关键字 |
| 带通滤波器;微带;1.8 GHz & 2.4 GHz;平行耦合线;微波工程;的心田模拟器。 |
介绍 |
| 微波滤波器是一种用来控制两个端口网络提供传输频率的频率响应在通带和阻带衰减的一个过滤器。过滤器是通信和雷达系统的重要组成部分。它的低成本制造,容易集成和简单的设计过程中,并行coupled-line / edge-coupled过滤器广泛应用于微波微带电路所需的带宽高达20%的中心频率。带通滤波器只传递所需的频率在一定的乐队和其他变弱信号的频率低于截止频率较低或高于上层截止频率。一个带通滤波器的频率范围我们通过称为通频带。一个典型的带通滤波器可以通过一个低通滤波器和一个高通滤波器或应用传统低通,带通转换。这里演示的架构是一个耦合线类型过滤器,因为这是最实用和常见的滤波器类型可以满足规范。在耦合传输线,之间的耦合两个介绍了输电线路的相互接近。耦合效应可能是不受欢迎的,比如相声在印刷电路,或者他们可能是可取的,在定向耦合器,目标是把权力从一行。另一个主要用途是使用它们的过滤微波频率范围。 |
| 滤波器响应将基于Chebychev传递函数。Chebychev类型过滤器是流行的高选择性,即。,they have a relatively fast signal cut off between pass and stop band. Filters operating in gigaherz frequency ranges rely on distributed transmission line structures to obtain the desired frequency response. Dimensions of the coupled transmission lines can be derived with published formula or minimal simulation software capability. |
相关工作 |
| 本文的设计parallel-coupled微带带通。设计是基于半波谐振器和导纳逆变器的使用。双中心频率为1.8 GHz & 2.4 GHz选择带宽(BW)约为5%,最小衰减达-30 dB滤波器通带波纹和获得等于0.5 dB。设计技术,参数分析,真正的原型制造和测量结果的第四阶耦合线带通滤波器双模拟频率为1.8 ghz & 2.4 ghz提出了 |
理论 |
| 平行耦合微带带通的总体布局如图3.1所示。过滤器由开放电路耦合微带线的结构。这些耦合线是四分之一波长(λ/ 4)长,相当于并联谐振电路。缺口对应的耦合导纳逆变器在低通原型电路。甚至和奇怪的模式的特征阻抗parallel-coupled半波谐振器使用导纳计算逆变器。这些奇数,偶数,然后使用模式阻抗计算滤波器的物理尺寸。现在考虑一个带通滤波器组成的N + 1的级联耦合线部分,如图3.1所示。屈指可数的部分从左到右,右边的负载,但过滤器能够逆转而不影响响应。因为每个耦合线节有一个形式的等效电路,串联的等效电路如图3.2。 |
IMMITANCE逆变器 |
| 导抗逆变器滤波器设计中发挥非常重要的作用。它们被用于一个滤波电路转换成一种等价形式,可以很容易地使用各种微波结构实现的。导抗逆变器阻抗或导纳逆变器。利用导抗逆变器的性能,可实现带通滤波器,系列(L-C)谐振电路由阻抗逆变器(K)或分流(L-C)并联谐振电路由导纳逆变器(J)。设计一个带通滤波器,首先一个低通原型电路修改包括导抗逆变器。这些低通结构转换为带通电路通过应用传统低通,带通转换。 |
仿真建模和讨论 |
| 耦合线的设计方程如下: |
| 过滤器的顺序计算假设一个equi-ripple(切比雪夫型1)响应的插入损耗(L) 30 db中心频率的1.8 ghz 2.4 ghz和通带波纹振幅(G)为0.5 db。部分带宽Δ= 5%。 |
| 因此,上部和下部的通带截止频率分别为2.52 GHz和2.28 GHz。使用标准的切比雪夫模型: |
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| 这给了我们= 4。现在,我们得到了从标准的切比雪夫低通原型值表: |
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| 现在,我们使用以下设计方程耦合线滤波器的逆变器常数N + 1部分: |
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| 利用这些方程,我们得到: |
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| 现在,偶数和奇数模式阻抗可以计算如下: |
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| 这些计算的结果列表如下: |
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| 使用的底物是一个标准的FR4基板(MSUB), = 0.005。使用一个耦合线的计算器,宽度,长度和线间距为每个耦合的计算: |
