ISSN 2588-0454 · EISSN 2588-0462

Язык: ru

Статья: ОЦЕНКА ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МНОГОСЛОЙНОГО ПОЛОСКОВО-ЩЕЛЕВОГО ПЕРЕХОДА НА ОСНОВЕ АППРОКСИМАЦИИ ЕГО ЭКВИВАЛЕНТНОЙ СХЕМЫ ФИЛЬТРОМ ЧЕБЫШЕВА I РОДА (2023)

Читать

Читать онлайн

Базовым структурным элементом объемно-модульных СВЧ-устройств является многослойный полосково-щелевой переход, который обеспечивает электромагнитную связь между его слоями в широком диапазоне частот. Известна математическая модель многослойного полосково-щелевого перехода, основанная на применении схемотехнических аналогий элементов его конструкции. Однако в работах, связанных с исследованием его эквивалентной схемы, отражены только амплитудно-частотные зависимости без анализа других электродинамических параметров, таких как фазочастотные характеристики и зависимости входного сопротивления от частоты. Целью настоящей работы является оценка электродинамических параметров многослойного полосково-щелевого перехода на основе его эквивалентной схемы, аппроксимируемой фильтром Чебышева I рода, а также проведение сравнительного анализа результатов схемотехнического и электродинамического его моделирований. При этом сопоставлению результатов моделирований подлежали: 1) амплитудно-фазовые характеристики функций коэффициента отражения и коэффициента передачи; 2) изменение входного сопротивления в диапазоне частот. В результате проведенного исследования установлено, что эквивалентная схема многослойного полосково-щелевого перехода может быть аппроксимирована фильтром Чебышева I рода и по заданным возвратным/вносимым потерям в полосе пропускания и их граничным частотам позволяет определять необходимые волновые сопротивления полосковых и щелевого резонаторов, корректно отражая при этом все его электродинамические характеристики.

Ключевые фразы: многослойный полосково-щелевой переход, эквивалентная схема, фильтр чебышева i рода, s-параметры, ВХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

Автор (ы): Фомин Дмитрий Геннадьевич

Соавтор (ы): Даровских Станислав Никифорович

Журнал: URAL RADIO ENGINEERING JOURNAL

Предпросмотр статьи

Идентификаторы и классификаторы

УДК: 621.372.543.2. Пропускающие полосовые фильтры

Для цитирования:

ФОМИН Д. Г., ДАРОВСКИХ С. Н. ОЦЕНКА ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МНОГОСЛОЙНОГО ПОЛОСКОВО-ЩЕЛЕВОГО ПЕРЕХОДА НА ОСНОВЕ АППРОКСИМАЦИИ ЕГО ЭКВИВАЛЕНТНОЙ СХЕМЫ ФИЛЬТРОМ ЧЕБЫШЕВА I РОДА // URAL RADIO ENGINEERING JOURNAL. 2023. Т. 7 № 2

