С.Г. Веснин1, В.В. Нижнев2, М.К. Седанкин3, Р.А. Мишхожев4, Н.С. Максимов5, С.В. Чижиков6

1,3,6 МГТУ им. Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет) (Москва, Россия)
1,2 ООО «РТМ Диагностика» (Москва, Россия)
4 ООО «Фирма «РЭС» (Москва, Россия)
5 НИУ «Московский энергетический институт» (Москва, Россия)
5 Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова (ИРЭ РАН) (Москва, Россия)
 

Постановка проблемы. Микроволновые радиотермографы широко используются в медицине, промышленности и других областях для обнаружения и измерения теплового излучения. Однако существующие фильтры не всегда эффективно подавляют нежелательные сигналы, что может привести к искажению результатов и ухудшению качества изображений.

Цель. Разработать миниатюрные полосно-пропускающие фильтры, способные обеспечить эффективное подавление нежелательных сигналов в микроволновых радиотермографах.

Результаты. Были проведены исследования на основе математического моделирования и оптимизации параметров фильтров, которые показали, что миниатюрный микрополосковый фильтр с полосами затухания на конечных частотах, построенный на основе параллельно-каскадного включения резонаторов и реализованный на подложке с высоким значением диэлектрической проницаемости, имеет высокую частотную избирательность, что соответствует параметрам шестизвенного микрополоскового фильтра на полуволновых резонаторах. Разработанные фильтры обладают высокой эффективностью подавления нежелательных сигналов в широком диапазоне частот, а также компактными размероми, что позволяет их использовать в микроволновых радиотермографах.

Практическая значимость. Разработанные фильтры позволяют улучшить качество изображений и более точно измерить тепловое излучение микроволновым радиотермографом. Это может стимулировать развитие более эффективных методов диагностики и контроля в медицине, промышленности и других областях, где применяются микроволновые радиотермографы.

Веснин С.Г., Нижнев В.В., Седанкин М.К., Мишхожев Р.А., Максимов Н.С., Чижиков С.В. Миниатюрные полосно-пропускающие фильтры для микроволновых радиотермографов // Нанотехнологии: разработка, применение – XXI век. 2023. Т. 15. № 3. С. 5–10. DOI: https://doi.org/10.18127/j22250980-202303-01

1. Чижиков С.В., Соловьев Ю.В. Элементная база МИС СВЧ для микроволновой радиотермометрии // Нанотехнологии: разработка, применение – XXI век. 2020. Т. 12. № 2. С. 48–57. DOI: https://doi.org/10.18127/j22250980-202002-06.
2. Фельдштейн А.Л. и др. Справочник по элементам полосковой техники. М.: Связь. 1979. С. 4–71.
3. Беляев Б.А. и др. Селективные свойства микрополосковых фильтров на четвертьволновых сонаправленных шпильковых резонаторах // Радиотехника и электроника. 2006. Т. 51. № 1. С. 24–36.
4. Аристархов Г.М., Звездинов Н.В., Чернышев В.П. Микрополосковые фильтры на сонаправленных шпилечных резонаторах с повышенной частотной избирательностью // Радиотехника. 2014. № 10. С. 22–28.
5. Osipenkov V., Vesnin S.G. Microwave filters of parallel-cascade structure. IEEE transactions on microwave theory and techniques. 1994. V. 42. № 7. P. 1360–1367.
6. Vesnin S.G. et al. Portable microwave radiometer for wearable devices. Sensors and Actuators A: Physical. 2021. V. 318. P. 112506.
7. Каталог керамических материалов. Режим доступа: https://ramics.ru/ (дата обращения: 20.06.2023).
8. Зелях Э.В. и др. Миниатюрные устройства УВЧ и ОВЧ диапазонов на отрезках линий. М.: Радио и связь. 1989. С. 110.