В.О. Фадеев1, А.О. Афонин2, Т.Ю. Шумилов3

1-3 АО «НПП «Радиосвязь» (г. Красноярск, Россия)
1 viafad98@gmail.com; 2 afoninao@iph.krasn.ru; 3 shtu@krtz.su

Постановка проблемы. Тепловая стабильность таких параметров полосно-пропускающих фильтров ППФ, как неравномерность группового времени запаздывания, коэффициент передачи, центральная частота, полоса пропускания, имеет важное значение для глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС). Например, изменение значения группового времени запаздывания на 1 нс приводит к ошибке псевдодальности порядка 30 см. В связи с этим необходимо использовать фильтры, параметры которых практически не зависят от температуры окружающей среды.

Цель. Рассмотреть возможность использования ППФ в ГНСС.

Результаты. Исследована тепловая стабильность ППФ, построенных на различных физических принципах. Проведены измерения неравномерности группового времени запаздывания, коэффициента передачи, центральной частоты и полосы пропускания изготовленного в АО «НПП «Радиосвязь» фильтра 3-го порядка, выполненного по технологии печатных плат, и фильтра М44815 на диэлектрических резонаторах. Выполнена серия измерений S-параметров и группового времени запаздывания для исследуемых фильтров при температуре окружающей среды от -60 ℃ до + 85 ℃. Показано, что ППФ 3-го порядка обладает наименьшим отклонением исследуемых параметров (за исключением центральной частоты), но его ширина полосы пропускания более чем в 2 раза превышает аналогичную полосу других фильтров. Установлено, что групповое время запаздывания фильтра 3-го порядка при граничных температурах отклоняется всего на 0,12 нс при среднем значении 2,34 нс, а у фильтра М44815 неравномерность группового времени запаздывания в среднем составляет 10,43 нс и отклонение неравномерности группового времени запаздывания равно 1,1 нс при крайних значениях температур.

Практическая значимость. Полученные экспериментальные данные позволяют обоснованно выбирать тип ППФ для аппаратуры ГНСС с учетом требуемой точности позиционирования и условий эксплуатации. Результаты исследования могут быть использованы при проектировании входных трактов навигационной аппаратуры, выборе преселекторов и фильтров основной селекции, формировании технических требований к температурной стабильности фильтров, а также при разработке мер термокомпенсации в аппратуре, эксплуатируемой в температурном диапазоне от -60°C до +85 °C.   

Фадеев В.О., Афонин А.О., Шумилов Т.Ю. Сравнительный анализ полосно-пропускающих фильтров для глобальных навигационных спутниковых систем // Успехи современной радиоэлектроники. 2026. T. 80. № 3. С. 140–145. DOI: https://doi.org/10.18127/ j20700784-202603-16

1. Поваляев А.А. Спутниковые радионавигационные системы. М.: «Радиотехника». 2008. 328 с.
2. Дансмор Дж.П. Измерение параметров СВЧ-устройств с использованием передовых методик векторного анализац цепей // М.: Техносфера. 2018. 736 с.
3. Испытательная климатическая камера Climcontrol M-70/100-80 KTX // Мир оборудования. URL: https://miroborudovaniya.ru/pro-duct/ispytatelnaya-klimaticheskaya-kamera-climcontrol-m-70-100-80-kth/ (дата обращения 23.08.2025).
4. Угрюмов А.В. Полосковые резонаторы на подвешенной подложке и частотно-селективные устройства на их основе: Автореф. дисс. … канд. техн. наук. Красноярск. 2020.
5. Лексиков А.А., Лексиков Ан.А., Сержантов А.М., Афонин А.О., Угрюмов А.В. Полосковый фильтр гармоник на подвешенной подложке // Материалы XIII Междунар. науч.-технич. конф. «Актуальные проблемы электронного приборостроения». Новосибирск. 2016. С. 39–42.
6. Leksikov A.A., Serzhantov A.M., Govorun I.V., Afonin A.O., Ugryumov A.V., Leksikov An.A. Method of stopband widening in BPF based on twoconductor suspended-substrate resonators // Progress in Electromagnetics Research Letters. 2018. V. 72. P. 11–16.
7. Ильченко М.Е., Кудннов Е.В. Ферритовые и диэлектрические резонаторы СВЧ. Киев: Изд-во Киевского ун-та. 1973. 175 с.
8. Low loss SAW 1590 MHz filter preliminary data // АЭК Дизайн – российские компоненты и приборы контроля частоты. URL: https://aec-design.com/EN/pdf/A100-1590M1.pdf (дата обращения 27.08.2025).
9. Time realization and distribution group // National institute of standards and technology. URL: https://www.nist.gov/pml/time-and-frequency-z-g (дата обращения 03.09.2025).
10. Характеристики навигационных радиосигналов системы ГЛОНАСС // Прикладной потребительский центр ГЛОНАСС. URL: http://www.glonass-iac.ru/guide/glonass.php#structure (дата обращения 03.09.2025).
11. Hong J.S., Lancaster M.J. Microstrip filters for RF/microwave applications. John Wiley. 2001. 476 p.