3332260.

R. M. Kurzrok, “General three-resonator filters in waveguide,” IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 14, no. 1, pp. 46–47, 1966, doi: https://doi.org/10.1109/TMTT.1966.1126154.

R. M. Kurzrok, “General four-resonator filters at microwave frequencies,” IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. MTT-14, no. 6, pp. 295–296, 1966, doi: https://doi.org/10.1109/TMTT.1966.1126254.

A. Atia, A. Williams, R. Newcomb, “Narrow-band multiple-coupled cavity synthesis,” IEEE Trans. Circuits Syst., vol. 21, no. 5, pp. 649–655, 1974, doi: https://doi.org/10.1109/TCS.1974.1083913.

R. J. Cameron, C. M. Kudsia, R. R. Mansour, Microwave Filters for Communication Systems, 2nd ed. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, Inc., 2018, doi: https://doi.org/10.1002/9781119292371.

R. A. Johnson, Mechanical Filters in Electronics. John Wiley & Sons, 1983, uri: https://www.amazon.com/Mechanical-Filters-Electronics-Wiley-filters/dp/0471089192.

K. Ma, J.-G. Ma, K. S. Yeo, M. A. Do, “A compact size coupling controllable filter with separate electric and magnetic coupling paths,” IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 54, no. 3, pp. 1113–1119, 2006, doi: https://doi.org/10.1109/TMTT.2005.864118.

A. Zakharov, “Transmission zeros of trisection and quadruplet bandpass filters with mixed cross coupling,” IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 69, no. 1, pp. 89–100, 2021, doi: https://doi.org/10.1109/TMTT.2020.3034663.

S. Amari, M. Bekheit, F. Seyfert, “Notes on bandpass filters whose inter-resonator coupling coefficients are linear functions of frequency,” in 2008 IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest, 2008, pp. 1207–1210, doi: https://doi.org/10.1109/MWSYM.2008.4633275.

L. Szydlowski, N. Leszczynska, M. Mrozowski, “Generalized Chebyshev bandpass filters with frequency-dependent couplings based on stubs,” IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 61, no. 10, pp. 3601–3612, 2013, doi: https://doi.org/10.1109/TMTT.2013.2279777.

R. Levy, “New cascaded trisections with resonant cross-couplings (CTR Sections) applied to the design of optimal filters,” in IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest, 2004, vol. 2, pp. 447–450, doi: https://doi.org/10.1109/mwsym.2004.1336007.

J. J. Vague et al., “Inline combline filters of order N with up to N + 1 transmission zeros,” IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 69, no. 7, pp. 3287–3297, 2021, doi: https://doi.org/10.1109/TMTT.2021.3072370.

M. Mul, M. Jasinski, A. Lamecki, R. Gomez-Garcia, M. Mrozowski, “Inline microwave filters with N+1 transmission zeros generated by frequency-variant couplings: coupling-matrix-based synthesis and design,” IEEE Trans. Circuits Syst. II Express Briefs, vol. 69, no. 3, pp. 824–828, 2022, doi: https://doi.org/10.1109/TCSII.2021.3125460.

A. Zakharov, M. Ilchenko, “Trisection microstrip delay line filter with mixed cross-coupling,” IEEE Microw. Wirel. Components Lett., vol. 27, no. 12, pp. 1083–1085, 2017, doi: https://doi.org/10.1109/LMWC.2017.2759724.

A. Zakharov, S. Litvintsev, “Transmission zeros in bandpass filters with simple and Mixed Couplings,” IEEE Trans. Circuits Syst. I Fundam. Theory Appl., 2024, doi: https://doi.org/10.1109/TCSI.2024.3375961.

P. Zero, “Tunable Filter MAXI-POLE datasheet,” 2017. https://www.mpgdover.com/content/dam/mpg/documents/datasheets/filters/band-pass/tunable/combline/MAXI-POLE Datasheet.pdf.

Мікросмужковий СПФ другого порядку з усіма змішаними зв’язками і 5 нулями передачі

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-05-30 — Оновлено 2023-06-30

Як цитувати

Літвінцев, С. М., & Захаров, О. В. (2023). Смуго-пропускні фільтри з 2N+1 нулями передачі на реальних частотах. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 66(6), 362–368. https://doi.org/10.20535/S0021347023100035

Номер

Том 66 № 6 (2023)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка

Издатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.

Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).

Варианты доступа к статье:

1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)

В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).

2. Статья с последующим доступом по подписке

В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.

  • Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
  • Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
  • Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
  • Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
  • Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
  1. Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
  2. Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
  3. Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
  4. Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
  • Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
  • Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
  • Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
  • Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
  • Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
  • В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
  • Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
  • Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.