طراحي و شبيه‌سازي يك فيلتر ميانگذر فوق‌پهن-‌باند (UWB) جديد با قدرت گزينش‌گري بالا، ابعاد كوچك و باندتوقف بالايي وسيع بر اساس يك رزوناتور چند- مدي

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

در اين مقاله يك فيلتر ميانگذر فوق‌پهن-باند مايكرواستريپي جديد با استفاده از يك رزوناتور چند- مدي (MMR) بارگذاري شده با استاب طراحي، تحليل و شبيه‌سازي شده است. ساختار MMR پيشنهادي از يك رزوناتور امپدانس-پله‌اي اصلاح شده‌ي (MSIR) سه-مدي و بارگذاري يك استاب امپدانس‌- پله‌اي خم‌شده (FSIS) تركيب‌بندي شده است. استاب بارگذاري شده دو مد تشديد ديگر و همزمان دو صفر انتقال توليد مي‌كند. ابعاد MMR به گونه‌اي مناسب تنظيم شده‌اند كه پنج مد- تشديد اول از آن در باندعبور مطلوب، يعني بازه‌ي فركانسي 3.1-10.6GHz قرار گيرند و همچنين دو صفر انتقال از رزوناتور نيز در لبه‌هاي باندعبور براي افزايش گزينش‌گري فيلتر قرار گرفته‌اند. در نهايت با استفاده از خطوط تزويج اينترديجيتال موازي داراي شكاف در لايه‌ي زمين براي تغذيه يك فيلتر فوق‌پهن- باند با ابعاد كوچك، گزينش‌گري بالا، عملكرد مناسب در باندعبور و باندهاي توقف وسيع حاصل شده است. نتايج شبيه‌سازي در تطابق بسيار خوبي با ملزومات حالت ايده‌آل فيلترهاي UWB مي‌باشند.

In this paper, a novel microstrip-line ultra-wideband (UWB) bandpass filter (BPF) based on multiple-mode resonator (MMR) is designed, analyzed and simulated. The structure of the proposed MMR is constructed by a modified triple-mode stepped-impedance resonator (MSIR) loaded with a folded step-impedance stub (FSIS). This stub-loaded resonator could generate two more resonate modes and two transmission zeros (TZs) simultaneously. Proposed MMR’s dimensions are properly tuned so that the first five resonate modes of the proposed MMR are roughly allocated in the desirable bandpass, i.e. 3.1-10.6GHz, as well as two TZs at the edge of the passband, leading to sharp roll-off. Finally, with using aperture-backed interdigital-coupled lines for feeding, an UWB BPF with compact size, high selectivity, good performance in-band, and wide stopbands is obtained. Simulation results are in excellent agreement with UWB BPF ideal case.