Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка и изготовление миниатюрных полосно-пропускающих фильтров для спутниковых систем связи с подавлением в полосах заграждения более 100 дБ

Номер контракта: 14.607.21.0039

Руководитель: Беляев Борис Афанасьевич

Должность руководителя: Заведующий лабораторией Электродинамики и СВЧ электроники Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук

Докладчик: Лексиков Александр Александрович, Ведущий научный сотрудник Электродинамики и СВЧ электроники Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук

Организация: Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук"
Организация докладчика: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук

Аннотация скачать
Постер скачать
Презентация скачать
Ключевые слова:
сверхвысокие частоты, резонатор, подложка, полосно-пропускающий фильтр, микрополосковая структура, амплитудно-частотная характеристика, полоса заграждения

Цель проекта:
Целью работы является исследование эффективных методов создания миниатюрных СВЧ полосно-пропускающих фильтров, обладающих высокими частотно-селективными свойствами (в том числе широкими полосами заграждения с уровнем затухания в них более 100 дБ), для систем связи, радиолокации, радионавигации и специальной радиоаппаратуры.

Основные планируемые результаты проекта:
Будут разработаны:
- Базовые положения построения миниатюрных полосно-пропускающих СВЧ фильтров, обладающих высокими частотно-селективными свойствами на основе новых миниатюризованных коаксиальных резонаторов, новых микрополосковых резонаторов и полосковых конструкций на подвешенных подложках.
- Теоретические 3D модели структур на связанных миниатюризованных коаксиальных резонаторах.
- Теоретические 3D модели структур на связанных микрополосковых резонаторах.
- Теоретические 3D модели структур на связанных полосковых резонаторах на подвешенных подложках.
- Методика конструирования миниатюрных СВЧ полосно-пропускающих фильтров на связанных миниатюризованных коаксиальных резонаторах, обладающих высокими частотно-селективными свойствами.
- Методика конструирования миниатюрных СВЧ полосно-пропускающих фильтров на связанных микрополосковых резонаторах, обладающих высокими частотно-селективными свойствами.
- Методика конструирования миниатюрных СВЧ полосно-пропускающих фильтров на связанных полосковых резонаторах на подвешенных подложках, обладающих высокими частотно-селективными свойствами.
Будут изготовлены устройства, имеющие уникальные характеристики, не имеющие российских аналогов, в том числе:
- Экспериментальные образцы миниатюрных СВЧ полосно-пропускающих фильтров на связанных миниатюризованных коаксиальных резонаторах.
- Экспериментальные образцы миниатюрных СВЧ полосно-пропускающих фильтров на связанных микрополосковых резонаторах.
- Экспериментальные образцы миниатюрных СВЧ полосно-пропускающихфильтров на связанных полосковых резонаторах на подвешенных подложках.
Будет предложена программа и методики испытаний экспериментальных образцов миниатюрных СВЧ полосно-пропускающих фильтров.
Создана лабораторная технология изготовления миниатюрных полосно-пропускающих фильтров с высокими частотно-селективными свойствами.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Экспериментальные образцы миниатюрных СВЧ полосно-пропускающих фильтров должны быть более миниатюрными по сравнению с известными аналогами в каждом конкретном диапазоне частот и иметь следующие габаритные характеристики:
- габариты СВЧ фильтров метрового диапазона длин волн (с центральной частотой полосы пропускания 0.1-0.3 ГГц), не более, мм 30х30х100;
- габариты СВЧ фильтров дециметрового диапазона длин волн (с центральной частотой полосы пропускания 0.3-3.0 ГГц), не более, мм 20х10х50;
- габариты СВЧ фильтров сантиметрового диапазона длин волн (с центральной частотой полосы пропускания 3.0-10.0 ГГц), не более, мм 10х6х30.
Электрические характеристики экспериментальных образцов должны иметь следующие значения:
- диапазон центральных частот полосы пропускания фильтров, 0.1-10 ГГц ;
- относительная ширина полосы пропускания фильтров, 1-80 % ;
- ослабление СВЧ мощности в полосах заграждения, > 100 дБ;
- ширина высокочастотной полосы заграждения, отнесенная к центральной частоте полосы пропускания, > 500%;
- уровень СВЧ мощности отраженного входного сигнала в полосе пропускания фильтра на портах (входе/ выходе), <-14дБ .
Подтверждением новизны полученных результатов будет являться публикация полученных результатов в ведущих российских и международных научных журналах.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Полосно-пропускающие фильтры являются неотъемлемыми элементами спутниковых систем связи, систем радиолокации и радионавигации. В настоящее время фильтры своими масса-габаритным характеристикам в значительной мере определяют массу и размеры спутников связи, тем самым оказывая значительное влияние на стоимость запуска спутника. При изготовлении спутников разработчики используют фильтры, созданные иностранными производителями, или используют устаревшие конструкции. Использование полосно-пропускающих фильтров с высокими частотно-селективными свойствами, разработанных в ходе данных работ, позволит упростить системы спутниковой связи, уменьшить ее габариты, что позволит уменьшить общую стоимость как изготовления спутника, так и стоимость его запуска на орбиту. Кроме того, это должно привести к созданию импортозамещающего производства элементной базы радиоэлектроники.

Текущие результаты проекта:
К настоящему моменту разработаны базовые положения построения миниатюрных полосно-пропускающих СВЧ фильтров, обладающих высокими частотно-селективными свойствами, на основе новых миниатюризованных коаксиальных резонаторов, новых микрополосковых резонаторов и полосковых конструкций на подвешенных подложках. Получены зависимости электрических характеристик миниатюризованных коаксиальных резонаторов, микрополосковых резонаторов и полосковых конструкций на подвешенных подложках от конструктивных параметров, на основе которых получены решения, позволяющие значительно повысить селективные свойства полосно-пропускающих фильтров. Разработаны методики конструирования миниатюрных СВЧ полосно-пропускающих фильтров на связанных миниатюризованных коаксиальных, микрополосковых резонаторов, а также полосковых резонаторов на подвешенной подложке, обладающих высокими частотно-селективными свойствами.
Разработано 22 экспериментальных образца миниатюрных СВЧ полосно-пропускающих фильтра, обладающие высокими
частотно-селективными свойствами для метрового, дециметрового и сантиметрового диапазона частот, из которых 12 уже изготовлено.