A Design and Fabrication of Bandpass Filter using Miniaturized Square SIR

소형화된 구형 SIR을 이용한 대역통과필터 설계 및 제작

  • Nam, Hun (Dept. of Electronics Engineering, Chonnam National University, RRC-HECS) ;
  • Lim, Yeong-Seog (Dept. of Electronics Engineering, Chonnam National University, RRC-HECS)
  • 남훈 (전남대학교 전자공학과 RRC HECS) ;
  • 임영석 (전남대학교 전자공학과 RRC HECS)
  • Published : 2001.02.25

Abstract

In this paper, a four-pole quasi-elliptic function bandpass filter of 1.95GHz center frequency with 60 MHz bandwidth for IMT-2000 using miniaturized square SIR(Stepped Impedance Resonator) is designed and fabricated. The simulation of NUFDTD(Nonuniform Finite Difference Time Domain) is used to design the resonator and to calculate the coupling coefficient of three basic structures. The size reduction of miniaturized square SIR resonator is about more than 50% compare with a square open loop resonator. Bandpass filter using this resonator shows good microwave characteristic with the harmonic suppression of about 19dB. The results of measurements are almost similar to those of simulation.

본 논문에서는 소형화된 구형 SIR(Stepped Impedance Resonators)을 이용하여 IMT-2000에 적용할 수 있는 중심주파수 1.95GHz에서 60MHz의 대역폭을 갖는 4-극 준-타원 함수 대역통과필터를 설계 및 제작하였다. 시뮬레이션은 NUFDTD(Nonuniform Finite Difference Time Domain)을 사용하여 3가지 기본 결합구조에 대한 결합계수를 구하였다. 소형화된 구형 SIR은 기존의 마이크로스트립 구형 개방 루프 공진기 필터 보다 50% 이상의 크기를 감소됨을 알 수 있었다. SIR을 대역통과필터에 적용시 제 3고조파 내에서의 스퓨리어스 응답 특성은 최대 19dB의 우수한 특성을 보였으며, 실험한 결과와 시뮬레이션 결과가 잘 일치하였다.

Keywords

References

  1. Jia-Sheng Hong and Michael J. Lancaster, 'Cross-Coupled Microstrip Hairpin-Resonator Filters,' IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. MTT-46, pp. 118-122, Jan. 1998 https://doi.org/10.1109/22.654931
  2. Jen-Tsai Kuo, M-U Maa, and P H Lu, 'A Microstrip Elliptic Function Filter with Compact Miniaturized Hairpin Resonators,' IEEE Trans. Microwave and Guided Wave Letters., vol. 10. NO. 3, pp. 94 95, Sept. 2000 https://doi.org/10.1109/75.845708
  3. Jia-Sheng Hong and Michael J. Lancaster, 'Couplings of Microstrip Square Open Loop Resonators for Cross Coupled Planar Microwave Filters,' IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. MTT-44, pp. 2099-2108, Sept. 1996 https://doi.org/10.1109/22.543968
  4. 남 훈, 김태홍, 강병모, 임영석, ' 마이크로 스트립 개방 루프 공진기 대역통과 필터 설계 및 제작', 2000년 춘계 마이크로파 및 전파 학술대회 논문집, vol. 23, NO. 1, pp. 201-204, 2000
  5. Allen Taflove, Computational Electrodynamics The Finite Difference Time-Domain Method, Artech House, 1995
  6. Wenhua Yu and Raj Mittra, 'A Technique for Improving the Accuracy of the Nonuniform Finite-Difference Time-Domain Algorithm,' IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. MTT-47, pp. 353-356, Mar. 1999 https://doi.org/10.1109/22.750239
  7. Mitsuo Makimoto, and Sadahiko Yamashita, 'Bandpass Filters Using Parallel Coupled Stripline Stepped Impedance Resonators,' IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. MTT-28, pp. 1413-1417, Dec. 1980
  8. Ralph Levy, 'Fillers with Single Transmission Zeros al Real or Imaginary Frequencies,' IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. MTT-24 , pp. 172-181, Apr. 1976 https://doi.org/10.1109/TMTT.1976.1128811
  9. Joseph S. Wong, 'Microstrip Tapped Line Filter Design,' IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. MTT-27, pp. 44-50, Jan. 1979 https://doi.org/10.1109/TMTT.1979.1129556