Н.А. Шкунов1, Б.М. Кац2, К.А. Саяпин3, Н.М. Герасимов4

1-4 ООО «СВВ» (г. Саратов, Россия)
1 sckunov-nikita@svv-tech.ru; 2 brs19520@yandex.ru; 3 sayapin.k.a@svv-tech.ru; 4 nik.gerasimov@svv-tech.ru

Постановка проблемы. К полосно-пропускающим фильтрам (ППФ), предназначенным для использования в системах спутниковой связи, предъявляются жесткие требования по уровню вносимых потерь, крутизне спада амплитудно-частотной характеристики (АЧХ), массогабаритным параметрам и др. Поскольку эти требования часто противоречат друг другу, важное значение имеет выбор конструкции фильтра, обеспечивающей компромиссное решение поставленной задачи.

Цель. Выполнить сравнительный комплексный анализ ППФ на основе прямоугольных и цилиндрических объемных резонаторов.

Результаты. Проведено численное и экспериментальное исследования ППФ 6-го порядка Ka-диапазона на основе объемных резонаторов прямоугольного и круглого сечений. Для увеличения крутизны спада АЧХ в обоих случаях сформированы симметрично расположенные нули коэффициента передачи. Выявлено, что структура на цилиндрических резонаторах обеспечивает лучшие массогабаритные характеристики и ме́ньший перепад вносимых потерь в полосе пропускания, но имеет бо́ль-шую чувствительность к технологическим допускам и сложнее в настройке, в то время как фильтры на прямоугольных резонаторах более технологичны и проще в настройке.

Практическая значимость. Результаты исследований могут быть использованы разработчиками СВЧ-аппаратуры при выборе оптимальной конфигурации ППФ.

Шкунов Н.А., Кац Б.М., Саяпин К.А., Герасимов Н.М. Сравнительный анализ волноводных полосно-пропускающих фильтров с цилиндрическими и прямоугольными резонаторами // Успехи современной радиоэлектроники. 2026. T. 80. № 3. С. 134–139. DOI: https://doi.org/10.18127/ j20700784-202603-15

1. Pozar D.M. Microwave Engineering. 4th ed. Hoboken: Wiley. 2012. 752 p.
2. Matthaei G.L., Young L., Jones E.M.T. Microwave filters, impedance-matching networks, and coupling structures. Artech House. 1980. 1096 p.
3. Cameron R.J., Kudsia C.M., Mansour R.R. Microwave filters for communication systems: fundamentals, design, and applications. John Wiley & Sons. 2018. 928 p.
4. Kwak C., Uhm M., Yom I. K-band tunable cavity filter using dual TE211 mode // 2017 IEEE MTT-S International Microwave Symposium (IMS). 2017. P. 256-259. DOI: 10.1109/MWSYM.2017.8059089.
5. Booth P., Lluch E.V. Enhancing the performance of waveguide filters using additive manufacturing // Proceedings of the IEEE. 2017. V. 105. № 4. P. 613-619. DOI: 10.1109/JPROC.2016.2616494.
6. Boria V.E., Gimeno B. Waveguide filters for satellites // IEEE Microwave Magazine. 2007. V. 8. № 5. P. 60-70. DOI: 10.1109/MMM.2007.903649.
7. Montejo-Garai J.R., Saracho-Pantoja I.O., Leal-Sevillano C.A., Ruiz-Cruz J.A., Rebollar J.M. Design of microwave waveguide devices for space and ground application implemented by additive manufacturing // 2015 International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications (ICEAA). 2015. P. 325-328. DOI: 10.1109/ICEAA.2015.7297128.
8. Leong K., Mazierska J., Krupka J. Measurements of unloaded Q-factor of transmission mode dielectric resonators // 1997 IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest. 1997. V. 3. P. 1639-1642. DOI: 10.1109/MWSYM.1997.596696.
9. Atia W.A., Zaki K.A., Atia A.E. Synthesis of general topology multiple coupled resonator filters by optimization // IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest. 1998. V. 2. P. 821–824. DOI: 10.1109/MWSYM.1998.705116.
10. Macchiarella G. Accurate synthesis of in-line prototype filters using cascaded triplet and quadruplet sections // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2002. V. 50. № 6. P. 1779–1783.
11. Rosenberg U., Amari S. Novel coupling schemes for microwave resonator filters // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2002. V. 50. № 12. P. 2896-2902. DOI:10.1109/TMTT.2002.805171.
12. Cogollos S., Brumos M., Boria V.E., Vicente C., Gil J., Gimeno B., Guglielmi M. A systematic design procedure of classical dual-mode circular waveguide filters using an equivalent distributed model // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2012. V. 60. № 4. P. 1006-1017.