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구형 공진기와 계단 임피던스 개방 스터브를 사용한 고효율 광대역 대역 통과 필터 특성

Characteristics for High Efficiency and Wideband Band Pass Filter Using Rectangular Resonator and Step-Impedance-Open-Stubs

  • 이영훈 (금오공과대학교 전자공학부) ;
  • 권원현 (안양대학교 정보통신공학과)
  • Lee, Young-Hun (School of Electronic Engineering, Kumoh National Institute of Technology) ;
  • Kwon, Won-Hyun (Department of Information and Communication, Anyang University)
  • 발행 : 2009.02.28

초록

본 논문에서는 구형 공진기와 SIOS(Step-Impedance-Open-Stub)를 사용하여 삽입 손실이 적고, 차단 특성이 아주 좁고, 광대역 특성을 갖는 대역 통과 필터를 연구하였다. SIOS는 일반 $0.25\;{\lambda}$ 개방 스터브보다 약 30 %의 길이를 줄일 수 있고, 또한, SIOS의 길이에 따라 임피던스 값을 조정함으로써 필터의 특성 개선에 적용할 수 있다. 본 논문의 객관성을 입증하기 위해서 이중 모드 구형 공진기를 사용한 최적화된 광대역 대역 통과 필터를 구현하였다. 전송 선로 모델을 사용하여 계산한 주파수 특성 결과는 실험값과 아주 잘 일치하였다. 본 논문에서 구현된 필터의 주파수 특성은 필터의 3 dB 대역폭은 51.75 %(3.206 GHz)이고, 삽입 손실은 0.44 dB, 30 dB 차단 특성은 저 주파수 대역에서 221 MHz($4.326{\sim}4.587\;GHz$), 고주파수 대역에서 181 MHz($7.739{\sim}7.954\;GHz$)이다. 최대 차단 특성은 저주파 대역에서 -61.8 dB, 고주파 대역에서 -76.3 dB이다.

This paper presents a compact, low insertion loss, sharp rejection and wide band microstrip band pass filter that is composed rectangular loop resonator and Step-Impedance-Open-Stub(SIOS). The SIOS can be reduce length about 30 % more than general 0.25 $\lambda$ open stub. And the stub can the advantage of tuning impedance magnitude. In order to demonstrate agrement of this paper prove, the optimized wide band pass filters are realized and experimented. A transmission line model used to calculate the frequency response of the new filters shows good agreement with measurements. The filter has 3 dB fractional bandwidth of 51.75 %(3.206 GHz), an insertion loss of better than 0.44 dB from 4.587 GHz to 7.793 GHz, and two rejection of greater than 30 dB within 221 MHz($4.326{\sim}4.587\;GHz$) at low frequency band, 181 MHz($7.739{\sim}7.954\;GHz$) at high frequency band. Maximum rejection characteristics of the filter are -61.8 dB at low frequency and -76.3 dB at high frequency.

키워드

참고문헌

  1. J. R. Lee, J. H. Cho, and S. W. Yun, 'New compact bandpass filter using microstrip $\lambda$/4 resonators with open stub inverter', IEEE Microwave and Guided Wave Letters, vol. 10, no. 12, pp. 526- 527, Dec. 2000 https://doi.org/10.1109/75.895091
  2. L. -H. Hsieh, K. Chang, 'Compact dual-mode elliptic- function bandpass filter using a single ring resonator with one coupling gap', Electron. Lett., vol. 36, no. 19, pp. 1626-1627, Sep. 2000 https://doi.org/10.1049/el:20001172
  3. W. C. Jung, H. J. Park, and J. C. Lee, 'Microstrip ring bandpass filters with new interdigital side- coupling structure', in Asia-Pacific Microwave Conf., vol. 3, pp. 678-681, 1999
  4. L. Zhu, K. Wu, 'A joint field/circuit model of line-to-ring coupling structures and its application to the design of microstrip dual-mode filters and ring resonator circuits', IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 47, pp. 1938-1948, Oct. 1999 https://doi.org/10.1109/22.795067
  5. M. Matsuo, H. Yabuki, and M. Makimoto, 'Dual- mode steppedimpedance ring resonator for bandpass filter applications', IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 49, pp. 1235-1240, Jul. 2001 https://doi.org/10.1109/22.932241
  6. L. -H. Hsieh, K. Chang, 'Dual-mode quasi-elliptic- function bandpass filters using ring resonators with enhanced-coupling tuning stubs', IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 50, pp. 1340-1345, May 2002 https://doi.org/10.1109/22.999148
  7. J. S. Hong, M. Lancaster, D. Jedamzik, and R. B. Greed, 'On the development of superconducting microstrip filters for mobile communications applications', IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 47, pp. 1656-1663, Sep. 1999 https://doi.org/10.1109/22.788606
  8. K. Chang, Microwave Ring Circuits and Antennas. New York: Wiley, 1996
  9. 이영훈 외, '무선데이터 통신을 위한 고효율 광대역 마이크로스트립 대역통과 필터 특성에 관한 연구', 한국전기전자학회논문지, 12(4), pp. 225- 232, 2008년 12월
  10. 이영훈 외, '구형 공진기와 계단 임피던스 개방 스터브를 사용한 고효율 광대역 마이크로스트립 대역통과 필터 특성에 관한 연구', 한국전자파학회 종합학술발표회논문집, 18(1), pp. 140, 2008년 11월