Двосмугові фільтри на діелектричних резонаторах з вищими типами коливань

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorПідгурська, Тетяна Вікторівна
dc.contributor.degreedepartmentтелекомунікаційних системuk
dc.contributor.degreefacultyІнститут телекомунікаційних системuk
dc.contributor.degreegrantorНаціональний технічний університет України "Київський політехнічний інститут"uk
dc.date.accessioned2016-04-13T08:16:31Z
dc.date.available2016-04-13T08:16:31Z
dc.date.issued2016
dc.description.abstractenThe actual problem of dual-band filters composing on dielectric resonators with higher order modes has been studied that includes the development of both mathematical models and novel constructions that provide the required electrical parameters with the minimal quantity of coupling elements. The following have been proposed:using the higher order operating modes with higher quality factor together with the lower oder modes for constructing the dual-band band-pass filter; the dual-band filter design method based on rectangular DRs the distinguishing features of which is based on the application of elongated shapes of DR with operating TE11δ, TE12δ modes enabling to achieve approximately equal coupling coefficients in both operating bandwidths; the simplified method for coupling coefficients calculation based on magnetic field strength; the analytical expressions have been obtained for mutual coupling coefficients calculation between the resonators; the mathematical models of dual-band multiresonator filters operating in "dipole" and "quadrupole" modes of rectangular DR; the novel structures of dual-band multiresonator filters have been proposed that have minimal quantity of coupling elements.uk
dc.description.abstractruВ работе исследована актуальная задача проектирования двухполосных фильтров на диэлектрических резонаторах с высшими типами колебаний, которая заключается в разработке математических моделей и новых конструкций, обеспечивающих необходимые электрические параметры при минимальном количестве элементов связи. Предложено использование высших квадрупольных типов колебаний, TE12δ, с более высокой добротностью вместе с низшими «дипольными», TE11δ, для построения двухполосных полосно-пропускающих фильтров. Получено, что указанный высший тип колебания имеет большую ненагруженную добротность благодаря большей концентрации электромагнитного поля внутри ДР, имеющий вид двух близко расположенных магнитных диполей в противофазе. Показано, что поле собственного колебания TE12δ уменьшается быстрее при удалении от поверхности резонатора, а добротность его повышается по сравнению с TE11δ колебанием. Найдено условие, при котором обеспечивается максимальное частотное разнесение к ближайшему паразитному колебанию, а именно в области вытянутых форм прямоугольных резонаторов: a0=b0≈0,5L0. При этом использование указанных типов колебаний позволяет избежать существенного усложнения форм ДР, введения большого количества элементов связи. Предложен способ построения двухполосных фильтров, который отличается тем, что требует обеспечения примерно одинаковой зависимости соответствующих коэффициентов связи от параметров конструкции одновременно для обеих рабочих типов колебаний ДР и позволяет анализировать конструкции, основываясь на данных коэффициентов связи ДР. Показано, что выбранная конструкция вместе с использованием удлиненных форм ДР с рабочими колебаниями TE11δ и TE12δ позволяет обеспечить примерно одинаковые соответствующие коэффициенты связи в обоих полосах пропускания. Исследование коэффициентов связи состояло из трех этапов: на основе использования моделей рассеяния ЭМВ от ДР; на основе упрощенной методики, где коэффициенты связи являются функциями напряженности магнитного поля в центре ДР; на основании МКЭ и конформного отображения. Получены аналитические выражения для расчета коэффициента взаимной связи между ДР k12 на основе разложения колебаний прямоугольного ДР по нераспространяющимся волнам прямоугольного волновода. Показано, что точность расчета коэффициентов связи определяется точностью расчета волновых чисел ДР. Найдены оптимальные размеры конструкций, а также оптимальные расстояния между ДР и между ДР и линией