한국통신학회논문지 (The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences)

한국통신학회 (The Korean Institute of Commucations and Information Sciences)
권호 표지

Aperture와 PBG를 적용한 대역통과 여파기 성능개선에 관한 연구

Improvement of Band Pass Filter Using PBG and Aperture

  • 이승재 (숭실대학교 대학원 정보통신공학과 이동 및 위성통신 연구실) ;
  • 서철헌 (숭실대학교 대학원 정보통신공학과 이동 및 위성통신 연구실)
  • 발행 : 2003.10.01
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초록

본 논문에서는 접지면에 PBG 및 Aperture의 기능을 하는 셀을 에칭함으로써 PBG에의한 광대역 저지대역 여파기특성을 이용하여 본래 스트립라인이 가지고 있는 하모닉 성분(Second, Third Harmonic and etc)을 억제하였으며, Aperture 특성에 의하여 밴드폭이 넓어지는 2가지 효과를 동시에 볼 수 있는 셀을 제안하였다. 대역통과 여파기는 결합 스트립 여파기를 사용하였다[l]. 대역통과여파기의 대역폭은 신뢰할 수 있는 길이인 0.2mm를 구현할 수 있도록 맞추어 설계하여 대역폭을 가능한 넓게 만들었고 기판은 유전율이 3.2인 기판을 사용하였다. 필터의 중심주파수는 2.14GHz, 대역폭은 230MHz를 얻었다. 이를 Aperture를 통해 310MHz까지 80MHz 즉, 34.7%까지 증가시켰으며 PBG를 통하여 하모닉성분(2nd, 3rd, 4th, 5th)을 20-30dB까지 억제하였다.

Apertures and PBG(Photonic Band Gap) has been employed on the ground plane in the coupled line filter simultaneously. In order to observe the maximum bandwidth, we used the line gap 0.2mm which is can be made in our lab. Band-pass filter type is four-stage coupled strip line filter. Teflon has been used for the substrate ($\varepsilon$$\sub$r/=3.2). The center frequency and the bandwidth are 2.18GHz and 230MHz, respectively. The bandwidth is broaden from 230MHz to 310MHz (80Mhz, about 34.7%) by aperture effect and harmonic frequencies are suppressed to 20-30dB by PBG effect. So the harmonic frequencies have been suppressed by the PBG effect and the bandwidth are broaden by aperture effect.

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참고문헌

  1. David M. Pozar, Microwave Engineering, Addison Wesley, 1990
  2. I. Rumsey, P. M. Melinda and P. K. Kelly, 'Photonic Bandgap Structures Used as Filter in Microstrip Circuits IEEE Microwave Guided Wave Lett. vol.8, pp.336-338. 1998 https://doi.org/10.1109/75.735413
  3. T.S. Kim, and C. H. Seo, ' A Novel Photonic Bandgap Structure for Lowpass Filter of Wide Stopband 'IEEE Microwave Guided Wave Lett., January. 2000
  4. Serksun Im, Jaehoon Kim. Chulhun Seo. Naesoo Kim and Youngwan Kim 'Improvement of Microstrip Open Loop Resonator Filter Using Aperture' IEEE MTT 2002 Symposium
  5. Fei-Ran Yang: Kuang-Ping Ma : Yongxi Qian: Itoh. T.,'A uniplanar compact photonic-bandgap (UC-PBG) structure and its applications for microwave circuit' Microwave Theory and Techniques, IEEE Transactions on. vol.47, Aug1999, pp.1509-1514 https://doi.org/10.1109/22.780402
  6. Rui Qiang: Yunyi Wang: Duxin Chen. 'A novel microstrip bandpass filter with two cascaded PBG structures', Antennas and Propagation Society, 2001 IEEE International Sym. 2001, pp.510-513. vol.2
  7. Lei Zhu, Ke Wu, 'Multilayered coupled-microstrip lines technique with aperture compensation for innovative planar filter design', Microwave Conference, 1999Asia Pacific. Volume2, Dec 1999 pp. 303-306
  8. Zhu, L.: Bu, H.: Wu, K.:'Broadband and compact multi-pole microstrip bandpass filters using ground plane aperture technique', Microwaves, Antennas and Propagation, IEE Proceedings, Volume: 149 Issue: 1 Feb. 2002 pp. 71 -77
  9. The Nan Chang: Chung-Pei Wu; 'Microstripline-fed circularly-polarized aperture antenna' Antennas and Propagation Society International Symposium. 1998. IEEE , Volume: 3 , 21-26 June 1998 pp. 1372 -1375 vol.3