Текстовый фрагмент статьи

Список литературы

1. Беляев Б. А., Ходенков С. А., Галеев Р. Г., Шабанов В. Ф. Исследование микрополосковых конструкций широкополосных полосно-пропускающих фильтров. Доклады Академии наук. 2015;461(1):27-33. DOI: 10.7868/S0869565215070105 EDN: TPYBUP
2. Губский Д. С., Земляков В. В., Лонкина Д. В. Компактный полосно-пропускающий фильтр на круглом волноводе с двумя T-гребнями. Радиотехника и электроника. 2019;64(1):22-27. DOI: 10.1134/S0033849419010078 EDN: YVZMVN
3. Бальва Я. Ф., Сержантов А. М., Ходенков С. А., Иванин В. В., Шокиров В. А. Полосно-пропускающий фильтр со сверхширокой полосой заграждения и уровнем подавления помех более 100 дБ. Сибирский аэрокосмический журнал. 2013;3(49):162-166. URL: https://cyberleninka. ru/article/n/polosno-propuskayuschiy-filtr-so-sverhshirokoy-polosoyzagrazhdeniya-i-urovnem-podavleniya-pomeh-bolee-100-db (дата обращения: 24.02.2023). EDN: RFWPHN
4. Wang Y. X., Chen Y. L., Zhou W. H., Yang W. C., Zen J. Dual-Band Bandpass Filter Design Using Stub-Loaded Hairpin Resonator and Meandering Uniform Impedance Resonator. Progress in Electromagnetics Research Letters. 2021;95:147-153. DOI: 10.2528/PIERL20102102p EDN: RREJRA
5. Беляев Б. А., Ходенков С. А., Назаров Г. Г. Микрополосковый сверхширокополосный фильтр девятого порядка. В: Электронные средства и системы управления. Материалы докладов XVI Международной научно-практической конференции (18-20 ноября 2020 г.): В 2 ч. Ч. 1. Томск: В-Спектр; 2020. С. 136-138.
6. Аристархов Г. М., Звездинов Н. В. Высокоизбирательные одно- и двухрезонаторные микрополосковые фильтры. Радиотехника и электроника. 2017;62(8):819-824. DOI: 10.7868/S0033849417080034 EDN: ZCRWFX
7. Беляев Б. А., Ходенков С. А., Чурикова Т. И. Сверхширокополосный фильтр на микрополосковом многомодовом резонаторе. В: Решетневские чтения: Материалы XXIII Международной научно-практической конференции, посвященной памяти генерального конструктора ракетно-космических систем академика М. Ф. Решетнева (11-15 ноября 2019 г.): В 2 ч. Ч. 1. Красноярск: СибГУ им. М. Ф. Решетнева; 2019. С. 294-295. EDN: GVUUXQ
8. Фомин Д. Г., Дударев Н. В., Даровских С. Н., Клыгач Д. С., Вахитов М. Г. Особенности применения объемно-модульной технологии в проектировании СВЧ электронных устройств. Ural Radio Engineering Journal. 2021;5(2):91-103. DOI: 10.15826/urej.2021.5.2.001 EDN: SVKGKQ
9. Фомин Д. Г., Дударев Н. В., Даровских С. Н., Баранов В. К. Исследование объемного полосково-щелевого перехода с П-образным щелевым резонатором. Ural Radio Engineering Journal. 2020;4(3):277-292. DOI: 10.15826/urej.2020.4.3.002 EDN: OYRVAF
10. Фомин Д. Г., Дударев Н. В., Даровских С. Н. Сверхширокополосный полосно-пропускающий фильтр на основе микрополоскового перехода для обеспечения высокого уровня скрытности инфокоммуникационных систем. Вестник УрФО. Безопасность в информационной сфере. 2021;3(41):30-37. DOI: 10.14529/secur210304 EDN: WOONWM
11. Fomin D. G., Dudarev N. V., Darovskikh S. N. Scattering matrix simulation of the volumetric strip-slot transition and estimation of its frequency properties. Journal of Physics: Conference Series. 2020;1679(2):1-6. DOI: 10.1088/1742-6596/1679/2/022032 EDN: QWMKAV
12. Tao Z., Zhu J., Zuo T., Pan L., Yu Y. Broadband microstripto-microstrip vertical transition design. IEEE Microwave and Wireless Components Letters. 2016;26:660-662. DOI: 10.1109/LMWC.2016.2597234
13. Фомин Д. Г., Даровских С. Н., Дударев Н. В., Прокопов И. И., Дударев С. В. Моделирование полосно-пропускающих фильтров на основе многослойной технологии. Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. 2022;22(1):77-87. DOI: 10.14529/ctcr220106 EDN: SYVJEU
14. Pozar D. M. Microwave Engineering. 4th ed. Hoboken, NJ: J. Wiley; 2011; 736 p.
15. Carlin H. J., Kohler W. Direct synthesis of band-pass transmission line structure. IEEE Trans. Microw. Theory Techn.; 1965;13(5):283-297. DOI: 10.1109/TMTT.1965.1125992
16. Wu Q., Zhu L. Wideband Impedance Transformers on Parallel-Coupled and Multisection Microstrip Lines: Synthesis Design and Implementation. IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology. 2016;6(12):1873-1880. DOI: 10.1109/TCPMT.2016.2621055
17. Dolganina N., Ivanova E., Bilenko R., Rekachinsky A. HPC Resources of South Ural State University. In: Sokolinsky L., Zymbler M. (eds) Parallel Computational Technologies. 16th International Conference, PCT 2022, Dubna, Russia, March 29-31, 2022, Revised Selected Papers. Communications in Computer and Information Science. Springer, Cham. 2022;1618:43-55. DOI: 10.1007/978-3-031-11623-0_4

