Д.Р. Савин1, Т.Ю. Шумилов2, А.Р. Хусаинов3

1-3 АО «НПП «Радиосвязь» (г. Красноярск, Россия)
1 Denis.Savin.1999@mail.ru

Постановка проблемы. На сегодняшний день актуальной задачей является разработка высокодобротных и термостабильных полосовых фильтров для входных мультиплексоров спутниковой связи Ku-диапазона, что обусловлено жесткими требованиями к массогабаритным показателям, электрическим характеристикам и стабильности параметров компонентов бортовой аппаратуры в условиях эксплуатации. Несмотря на широкое распространение фильтров на диэлектрических резонаторах с TE01δ-модой, они обладают такими недостатками, как ограниченный диапазон перестройки частоты и наличие паразитных связей.

Цель. Предложить альтернативную конструкцию фильтра на основе возбуждаемых на колебательной TM 11δ-моде цилиндрических диэлектрических резонаторов, позволяющую расширить диапазон перестройки частоты и устранить паразитные связи.

Результаты. Представлена разработанная конструкция полосового фильтра 4-го порядка для Ku-диапазона на основе диэлектрических резонаторов с TM11δ-модой. Показана эффективность выбранного подхода для создания высокодобротных фильтров спутниковой связи. Выполнено электромагнитное моделирование данного фильтра, в результате которого получены следующие характеристики: центральная частота - 11,034 ГГц; полоса пропускания - 55,8 МГц (0,5%); неравномерность группового времени запаздывания (ГВЗ) в полосе - ≤7 нс. В ходе климатических и механических испытаний подтверждена стабильность параметров рассматриваемого фильтра: изменение частоты при температурных воздействиях не превышало 130 кГц/°C, а сравнение АЧХ до и после испытаний не выявило существенных изменений.

Практическая значимость. Созданный фильтр на диэлектрических резонаторах с TM11δ-модой, сочетающий высокую добротность, температурную стабильность и надежность, представляет собой перспективное решение для применения в спутниковой аппаратуре. Результаты проведенного исследования будут полезны для разработчиков высокочастотной аппаратуры спутниковых систем связи и могут быть использованы при создании малогабаритных входных мультиплексоров с высокими требованиями к частотным характеристикам и конструкции.

Савин Д.Р., Шумилов Т.Ю., Хусаинов А.Р. Фильтр Ku-диапазона на диэлектрических резонаторах // Успехи современной радиоэлектроники. 2026. T. 80. № 3. С. 118–126. DOI: https://doi.org/10.18127/ j20700784-202603-13

1. Liang Ji-Fuh, William D. Blair high Q TE01 mode DR cavity filters for wireless base stations // IEEE MTT-S Digest. 1998. P. 825–828.
2. Rezaee P., Höft M. Pseudo-elliptic inline DR filters using nonresonating modes // Proceedings of the 47th European Microwave Conference. 2017. P. 911–914.
3. Vallerotonda Р., Cacciamani F., Pelliccia L., Tomassoni Cr., di Crestvolant V.T. High-power Ka-band bandpass filter based on movable dielectric-loaded TE01δ mode resonators // Proceedings of the 52nd European Microwave Conference. 2022. P. 111–114.
4. Shilpi Soni, Ambrish Ghadiya, Nishant Shukla. A new approach for the coupling identification between dielectric resonators // Fourth International Conference on Communication Systems and Network Technologies. 2014. P. 30–33.
5. Boe P., Miek D., Kamrath F., Hoft M. Hybrid inline TE/TM mode dielectric resonator filters with wide spurious free range and con trollable transmission zeros // Proceedings of the 50th European Microwave Conference. 2021. P. 555–558.
6. Panariello А., Ming Yu, Ernst Ch. Ku-band high power dielectric resonator filters // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2013. V. 61. № 1. P. 382–292.
7. Shu Qi Li, Ying Wang, Ming Yu. Modeling of dielectric resonator filter for multiplexer design // 18th International Symposium on Antenna Technology and Applied Electromagnetics. 2018. P. 1–3.
8. ShuQi Li, Ying Wang, Ming Yu, Antonio Panariello. Design of Ku-band multiplexer with high power dielectric resonator filters using neural networks // IEEE Asia-Pacific Microwave Conference. 2020. P. 613–615.
9. Liu-xing Zeng, Fu-min Lin. Miniaturized high-performance cube-shaped filter made up of quasi-TM010 mode dielectric loaded cavities // Preparation of Papers for IEEE Access. 2019. P. 1–8.
10. Yu M., Smith D., Ismail M. Half-wave dielectric rod resonator filter // IEEE MTT-S Digest. 2004. P. 619–622.
11. Ghadiya А., Soni S., Trivedi K. Q-band cross-coupled dielectric resonator filter using TM mode for satellite application // International Journal of Microwave and Wireless Technologies. 2018 Р. 1–7.