Конструкция компактного полосового фильтра для применения в диапазонах WiMAX и UWB с использованием асимметричных резонаторов со ступенчатым изменением импеданса и дефектной структурой заземления

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347016060066

Ключові слова:

полосовой фильтр, WiMAX, UWB, SIR, асимметричные резонаторы со ступенчатым изменением импеданса, DGS, дефектная структура заземления, MMFD, современная конструкция микрополоскового фильтра, FBW, относительная ширина полосы частот

Анотація

В статье предложен новый компактный трехдиапазонный микрополосковый полосовой фильтр, в конструкции которого используются асимметричные резонаторы со ступенчатым изменением импеданса SIR (stepped impedance resonator) и дефектная структура заземления DGS (defected ground structure) для получения характеристики с низкими вносимыми потерями, высокой избирательностью, расширенным диапазоном полосы пропускания, и малой групповой задержкой. Предлагаемый фильтр ориентирован на применение в 2,5/3,4 ГГц (WiMAX) и 4,14–5,32 ГГц (UWB) диапазонах. Конструкция нового фильтра предусматривает целенаправленный выбор отношения импедансов R и длины микрополосковой линии асимметричных SIR. Кроме того, DGS используется для улучшения качества связи последнего диапазона. Получены следующие значения параметров матрицы рассеяния для трех полос пропускания: вносимые потери S21 составили –0,26/–0,07/–0,05 дБ, обратные потери S11 составили –11,29/–19,25/–22,64 дБ, соответственно. Моделирование амплитудно-частотных характеристик фильтра осуществлялось с помощью пакета Ansoft HFSS.

Посилання

Sheikh T. A. Bandwidth improvement in BPF using microstrip couple lines / T. A. Sheikh, J. Borah, S. Roy // Signal and Speech Processing : Signal and Speech Processing : Int. Conf. ICSSP, 2014 : proc. — Elsevier, 2014. — P. 105–109.

Design of tri-band filter based on stub loaded resonator and DGS resonator / X. Lai, C. H. Liang, H. Di, B. Wu // IEEE Microwave Wireless Compon. Lett. — May 2010. — Vol. 20, No. 5. — P. 265–267. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/LMWC.2010.2045584.

Design of dual-band bandpass filter using DGS with controllable second passband / G. Chaudhary, H. Choi, Y. Jeong, J. Lim, D. Kim, J. C. Kim // IEEE Microwave Wireless Compon. Lett. — Nov. 2011. — Vol. 21, No. 11. — P. 589–591. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/LMWC.2011.2167140.

A very compact novel multi-band BPF for recent mobile/satellite communication systems / H. A. E. Mohamed, H. B. El-Shaarawy, E. A.-F. Abdallah, H. M. S. El-Hennawy // PIER C. — 2014. — Vol. 50. — P. 47–56. — DOI : http://dx.doi.org/10.2528/PIERC14031307.

A new tri-band bandpass filter for GSM, WiMAX and ultra-wideband responses by using asymmetric stepped impedance resonators / W.-Y. Chen, M.-H. Weng, S.-H. Chang, H. Kuan, Y.-H. Su // PIER. — 2012. — Vol. 124. — P. 365–381. — DOI : http://dx.doi.org/10.2528/PIER11122010.

Chen X. P. Dual-band and triple-band substrate integrated waveguide filters with Chebyshev and quasi-elliptic responses / X. P. Chen, K. Wu, Z. L. Li // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. — Dec. 2007. — Vol. 55, No. 12. — P. 2569–2578. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/TMTT.2007.909603.

Design of the compact dual-band bandpass filter with high isolation for GPS/WLAN applications / Y. C. Chang, C. H. Kao, M. H. Weng, R. Y. Yang // IEEE Microwave Wireless Compon. Lett. — Dec. 2009. — Vol. 19, No. 12. — P. 780–782. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/LMWC.2009.2033499.

Chu Q. L. A compact dual-band bandpass filter using meandering stepped impedance resonators / Q. L. Chu, F. C. Chen // IEEE Microwave Wireless Compon. Lett. — May 2008. — Vol. 18, No. 5. — P. 320–632. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/LMWC.2008.922117.

