원형도파관을 이용한 Ku-band BPF 설계

본 논문에서는 공동 공진기를 이용하여 위성 탑재용 2 단 6-pole 대역통과 필터를 설계 제작하였다. 대역통과 필터는 중심 주파수 14.5GHz(Ku-band)에서 대역폭 100MHz로 설계하였으며 응답은 Chebyshev 함수를 이용하였다. 공동 공진기의 공진모드는 TE113 과 TM012 모드를 이용하였다. 공동 공진기간의 결합(intercavity coupling)은 Chebyshev 필터 응답을 구현하기 위하여 TE113 모드의 자계 성분만을 결합하였다. 따라서 원통형 공동 공진기내의 TE모드와 TM모드에 대한 E-,H-field 기본식으로부터 결합계수 수식을 유도하여 이를 intercavity 슬롯의 위치와 크기를 결정하는데 이용하였다. 설계 제작된 2단 6-pole 삼중모드 공동 공진기 대역통과 필터의 통과 대역폭내의 평균 삽입손질은 2.4dB이며 통과 대역의 반사손실 S11은 평균 15dB 이상으로 측정되었다. 본 논문에서 제작된 삼중모드 필터는 위성 탑재 장치내에 채널 필터 및 일반 시스템의 필터 어셈블리를 소형화시키는데 적용가능 할 것으로 판단된다.

In this thesis, a 2 stage 6-pole bandpass filter(BPF) is designed and implemented by using triple-mode cavity for satellite payload system. The BPF has a 100MHz bandwidth at the center frequency of 14.5GHz(Ku-band) and the response of the filter is the Chebyshev function. The cavity filter uses two orthogonal $TE_{113}$ modes and one $TM_{012}$ mode. The coupling between the adjacent cavityes(intercavity coupling) results in a Chebyshev response and is accomplished by only H-filed component of TE modes. The size and location of intercavity slot is determined by the coupling equation from E- and H-field of TE and TM resonant modes in circular cavity. The 2-stage 6-pole triple-mode cavity BPF has the insertion loss of 2.4dB and the reflection loss of 15dB in the passband. The triple-mode BPF proposed in this thesis can be used as channel filters for satellite payload system and can minimize filter assembly in general wireless communication system.