본 논문에서는 깍지낀 마이크로스트립 대역통과 여파기를 설계 및 제작하였다. 깍지낀 마이크로스트립 대역통과 여파기는 일반적인 결합 선로 대역통과 여파기에 비해 주파수 선택성과 삽입 손실과 반사 손실 특성이 우수하며, 크기가 작고, 넓은 대역폭을 가진다. 깍지낀 마이크로스트립 대역통과 여파기의 구조는 평행접지판 사이의 준 TEM-모드 마이크로스트립 선로 공진기이다. 각각의 공진 소자의 길이는 중심주파수의 $\lambdag/4$이고, 선로의 한쪽은 단락회로로 종단되고 다른 한쪽은 개방회로로 종단되어 있다. 여파기는 Ensemble(version 5.0) 소프트웨어를 사용하여 최적 설계하였다. 제작된 여파기는 중심주파수 11.2GHz에서 대역폭이 2.52GHz(22.5%), 삽입손실 -1.8dB, 반사손실 -17.0dB의 특성을 나타냈다.
무선 이동 통신에 응용할 수 있는 소형의 집적된 형태의 여파기를 LTCC기술과 인터디지털 커패시터 (Interdigital capacitor)를 가진 컴라인 타입(Combline type)의 구조를 이용해 구현했다. 또한 T 패턴을 가지는 마이크로스트립(Microstrip)타입의 공진기를 이용해 LTCC 기판의 전기적 성능을 측정했다. 구현된 여파기는 인터디지털과 컴라인 구조를 이용해 2.7mm${\times}$2.03mm의 비교적 소형으로 구현할 수 있었고 5.09 GHz의 중심주파수에서 1.8 dB의 삽입손실, 37.6 dB의 반사손실, 그리고 280 MHz의 대역폭을 가졌다. 제안된 여파기는 작은 크기와 간단한 구조로 인해 여러 가지 LTCC기판의 집적형 여파기로 응용될 수 있을 것이다.
The rapid growth of wireless and mobile communications has stimulated the development of multilayer filter technology. In this paper, one type of aperture-coupled microstrip interdigital-loop resonators in a multilayer structure are proposed and investigated for the applications to the design of a new class of compact microstrip bandpass filter. The new filter configuration consists of two arrays of microstrip interdigital-loop resonators that can be coupled through the apertures on the common ground plane. Depending on the arrangement of the apertures, different filtering characteristics can easily be realized. The results of measurement are almost similar to those of simulation.
본 논문에서는 EM(Electro-Magnetic) 시뮬레이션을 통해 얻어진 Y-파라미터로부터 계산된 인버터(inverter) 파라미터와 공진기의 서셉턴스(susceptance) 기울기 파라미터를 이용한 체비셰프(Chebyshev) 5단 변위된 인터디지털(interdigital) 대역 통과 여파기를 설계하였다. 변위된 인터디지털 여파기의 공진기는 전달 영점이 중심 주파수로부터 최대로 이격되는 변위 길이를 결정한다. 여파기를 입 출력부, 외곽 및 중앙 공진기로 분해하여 개별 공진기의 EM 시뮬레이션 결과로 대역 통과 여파기의 초기 설계 치수를 결정한다. 이 여파기는 비인접 공진기간의 결합으로 인해 주파수 응답 특성이 다소 왜곡된다. 이에 대하여 여파기는 형상 파라미터를 일정한 비율로 스윕(sweep)하여 EM 시뮬레이션 데이터세트(dataset)를 얻는다. 이 데이터 공간에서 최적화 과정으로 최종 치수를 결정한다. 이를 바탕으로 PCB로 제작한 여파기는 중심 주파수가 약 70 MHz 상향 이동한 특성을 보이는데, 이는 기판의 물성 변화와 제작 공차로 발생한 것으로 보인다.
This paper presents the filter of a resonator comprising a shorted open gap ring(SOGR) and interdigital lines. The proposed filter has the ultra wideband characteristic operating from 3 GHz to 10.5 GHz. In order to achieve the remarkable improvement in the size-reduction of the overall filter structure, only one cell of the SOGR with the inter-digital lines is adopted. It is shown that this filter has the size of $18mm{\times}15mm$ using a metamaterial, the fractional bandwidth over 100%, the insertion loss much less than 1dB, an acceptable return loss performance in the results.
