Разработан полосно-пропускающий фильтр с уникальными характеристиками для телекоммуникационных систем — Naked Science
30.07.2019
СФУ

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.

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

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).

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сибирский федеральный университет — высшее учебное заведение, расположенное в Красноярске. Первый в России федеральный университет. Крупный научно-исследовательский и образовательный центр в России. Крупнейший университет восточной части России.
11 часов назад
Илья Ведмеденко

По словам космонавта Олега Новицкого, на новом российском модуле «Наука» незапланированно включились двигатели.

Позавчера, 14:06
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

3 часа назад
Мария Азарова

Лечение грызунов с ожирением тимусным стромальным лимфопоэтином привело к значительной потере висцерального жира и снижению веса более чем на 40% всего за четыре недели — без диет или повышенных физических нагрузок.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: