А.В. Воробьев – инженер, 

ООО НПП «НИКА-СВЧ» (г. Саратов)

E-mail: alexvorxx@mail.ru

Б.М. Кац – к.т.н., начальник отдела, 

ООО НПП «НИКА-СВЧ» (г. Саратов)

E-mail: brs19520@yandex.ru

А.И. Корчагин – к.т.н., вед. научный сотрудник, 

ООО НПП «НИКА-СВЧ» (г. Саратов)

E-mail: korchagin_aleksey@mail.ru

А.Ю. Купцов – вед. инженер-конструктор, 

ООО НПП «НИКА-СВЧ» (г. Саратов)

К.А. Саяпин – инженер, 

ООО НПП «НИКА-СВЧ» (г. Саратов)

E-mail: sayapin.k.a@mail.ru

Постановка проблемы. Волноводные полосно-пропускающие фильтры (ППФ), помимо прочих требований, должны сохранять работоспособность в условиях пониженной и повышенной температуры. При разработке ППФ важной задачей становится предсказание величины температурного дрейфа электрических параметров, таких, как полоса пропускания, КСВН и прямые потери сигнала.

Цель. Провести численное моделирование и экспериментальное исследование температурного дрейфа параметров волноводного ППФ X-диапазона частот и рассчитать температурный коэффициент частоты.

Результаты. Проведено мультифизическое моделирование волноводного ППФ X-диапазона частот с двухмодовыми цилиндрическими объемными резонаторами, включающее в себя температурное моделирование ППФ в стационарном тепловом режиме, моделирование температурных деформаций ППФ при температурах −30°С, 20°С, 70°С, электродинамическое моделирование ППФ с недеформированной и деформированной геометрией. Для этого использован один из пакетов численного мультифизического моделирования. Проведено экспериментальное исследование опытного образца волноводного ППФ X-диапазона частот при температурах −30°С, 20°С, 70°С. По результатам моделирования и эксперимента рассчитан температурный коэффициент частоты ППФ.

Практическая значимость. Полученные результаты показывают, что мультифизическое моделирование может эффективно применяться для предсказания величины температурного дрейфа электрических параметров ППФ и других пассивных СВЧ-устройств.

1. Maral G., Bousquet M. Satellite communication systems: systems, techniques and technology. Boston: Wiley and Sons Ltd. 2010.
2. Михайлов В.Ф., Мошкин В.Н., Брагин И.В. Космические системы связи. С-Пб.: Изд-во ГУАП. 2006.
3. Апин М.П., Боков С.И., Бушуев Н.А. и др. СВЧ-фильтры и мультиплексоры для систем космической связи / Под ред. В.П. Мещанова. М.: Радиотехника. 2017.
4. Keats B.F. Bimetal temperature compensation for waveguide microwave filters // Ph.D Dissertation. University of Waterloo. Ontario. Canada. 2007.
5. CST MPhysics Studio. URL = https://www.cst.com/products/cstmps (дата обращения: 20.05.2019).
6. COMSOL Multiphysics. URL = https://www.comsol.com (дата обращения: 20.05.2019).
7. Cameron J., Rhodes J.D. Asymmetric realization for dual-mode bandpass filters // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 1981. V. 29. № 1. P. 51−58. DOI: 10.1109/MWSYM.1980.1124209.
8. Uhm M., Lee J., Yom I., Kim J. General coupling matrix synthesis method for microwave resonator filters of arbitrary topology // ETRI Journal. 2006. V. 28. № 2. P. 223−226. DOI: 10.4218/ETRIJ.06.0205.0058.
9. Miraftab V., Yu M. Advanced Coupling Matrix and Admittance Function Synthesis Techniques for Dissipative Microwave Filters // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2009. V. 57. № 10. P. 2429−2438. DOI: 10.1109/TMTT.2009.2029625.
10. Brumos M., Cogollos S., Martinez M. et al. Design of waveguide manifold multiplexers with dual-mode filters using distributed models // IEEE Microwave Symposium Digest. June 2014. Tampa Bay. FL. USA. P. 76−90. DOI: 10.1109/MWSYM.2014.6848422.
11. Гринев А.Ю. Численные методы решения прикладных задач электродинамики. М.: Радиотехника. 2012.
12. Драгунов Ю.Г., Зубченко А.С., Каширский Ю.В. и др. Марочник сталей и сплавов. Изд. 4-е, перераб. и доп. / Под общ. ред. Ю.Г. Драгунова, А.С. Зубченко. М.: 2014.
13. Пятин Ю.М. Материалы в приборостроении и автоматике: Справочник / Под ред. Ю.М. Пятина. М.: Машиностроение. 1982.
14. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики: Учеб. пособие для вузов. М.: Наука. 1977.
15. Мелан Э., Паркус Г. Термоупругие напряжения, вызываемые стационарными температурными полями. М.: Физматгиз. 1958.
16. Hiebel M. Fundamentals of Vector Network Analysis. Edition 5th. Rohde & Schwarz GmbH & Co., Germany. 2008.