بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله یک فیلتر میکرواستریپ دو بانده با استفاده از دو رزوناتور T شکل طراحی شبیه سازی و ساخته شده است.نتایج شبیه سازی برای فیلتر شامل عملکرد در باندهای فرکانسی 1.68GHz و 5.35GHzکه به ترتیب دارای تلفات بازگشتی -19.925dB و -28.692dB می باشند.تلفات عبوری باند اول 0.555dB -و باند دوم فرکانسی -0.383dB می باشد.سایز فشرده و دو بانده بودن فیلتر از جمله خصوصیات این فیلتر محسوب می شود.
.1مقدمه
امروزه فیلترهای دو بانده به دلیل رفتارهای فرکانسی آن ها در شبکه های محلی مورد استفاده قرار می گیرند.به عنوان مثال در [1] یک فیلتر دو بانده با استفاده از رزوناتور پله ای پیشنهاد شده است . این فیلتر دارای تلفات بازگشتی مناسب ، ولی تلفات عبوری آن بزرگتر از 2.3dB می باشد و سایز فیلتر مناسب نیست.در [2]یک فیلتر دو بانده با استفاده از دو رزوناتور T شکل طراحی شده است.
فیلتر دارای باند قطع مناسبی می باشد ولی سایز آن فشرده نیست.در [3] یک فیلتر دو بانده با استفاده از رزوناتور پله ای طراحی شده است . تلفات عبوری دو باند آن کمتر از 1dB و تلفات بازگشتی آن بهتر از 20dB می باشد ولی باند قطع مناسبی ندارد.در [4] با استفاده از رزوناتورهای Eشکل فیلتر دو بانده طراحی شده است، سایز آن فشرده است ولی باندقطع مناسبی ندارد.در [5]فیلتر پیشنهادی با استفاده از رزوناتورای چند مدی طراحی شده است که دارای باند قطع وسیعی است ولی سایز فیلتر فشرده نیست.
.2روش تحلیل مدار معادل LC فیلتر
شکل 1.a رزوناتورهای اصلی فیلتر را نشان می دهد.که از دو رزوناتور T شکل و خط انتقال تشکیل شده است.مدار معادل LC آن در شکل 1.bنشان داده شده است.به طوری که امپدانس خط بلند مانند سلف سری و امپدانس خط کوتاه مانند خازن موازی عمل می کند.
شکلa : 1 ساختار رزوناتورهای اصلی فیلتر ، b مدار معادل LC رزوناتورهای اصلی
در این مدار معادل مقادیر سلف و خازن از طریق فرمول زیر بدست آمده اند:
در اینجا fc فرکانس قطع ، Z0 50 امپدانس انتهایی ورودی و خروجی می باشد. gci و gli به ترتیب اندوکتانس و کاپاسیتانس عنصر می باشند.
.3مقایسه ی پاسخ حاصل از رزوناتور های اصلی و مدار معادل LC
مقادیر سلف و خازن موجود در مدار معادل نشان داده شده در شکل 1.b در جدول 1 آورده شده است.شکل 2 نشان می دهد که پاسخ حاصل از مدار معادل LC و شبیه سازی بسیار به هم نزدیک هستند.
جدول:1مقادیر سلف و خازن مدار معادل LC
شکل :2 مقایسه پاسخ حاصل از مدار معادل LC و شبیه سازی شده
.4طرح اصلی فیلتر پیشنهادی
شکل 3 ساختار فیلتر پیشنهادی را نشان می دهد که از دو رزوناتور T شکل و خطوط انتقال تشکیل شده است.با تغییر ارتفاع بازوهای متصل به پورت ورودی و خروجی [L1,L2] و همچنین تغییر ارتفاع رزوناتور T شکل تلفات بازگشتی دو باند به حداقل مقدار رسیده اند.
