우수한 차단 대역 특성과 통과 대역 내에 저지 대역을 갖는 UWB 대역 통과 필터 설계 A Design of the UWB Bandpass Filter with a Good Performance of the Stopband, and Notched Band in Passband원문보기
분산 소자로 이루어진 고역 통과 필터의 최적화된 응답을 이용하여 우수한 차단 대역 특성과 통과 대역 내에 저지 대역을 갖는 UWB대역 통과 필터를 설계 제작하였다. 변형된 고역 통과 필터의 등가 회로를 분산 소자로 구성하고, 최적화를 통해 FBW 100 % 이상의 넓은 통과 대역을 갖도록 하였다. Desegmentation technique로 급전선로간의 커플링 효과를 분석하고, 이를 이용하여 통과 대역 상, 하측의 우수한 차단 특성을 구현하였다. 또한, 최근 문제가 되고 있는 Wireless LAN과 Hyper LAN 대역(5.15~5.825 GHz)에서의 간섭 문제 해결을 위해, spurline을 추가하여 대역 저지를 실현하였다. 제작된 필터는 3.1~10.55 GHz의 통과 대역과 0.94 ns 이하의 평탄한 군 지연 응답을 보였고, 통과 대역 양단의 우수한 차단 대역과 5.2~6.12 GHz의 저지 대역이 측정되었다.
분산 소자로 이루어진 고역 통과 필터의 최적화된 응답을 이용하여 우수한 차단 대역 특성과 통과 대역 내에 저지 대역을 갖는 UWB 대역 통과 필터를 설계 제작하였다. 변형된 고역 통과 필터의 등가 회로를 분산 소자로 구성하고, 최적화를 통해 FBW 100 % 이상의 넓은 통과 대역을 갖도록 하였다. Desegmentation technique로 급전선로간의 커플링 효과를 분석하고, 이를 이용하여 통과 대역 상, 하측의 우수한 차단 특성을 구현하였다. 또한, 최근 문제가 되고 있는 Wireless LAN과 Hyper LAN 대역(5.15~5.825 GHz)에서의 간섭 문제 해결을 위해, spurline을 추가하여 대역 저지를 실현하였다. 제작된 필터는 3.1~10.55 GHz의 통과 대역과 0.94 ns 이하의 평탄한 군 지연 응답을 보였고, 통과 대역 양단의 우수한 차단 대역과 5.2~6.12 GHz의 저지 대역이 측정되었다.
In this paper, we designed and fabricated a ultra-wideband(UWB) bandpass filter with a good performance of a stopband, and a notched band in passband. The transformed equivalent circuit of the highpass filter was realized by distributed element. A wide-passband with 3-dB fractional bandwidth of more...
In this paper, we designed and fabricated a ultra-wideband(UWB) bandpass filter with a good performance of a stopband, and a notched band in passband. The transformed equivalent circuit of the highpass filter was realized by distributed element. A wide-passband with 3-dB fractional bandwidth of more than 100 % was achieved by using optimum response of the HPF. For improving lower and upper stopband characteristic, a cross coupling between feed lines was employed, which was analyzed by desegmentation technique. In order to reject interference of Wireless LAN and Hyper LAN(5.15~5.825 GHz), the narrow notched(rejection) band was realized by a spurline. The fabricated BPF indicated the passband from 3.1 to 10.55 GHz and the flat group delay of less than 0.94 ns over the entire passband except the rejection band. The filter shown sharp attenuation both inside and outside the band and notched band from 5.2 to 6.12 GHz.
In this paper, we designed and fabricated a ultra-wideband(UWB) bandpass filter with a good performance of a stopband, and a notched band in passband. The transformed equivalent circuit of the highpass filter was realized by distributed element. A wide-passband with 3-dB fractional bandwidth of more than 100 % was achieved by using optimum response of the HPF. For improving lower and upper stopband characteristic, a cross coupling between feed lines was employed, which was analyzed by desegmentation technique. In order to reject interference of Wireless LAN and Hyper LAN(5.15~5.825 GHz), the narrow notched(rejection) band was realized by a spurline. The fabricated BPF indicated the passband from 3.1 to 10.55 GHz and the flat group delay of less than 0.94 ns over the entire passband except the rejection band. The filter shown sharp attenuation both inside and outside the band and notched band from 5.2 to 6.12 GHz.
