Новая конструкция монолитного многопроводникового полосового фильтра была разработана учеными из Красноярска. Он отличается миниатюрностью, высокой избирательностью по принимаемым сигналам и сильным подавлением помех. Исследование было опубликовано в журнале Technical Physics Letters.
Полосно-пропускающие фильтры играют важнейшую роль в современных системах передачи, приема и обработки радиосигналов. Они определяют не только качество радиоаппаратуры, но и ее размер и даже цену. Поэтому важно разработать новые конструкции серийно выпускаемых миниатюрных фильтров с высокой селективностью и низкой стоимостью. Одним из перспективных кандидатов на создание таких устройств является многопроводниковый полосовой резонатор. Однако традиционные конструкции не позволяют реализовать высокоселективные фильтры.
Группа ученых из Красноярска, включая исследователей из Красноярского научного центра СО РАН, совместно со своим промышленным партнером ОАО НПП «Радиосвязь» разработали новый монолитный полосовой фильтр микротипа. Фильтр имеет широкий зазор в полосе высоких частот. Его многопроводниковая структура полосового резонатора обеспечивает миниатюрность устройства и высокую избирательность принимаемого сигнала.
Фильтр основан на многопроводниковом полосовом резонаторе, который имеет наименьший размер среди всех электродинамических резонаторов. Каждый резонатор состоит из стопки из шести ленточных проводников, разделенных тонким диэлектрическим слоем. Как отмечают авторы, принципиальное отличие этой конструкции от известных заключается в том, что не смежные проводники соединены металлизированными цилиндрическими отверстиями. Это увеличивает разницу частот между первыми двумя резонансами во много раз. В результате улучшается шумоподавление фильтра. Все ленточные проводники в конструкции имеют ширину один миллиметр и длину около 13 мм, а общая длина резонатора составляет 15 мм. Вес устройства составляет чуть менее 2 граммов.
«Мы решили проблему улучшения частотной избирательности многопроводникового резонатора путем специального соединения нечетных проводников вблизи свободного конца многопроводникового резонатора. Новая миниатюрная монолитная конструкция полосового фильтра выполнена с использованием технологии многослойных печатных плат. Это позволяет уменьшить потери пропускной способности фильтра. Кроме того, технология позволяет с высокой точностью печатать проводники в многослойных конструкциях и одновременно изготавливать несколько устройств на больших многослойных печатных платах. Это значительно снижает стоимость фильтров при массовом производстве по сравнению с другими методами изготовления миниатюрных устройств. Хорошие характеристики разработанной конструкции фильтра позволяют использовать его в различных системах радиосвязи, радиопозиционирования, радионавигации и специальной радиоаппаратуры», — говорит Борис Беляев, доктор технических наук, профессор и заведующий лабораторией Института физики имени Киренина. Проект будет осуществляться в Карельском научном центре Сибирского отделения Российской академии наук.
