Двошаровий Т-подібний навантажений шпильковий резонатор для двоcмугового смугопропускного фільтра з покращеними параметрами

Автор(и)

  • З. А. Мохаммед Іракський технологічний університет, Багдад, Ірак
  • Р. Т. Хаммед Іракський технологічний університет, Багдад, Ірак http://orcid.org/0000-0002-5372-9976

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347023020012

Ключові слова:

Т-подібний навантажений шпильковий резонатор, двошаровий фільтр, двосмуговий BPF, багатошаровий T-SLHR, компактний двосмуговий фільтр, багатоканальна бездротова мережна система

Анотація

В статті розроблено простий високоефективний компактний двосмуговий фільтр на основі багатошарового Т-подібного навантаженого шпилькового резонатора T-SLHR (T-shape loaded hairpin resonator). В схемі розробленого фільтра використано дві підкладки. На заземленій площині першої підкладки реалізовані два резонатори T-SLHR, які електрично зв’язані через просторовий зазор S, завдяки чому досягається необхідна подвійна смуга пропускання. На другій незаземленій підкладці розташовується заземлений шпильковий шлейф, вхід/вихід якого з’єднується з T-SLHR для отримання необхідної характеристики фільтра. Для перевірки запропонованої концепції реалізовано двосмуговий смуго-пропускний фільтр BPF (bandpass filter) для системи багатоканальної бездротової мережі, що працює на центральних частотах 2,4 ГГц і 3,5 ГГц. Крім того, на основі теорії непарних і парних мод аналізується можливість генерації заданих частот за допомогою T-SLHR. Також, представлена блок-схема за допомогою якої пояснюється механізм зв’язку та очікувані характеристики фільтра. Крім того, змодельований фільтр був виготовлений, і отримані результати вимірювань і моделювання порівняні та проаналізовані. Виготовлений фільтр має досить малу площу менше 126 мм2, високу вибірковість завдяки високій крутизні скатів характеристики фільтра та високий рівень смуг загородження.

Посилання

R. T. Hammed, “Compact Marchand balun circuit for UWB application,” AEU - Int. J. Electron. Commun., vol. 69, no. 5, pp. 851–855, 2015, doi: https://doi.org/10.1016/j.aeue.2015.02.005.

Т. А. Шейк, Д. Бора, С. Рой, “Конструкция компактного полосового фильтра для применения в диапазонах WiMAX и UWB с использованием асимметричных резонаторов со ступенчатым изменением импеданса и дефектной структурой заземления,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 59, no. 6, p. 47, 2016, doi: https://doi.org/10.20535/S0021347016060066.

R. T. Hammed, “Miniaturized high-order ultra-wideband bandpass filters with multiple band rejection notches,” Electromagnetics, vol. 35, no. 8, pp. 538–549, 2015, doi: https://doi.org/10.1080/02726343.2015.1101808.

R. T. Hammed, Z. M. Abdul-Jabbar, “Multilayered stepped impedance loaded-resonator for compact dual-band rejection filter design,” Electromagnetics, vol. 37, no. 8, pp. 493–499, 2017, doi: https://doi.org/10.1080/02726343.2017.1392717.

Т. В. Подгурская, А. А. Трубин, “Двухполосный фильтр на прямоугольных диэлектрических резонаторах,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 58, no. 4, pp. 41–49, 2015, doi: https://doi.org/10.20535/S0021347015040056.

M. Najafi, A. R. Hazeri, “Microstrip dual-narrowband bandpass filter with independent passbands,” Wirel. Pers. Commun., vol. 119, no. 4, pp. 3503–3516, 2021, doi: https://doi.org/10.1007/s11277-021-08417-z.

R. T. Hammed, S. M. Abbas, “Small dual narrowband BPF with ultra-rejection band using grounded stepped-impedance resonator,” IETE J. Res., vol. 69, no. 5, pp. 2811–2816, 2023, doi: https://doi.org/10.1080/03772063.2021.1906337.

G.-Z. Liang, F.-C. Chen, “A compact dual-wideband bandpass filter based on open-/short-circuited stubs,” IEEE Access, vol. 8, pp. 20488–20492, 2020, doi: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.2968518.

K. V. Phani Kumar, V. K. Velidi, A. A. Althuwayb, T. Rama Rao, “Microstrip dual-band bandpass filter with wide bandwidth using paper substrate,” IEEE Microw. Wirel. Components Lett., vol. 31, no. 7, pp. 833–836, 2021, doi: https://doi.org/10.1109/LMWC.2021.3077879.

