طراحی، شبيه‌سازی و ساخت فيلتر فشرده و پهن باند ريزموج با استفاده از محفظه تشديد نيم‌شش‌وجهی و فناوری موجبر مجتمع‌شده در زيرلايه
الموضوعات :
محمدحسن نشاطي
1
(دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی)
رسول رحمانی
2
(دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی)
الکلمات المفتاحية: فيلتر ریزموج, موجبر مجتمع‌شده در زيرلايه, حفره تشديد شش‌وجهی, حفره تشديد SIW,
ملخص المقالة :
در این مقاله، یک فیلتر فشرده پهن باند ريزموج باند X با فناوری موجبر مجتمع‌شده در زيرلايه طراحی، شبیه‌سازی و ساخته شده است. ابتدا ساختار تشدیدکننده ريزموج شش‌وجهی و نیم‌شش‌وجهی بررسی و مُدهای تشدید، فرکانس تشدید و توزیع میدان داخل این نوع تشدیدکننده‌ها مطالعه گردیده است. سپس طرح یک فیلتر درجه دوی چبیشف باند X با استفاده از ماتریس تزویج بین دو تشدیدکننده نیم‌شش‌وجهی با فرکانس مرکزی GHz 10 و پهنای باند نسبی 20% انجام شده است. نمونه اولیه طراحی‌شده بر اساس محاسبات تئوری، با نتايج نرم‌افزار شبیه‌سازی تمام موج بررسی و ابعاد مناسب فیلتر برای پاسخ مورد نظر تنظیم شده‌اند. یک نمونه از فیلتر طراحی‌شده با زيرلايه 031TLY ساخته و مشخصات آن با موفقیت اندازه‌گیری شده است. نتایج نشان می‌دهند که مقادیر اندازه‌گیری‌شده با مقادیر شبیه‌سازی تطابق خوبی دارند و فیلتر ساخته‌شده دارای فرکانس مرکزی GHz 7/8 و پهنای باند نسبی 3/27% با حداکثر تلفات باند عبور dB 2/1 است.
[1] D. Deslandes and K. Wu, "Integrated microstrip and rectangular waveguide in planar form," IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol. 11, no. 2, pp. 68-70, Feb. 2001.
[2] M. Bozzi, A. Georgiadis, and K. Wu, "Review of substrate-integrated waveguide circuits and antennas," IET Microwave Antennas and Propagation, vol. 5, no. 8, pp. 909-920, Jun. 2011.
[3] J. Chen, B. Wu, L. Jiang, and C. Liang, "A compact hexagonal dual-band substrate integrated waveguide filter based on extracted-pole technique," Microwave and Optical Technology Letters, vol. 53, no. 3, pp. 562-565, Jan. 2011.
[4] Z. Xu, G. Zhang, H. Xia, and M. Xu, "Novel hexagonal dual-mode substrate integrated waveguide filter with source-load coupling," The Scientific World J., vol. 2014, Article ID: 915740, 5 pp., Apr. 2014.
[5] Z. Q. Xu, Y. Shi, P. Wang, J. X. Liao, and X. B. Wei, "Substrate integrated waveguide (SIW) filter with hexagonal resonator," J. of Electromagnetic Waves and Applications, vol. 26, no. 11-12, pp. 1521-1527, Aug. 2012.
[6] W. Bo, Z. Xu, L. Hao, X. Meijuan, and J. Liao, "Substrate integrated waveguide cross-coupling filter with multilayer hexagonal cavity," in Proc. Int. Workshop on Microwave and Millimeter Wave Circuits and System Technology, pp. 221-224, Chengdu, China, 24-25, Oct. 2013.
[7] M. Rezaee and A. R. Attari, "Realization of new single-layer triple-mode substrate integrated waveguide and dual-mode half-mode substrate-integrated waveguide filters using a circular shape perturbation," IET Microwaves, Antennas & Propagation, vol. 7, no. 14, pp. 1120-1127, Nov. 2013.
[8] T. Khorand and M. S. Bayati, "Novel half-mode substrate integrated waveguide bandpass filters using semi-hexagonal resonators," International J. of Electronics and Communications, vol. 92, pp. 52-58, Oct. 2018.
[9] A. Vahid Sarani, M. H. Neshati, and M. Fazaelifar, "Development of a wideband hexagonal SIW cavity-backed slot antenna array," International J. of Electronics and Communication, vol. 92, pp. 52-58, Sept. 2021.
[10] S. A. Razavi and M. H. Neshati, "Development of a linearly polarized cavity-backed antenna using HMSIW technique," IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 11, pp. 1309-1310, 2012.
[11] H. Dashti and M. H. Neshati, "Development of low-profile patch and semi-circular SIW cavity hybrid antennas," IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 26, no. 9, pp. 4481-4488, Sept. 2014.
[12] R. J. Cameron, C. M. Kudsia, and R. R. Mansour, Microwave Filters for Communication Systems: Fundamentals, Design, and Applications, Hoboken, NJ: Wiley-Inter-Science, 2007.
[13] ر. رحمانی، طراحی، شبیه‌سازی و ساخت فیلترهای پهن باند مایکروویو با استفاده از محفظه تشدید شش‌ضلعی با فناوری موجبر مجتمع‌شده در زیرلایه، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران، شهریور 1396.
[14] J. S. Hong, Microstrip Filters for RF/Microwave Applications, Hoboken, NJ: Wiley, 2011.
[15] Y. L. Zhang, W. Hong, K. Wu, J. X. Chen, and Z. C. Hao, "Development of compact bandpass filters with SIW triangular cavities," in IEEE Asia-Pacific Microwave Conf. Proceedings, 4 pp., Suzhou, China, 4-7 Dec. 2005.
[16] C. Lugo and J. Papapolymerou, "Planar realization of a triple-mode bandpass filter using a multilayer configuration," IEEE Trans. on Microwave Theory and Techniques, vol. 55, no. 2, pp. 296-301, Feb. 2007.
