Разработан полосно-пропускающий фильтр с уникальными характеристиками для телекоммуникационных систем

СФУ совместно с коллегами предложил новую конструкцию многомодового полоскового резонатора, что позволит создавать востребованные телекоммуникационными системами миниатюрные полосно-пропускающие фильтры с уникальными частотно-селективными свойствами.

1 659

Выбор редакции

Исследователи из Сибирского федерального университета и Института физики СО РАН имени Л. В. Киренского предложили новую конструкцию многомодового полоскового резонатора. Применение таких резонаторов позволяет создавать востребованные современными телекоммуникационными системами миниатюрные полосно-пропускающие фильтры с уникальными частотно-селективными свойствами.

 

Основные результаты исследования опубликованы в высокорейтинговом научном журнале Technical Physics Letters.

 

Бурное развитие и широкое распространение телекоммуникационных систем, систем радиолокации, радионавигации и специальной радиоаппаратуры наряду с наличием естественных источников радиоизлучения привело к существенному ухудшению электромагнитной обстановки в окружающем нас пространстве.

 

Каждое радиоустройство работает в своем диапазоне частот, одновременно создавая радиопомехи для «коллег». Чтобы ослабить уровень помех, можно использовать устройства, которые будут проводить частотную фильтрацию этого «шума». Такие устройства, называемые частотно-селективными  или фильтрами, — используются в радиопередающих устройствах, чтобы ослабить излучаемые ими сигналы вне основной полосы частот. В приемных же устройствах они используются в качестве преселекторов, ослабляющих уровень помех, поступающих от антенны.

 

Таким образом, радиотехнические фильтры предназначены для выделения электромагнитных колебаний, лежащих в определенных диапазонах частот. Полосы частот, в которых затухание сигнала на выходе фильтра невелико, это полосы пропускания (прозрачности). Остальные области частот полосы заграждения (подавления).

 

Разработан полосно-пропускающий фильтр с уникальными характеристиками для телекоммуникационных систем

Фотография четырехрезонаторного полоскового фильтра без верхнего экрана / ©Пресс-служба СФУ

 

Сегодня фильтры повсеместно используются в электронной технике и имеют разнообразные конструкции: широко применяются фильтры на сосредоточенных элементах катушках индуктивности и конденсаторах; пьезоэлектрические и магнитострикционные фильтры; фильтры на поверхностных акустических волнах.

 

Однако в диапазоне СВЧ наиболее востребованы фильтры, основу которых составляют взаимодействующие электродинамические резонаторы. Среди большого разнообразия электродинамических резонаторов особое положение занимают полосковые. Они состоят из полосковых проводников, расположенных, как правило, на диэлектрических подложках.

 

Полосковые резонаторы характеризуются высокой надежностью, миниатюрностью, низкой стоимостью, а главное высокой технологичностью, что позволяет изготавливать их с применением современной планарной технологии интегральных схем.

 

«В нашей работе предложена новая конструкция миниатюрного полоскового резонатора на подложке с двухсторонним рисунком полосковых проводников. Благодаря тому, что в резонаторе используются в качестве рабочих несколько мод колебаний, нам удалось не только уменьшить размеры полосно-пропускающих фильтров на основе таких резонаторов, но и значительно улучшить их селективные свойства.

 

Разработанная коллективом конструкция фильтра демонстрирует уникальную крутизну склонов полосы пропускания и сверхширокую высокочастотную полосу заграждения, которая по уровню −100 дБ (затухание мощности помех составляет десять порядков) простирается до частоты, в пять раз превышающей центральную частоту полосы пропускания.

 

Фактически это означает лучшую, чем у известных мировых аналогов, селективность. И это позволяет нам повысить защищенность от помех, улучшить качество и дальность передачи информации, например, в системах сотовой и спутниковой связи, радиолокации и радионавигации», сообщил профессор кафедры радиотехники СФУ Алексей Сержантов.

 

Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации.

Naked Science Facebook VK Twitter
СФУ
16Статей
Сибирский федеральный университет (СФУ) – крупнейший университет восточной части России. Состоит из 21 профильного института и 3 филиалов. Выполняет широкий спектр уникальных научных исследований в области биотехнологий, новых материалов, металлургии и горного дела, нанотехнологий, архитектуры и дизайна, космических и информационных технологий, математики, геномики, медицины и по многим другим направлениям. В университете действуют ведущие научные школы РФ, поддержанные грантами Президента РФ: «Дендроклиматический и дендроэкологический мониторинг лесов Северной Евразии» (руководитель – академик РАН Евгений Ваганов), «Экологическая биофизика» (руководитель – академик Иосиф Гительзон). А также научная школа профессора Августа Циха «Интегральные методы в комплексном анализе и алгебраической геометрии» и научная школа профессора Георгия Шайдурова «Радионавигационные и радиолокационные системы и устройства».
1 659
Комментарии
5 ч
Просто в "большую войну" с Россией амеры всерьез не...
6 ч
Ну если начать копать, то под любым сложным чувством,...
7 ч
Где Вы сейчас видите "истинных" патриотов? После того...

Колумнисты

Физтех
147Статей
Сколтех
63Статьи
Discovery Channel
40Статей
ТюмГУ
35Статей
СФУ
16Статей
Комментарии

Быстрый вход

Или авторизуйтесь с помощью:

на сайте, чтобы оставить комментарий.
Вы сообщаете об ошибке в следующем тексте:
Нажмите Отправить ошибку