Введение

Расположение печатных схем, выполняющее функцию фильтра подавления полосы частот.

Шпорлайн – это тип радиочастотного и микроволнового фильтра с распределенными элементами, обладающий характеристиками подавления полосы (выреза) и наиболее часто используемый с микрополосковыми линиями передачи. Шпорлайны обычно демонстрируют умеренное или узкое подавление в полосе, составляющее около 10% от центральной частоты. Шпорлайновые фильтры очень удобны для плотных интегральных схем благодаря своей компактной конструкции и простоте интеграции: они занимают площадь, соответствующую лишь четверти длины волны линии передачи.

Описание конструкции

Она состоит из обычной микрополосковой линии, разделяющейся на пару меньших связанных линий, которые снова соединяются после прохождения расстояния, равного четверти длины волны. Только один из входных портов связанных линий подключен к питающей микрополоске, как показано на рисунке ниже. Оранжевая область на иллюстрации представляет собой проводник микрополосковой линии передачи, а серый цвет – открытый диэлектрик. Где – длина волны, соответствующая центральной частоте подавления полосового фильтра, измеренная, разумеется, в материале микрополосковой линии. Это наиболее важный параметр фильтра, определяющий полосу подавления. Расстояние между двумя связанными линиями можно подобрать соответствующим образом для точной настройки фильтра. Чем меньше расстояние, тем уже полоса подавления по уровню подавления. Разумеется, это ограничено разрешением печати печатной платы и обычно составляет около 10% от ширины входной микрополоски. Зазор между входной микрополосковой линией и одной разомкнутой линией соединителя оказывает пренебрежимо малое влияние на частотную характеристику фильтра. Поэтому он считается приблизительно равным расстоянию между двумя связанными линиями.

Печатные антенны

Сперлины также могут использоваться в печатных антеннах, таких как планарная инвертированная F-антенна. Дополнительные резонансы можно спроектировать для расширения полосы пропускания антенны или создания нескольких рабочих диапазонов, например, для трехдиапазонного мобильного телефона.

История

Впервые фильтр с шпорной линией был предложен Шиффманом и Маттай в виде полосковой линии в 1964 году. Бейтс адаптировал конструкцию для микрополосковой линии в 1977 году. Нгуен и Хсиэ усовершенствовали анализ для микрополосковых реализаций в 1983 году.

Первичные источники

Б. М. Шиффман; Г. Л. Маттай, "Точный расчет микроволновых фильтров с полосой подавления", IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 12, № 1, с. 6–15, 1964. R. N. Bates, "Проектирование фильтров с полосой подавления на основе шпорных линий микрополоскового типа", IEEE Journal on Microwave Optics and Acoustics, vol. 1, № 6, с. 204–209, ноябрь 1977. C. Nguyen; C. Hsieh, "Миллиметровые печатные фильтры с шпорной линией", IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest, с. 98–100, 1983.