طراحی و شبیه‌سازی یک فیلتر مایکرواستریپی UWB با ابعاد کوچک و باند توقف بسیار وسیع دارای چهار مد تشدید در باند عبور

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد

چکیده

در این مقاله یک فیلتر جدید میان گذر فوق پهن- باند مایکرواستریپی با استفاده از دو تشدیدکننده‌ی متقارن چند- مدی بارگذاری شده با یک استاب امپدانس پله‌ای تحلیل و شبیه‌سازی شده است. این تشدیدکننده‌ی چند مدی، تشکیل شده است از یک تشدیدکننده‌ی امپدانس پله‌ای سه مدی که برای کاهش سایز مدار به‌ صورت خمیده ترکیب‌بندی شده است و یک استاب امپدانس پله‌ای که در مرکز دو تشدیدکننده‌ی دارای چند مد تشدید تعبیه شده است. ابعاد این استاب به‌ طور مناسبی تنظیم شده است که بتواند یک مد رزونانسی دیگر در باند عبور، یعنی بازه‌ی فرکانسی GHz 6/10-1/3 ایجاد کند و باعث افزایش تزویج، تخت شدن حتی‌الامکان باند عبور و وسیع شدن باند توقف گردد. در نهایت با استفاده از تکنیک شکاف در لایه‌ی زمین، تزویج بین خطوط تغذیه و تشدیدکننده‌ی دارای چند مد تشدید افزایش داده می‌شود. این فیلتر در مقایسه با فیلترهای طراحی شده در گذشته دارای ابعاد کوچک (mm16mm  7/6)، باند توقف وسیع (تا حدود dB20) و عملکرد مناسب در باند عبور می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Design and Simulation of a Novel UWB Bandpass Filter with Compact Size, Wide Upper Stopband and Four Mode-Resonances in Passband

نویسندگان [English]

  • Mahsa Gholipoor
  • Mohammad Amin Honarvar
Department of Electrical Engineering, Najafabad Branch, Islamic Azad University, Najafabad, Esfahan, Iran
چکیده [English]

In this paper, a novel microstrip-line Ultra Wide Band (UWB) band-pass filter using two symmetric Multi – Mode Resonators (MMR) loaded with step impedance stub, is designed, analyzed and simulated. The proposed MMR, comprised of triple – mode step impedance resontor, to reduce dimension of filter is folded, and one step impedance stub is located on center of two MMRs. With adding the step impedance stub and appropriate adjusting of it's parameters, one can stablish another mode resonace in the desirable passband, i.e, 3.1 GHz – 10.6 GHz. So, optained good performance of filter, such as: coupling increased well, passbanad became flat as much as possible and stopband became very vast. Finally, using of defected ground structure, increased the coupling between MMRs and feeding lines. The proposed filter to compare with conventional UWB filters has a compact size (is about 16mm×6.7mm), wide upper stopband(up to 20GHz), good performance in passband and high selectivity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ultra wide band (UWB)
  • multi mode resonator (MMR)
  • step impedance resonator (SIR)
[1] Federal Communications Commission, " First note and order-Revision of part 15 of the commission’s rules regarding ultra-wideband transmission systems", ET-Docket, Vol. 14, pp. 98-153, Feb. 2002.

[2] L. Zhu, S. Sun, W. Menzel, "Ultra-wideband (UWB) bandpass filters using multiple-mode resonator", IEEE Microw. Wireless Compon. Lett., Vol. 15, No. 11, pp. 796-798, Nov. 2005.

[3] S. Sun, L. Zhu, ''Capacitive-Ended Interdigital Coupled Lines for UWB Bandpass Filters With Improved Out-of-Band Performances",' IEEE Microw.Wireless Compon. Lett., Vol. 16, No. 8, Aug. 2006

[4] H. Zhu, Q.X. Chu, "Compact Ultra-Wideband (UWB) Bandpass Filter Using Dual-Stub-Loaded Resonator (DSLR)", IEEE Microw.Wireless Compon. Lett., Vol. 23, No. 10, Oct. 2013

[5] S.W. Wong, L. Zhu, "Quadruple-mode UWB bandpass filter with improved out-of-band rejection,"  IEEE Microw. Wireless Compon. Lett., Vol. 19, No. 3, pp. 152 - 154, Mar. 2009.

[6] H.W. Deng, Y.JZhao, L. Zhang, X.S. Zhang, S.P. Gao, "Compact quintuple-mode stub-loaded resonator and UWB filter," IEEE Microw. Wireless Compon. Lett., Vol. 20, No. 8, pp. 438-440, Aug. 2010.

[7] H. Deng, Y. Zhao, Ying He, Sheng-li Jia, Min Wang, ''Compact dual-notched balanced UWB BPF with folded triple-mode slotline resonator,'' Electron. Lett., Vol. 50, No. 6 pp. 447–449, 13th Mar. 2014

[8] K.D. Xu, Y.H. Zhang, J. Li, W.T. Joines, Q.H. Liu, ''Compact ultra-wideband bandpass filter using quad-Tstub-loaded ring structure',' Microwave Opt. Technol. Lett., Vol. 56, No. 9, Sep. 2014

[9] S.J. Borhani, M.A. Honarvar, ''A novel compact size uwb bandpass filter with sharp rejection skirt and wide upper-stopband based on multi-mode-resonator',' Progress In Electromagnetics Research LettersC, Vol. 43, pp. 175-185, Sep. 2013.

[10] S.J. Borhani, M.A. Honarvar, A. Dadgar-Pour, “Design and simulation of a novel UWB bandpass filter with sharp roll-off, compact size and wide upper stopband based on a multiple-mode resonator”, Journal of Intelligent Procedures in Electrical Technology, Vol. 4, No. 16, pp. 3-10, Winter 2014. (in Persian)