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문제 정의
본 논문에서는 통과 대 역 양단의 우수한 차단 특성과 통과 대역 내에 저지 대역을 갖는 UWB 대역 통과 필터를 설계 . 제작하였다.
본 논문에서는 통과 대역 상, 하측의 우수한 차단 특성과 통과 대역 내의 저지 대역을 갖는 UWB 대역 통과 필터를 설계 , 제작하였다. 변형된 고역 통과 필터의 최적화된 응답을 이용하여, 3개의 단락 스터브로 통과 대역 내에 7개의 폴을 발생시켰다.
제안 방법
변형된 고역 통과 필터의 최적화된 응답을 이용하여, 3개의 단락 스터브로 통과 대역 내에 7개의 폴을 발생시켰다. Deseg mentation technique를 필터의 네트워크에 적용하여 급전 선로 사이의 커플링 효과를 분석하고, 이를 통해 통과 대역 상, 하측에 전송 영점을 발생시켜 필터의 선택도를 높이고 고조파 성분을 억제하였다. SpuHine의 구조 변수를 변화시켜 차단 대역폭 조절이 가능함을 보였으며, 이를 이용하여 통과 대역 내에 선택적 대역 저지를 구현하였다.
Deseg mentation technique를 필터의 네트워크에 적용하여 급전 선로 사이의 커플링 효과를 분석하고, 이를 통해 통과 대역 상, 하측에 전송 영점을 발생시켜 필터의 선택도를 높이고 고조파 성분을 억제하였다. SpuHine의 구조 변수를 변화시켜 차단 대역폭 조절이 가능함을 보였으며, 이를 이용하여 통과 대역 내에 선택적 대역 저지를 구현하였다.
응답을 그림 8에 나타내었다. 결합 선로의 길이는 상부 구조에 영향을 미치지 않도록 중심 주파수 (6.85 GHz)의 82° 전기적 길이로 고정하고, 선로의 결합도 C=(Z0c-Zoo)/(Zoe+Zoo)t 변화시켰다. 이때의 선로 특성 임피던스 Zo = VZ"o。는 50 Q이다.
변형된 고역 통과 필터의 등가 회로를 분산 소자로 구성하여, 상측 3-dB 차단 주파수를 UWB 대역에 맞게 최적화团하고, 3개의 스터브로 통과 대역 내에 7개의 폴을 발생시켰다. 그리고 desegmentation technique回로 급전 선로 간의 커플링 효과四를 분석하여 우수한 차단 특성을 구현하였다. 또한, 최근 문제가 되고 있는 Wi reless LAN과 Hyper LAN 대 역(5.
825 GHz) 저지는 그림 6의 필터에 spuriine回을 추가하여 구현하였다. 급전 선로 사이의 커플링 유도를 위해 구부린 선로에 종단이 개방된 스터브를 추가하였다. 그림 9는 spurline이 추가된 UWB 대역 통과 필터와 spurline의 구조를 나타내고 있다.
그리고 desegmentation technique回로 급전 선로 간의 커플링 효과四를 분석하여 우수한 차단 특성을 구현하였다. 또한, 최근 문제가 되고 있는 Wi reless LAN과 Hyper LAN 대 역(5.15〜5.825 GHz)에서의 간섭 문제의 해결을 위해, spurline 구조를 추가하여 대역 저지를 실현하였다. 그림 1은 본 논문에서 설계 .
필터를 설계 , 제작하였다. 변형된 고역 통과 필터의 최적화된 응답을 이용하여, 3개의 단락 스터브로 통과 대역 내에 7개의 폴을 발생시켰다. Deseg mentation technique를 필터의 네트워크에 적용하여 급전 선로 사이의 커플링 효과를 분석하고, 이를 통해 통과 대역 상, 하측에 전송 영점을 발생시켜 필터의 선택도를 높이고 고조파 성분을 억제하였다.
