طراحی، شبیه‌سازی و ساخت یک تزویج‌کننده مایکرواستریپی فشرده با بهبود عملکرد و حذف هارمونیک‌های ناخواسته
الموضوعات :طاهره براتی کاشانتوئی 1 , سعید روشنی 2
1 - دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرمانشاه
2 - دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرمانشاه
الکلمات المفتاحية: تزویج‌کننده مایکرواستریپیحذف هارمونیکساختار خماستاب‌های اتصال باز,
ملخص المقالة :
در این مقاله، طرحی نو برای کوچک‌سازی و بهبود پارامترهای پراکندگی تزویج‌کننده شاخه‌ای آمده است. تزویج‌کننده طراحی‌شده قابلیت حذف هارمونیک دوم را با سطح تضعیف dB 55/38 دارا می‌باشد و پاسخ‌های پراکندگی بهبودیافته مدار پیشنهادی برابر dB 67/67- S11=، dB 09/3- S13=، dB 95/2- S12= و dB 78/49- S14= است. در روند طراحی تزویج‌کننده پیشنهادی از ساختار خطوط خم‌شده و استاب‌های اتصال باز استفاده شده است. تزویج‌کننده پیشنهادی تنها 6/54 درصد از فضای تزویج‌کننده مرسوم را اشغال می‌کند که کاهش سایز قابل ملاحظه‌ای را نشان می‌دهد. کوپلر ارائه‌شده برای کار در فرکانس 4/2 گیگاهرتز، بر روی زیرلایه 5880 RT/Duroid با ثابت دی‌الکتریک 2/2 ، ضخامت زیرلایه mil 31 H= و تانژانت تلفات 0009/0 طراحی و ساخته شده است.
[1] J. Wang, J. Ni, S. Zhao, and Y. X. Guo, "Compact microstrip ring branch-line coupler with harmonic suppression," J. of Electromagnetic Waves and Applications, vol. 23, no. 16, pp. 2119-2126, Apr. 2009.
[2] D. M. Pozar, Microwave Engineering, John Wiley & Sons, 2009.
[3] S. Gomha, E. S. M. El-Rabaie, and A. A. T. Shalaby, "Optimizing the performance of branch-line couplers using open ended stubs," in Int. Conf. on Computing, Electrical and Electronics Engineering, ICCEEE'13, , pp. 363-367, Aug. 2013.
[4] S. J. Wu, J. D. Tseng, Y. H. Shih, and K. H. Lin, "Mixed type branch line coupler designs," in Proc. Asia-Pacific Symp on Electromagnetic Compatibility, APEMC'15, pp. 728-731, May 2015.
[5] Y. Wang, K. Ma, and S. Mou, "A compact branch-line coupler using substrate integrated suspended line technology," IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol. 26, no. 2, pp. 95-97, Jan. 2016.
[6] P. Bhowmik, T. Moyra, and P. K. Deb, "Size miniaturization of 3 dB branch line coupler by using open stubs," in Proc. 2nd Int. Conf. on Signal Processing and Integrated Networks, SPIN'15, pp. 642-645, Feb. 2015.
[7] A. C. Das, L. Murmu, and S. Dwari, "A compact branch-line coupler using folded microstrip lines," in Proc. Int. Conf. on Microwave and Photonics, ICMAP'13, 3 pp., 1-3 Dec. 2013.
[8] A. Sardi, J. Zbitou, A. Errkik, L. El Abdellaoui, A. Tajmouati, and M. Latrach, "A novel design of branch-line coupler 3 dB microstrip using open stubs," in Proc. Workshop Int. sur les nouvelles Technologies sans fil et Systèmes répartis, WITS'14, 4 pp., 9-10 Apr. 2014.
[9] Y. C. Chiang and C. Y. Chen, "Design of a wide-band lumped-element 3 dB quadrature coupler," IEEE Trans. on Microwave Theory and Techniques, vol. 49, no. 3, pp. 476-479, Mar. 2001.
[10] S. S. Liao, P. T. Sun, N. C. Chin, and J. T. Peng, "A novel compact-size branch-line coupler," IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol. 15, no. 9, pp. 588-590, Sept. 2005.
[11] R. W. Voge, "Analysis and design of lumped and lumped distributed element directional couplers for MIC and MMIC application," IEEE Trans. Microw. Theory and Tech, vol. 40, no. 2, pp. 253-262, Feb. 2003.
[12] K. W. Eccleston and S. H. Ong, "Compact planar microstrip line branch-line and rat-race couplers," IEEE Trans. on Microwave Theory and Techniques, vol. 51, no. 10, pp. 2119-2125, Oct. 2003.
[13] K. O. Sun, S. J. Ho, C. C. Yen, and D. van der Weide, "A compact branch-line coupler using discontinuous microstrip lines," IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol. 15, no. 8, pp. 519-520, Aug. 2005.
[14] J. Gu and X. Sun, "Miniaturization and harmonic suppression of branch-line and rat-race hybrid coupler using compensated spiral compact microstrip resonant cell," in Proc. Int. IEEE Microwave Symp., MTT-S'05, pp. 1211-1214, Jun. 2005.
[15] S. S. Liao and J. T. Peng, "Compact planar microstrip branch-line couplers using the quasi-lumped elements approach with nonsymmetrical and symmetrical T-shaped structure," IEEE Trans. on Microwave Theory and Techniques, vol. 54, no. 9, pp. 3508-3514, Aug. 2006.
[16] S. Gomha, M. EL-Sayed, A. A. T. Shalaby, and S. Ahmed, "Miniaturization of branch-line couplers using open stubs and stepped impedance unit cells with meandering transmission lines," Circuits and Systems: An International J., vol. 1, no. 3, pp. 13-26, Jul. 2014.
[17] Y. L. Then, K. Y. You, M. N. Dimon, J. C. Chong, and T. S. Tan, "Compact microstrip S-band 90° hybrid coupler," in Proc. IEEE Symp. on Wireless Technology and Applications, ISWTA'13, pp. 202-206, Sept. 2013.
[18] G. Tian, J. P. Yang, L. Cui, W. Wu, and S. C. Shi, "Research on the equivalent circuit of microstrip T-junctions and its application on branch-line coupler," in Proc. Int. Conf. on Microwave and Millimeter Wave Technology, ICMMT, 4 pp., Shenzhen, China, 5-8 May 2012.