Выпуск

Т. 7 № 2 (2023)

Кол-во страниц: 114 страниц

Другие статьи выпуска

МЕХАНИЗМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДОСТОВЕРНОСТИ И НАДЕЖНОСТИ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ПО РАДИОКАНАЛУ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭСТАФЕТНОЙ ТЕХНОЛОГИИ И ИХ РЕАЛИЗАЦИЯ НА ТРАНСИВЕРАХ С МОДУЛЯЦИЕЙ LORA (2023)

Авторы: Лучинин Александр Сергеевич, Малыгин Иван Владимирович, Стариков Сергей Иванович, Чечеткин Виктор Алексеевич, Шегал Анна Айзиковна, Бельков Сергей Александрович

Статья посвящена детальному описанию алгоритмов работы системы эстафетной передачи данных по радиоканалу, обеспечивающих высокую надежность транспортировки результатов наблюдения за работой протяженных объектов на центральный пульт контроля. Особенностью системы является работа на малом уровне мощности передатчиков, экономичность по потреблению электроэнергии, обеспечивающая длительную работу без обслуживания, возможность быстрой замены вышедших из строя элементов без остановки всей системы, мобильность - быстрая установка и запуск системы. Экономичность энергопотребления и работа радиоканала с низким уровнем мощности передатчиков обеспечиваются применением трансиверов SX 1276 (LoRa). Достоверность и надежность передачи данных обеспечивается оригинальными алгоритмами, описание которых приводится в статье. В системе эстафетной передачи данных возможно использование до 255 узлов ретрансляции с установкой их на расстоянии до 4 км друг от друга. Разработаны два варианта построения системы с эстафетной передачей: система с простой эстафетной передачей и система с передачей «через одного». Второй вариант обеспечивает более надежную передачу данных и более высокую вероятность безотказной работы. При числе узлов ретрансляции, равном 50, вероятность безотказной работы простой системы составляет 0,268, а системы с передачей «через одного» - 0,985.

Сохранить в закладках

МЕТОД ПОВЫШЕНИЯ РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПО ДАЛЬНОСТИ РАДИОИМПУЛЬСНЫХ ДАТЧИКОВ СИСТЕМ БЛИЖНЕЙ РАДИОЛОКАЦИИ (2023)

Авторы: Богатырев Евгений Владимирович, Вишняков Даниил Сергеевич, Игнатков Кирилл Александрович, Носков Владислав Яковлевич

Представлено описание нового метода повышения разрешающей способности радиоимпульсных датчиков (РЛД), предназначенных для систем ближней радиолокации (СБРЛ) обнаружения и измерения параметров движения объектов локации. Суть метода состоит в том, что контролируемую область пространства с находящимися в ней целями периодически облучают зондирующими радиоимпульсами, причем во время их излучения одновременно принимают отраженные от целей радиоимпульсы и разделяют их на два квадратурных канала. Далее смешивают их с зондирующими радиоимпульсами, преобразуют перекрывающиеся по времени части этих радиоимпульсов в область низких доплеровских частот в виде двух квадратурных видеоимпульсов. Затем полученные в этих каналах квадратурные видеоимпульсы дискретизируют по амплитуде, запоминают во множестве моментов времени и подвергают цифровой обработке по предложенному алгоритму. Метод реализован в РЛД, выполненном на базе рупорно-линзовой антенны, доплеровского приемопередающего модуля с квадратурными выходами преобразованных сигналов, блока синхронизации и формирования импульсов, а также блока цифровой обработки сигналов. РЛД может найти применение в бортовых СБРЛ (например, автомобильных), предназначенных для обнаружения движущихся целей, измерения расстояния до них, а также определения скорости и направления движения. Результаты экспериментальных исследований получены на примере автодинного РЛД 8-мм диапазона, выполненного на основе генератора на планарном диоде Ганна.