Li R. Compact UWB bandpass filter using stub-loaded multiple-mode resonator / R. Li, L. Zhu // IEEE Microwave Wireless Compon. Lett. — Jan. 2007. — Vol. 17, No. 1. — P. 40–42. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/LMWC.2006.887251.

Compact UWB bandpass filter with narrow notch-band and wide stop-band / F. Wei, L. Chen, Q.-Y. Wu, X.-W. Shi, C.-J. Gao // J. Electromagnetic Waves Applications. — 2010. — Vol. 24, No. 7. — P. 911–920. — DOI : http://dx.doi.org/10.1163/156939310791285155.

Compact UWB bandpass filter with multiple ultra-narrow notched bands / J. Xu, B. Li, H. Wang, C. Miao, W. Wu // J. Electromagnetic Waves Applications. — 2011. — Vol. 25, No. 7. — P. 987–998. — DOI : http://dx.doi.org/10.1163/156939311795254037.

Fallahzadeh S. A new microstrip UWB bandpass filter using defected microstrip structure / S. Fallahzadeh, M. Tayarani // J. Electromagnetic Waves Applications. — 2010. — Vol. 24, No. 7. — P. 893–902. — DOI : http://dx.doi.org/10.1163/156939310791285254.

Li J. Design of a compact and high selectivity tri-band bandpass filter using asymmetric stepped-impedance resonators (SIRs) / J. Li, S. S. Huang, J. Z. Zhao // PIER Lett. — 2014. — Vol. 44. — P. 81–86. — DOI : http://dx.doi.org/10.2528/PIERL13112502.

Lin M. Design of triple-band bandpass filter using tri-section stepped impedance resonators / X. M. Lin, Q. X. Chu // Microwave and Millimeter Wave Tech. : Int. Conf. ICMMT, 18–21 Apr. 2007, Builin : proc. — IEEE, 2007. — P. 798–800. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/ICMMT.2007.381479.

Chu Q. X. Advance triple-band bandpass filter using tri-section SIR / Q. X. Chu, X. M. Lin // Electron. Lett. — 2008. — Vol. 44, No. 4. — P. 295–296. — DOI : http://dx.doi.org/10.1049/el:20083096.

A novel triple passband filter method based on stepped impedance resonators / Z.-P. Li, S.-J. Wang, T. Su, C.-H. Liang // PIER C. — 2012. — Vol. 33. — P. 199–211. — DOI : http://dx.doi.org/10.2528/PIERC12090506.

Chen W. Y. A new tri-band bandpass filter based on stub-loaded stepped impedance resonators / W. Y. Chen, M. H. Weng, S. J. Chang // IEEE Microwave Wireless Compon. Lett. — Apr. 2012. — Vol. 22, No. 4. — P. 179–181. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/LMWC.2012.2187884.

Zhu L. Aperture compensation technique for innovative design of ultra-broadband microstrip bandpass filter / Lei Zhu, Huizheng Bu, Ke Wu // IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Dig., 11–16 Jun. 2000, Boston, MA, USA. — IEEE, 2000. — Vol. 1. — P. 315–318. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/MWSYM.2000.860995.

##submission.downloads##

Опубліковано

2016-06-22

Як цитувати

Шейк, Т. А., Бора, Д., & Рой, С. (2016). Конструкция компактного полосового фильтра для применения в диапазонах WiMAX и UWB с использованием асимметричных резонаторов со ступенчатым изменением импеданса и дефектной структурой заземления. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 59(6), 47–54. https://doi.org/10.20535/S0021347016060066

Номер

Том 59 № 6 (2016)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2016 Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника

Издатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.

Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).

Варианты доступа к статье:

1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)

В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).

2. Статья с последующим доступом по подписке

В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.

  • Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
  • Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
  • Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
  • Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
  • Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
  1. Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
  2. Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
  3. Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
  4. Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
  • Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
  • Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
  • Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
  • Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
  • Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
  • В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
  • Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
  • Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.