0237의 값을 갖는 gi, g3는 리차드 변환을 사용하면 10L2 Q의 높은 특성 임피던스를 갖게 되어, 보다 작은 값의 prototype 값이 필요하다. 보다 작은 스터브 특성 임피던스의 구현을 위해 gl, g3 각각의 양쪽에 추가적으로 임의의 값을 갖는 「인버터를 사용하여 眾, g'의 값을 조정하였다. 조정하기 전의 prototype, 인버터 값을 幻, gs, J라 하고, 조정 후의 값을 각각 g%』라 했을 때, 그림 2(a)와 (b)의 인버터 양단에서 본 어드미턴스 匕과 h가 같아야 하는 조건과 인버터의 정의에 의해 위 값들의 관계는 식 ⑴과 같다.
3 GHz에 발생하게 된다. 상측 차단 주파수를 10.6 GHz로 상향 조정하기 위해서, 각 스터브와 선로의 특성 임피던스, 전기적 길이를 조절하였고'이 통과 대역 3.1-10.6 GHz의 최적화된 UWB 필터 응답을 얻었다. 그림 3은 최적화된 필터의 구조를 나타내고 있으며, 스터브와 선로의 특성 임피던스, 전기적 길이는 표 1과 같다.
있다. 필터의 선로를 적절히 구부려 급전선로 사이의 커플링을 유도하였다. 이와 같은 급전
대상 데이터
제안된 UWB 대역 통과 필터는 비유전율 2.4, 두께 0.79 mm의 Teflon 유전체를 사용하여 제작하였다. 그림 11은 제작된 필터의 외형을 보여주며, 그림 12와 그림 13은 각각 주파수, 군 지연 응답의 측정 결과를 나타낸다.
제안된 필터는 비유전율 2.4와 두께 0.79 mm의 Teflon 유전체에 도체부를 인쇄하여 제작하였다. 그
중심 주파수 6.74 GHz, FBW=109.5 %의 주파수 응답과 통과 대역에서 평균 一0.8 曲의 삽입 손실, 0.96 ns 이하의 평탄한 군 지연 응답이 측정되었다. 또한, 3개의 스터브와 추가된 선로로 6개의 폴이 측정되었으며, 이로 인해 통과 대역 양단의 개선된 차단 특성을 얻을 수 있었다.
그림 11은 제작된 필터의 외형을 보여주며, 그림 12와 그림 13은 각각 주파수, 군 지연 응답의 측정 결과를 나타낸다. 즉정은 Agilent Technology社의 E5071C를 사용하였다.
성능/효과
그림 10 을 통해 SW와 SG가 작아질수록 차단 대역이 좁아져 협소한 대역 저지가 가능함을 알 수 있다. 5.15〜 5.825 GHz(FBW=12.4 %)의 대역 저지를 위한 구조변수 SW와 SG, SL은 각각 0.3, 0.3, 9.63 mm이다.
96 ns 이하의 평탄한 군 지연 응답이 측정되었다. 또한, 3개의 스터브와 추가된 선로로 6개의 폴이 측정되었으며, 이로 인해 통과 대역 양단의 개선된 차단 특성을 얻을 수 있었다.
제작된 필터는 3.1 〜 10.55 GHz의 넓은 통과 대역과 5.2〜6.12 GHz의 협소한 저지 대역이 관찰되었다군 지연 응답은 저지 대역을 제외한 통과 대역 내에서 0.59〜0.94 ns로 나타나, UWB 통신 시스템에서 수신된 펄스 파형의 왜곡이 작을 것으로 예상된다
측정된 통과 대역은 3.1-10.55 GHz로, 3-dB FBW 108.7 %의 넓은 통과 대역이 구현되었다. 통과 대역상, 하측에 전송 영 점 이 발생 하여 우수한 차단 대 역 특성이 관찰되었다.
통과 대역상, 하측에 전송 영 점 이 발생 하여 우수한 차단 대 역 특성이 관찰되었다. 특히 통과 대역 상측에 발생한전송 영점들은 필터의 높은 선택도를 구현하였을 뿐만 아니라, 고조파 성분을 억제하여 통과 대역 이상의 주파수에서도 우수한 특성을 보였다.
참고문헌 (13)
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