بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله، یک فیلتر پایین گذر - LPF - مایکرواستریپ فشرده با استفاده از رزوناتور -T شکل با باند توقف عریض ارائه شده است. LPF پیشنهادی دارای قابلیت حذف هارمونیک هشتم و تلفات عبوری 0,12 دسیبل است. ساختار باند توقف با استفاده از رزوناتور امپدانس پلهای و دو استاب مدارباز برای طراحی یک باند توقف عریض با تلفات بازگشتی بهتر از 20 دسیبل از 3 08 تا 22 گیگاهرتز مورد استفاده قرار گرفته است. فیلتر پیشنهادی با فرکانس قطع 3 دسیبل 2,68 گیگاهرتزی طراحی شده، و مورد ارزیابی قرار گرفته است. عملکرد LPF بر اساس مدل مدار معادل بررسی شده است.
مقدمه
در بسیاری از سیستم های مایکروویو، تعبیه فیلتر های پایین گذر عنصر کلیدی در طراحی برای حذف مولفه های ناخواسته فرکانسی بکار می رود. فیلترهای مسطح به دلیل ساختارهای ساده و هزینههای پایین ساخت، ساختارهای محبوبی برای رنج های مایکروویو و موج میلیمتری می باشند.LPF های امپدانس پلهای دارای فرکانس قطع تدریجی و باند توقف باریک هستند.
ساختارهای مختلفی برای غلبه بر این مشکل و طراحی یک LPF با باند توقف عریض و عملکرد بالا بهمنظور حذف هارمونیکها پیشنهاد شده است که از این میان میتوان به رزوناتورهای امپدانس پلهای ساختارهای پایه با نقص و گاف باند الکترومغناطیسی اشاره کرد. برای دستیابی به LPF های با رولآف تیز و باند توقف عریض از رزوناتورهای نعلی شکل امپدانس پلهای استفاده می شود.
با این حال، این فیلتر دارای فرکانس قطع تدریجی است. LPF ارائهشده معایبی نظیر پیچیدگی مدار و تلفات عبوری بالا در باند گذر دارد. اما ساختار دارای نقیصهی تلفات عبورینسبتاً بالا و تلفات بازگشتی پایین در باند قطع است. در این مقاله، یک LPF فشرده با استفاده از رزوناتور -Tشکل، ساختار باند توقف و دو استاب مدارباز ارائه شده است؛ شکل 1 را ببینید.
شکل :1شماتیک LPF پیشنهادی، w1 = 1.99، w2 = 6، w3 = 1.5، w4 = 0. 83، w5 = 3. 58، wf = 0.4، l1 = 2.06، l2 = 1.99، l3 = 7.96، l4 = 0 .6، l5 = 3.93، l6 = 0 .1، l f = 1.69 و g = 0.3 - تمامی ابعاد به میلیمتر هستند - .
روش تحقیق
شکل 2 - الف - طرح فیزیکی رزوناتور -Tشکل را نشان میدهد. مدار معادل LC رزوناتور -Tشکل در شکل 2 - ب - نشان داده شده است. المانهای معادل Lr1 و Lr2 اندوکتانس های خطوط انتقال با امپدانس بالا هستند. Cr1 و Cr2 به ترتیب، ظرفیت خازنی خطوط انتقال با امپدانس پایین و ظرفیت خازنی ته باز میباشند. مقادیر المانهای فشرده را میتوان با استفاده از فرمول ارائهشده در مرجع [1] بهصورت L = √εeff Zc l / c و C = √εeff l / cZc ، استخراج کرد که در روابط مذکور Zc امپدانس مشخصه خط، l طول خط، c سرعت نور در فضای آزاد، و εeff ثابت دیالکتریک مؤثر است. مقادیر محاسبه و بهینهسازی شده برای مدار معادل LC رزوناتور پیشنهادی با استفاده از فرمول های - 1 - و - 2 - زیر بدست می آیند که دراین فرمول Z امپدانس مشخصه و طول موج هدایت الکتریکی در فرکانس قطع می باشد
