فیلتر فراپهن باند با استفاده از روش امپدانس پله ای با بهبود افت خارج باند

نوع مقاله: مقاله برق

نویسندگان

1 Semnan University

2 عضو هیئت علمی دانشکده برق و کامپیوتر، گروه آموزشی مخابرات، دانشیار دانشگاه سمنان

10.22075/jme.2020.15842.1570

چکیده

در این مقاله فیلتر میانگذر فراپهن باند، با استفاده از امپدانس پله‌ای طراحی شده است. برای طراحی، یک ساختار با امپدانس پله‌ای پیشنهاد شده و سپس تعدادی از آنها با هم سری شده است. در طراحی اولیه تنها یک استاب اتصال کوتاه به‌کار گرفته شده و سپس با توجه به نتایج پاسخ فرکانسی، تعدادی از آنها با هم ترکیب می‌شوند. ابعاد فیلتر پیشنهادی mm2 16×16 می‌باشد. طراحی بر روی زیرلایه‌ای با ثابت دی‌الکتریک 38/3 و ضخامت 32 میل با تانژانت تلفات 0026/0 صورت گرفته است. نتایج شبیه‌سازی عددی بیانگر باند عبور 35/3 تا 81/22 گیگاهرتز برای فیلتر پیشنهادی معادل پهنای باند کسری %7/148 است که در مقایسه با نتایج تحقیقات سال‌های اخیر قابل قبول می‌باشد. همچنین ریپل داخل باند عبور آن کمتر از 1 دسیبل و افت عبوری در خارج باند عبور تا فرکانس 40 گیگاهرتز بیش از 25 دسیبل می‌باشد. نتایج اندازه‌گیری نمونه ساخته شده از تطابق قابل قبولی با نتایج طراحی نرم افزار عددی برخوردار است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The UWB filter with using stepped-impedance method and improving out of band rejection

نویسندگان [English]

  • moein navaei 1
  • pejman Rezaei 2
1 Semnan University
2 faculty member of the Department of Electrical and Computer Engineering, Semnan University, Semnan
چکیده [English]

In this paper, an ultra-wideband (UWB) bandpass filter is designed by using the stepped impedance method. A stepped impedance structure with low order is proposed, then some of them are used in series. First only one short circuit stub is used then some of them are combined according to frequency response. The result of simulation depicts that the passband is 3.356 to 22.81 GHz, it means bandwidth is over than 19 GHz, therefore the fractional bandwidth is 148.7%, which it is good compared to papers of recent years. Ripple is less than 1dB in band. The insertion loss is over than 25 dB in out of band. The presented filter size is 16×16 mm2 that it is compact. The designed filter is fabricated on RO4003 substrate with 3.38 dielectric constant, 32 mil thickness, and 0.0026 loss tangent. The simulation is performed with numerical software and they confirm each other's results.

کلیدواژه‌ها [English]

  • UWB filter
  • stepped impedance
  • out of band rejection
  • fractional bandwidth
  • series filters