본 논문에서는 새로운 구조의 사각 링과 깍지 낀 용량성 급전구조를 이용한 마이크로스트립 패치 대역통과필터를 설계 및 제작하였다. 필터의 크기를 줄이고 IEEE 802. 11에 부합하는 Wireless LAM영역(2.45GHz and 5.2GHz)에서 동작할 수 있도록 하기 위해서 패치 구조에 서 변형된 사각 링과 깍지 낀 용량성 급전구조를 적용하였다. 그 결과 설계와 제작이 간단하여 RF(Radio Frequency) 필터로 많이 사용되고 있는 병렬 끝단 결합 마이크로스트립 대역통과필터(Parallel Edge-coupled Microstrip Bandpass Filter)의 최소 단수로 계산되어진 회로에 비하여 60%이상의 크기 감소 효과를 가져왔다. 제작된 필터의 측정 결과, 중심주파수는 2.408GHz와 5.075GHz로 약간씩 하향되었으며, 입력 반사계수는 2.408GHz에서 -39.169dB, 5.075GHz에서 -40.922dB를 나타내었으며, 삽입손실은 2.408GHz에서 -0.437dB, 5.075GHz에서 -1.669dB로 매우 좋은 특성을 얻었다.
본 논문에서는 상호 캐패시터 (Bypass coupling Capacitor)를 이용하여 Transmission Zero를 구현함으로써 우수한 차단 응답 특성을 보이며, 또한 IDC (Interdigital Capacitor)을 사용함으로써 더욱 향상된 고조파 특성을 갖는 대역 통과 여파기를 설계 및 구현하였다. 지능형 교통시스템에 사용되고 있는 5.85 GHz의 중심 주파수에서 3 %의 대역폭을 갖도록 설계된 SIR (Stepped Impedance Resonator) 대역 통과 여파기는 1.8 dB의 삽입 손실과 20 dB의 반사 손실 특성을 갖도록 설계 되었으며, 제작된 대역 통과 여파기는 대역폭이 4.2 %로 1.9 dB의 삽입 손실과 15.4 dB의 반사 손실을 측정 결과에서 나타내었다.
본 논문에서는 의사 인터디지털 계단형 임피던스 공진기(Pseudo-Interdigital Stepped Impedance Resonator: PI-SIR)와 개방 루프 링 공진기(Open-Loop Ring Resonator: OLRR)를 이용한 마이크로스트립 이중 대역 대역 통과 여파기를 제안한다. PI-SIR을 이용하여 이중 대역 여파기의 첫 번째 통과 대역과 두 번째 통과 대역을 설계하고, OLRR을 이용하여 두 번째 통과 대역 특성을 강화한다. PI-SIR 구조에서 특성 임피던스 비와 전기적 길이 비를 이용하면 첫 번째 통과 대역과 두 번째 통과 대역을 쉽고 정확하게 조정할 수 있다. 2.45 GHz와 5.8 GHz에서 동작하는 이중 대역 여파기의 설계 결과와 측정 결과로부터 제안된 여파기가 유용하다는 것을 알 수 있다.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제15권1호
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pp.31-36
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2015
The design of a new compact band-pass filter is proposed, which is based on the microstrip composite right- and left-handed transmission- line (CRLH-TL) structure. Particularly, the interdigital coupled (IDC) lines of the CRLH geometry are proposed to be parted by inserting open stubs to meet the specifications on the passband. In addition, there is another pair of stubs to complete the design in a limited space. These are considered in the TL-based analysis and the design parameters are calculated by genetic algorithm optimization. The measurement is shown to be acceptable and agreeable with the circuit and electromagnetic field simulations. In addition, the zerothorder resonance (ZOR) phenomenon is verified.
To investigate failure analysis of surface acoustic wave (SAW) filter for radio frequency, high temperature storage test was carried out. The failure criteria were insertion loss at passband and rejection level at stopband. As a result, the insertion loss at passband increase about 4 dB was due to damages of interdigital transducer (IDT). That is caused by poor adhesion between metal electrode(AI) and piezoelectric substrate and defects on a manufacturing process. This result indicates that good adhesion between electrode and ceramic substrate is important factor And also we investigated the demage factors of electrode. Screen possible of saw filter using high temperature storage test(HTOL) in the manufacturing phase be presented.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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