science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wetenschappers ontwikkelen filter om radio-interferentie te onderdrukken

Krediet:CC0 Publiek Domein

Onderzoekers van de Siberische Federale Universiteit en het Kirensky Institute of Physics hebben een nieuw ontwerp voorgesteld voor een multimode stripline-resonator. Het gebruik van dergelijke resonatoren stelt wetenschappers in staat miniatuurbanddoorlaatfilters te maken met unieke frequentieselectieve eigenschappen waar moderne telecommunicatiesystemen veel vraag naar hebben. De belangrijkste resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in: Technische Natuurkunde Letters .

De snelle ontwikkeling en het wijdverbreide gebruik van telecommunicatiesystemen, radarsystemen, radionavigatie en speciale radioapparatuur, samen met de aanwezigheid van natuurlijke bronnen van radiostraling, heeft geleid tot een aanzienlijke verslechtering van de elektromagnetische omgeving. Elk radioapparaat werkt in zijn eigen frequentiebereik, terwijl tegelijkertijd radio-interferentie ontstaat voor andere apparaten. Om het interferentieniveau te verminderen, apparaten die de frequentiefiltering van radioruis uitvoeren, worden gebruikt. dergelijke apparaten, frequentieselectieve apparaten of filters genoemd, worden gebruikt in radiozendapparatuur om de signalen die door hen worden uitgezonden buiten de hoofdfrequentieband te dempen. In de ontvangende apparaten, ze worden gebruikt als preselectors, het verminderen van het interferentieniveau van de antenne.

Dus, radiofilters zijn ontworpen om elektromagnetische golven in bepaalde frequentiebereiken te markeren. Frequentiebanden waarin de demping van het signaal aan de filteruitgang klein is, zijn de doorlaatbanden (transparantie). De overige frequentiebereiken zijn de stop (onderdrukking) banden.

Vandaag, filters worden veel gebruikt op samengevoegde elementen - smoorspoelen en condensatoren, piëzo-elektrische en magnetostrictieve filters, en filters op akoestische oppervlaktegolven. Echter, in het magnetronbereik, Er worden filters gebruikt op basis van op elkaar inwerkende elektrodynamische resonatoren. Stripline-resonatoren nemen een speciale plaats in tussen een breed scala aan elektrodynamische resonatoren. Ze bestaan ​​uit stripgeleiders die zich gewoonlijk op diëlektrische substraten bevinden. Stripline-resonatoren worden gekenmerkt door een hoge betrouwbaarheid, kleine maat, goedkoop, en, het belangrijkste, gemak van productie met behulp van moderne planaire geïntegreerde schakelingstechnologie.

"In ons werk een nieuw ontwerp van een miniatuur striplijnresonator op een substraat met een dubbelzijdig patroon van stripgeleiders werd voorgesteld. Vanwege het feit dat verschillende oscillatiemodi in de holte als werk worden gebruikt, we zijn er niet alleen in geslaagd om de grootte van de doorlaatbandfilters op basis van dergelijke resonatoren te verkleinen, maar ook om hun selectieve eigenschappen aanzienlijk te verbeteren. Het ontwerp van het door het team ontwikkelde filter demonstreert de unieke steilheid van de hellingen van de doorlaatband en de ultrabrede hoogfrequente stopband, die een frequentie van 100 dB bereikt (verzwakkingsvermogensverval is 10 orden van grootte) tot een frequentie die vijf keer de middenfrequentie van de doorlaatband is. In feite, dit betekent een betere selectiviteit dan de bekende wereldanalogen. En dit stelt ons in staat om de immuniteit tegen interferentie te vergroten, de kwaliteit en het bereik van de informatieoverdracht te verhogen, bijvoorbeeld, in cellulaire en satellietcommunicatiesystemen, radar- en radionavigatie, " zegt Aleksej Serzhantov, professor aan de afdeling Radio Engineering van de Siberische Federale Universiteit.