5.3.3. Четвертьволновая связь
Было показано [64, 159], что, распределяя соответствующим образом вдоль передающей линии ответвляющие цепи и учитывая их преобразующие свойства, можно получить фильтры сверхвысоких частот, несложные по конструкции и с небольшими проводимостями связи.
Рис. 5. 19. Четырехрезонаторный фильтр с максимально-плоской характеристикой. На вставке показана конструкция (размеры в миллиметрах); кривая дает частотную характеристику. (См. [144).)
При интервалах между резонаторами, равными 
можно имитировать лестничную цепь из чередующихся последовательных и параллельных ответвлений с помощью только параллельных (или только последовательных) ответвлений, как показано на рис. 5.12, б. Были выведены [167] точные выражения для оптимального разнесения резонаторов и приведены соображения относительно других расчетных параметров [55, 89, 162, 163, 169, 179, 247, 253, 257, 263, 275].
Разрабатывая фильтры с четвертьволновыми связями с максимально-плоскими характеристиками, Мамфорд [144] взял расчетные данные для фильтров с числом резонаторных секций от 2 до 15. Размеры и характеристики для четырехрезонаторных фильтров приведены на рис. 5.19. Резонаторы были образованы из индуктивных штырей, расположенных в волноводе с поперечным сечением 
на входе в полосе пропускания, равной 
был меньше 0,64 дб, а на частотах, отстоящих на 
от средней частоты полосы пропускания, превышал 28 дб. В работе [157] приведены графические данные для расчета других фильтров
Со штырями с одним и тремя резонаторами с максимально-плоской и квазичебышевской характеристиками; последний тип характеристики получеп при выводе [121] формул для малых выбросов в полосе пропускания.
При расстоянии между концевыми неоднородностями соседних резонаторов, равном 
может возникнуть нежелательная взаимная связь, искажающая характеристику. Поэтому на практике более предпочтительным является размещение неоднородностей через 
хотя это и приводит к значительному удлинению фильтра. При другом подходе неоднородности конструируются так, чтобы колебания высших видов возбуждались бы с малой амплитудой. Например, [37] три одинаковых штыря, расположенные на одинаковом расстоянии в поперечном сечении волновода, полностью уничтожают колебания видов 
так что первым возбуждающимся видом колебаний будет вид 
который быстро затухает. Для данной проводимости диаметр каждого из трех штырей должен быть значительно меньше, чем диаметр одиночного штыря, а отсюда вытекает необходимость принятия мер предосторожности при сборке. В пятирезонаторных фильтрах на волноводе, имеющем поперечное сечение 
на частоте 
диаметр штырей в концевом резонаторе составляет только 
. В этом фильтре отсутствуют выбросы КСВН в полосе пропускания; длина фильтра со связями через 
составляет 
вместо 
Настройка фильтров с четвертьволновыми связями может производиться [253] с помощью сосредоточенных реактивных сопротивлений, вводимых в резонаторы; такими сопротивлениями являются емкостные вставки [144]. Эти фильтры имеют несимметричную частотную характеристику, ширина их полосы пропускания пропорциональна кубу частоты. Однако если во время настройки фильтра поддерживать [187] длину волны неизменной, то полоса пропускания оказывается симметричной, а ширина ее достаточно постоянной. Трехрезонаторный фильтр на волноводе с поперечным сечением 
был настроен с помощью продольных полистироловых полосок толщиной 
Неоднородностями служили емкостные диафрагмы, отношение между продвижением элемента настройки в резонаторе и частотой было линейным в диапазоне 
ширина полосы 
сохранялась почти постоянной.
ЛИТЕРАТУРА
(см. скан)
