طراحي و تحليل فيلتر ميان‌گذر دوبانده ريزنوار ‌ با پهناي باند و فركانس مركزي تنظيم پذير

Design and Analysis microstrip dual-band bandpass filter with tunable bandwidth and center frequency

در اين مقاله طرح جديدي از فيلتر ميان‌گذر دوبانده ريزنوار با تركيبي از تشديدگرهاي امپدانس پله‌اي(SIR)، استاب‌هاي موازي و پورت‌هاي ورودي و خروجي نامتقارن در طرفين ساختار ارائه شده است. در اين طرح تشديدگر امپدانس پله‌اي، نقش يك فيلتر پايه براي رسيدن به مشخصه‌هاي فركانسي مطلوب در باند عبور را ايفا مي‌نمايد. بكارگيري استابهاي موازي در طرفين ساختار پايه منجر به بهبود مشخصه هاي پاسخ فركانسي فيلتر شده است. در نهايت با نامتقارن كردن محل قرار گرفتن پورت‌هاي ورودي و خروجي در طرفين، به پاسخ فركانسي با جداسازي‌ مناسب بين دو باند عبور(جداسازي بين دو باند عبور بيشتر از 50dB مي باشد) مي‌رسيم. تحليل مداري بخش به بخش طرح شده بيانگر رفتار مناسب آن بعنوان يك فيلتر دو بانده است. در ادامه و بر اساس روش ارائه شده يك فيلتر دوبانده پيشنهادي با فركانس‌هاي مركزي GHz 4/7 و GHz7/167 و پهناي باند MHz 87 در هر دو باند عبور طراحي مي‌شود. نتايج تحليل فيلتر مذكور بيانگر تلفات بازگشتي dB21- و dB24/31- و تلفات عبوري dB 0/92- و dB0/45- در دو باند عبور است. فيلتر طراحي شده ساخته شده و مشخصه‌هاي آن اندازه گيري و با نتايج تحليل انجام شده مقايسه شده است كه بيانگر انطباق مناسب نتايج و مويد طرح جديد ارائه شده است. در نهايت نشان داده‌ايم كه با تغيير ابعاد شاخه مياني ميتوان فيلتري با فركانس‌هاي مركزي دلخواه بدست آورد. ابعاد فشرده، دو بانده بودن و جداسازي مناسب بين دو باند عبور فيلتر از جمله خصوصيات طرح ارائه شده محسوب مي‌شود.

This paper introduces a novel microstrip dual-band bandpass filter that combines a stepped impedance resonator (SIR), parallel stubs and asymmetric input and output ports on both sides. This configuration can lead to desired frequency characteristics like central frequency and required band passes. The required bandwidths will be optimized by stepped impedance resonator and the return and the insertion losses by the parallel stubs on both sides of the structure. Finally, we obtained a suitable isolated frequency response between the two passes bands by making asymmetric the location of the input/output port on the sides. For design and manufacturing a dual-band filter with 4.7 GHz and 7.16 GHz frequencies with the same 87 MHz bandwidth in each band, a suitable structure is proposed and used. The circuit analysis of the filter is performed section by section, to better examine results. The simulation and test results of the proposed structure indicate a 0.92 and 0.45dB insertion loss and 21 & 24.31 dB return losses in the two bands. In the following, we show by changing the dimensions of the middle stubs, the central frequency and bandwidth of the filter can be tuned. The main features of this filter are compact size, dual bands, and proper passing bands isolation.