طراحی و ساخت فیلترهای میان گذر تک بانده و دو بانده جدید با ساختار مدرن تغذیه صفر‌درجه جهت ارتباطات بیسیم

Abstract

در این مقاله سه فیلتر میانگذر تک‌بانده و دوبانده جدید با اندازه‌های یکسان ارائه شده است، که هر سه فیلتر بر اساس یک ساختار اولیه و با استفاده از فناوری‌ مسطح ریزنوار، طراحی، بهینه‌سازی و ساخته شده‌اند و مورد اندازه‌گیری قرار گرفته‌اند. هر باند عبور ایجاد‌شده، با بکارگیری یکی از دو نوع ساختار رزوناتور موجود، برانگیخته می‌شود. رزوناتورهای بزرگتر بعنوان ساختار اصلی تشکیل‌دهنده فیلتر، دارای فرم امپدانس-پله‌ای هستند، که درصورت تغذیه صفر درجه و وجود تزویج الکتریکی میان آنها، باند عبور اول را در فرکانس 0.9 ‌GHz ایجاد میکنند. رزوناتورهای کوچکتر نیز بعنوان زیرساختار فیلتر، با توپولوژی مارپیچ، هم‌اندازه و هم‌امپدانس با همدیگرند؛ و با تغذیه‌ای متقارن و تزویج داخلی در درون رزوناتورهای اصلی جاسازی می‌شوند تا باند عبور بالاتر را در فرکانس 1.8‌ GHz ایجاد و کنترل ‌کنند. وجود تزویج متقابل میان زیرساختارها، باعث حذف هرگونه هارمونیک در باندتوقف و تولید صفر انتقال اضافی در طرفین باند عبور بالاتر می‌شود. ابعاد فیلترهای ابداعی با رویکرد کوچکسازی از 0.163λg*0.09λg به ابعاد 0.092λg*0.08λg برحسب طول‌موج هدایت‌شده خط ریزنوار کاهش می‌یابد، که نسبت به دیگر فیلترهای مقایسه ‌شده، دارای فشرده‌ترین ساختار می‌باشد. با توجه به نتایج اندازه‌گیری فیلتر دوبانده، مقادیر افت‌ عبوری0.7 dB و 0.5 dB به ترتیب در باندهای اول و دوم با کمترین مقدار تلفات نسبت به دیگر فیلترهای مورد‌بررسی، بدست آمده است. نهایتاً سه فیلتر نمونه، با کاربرد در سیستمهای جهانی ارتباطات سیار، ساخته و اندازه‌گیری شده‌اند، که انطباق بالای نتایج طراحی و اندازه‌گیری، نشان از تحقق اهداف و روش مبتکرانه طراحی دارد.