Evanescent-mode Waveguide Band-pass Filter Applied by Novel Metal Post Capacitor

새로운 금속막대 커패시터를 적용한 감쇄모드 도파관 대역통과 여파기

In this paper, a novel small-diameter cylindrical post capacitor inserted into an evanescent-mode rectangular waveguide (EMRWG) is proposed for easier tuning. In order to feed the EMRWG, the proposed structure uses a single ridge rectangular waveguide with the same width and height as the waveguide at the input and output ends. The inserted post capacitor are made up a circular groove formed in the center of the lower part of the broad wall of the EMRWG, and a concentric cylindrical post inserted into the upper part. First, the equivalent circuit model for the proposed structure is presented. When the EMRWG and the single ridge waveguide are combined, the joint susceptance and the turns ratio of the ideal transformer are calculated by two simulations using HFSS (3d fullwave simulator, Ansoft Co.) respectively. The susceptance and resonance characteristics of the inserted post were analyzed by using the obtained parameters and the characteristics of the EMRWG. A 2-post filter with a center frequency of 4.5 GHz and a bandwidth of 170 MHz was designed using a WR-90 waveguide, and the simulation results by using the HFSS and CST, equivalent circuit model were in good agreement.

본 논문에서는 보다 편리한 튜닝을 위해 Evanescent-Mode Rectangle Waveguide(EMRWG)에 삽입된 새로운 작은 직경의 원통형 포스트 커패시터를 제안하였다. EMRWG급전을 위한 제안된 구조는 입력 및 출력 끝에서 도파관과 동일한 너비와 높이를 갖는 단일 리지 직사각형 도파관을 사용하였다. 삽입된 포스트 커패시터는 EMRWG의 넓은 벽체 하부 중앙에 형성된 원형 홈과 상부에 삽입된 동심원기둥 포스트로 구성된다. 먼저 제안된 구조에 대한 등가회로 모델을 제시하였고, EMRWG와 단일 리지 도파관이 결합될 때 이상적인 변압기의 접합 서셉턴스와 권선비는 각각 HFSS(3d fullwave 시뮬레이터, Ansoft Co.)를 사용하여 두 가지 경우에 대해 시뮬레이션하였다. 얻어진 매개변수와 EMRWG의 특성을 이용하여 삽입된 기둥의 서셉턴스 및 공진 특성을 분석하였다. 중심주파수 4.5GHz, 대역폭 170MHz의 2포스트 필터는 WR-90 도파관을 이용하여 설계하였으며, 등가회로 모델에 대한 계산과 HFSS와 CST를 이용한 시뮬레이션 결과가 서로 일치하였다.