связи, которые являются приемлемыми для построения двухполосных фильтров. Найденные значения коэффициентов связи являются приблизительно равными для обоих резонансов, что позволяет использовать их для построения фильтра с двумя рабочими полосами. Разработаны математические модели многорезонаторных двухполосных фильтров, адекватность которых подтверждена численным расчетом, а также экспериментально на примере фильтра с двумя резонаторами. Впервые исследованы ФЧХ фильтра, на основе полученных математических моделей, которые сравниваются с характеристиками на основе МКЭ. По сравнению с расчетом методом конечных элементов, параметры матрицы рассеяния на основе аналитической модели демонстрируют допустимое отличие, которое объясняется тем, что аналитическая модель не учитывает явления нерезонансного прохождения. При синтезе двухполосного фильтра на двух ДР посчитаны частоты собственных колебаний тремя способами: на основании решения характеристического уравнения для одиночного ДР, МКЭ и экспериментально. Показано, что на основании МКЭ полученная погрешность составляет менее 1% по сравнению с экспериментом, в то время как погрешность аналитического решения является существенной, около 17%.uk
dc.description.abstractukУ роботі досліджена актуальна задача проектування двосмугових фільтрів на діелектричних резонаторах з вищими типами коливань, що полягає в розробці математичних моделей та нових конструкцій, що забезпечують необхідні електричні параметри за мінімальної кількості елементів зв’язку. Запропоновано використання вищого робочого типу коливання ДР з більш високою добротністю разом із нижчим для побудови двосмугового фільтра; спосіб побудови двосмугових фільтрів на прямокутних ДР, який відрізняється тим, що за рахунок використання видовжених форм ДР з робочими коливаннями TE11δ та TE12δ дозволяє забезпечити приблизно однакові коефіцієнти зв’язку в обох робочих смугах пропускання; спрощений спосіб розрахунку коефіцієнтів зв’язку ДР на основі напруженості магнітного поля; отримано нові аналітичні вирази для розрахунку коефіцієнта взаємного зв'язку між резонаторами; розроблені математичні моделі двосмугових багаторезонаторних фільтрів на «дипольному» та «квадрупольному» типах коливань прямокутних ДР; запропоновано нові конструкції двосмугових багаторезонаторних фільтрів, які відрізняються тим, що мають мінімальну кількість елементів зв'язку.uk
dc.format.page24 с.uk
dc.identifier.citationПідгурська Т. В. Двосмугові фільтри на діелектричних резонаторах з вищими типами коливань : автореф. дис. ... канд. техн. наук. : 05.12.13 – радіотехнічні пристрої та засоби телекомунікацій / Тетяна Василівна Підгурська. - Київ, 2016. - 24 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/15380
dc.language.isoukuk
dc.publisherНТУУ "КПІ"uk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.status.pubpublisheduk
dc.subjectпрямокутний діелектричний резонаторuk
dc.subjectдвосмуговий смуго-пропускаючий фільтрuk
dc.subjectкоаксіальна лінія зв’язкуuk
dc.subjectвищий тип коливанняuk
dc.subjectдобротністьuk
dc.subjectамплітудно-частотна характеристикаuk
dc.subjectфазочастотна характеристикаuk
dc.subjectпрямоугольный диэлектрический резонаторuk
dc.subjectдвухполосный полосно-пропускающий фильтрuk
dc.subjectкоаксиальная линия связиuk
dc.subjectвысший тип колебанияuk
dc.subjectдобротностьuk
dc.subjectамплитудно-частотная характеристикаuk
dc.subjectфазочастотная характеристикаuk
dc.subjectrectangular dielectric resonatoruk
dc.subjectdual-band bandpass filteruk
dc.subjectcoaxial transmission lineuk
dc.subjectthe higher order modeuk
dc.subjectthe quality factoruk
dc.subjectamplitude-frequency responseuk
dc.subjectphase-frequency responseuk
dc.subject.udc621.391:621.372(043.3)uk
dc.titleДвосмугові фільтри на діелектричних резонаторах з вищими типами коливаньuk
dc.typeThesisuk
thesis.degree.levelcandidateuk
thesis.degree.nameкандидат технічних наукuk
thesis.degree.speciality05.12.13 – радіотехнічні пристрої та засоби телекомунікаційuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Pidhurska_aref.pdf
Розмір:
1.48 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
1.7 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (ТС)
Автореферати (вільний доступ)