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

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.
  6. 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.
  7. 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.
  8. 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.
  9. 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.
  10. 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.
  11. 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.
  12. 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.
  13. 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.
  14. 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.
  15. 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.
  16. 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.
  17. 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.
  18. 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.
  19. 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.
  20. 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.
  21. A. T. Palo Alto. CA, “Advanced Design System (ADS) 2017a.” 2017.
  22. J.-S. Hong, Microstrip Filters for RF/Microwave Applications, 2nd ed. New Jersey: Wiley, 2011, doi: https://doi.org/10.1002/9780470937297.
  23. 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