Исследователи Сибирского федерального университета и Института физики Сибирского отделения РАН им. Л. В. Киренского предложили новую конструкцию многомодового полоскового резонатора.

Применение подобных резонаторов позволяет создавать востребованные современными телекоммуникационными системами миниатюрные полосно-пропускающие фильтры с уникальными частотно-селективными свойствами.

Бурное развитие и широкое распространение телекоммуникационных систем, систем радиолокации, радионавигации и специальной радиоаппаратуры, наряду с наличием естественных источников радиоизлучения, привели 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 устройствами 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 из фильтра невелико,— это полосы пропускания (прозрачности). Остальные области частот — это 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 резонаторы. Они состоят из полосковых проводников, расположенных, как правило, на диэлектрических подложках. Полосковые резонаторы характеризуются высокой надежностью, миниатюрностью, низкой стоимостью, а самое 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. 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, увеличить качество и дальность передачи информации, например, в системах сотовой и спутниковой связи, радиолокации и радионавигации»,— сообщил профессор кафедры радиотехники СФУ Алексей Сержантов.

Источники

Как заглушить ненужный сигнал
Коммерсантъ (kommersant.ru/nauka), 12/08/2019
Разработан фильтр с уникальной крутизной склонов для подавления радиопомех
Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук (ksc.krasn.ru), 14/08/2019

Похожие новости

  • 05/03/2019

    Доцент СФУ выявила перспективность использования природного графита

    ​Доцент кафедры инженерного бакалавриата CDIO Института цветных металлов и материаловедения СФУ Татьяна Гильманшина в сотрудничестве со специалистами АО «Красноярскграфит» и Чувашского государственного университета (Чебоксары) провели ряд исследований, которые направлены на разработку новых противопригарных покрытий на основе природных и активированных графитов.
    389
  • 24/04/2018

    Как сделать жилье более доступным и экологичным?

    ​​Дом - это что-то теплое, уютное и, на первый взгляд - очень консервативное. Но на самом деле и строительство попевает за техническим прогрессом. Как сделать жилье более доступным, дешевым, экологичным? Мы создали краткий обзор тенденций и технологий будущего, которые появляются уже сейчас.
    1166
  • 29/05/2018

    Красноярские ученые создали новые сверхтонкие ферромагнитные наноматериалы

    Ученые Сибирского федерального университета (СФУ) исследовали свойства двух различ-ных двумерных модификаций нитрида ванадия. Эти материалы найдут применение в со-здании спинтронных устройств нового поколения.
    530
  • 16/05/2017

    Ученые СФУ разработали наиболее эффективный материал для аккумулирования водорода

    Красноярские ученые получили новый материал для хранения водорода, сообщила пресс-служба Сибирского федерального университета (СФУ). Материал на основе гидрида магния может хранить массу водорода, составляющую около 7% его собственной массы, и это рекордное значение емкости для всех аналогичных материалов.
    1266
  • 30/11/2018

    Энергоэкономные технологии для науки и промышленности

    ​В Институте физики им. Л. В. Киренского (ФИЦ КНЦ) СО РАН учёные разработали энергосберегающую технологию получения разнообразных редких кристаллов. Многие полезные для промышленности и научных исследований кристаллы растут из оксидов, которые плавятся при очень высоких температурах (в природе - путём кристаллизации в расплавленной магме).
    635
  • 24/06/2019

    В Сибири работают над электроникой будущего

    ​Ученые Сибирского федерального университета (СФУ) и Института физики имени Л.В. Киренского СО РАН создали самоорганизующийся шаблон из кремнезёма для прозрачных электродов на гибкой подложке, эффективный при разработке современных гибких дисплеев и светодиодов.
    374
  • 16/10/2018

    Красноярские физики исследовали сверхбыстрый распад молекулы воды

    ​Ученые из Сибирского федерального университета (СФУ) совместно с коллегами из Швеции описали распад молекулы воды при воздействии на нее рентгеновского излучения. Полученные данные в дальнейшем можно использовать для создания материалов с заданными свойствами, сообщила пресс-служба СФУ.
    615
  • 16/04/2019

    Рентген помог российским физикам уточнить структуру воды

    ​Международный коллектив ученых точно измерил силу водородных связей между молекулами воды и опроверг популярную сегодня теорию о том, как устроена эта необычная жидкость. Новое теоретическое описание структуры воды было представлено в журнале Nature Communications.
    443
  • 13/04/2018

    Дилатометр измерит деформации космических материалов в вакууме

    Ученые из Института физики им. Л.В. Киренского Федерального исследовательского центра Красноярский научный центр СО РАН (ФИЦ КНЦ СО РАН) разработали измерительную ячейку для исследования свойств материалов при температурах близких к абсолютному нулю.
    799
  • 14/12/2017

    Ученые СФУ установили, что у Марса не было шанса стать обитаемым

    ​Профессор Сибирского федерального университета (СФУ) Николай Еркаев и его зарубежные коллеги из Австрии и Германии считают, что на Марсе никогда не было жизни и возникнуть она там не могла.К такому выводу они пришли, построив модель формирования планет, обладающих сравнительно небольшой массой.
    665