Design and Implementation of UWB BPFs

Recently the frequency assignment and the technical specifications of UWB systems for communications are completed. Therefore many UWB systems have been developed. In our country $3.1{\sim}4.8GHz$ and $7.2{\sim}10.2GHz$ are assigned for UWB systems for communications. When we consider RF technologies and the easy implementation of UWB systems, UWB systems used in the low band are more developed than high band systems. In this paper we design and implement a BPF for low band UWB systems by means of considering the easy implementation of UWB systems. The designed and implemented BPFs are low band filter and low band channel filters. The measured results of the low band filter show that the filter has 21.85dB and 17.91dB attenuation at 3.1GHz and 4.8GHz, 1.53GHz of -10dB bandwidth and 2dB of insertion loss. Low band can be divided into 3 channels with 500MHz of the channel bandwidth. The channel filter for channel number 1 has the characteristics of 24.85dB attenuation at 3.1GHz, 0.61GHz of -10dB bandwidth and 1.87dB of insertion loss. The filter for channel 3 in low band has 19.2dB of attenuation at 4.8GHz, 0.49GHz of -10dB bandwidth and 2.49dB of insertion loss.

UWB BPF의 설계 및 구현

최근 통신용 UWB에 대한 주파수할당과 기술기준이 완료됨에 따라서 UWB 시스템에 대한 개발이 활발히 진행되고 있다. 우리나라의 경우 low band로 $3.1{\sim}4.8GHz$와 high band로 $7.2{\sim}10.2GHz$를 통신용 UWB 시스템에 할당하고 있으며, 현재의 RF 부품 기술과 제품 구현의 용이성을 고려하면 low band를 많이 이용할 것이다. 본 논문에서는 제품 구현의 용이성을 고려해서 low band를 이용하는 통신용 UWB 시스템을 위한 interdigital BPF를 설계 및 제작하였다. BPF는 low band 대역 필터와 low band 채널필터를 설계 및 제작하였다. 성능 측정 결과 low band 대역 필터는 3.1GHz와 4.8GHz에 서 각각 21.85dB와 17.91dB의 감쇠 특성을 가지며, -10dB 대역폭은 1.53GHz, 삽입 손실은 2dB이었다. Low band 대역은 500MHz 대역폭으로 3개의 채널이 할당 가능하며, 구현한 low band의 1번 채널필터는 3.1GHz에서 24.85dB의 감쇠 특성, -10dB 대역폭은 0.61GHz, 삽입 손실은 1.87dB로 측정되었다. Low band의 3번 채널필터는 4.8GHz에서 19.2dB의 감쇠특성을 가지며, 10dB 대역폭은 0.49GHz이고 2.49dB의 삽입 손실은 갖는다.