S. Kishore et al., “Compact dual‐band bandpass filter with high‐passband isolation using coupled lines and open stub,” Microw. Opt. Technol. Lett., vol. 63, no. 11, pp. 2710–2714, 2021, doi: https://doi.org/10.1002/mop.32940.

D. Li, J. Wang, Y. Liu, Z. Chen, L. Yang, “Selectivity‐enhancement technique for parallel‐coupled SIR based dual‐band bandpass filter,” Microw. Opt. Technol. Lett., vol. 63, no. 3, pp. 787–792, 2021, doi: https://doi.org/10.1002/mop.32672.

H. Zhang, W. Kang, W. Wu, “Miniaturized dual-band SIW filters using E-shaped slotlines with controllable center frequencies,” IEEE Microw. Wirel. Components Lett., vol. 28, no. 4, pp. 311–313, 2018, doi: https://doi.org/10.1109/LMWC.2018.2811251.

H. Fei, Y. Wang, Q. Zhang, L. Zhou, W. Chen, C. Chen, “Miniaturized single‐dual‐band bandpass filters based on grounded square patch resonator with controllable passbands,” Microw. Opt. Technol. Lett., vol. 63, no. 6, pp. 1688–1692, 2021, doi: https://doi.org/10.1002/mop.32793.

S. Moitra, R. Dey, “Design of dual band and tri-band bandpass filter (BPF) with improved inter-band isolation using DGS integrated coupled microstrip lines structures,” Wirel. Pers. Commun., vol. 110, no. 4, pp. 2019–2030, 2020, doi: https://doi.org/10.1007/s11277-019-06827-8.

M. Challal, K. Hocine, A. Mermoul, “A novel design of compact dual-band bandpass filter for wireless communication systems,” Wirel. Pers. Commun., vol. 109, no. 3, pp. 1713–1726, 2019, doi: https://doi.org/10.1007/s11277-019-06648-9.

S. Xu, F. Meng, K. Ma, K. S. Yeo, “Dual-band bandpass filter design with novel double-layer mixed coupled SIR/CPW-SIR resonators,” in 2019 IEEE MTT-S International Microwave Symposium (IMS), 2019, pp. 714–717, doi: https://doi.org/10.1109/MWSYM.2019.8701081.

D. Tang, C. Han, Z. Deng, H. J. Qian, X. Luo, “Substrate-integrated defected ground structure for single- and dual-band bandpass filters with wide stopband and low radiation loss,” IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 69, no. 1, pp. 659–670, 2021, doi: https://doi.org/10.1109/TMTT.2020.3038202.

R. T. Hammed, “Miniaturized dual-band bandpass filter using E-shape microstrip structure,” AEU - Int. J. Electron. Commun., vol. 69, no. 11, pp. 1667–1671, 2015, doi: https://doi.org/10.1016/j.aeue.2015.08.003.

H. Chang, W. Sheng, J. Cui, J. Lu, “Multilayer dual-band bandpass filter with multiple transmission zeros using discriminating coupling,” IEEE Microw. Wirel. Components Lett., vol. 30, no. 7, pp. 645–648, 2020, doi: https://doi.org/10.1109/LMWC.2020.2995181.

M. Makimoto, S. Yamashita, Microwave Resonators and Filters for Wireless Communication, vol. 4. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2001, doi: https://doi.org/10.1007/978-3-662-04325-7.

A. T. Palo Alto. CA, “Advanced Design System (ADS) 2017a.” 2017.

J.-S. Hong, Microstrip Filters for RF/Microwave Applications, 2nd ed. New Jersey: Wiley, 2011, doi: https://doi.org/10.1002/9780470937297.

R. T. Hammed, D. Mirshekar-Syahkal, “A lumped element equivalent circuit of E-shape microstrip structure for UWB filter design,” in 2011 41st European Microwave Conference, 2011, doi: https://doi.org/10.23919/EuMC.2011.6101791.

Оптимізований BPF з коротким відкритим шлейфом

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-07-28 — Оновлено 2023-12-31

Як цитувати

Мохаммед, З. А., & Хаммед, Р. Т. (2023). Двошаровий Т-подібний навантажений шпильковий резонатор для двоcмугового смугопропускного фільтра з покращеними параметрами. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 66(1), 18–26. https://doi.org/10.20535/S0021347023020012

Номер

Том 66 № 1 (2023)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка

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.