Моделирование и экспериментальное исследование фильтра неотражающего типа на основе полосковой трехпроводной связанной линии

DOI: 10.21293/1818-0442-2025-28-2-55-61

Скачать текст статьи в формате PDF

Скачать JATS xml

Аннотация: Поставлена цель моделирования и анализа характеристик неотражающего фильтра на основе полосковой трехпроводной связанной линии с использованием системы COMSOL Multiphysics. В качестве методов исследования применено численное моделирование с учетом сосредоточенных RLC-элементов и параметров конструкции, таких как толщина диэлектрического слоя и зазор между токонесущими полосками. В результате проведенного моделирования выявлена зависимость частотных характеристик связанной линии от указанных параметров, а также показана возможность усиления электромагнитной связи между полосками за счет введения дополнительной полоски с плавающим потенциалом. Экспериментальные измерения подтвердили полученные результаты и продемонстрировали соответствие моделированным характеристикам. Новизна работы заключается в разработке конструкции фильтра с улучшенными характеристиками за счет оптимизации параметров связанной линии с дополнительной полоской. Теоретическая значимость заключается в расширении знаний о влиянии геометрических параметров на электромагнитные свойства примененных связанных линий. Практическая значимость работы состоит в создании неотражающих фильтров для радиотехнических систем, в которых требуются дополнительные меры уменьшения отражений между каскадами.

Ключевые слова: трехпроводные связанные линии, сосредоточенные RLC-элементы, фильтр неотражающего типа, частотные характеристики

Сведения о финансировании: Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках проекта № FEWM-2023-0014 от 16.01.23.

Библиография статьи:
Арутюнян А. А. Моделирование и экспериментальное исследование фильтра неотражающего типа на основе полосковой трехпроводной связанной линии / А. А. Арутюнян // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. – 2025. – Т. 28, № 2. – С. 55–61. DOI: 10.21293/1818-0442-2025-28-2-55-61

Авторы и правообладатели:

  • Арутюнян А. А. , Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (Томск, Россия)

  • 1. Малютин Г.А. Алгоритм и программы анализа и синтеза устройств на основе распределенно-сосредоточенных цепей / Г.А. Малютин, Ч.Т. Тхань // Международный журнал открытых информационных технологий. – 2024. – Т. 12, № 3. – С. 28–35.
  • 2. Лощилов А.Г. Уменьшение возвратных потерь и подавление внеполосных колебаний в межкаскадных соединениях систем связи с помощью неотражающих частотно-селективных цепей СВЧ / А.Г. Лощилов, Н.Д. Малютин, Ч.Т. Тхань, Г.А. Малютин // Системы управления, связи и безопасности. – 2024. – № 4. – С. 72–94.
  • 3. Лощилов А.Г. Применение метода автономных блоков к математическому моделированию СВЧ-устройств, содержащих цепи распределенно-сосредоточенного типа / А.Г. Лощилов, Н.Д. Малютин, Т.Т. Чинь // Международный журнал открытых информационных технологий. – 2024. – Т. 12, № 1. – С. 61–67.
  • 4. Modeling and Experimetal Study of Non-Reflective Microwave Filters / G.A. Malyutin, T.T. Thanh, T.A. Chepko, A.A. Arutyunyan // 2024 International Seminar on Electron Devices Design and Production (SED). Sochi. – 2024. – P. 1–4. DOI: 10.1109/SED63331.2024.10741057.
  • 5. Малютин Н.Д. Фазовращатели на расщепленных полосковых линиях / Н.Д. Малютин, А.Г. Лощилов, И.В. Большанин, А.Н. Малютина // СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии. – 2012. – Т. 2. – С. 516–517.
  • 6. Малютин Н.Д. Расщепленные полосковые линии с подстраиваемыми параметрами и устройства на их основе / Н.Д. Малютин, А.Н. Малютина, В.Н. Федоров // СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии. – 2020. – № 1-1. – С. 256–257.
  • 7. Патент № 2801688 C1 Российская Федерация, МПК H04B 15/02, H05K 3/00, H05K 3/46. Способ удаленной трассировки печатных проводников цепей с однократным модальным резервированием: № 2022131709: заявл. 06.12.2022; опубл. 14.08.2023 / Т.Р. Газизов, И.А. Иванцов; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники».
  • 8. Иванцов И.А. Модальное разложение помехи в связанной микрополосковой линии при удалении сигнальных проводников друг от друга // Системы управления, связи и безопасности. – 2023. – № 3. – С. 124–133.
  • 9. Арутюнян А.А. Полосковый резонатор СВЧ с объемным кристаллом: экспериментальные характеристики и определение эффективной диэлектрической проницаемости / А.А. Арутюнян, Н.Д. Малютин // Журнал радиоэлектроники. – 2024. – № 7. – С. 1–21. DOI: 10.30898/1684-1719.2024.7.8.
  • 10. Лощилов А.Г. Синтез связанных полосковых линий с гетерогенным диэлектрическим заполнением / А.Г. Лощилов, Т.Т. Чинь, Н. Д. Малютин, Г. А. Малютин // Доклады ТУСУР. – 2022. – Т. 25, № 1. – С. 7–16.
  • 11. Qingxian Li. Three-Port Reflectionless Down-Converter for Wideband and Multichannel Receiver With Flat Gain, Enhanced EVM, and High Stability / Qingxian Li, Xun Luo // IEEE Trans. Microw. Theory Techn. – 2024. – Vol. 72, No. 7. – P. 4337–4340. DOI: 10.1109/TMTT.2023.3334531.
  • 12. Design of Reflectionless Bandpass Filters Based on Asymmetric Reciprocal Filtering Network / Q.-Y. Lu, J. Wang, L. Zhu, Z. Xia, W. Wu. // IEEE Trans. Microw. Theory Techn. – 2024. – Vol. 72, No. 6. – P. 3662–3670.
  • 13. Kim J.P. Improved design of single-section and cascaded planar directional filters // IEEE transactions on microwave theory and techniques. – 2011. – Vol. 59, No. 9. – P. 2206–2213.
  • 14. Morgan M.A. Theoretical and experimental study of a new class of reflectionless filter / M.A. Morgan, T.A. Boyd // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. – 2011. – Vol. 59, No. 5. – P. 1214–1221.
  • 15. Чинь Т.Т. Модели и конструкции неотражающих фильтров СВЧ на основе связанных полосковых линий и сосредоточенных RLC-элементов: дис. … канд. техн. наук. – Томск, 2024. – 156 с.
  • 16. Малютин Г.А. Особенности взаимодействия резонаторов на сосредоточенных элементах и отрезках связанных полосковых линий, образующих неотражающие фильтры / Г.А. Малютин, Т.А. Чепко, Е.В. Санников // Доклады 13-й междунар. науч.-практ. конф. «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири» (СибРесурс-30–2024). – Томск: ТУСУР, 2024. – С. 115–118.
Адрес редакции

  634050, г. Томск, пр. Ленина, 40, МК, каб. 310/2

  (3822) 701-582, внутр.: 1456

  journal@tusur.ru