طراحی، شبيه‌سازی و ساخت فيلتر فشرده و پهن باند ريزموج با استفاده از محفظه تشديد نيم‌شش‌وجهی و فناوری موجبر مجتمع‌شده در زيرلايه
محورهای موضوعی : مهندسی برق و کامپیوتر
محمدحسن نشاطي
1
,
رسول رحمانی
2
1 - دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی
2 - دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی
کلید واژه: فيلتر ریزموج, موجبر مجتمع‌شده در زيرلايه, حفره تشديد شش‌وجهی, حفره تشديد SIW,
چکیده مقاله :
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.
In this paper, a compact wideband microwave filter in X band using substrate integrated waveguide technology is designed, simulated and implemented. At first, the structure of hexagonal and semi-hexagonal microwave resonators is studied and their resonate modes, resonance frequencies and field distribution inside these resonators are investigated. Then, a second order Chebyshev filter is designed by coupling matrix of two semi-hexagonal cavities with center frequency of 10 GHz and fractional bandwidth of 20%. The first designed filter based on theoretical modeling is simulated by a full wave simulator and the geometrical parameters of the structure are adjusted for the required response. A prototype of the designed filter is implemented by TLY031 substrate and its characteristics are successfully measured. The results show that the measured results agree well with those obtained by simulation. The center frequency of the implemented filter is 8.7 GHz and it provides 27.3% bandwidth, with maximum insertion loss of 2.1 dB.