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| 基于上述的价值观和以标准端口阻抗为= 50Ω,设计模拟。 |
仿真设计,结果和讨论 |
| 设计使用的心田模拟设计环境(9.00.4847)和反应生成的。耦合线设计用于模拟MCFIL non-floating线。这是一个耦合线模型的端效应包括开放性。每个耦合线的一侧是地平面。 |
| 这里的参数(dB)代表了插入损耗在端口1和该参数的值为-6.521 dB的中心频率2.4 GHz -6.587 dB时1.8 GHz的中心频率 |
| 参数(dB)代表了插入损耗从端口1到端口2的值为-2.633 dB的中心频率2.4 ghz -6.375 dB时1.8 ghz的中心频率。 |
| 第一个设计上面所讨论的是模拟在心田。同样是使用EM仿真模拟。相同的原理图如下所示: |
| 这里的参数(dB)代表了插入损耗在端口1的参数的值为-2.606 dB的中心频率2.4和1.8 ghz |
| 参数(dB)代表了插入损耗从端口1到端口2的值为-16.87 dB的中心频率2.4 ghz -31.55 dB时1.8 ghz的中心频率。 |
| 分层盘旋飞行,使用的介质是FR4导体是铜。中使用的输电线路设计MCLIN本质上是类似于MCFIL线与他们剩余的结束。介电层的厚度为1.58毫米和空气作为24毫米厚度。 |
| 仿真是以EMSight X和Y细胞分辨率为0.5毫米,1毫米的延伸。提取的EM的示意图如下所示: |
结论 |
| 衬底介电常数为4.4,双中心频率为1.8 GHz & 2.4 GHz,模拟耦合线带通滤波器的带宽约为5%,与30 dB的最小衰减和滤波器通带波纹的等于0.5 dB。因此,设计技术,参数分析,真正的原型制造和测量结果在双模拟频率为1.8 ghz和2.4 ghz第四阶耦合线带通滤波器提出了。 |
确认 |
| 首先,我想表达我的感激之情对我学院——Vellore理工学院(V.I.T.)提供我机会接受本科训练,迄今未知和吸收知识和经验给我。 |
数据乍一看 |
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引用 |
- d . m . Pozar“微波工程”,约翰威利& Sons Inc ., 1998。
- 米格尔Bacaicoa大卫·贝尼托·玛丽亚·j·加尔达马里奥过去和马可囊内,“新微带滤波器通带抑制曲线表示过滤器与假”,IEEE微波理论和技术,49卷,没有。2001年9月9日。
- 约翰·t·泰勒和黄不干了,“CRC手册的电子过滤器”,CRC出版社,- 1997页。
- “调优,优化和统计设计”,安捷伦科技,2003年5月。
- r·利维,s . b .科恩,“微波滤波器的历史研究、设计和发展”,微波理论和技术,IEEE事务,32卷,没有。9月9日,页。1055、1067、1984。a . Naghar o . Aghzout f·梅迪纳,m . Alaydrus m·埃萨迪”研究和设计一个紧凑的平行耦合微带带通滤波器5 GHz无照移动WiMAX网络,”国际科技期刊,2卷,2013年6月6号。Thomas r . Rowbotham SinaAkhtarzard,彼特·b·约翰“耦合微带线的设计”,IEEE微波理论和技术,MTT-23卷,没有。6月6日,页。486 - 492年1975. e。o . Hammerstard”,为微带电路设计方程,”欧洲微波研讨会论文集,汉堡,德国,1975年,页268 - 272。
- 安纳普尔纳峰Das和Sisir K Das,“微波工程”,MacGraw山,p305, 2001年。
- 在香港,j.s,M。J,“为射频/微波应用微带滤波器”,威利——世界科学出版物,加拿大,2001。
- c . Balanis,“天线理论:分析和设计”,第3版,威利,2005年。
- s . b .科恩“Parallel-Coupled Transmission-Line-Resonator过滤器,“微波理论和技术,愤怒的事务,6卷,没有。2,页223 - 231,1958年4月。
- s . Seghier n . Benahmed f·t·Bendimerad n . Benabdallah“设计并行耦合microstripbandpass过滤器调频无线应用程序”,科学的电子、信息技术和电信(SETIT),第六届国际会议,pp.207 - 211, 2012年3月21 - 24日。R Othman,贝聿铭易卜拉欣·m·f·m·Selamat m . s . a . s . Samingan a . a . a·阿齐兹·h·c .哈利姆“ISM波段5.75 GHz microstripbandpass过滤器”,应用电磁学,快速亚太会议上,页1 - 5、4 - 6 2007年12月。Azad。a . h .下榻的s m . y . Mahbub“2.45 GHz微波带通滤波器的设计和性能分析与降低谐波”,国际期刊工程研发、5卷,没有。11日,57 - 67,2013页。
- 约翰·t·泰勒和黄不干了,“CRC手册的电子过滤器”,CRC出版社,- 1997页
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