Сохранить в закладках

РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ СИСТЕМЫ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ НА ОСНОВЕ ШИРОКОПОЛОСНЫХ СИГНАЛОВ ПО ОТНОШЕНИЮ К ИМПУЛЬСНЫМ И ФЛУКТУАЦИОННЫМ ПОМЕХАМ (2023)

Авторы: Михайлик Дмитрий Александрович, Малыгин Иван Владимирович

В статье разработана модель системы спутниковой связи на основе широкополосных сигналов с относительным фазовым кодированием. Используется система из четырех сигналов с двоичной фазовой манипуляцией. Спектры сигналов расширены методом прямой последовательности. Моделируется работы системы в условиях действия импульсных радиопомех и в условиях действия флуктуационных помех. Получены характеристики помехоустойчивости системы к импульсным помехам с распределением Джонсона и помехам в виде белого гауссовского шума.

Сохранить в закладках

АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ АТМОСФЕРНЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ НА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ СПУТНИКОВОГО РАДИОКАНАЛА KA-/Q-ДИАПАЗОНОВ (2023)

Авторы: Луферчик Антон Валерьевич, Луферчик Павел Валерьевич, Галеев Ринат Гайсеевич, Богатырев Евгений Владимирович

Проведен анализ затухания сигнала в спутниковом радиоканале Ka-/Q-диапазонов. Показано, что затухание сигнала при прохождении через осадки является динамической величиной, изменяющейся в диапазоне от 0 до 15,5 дБ в зависимости от интенсивности дождя, в отличие от других составляющих затухания, которые могут рассматриваться как квазистатические величины. Определены энергетические потери с учетом всех составляющих затухания для высокоэллиптической орбиты спутников, которые для максимальной интенсивности дождя составили соответственно 235 и 218 дБ для Ka- и Q-диапазонов.

Сохранить в закладках

ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК НЕСТАЦИОНАРНОСТИ ТРОПОСФЕРНОГО КАНАЛА СВЯЗИ (2023)

Авторы: Воробьев Николай Андреевич, Луферчик Павел Валерьевич, Штро Павел Викторович, Богатырев Евгений Владимирович

В статье представлены результаты экспериментальных исследований характеристик многолучевости и нестационарности тропосферного канала связи, выполненных на трассе Красноярск - Балахта протяженностью 144 км на частоте передачи радиосигналов 5 ГГц. Полученные данные измерений могут быть использованы при моделировании тропосферного канала в процессе проектирования систем тропосферной связи для оценки эффективности разрабатываемых алгоритмов, предназначенных для повышения энергетической эффективности систем тропосферной связи.

Сохранить в закладках

Издательство

Издательство: УрФУ
Регион: Россия, Екатеринбург
Почтовый адрес: 620002, Свердловская область, г. Екатеринбург, ул. Мира, д. 19
Юр. адрес: 620002, Свердловская область, г. Екатеринбург, ул. Мира, д. 19
ФИО: Кокшаров Виктор Анатольевич (Ректор)
E-mail адрес: rector@urfu.ru
Контактный телефон: +7 (343) 3754507
Сайт: https://urfu.ru/ru

Все права на тексты и товарные знаки принадлежат их законным владельцам. Подробнее...

Сайт https://scinetwork.ru (далее – сайт) работает по принципу агрегатора – собирает и структурирует информацию из публичных источников в сети Интернет, то есть передает полнотекстовую информацию о товарных знаках в том виде, в котором она содержится в открытом доступе.

Сайт и администрация сайта не используют отображаемые на сайте товарные знаки в коммерческих и рекламных целях, не декларируют своего участия в процессе их государственной регистрации, не заявляют о своих исключительных правах на товарные знаки, а также не гарантируют точность, полноту и достоверность информации.

Все права на товарные знаки принадлежат их законным владельцам!

Сайт носит исключительно информационный характер, и предоставляемые им сведения являются открытыми публичными данными.

Администрация сайта не несет ответственность за какие бы то ни было убытки, возникающие в результате доступа и использования сайта.

Спасибо, понятно.