Abstract
In this paper, Ka-Band NRD guide band pass filter with newly designed inductive post structure is proposed and analyzed with its test results. Generally, millimeter-wave filters are very sensitive in their physical dimensions, hence, it is requires extreme precisions of several micron so as to get the designed performance. In case of common NRD Guide filter with air gap coupled structure, it is fabricated with dielectric blocks coupled via air gap. In these structures, however, it was not easy to fabricate and to process of each NRD guide dielectric resonator blocks using PTFE, so it was almost impossible to assemble with several microns in precision. In this our research, however, each dielectric resonators are coupled with a pair of inductive metal post, so all resonators are located in a single NRD Guide. The dielectric parts between two pairs of posts are operated as resonators of each stage, and the positions of the post decide the couplings between resonators. The structure we suggested is suitable fur mass production, because it is very simple and easy to process. As a result of measurements, designed NRD guide inductive post filter has a superior performance. The center frequency is 39.475 GHz with 350 MHz bandwidth, insertion loss is less than 1.8 dB, and the return loss is below than -18 dB.
본 논문에서는 NRD Guide를 이용한 새로운 구조의 Ka-Band 대 역 의 필터를 설계하고, 제작하여 그 측정 결과를 기존의 구조와 비교 검토하였다. 밀리미터파 대역의 필터는 필터의 치수에 매우 민감하며, 따라서 설계치와 유사한 특성을 갖기 위해서는 수 미크론의 정밀도가 요구된다. 기존의 공극 결합된 NRD 가이드 필터의 경우, 필터의 각 단의 공진기로 동작하는 유전체 블록을 공극 결합시켜 필터로 구현하였다. 이러한 구조에서는 각 단의 공진기의 정밀가공 및 각 단의 공진기 간의 간격을 수 미크론 대의 정밀도로 조립하기란 거의 불가능하다. 본 논문에서는 NRD 가이드를 이루는 유전체 선로에 유도성 포스트를 삽입하여 각 단의 공진기를 결합한 구조를 갖는다. 포스트 사이의 유전체 선로는 필터의 각 단의 공진기로 동작하며, 포스트의 삽입위치로 각 단의 결합량을 결정하였다. 제안한 필터는 그 구조가 매우 간단하고, 정밀가공이 용이해 양산에 적합한 구조를 갖는다. 설계, 제작 및 측정결과,중심주파수 39.475 GHz에서 350 MHz의 대역폭을 가지며, 통과대역에서 1.8 dB 이하의 삽입손실과, -18 dB 이하의 반사손실을 갖는다.
