[논문]이종 공진기를 이용한 이중 대역 통과 필터

김경근; 임영석

doi:10.5515/kjkiees.2010.21.3.253

이종 공진기를 이용한 이중 대역 통과 필터
Dual-Band Filter Using Heterogeneous Resonators 원문보기

韓國電磁波學會論文誌 = The journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, v.21 no.3=no.154, 2010년, pp.253 - 261

김경근 (전남대학교 전자컴퓨터공학과) , 임영석 (전남대학교 전자컴퓨터공학과)

초록
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본 논문에서는 서로 다른 공진점을 갖는 공진기들을 이용하여 이중 대역 통과 필터를 구현하였다. 서로 다른 공진점을 갖는 $\lambda_g$/2 공진기들을 이용하여 각 공진기들의 동작 주파수가 서로의 동작 주파수에 영향을 미치지 않는 것을 이용하여 이중 대역 통과 필터를 설계하였다. 하측 통과 대역은 $\lambda_g$/2 공진기와 $\lambda_g$/4 공진기를 이용하였고, 상측 통과 대역은 이중 모드 공진기를 이용하여 설계하였으며, 하측 통과 대역의 공진기는 상측 통과 대역의 급전부로 동작한다. 제안된 구조는 WLAN 대역인 2.45/5.2 GHz와 2.45/5.8 GHz에서 동작하도록 설계 제작되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this paper, the design and the fabrication of dual bandpass filter using heterogeneous resonators is presented. Each resonator would not have an effect on each resonant frequency. Two types of resonators are designed to have different fundamental resonant frequencies, one for the lower passband and the other for the upper passband. In the lower band, half and quarter wavelength resonators were used. In the upper band, a dual-mode resonator was used for adjusting bandwidth. In the upper pass band frequency, resonators of lower passband acts as the input and output. For WLAN, Proposed filters with different second passband frequencies at 2.45/5.2 GHz and 2.45/5.8 GHz are designed and fabricated.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 논문에서는 서로 다른 공진점을 갖는 공진기들을 이용하여 이 중 대역 통과 필터를 구현하였다. 榻2 및 L/4 공진기를 이용하여 하측 통과 대역을구현하고 이 중 모드 공진기를 이용하여 상측 통과대역을 구현하였다.
본 논문에서는 서로 다른 공진점을 갖는 공진기들을 이용하여 이 중 대역 통과 필터를 제안하였다. 기존의 이 중 대역 통과 필터의 경우, SIR 구조를 이용하여 두 번째 통과 대역을 쉽게 결정할 수 있으나, 각 통과 대역의 대역폭을 독립적으로 조절하기는 어렵다.

제안 방법

구현하였다. 榻2 및 L/4 공진기를 이용하여 하측 통과 대역을구현하고 이 중 모드 공진기를 이용하여 상측 통과대역을 구현하였다. 하측 대역은 Chebyshev 저역 통과 필터 프로토 타입으로부터 결합 계수와 품질 계수를 이용하여 설계하였다.
각 설계 방식을 통해상, 하측 통과 대역의 대역폭 조절이 용이하다. 논문에서 제안된 구조는 WLAN 대역인 2.45/5.2 GHz와 2.45/5.8 GHz에서 동작하도록 설계 및 제작되었다.
기존의 이 중 대역 통과 필터의 경우, SIR 구조를 이용하여 두 번째 통과 대역을 쉽게 결정할 수 있으나, 각 통과 대역의 대역폭을 독립적으로 조절하기는 어렵다. 따라서 본 논문에서는 榻2 및 确/4 공진기를이용하여 하측 통과 대역을 구현하고 이 중 모드 공진기를 사용하여 상측 통과 대역의 중심 주파수 결정과 차단 특성, 대역폭 조절이 용이하도록 하였다. Even-odd 분석을 통해서 각 공진기들이 서로의 동작주파수에 영향을 끼치지 않음을 확인하였고, 하측통과 대역의 공진기는 상측 통과 대역에서 급전 선로로 동작한다.
다음으로 결합선로 급전 방식을 통한 결합 선로의 길이와 폭, 간격과 even 모드 공진 주파수에 해당하는 개방 스터브의 길이를 추출하여 원하는 대역폭을 갖는 필터를설계할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 상측 대역의중심 주파수 5.2 GHz에서 대역폭 5 %를 갖는 필터 I 과 5.8 GHz에서 대 역폭 2.5 %를 갖는 필터 II를설계 및 제작하였다.
Even-odd 분석을 통해서 각 공진기들이 서로의 동작주파수에 영향을 끼치지 않음을 확인하였고, 하측통과 대역의 공진기는 상측 통과 대역에서 급전 선로로 동작한다. 또한 입출력 다중 결합 분석으로부터 이 중 모드 공진기의 특성을 이용하여 상측 통과대역의 상, 하측부에 자유롭게 전송 영점이 위치하여 필터의 차단 특성을 향상시키고 대역폭 조절을가능하게 하였다.
8 GHz를 통과 대역으로 하고, 필터 I 의 반파장 공진기를 via를 이용하여단락시킨 L/4 공진기로 대체하여 구현하였다. 또한상호 결합 계수 행렬 泌를 통해 상측 통과 대역을설계하였고 대역폭은 2.5 %이다. HFSS를 이용하여모의실험을 하였으며, 유전율 2.
하측 대역은 Chebyshev 저역 통과 필터 프로토 타입으로부터 결합 계수와 품질 계수를 이용하여 설계하였다. 상측 대역은 입출력 다중 결합 해석을 통해 이 중 모드 공진기를 구현하여설계하였으며, 하측 통과 대역의 공진기는 상측 통과 대역의 급전부로 동작한다. 각 설계 방식을 통해상, 하측 통과 대역의 대역폭 조절이 용이하다.
통과 필터를 제 안하였다. 필터 I 은 2.45/5.2 GHz 을 통과 대역으로 설계하였으며, 상측 통과 대역은상호 결합 계수 행렬 M을 통해 설계하였고 대역폭은 5 %이다. 필터 Ⅱ는 2.
구조 변수 값은 표 2에 정리하였다. 필터 II 는상측 통과 대역의 중심 주파수를 5.8 GHz로 설정하였고, 이 중 모드 공진기는 통과 대역의 상측에 전송 영점이 발생하도록 설계 및 제작하였다. 이에 따른상호 결합 계수 행렬 泌는 다음과 같다.
2 GHz 을 통과 대역으로 설계하였으며, 상측 통과 대역은상호 결합 계수 행렬 M을 통해 설계하였고 대역폭은 5 %이다. 필터 Ⅱ는 2.45/5.8 GHz를 통과 대역으로 하고, 필터 I 의 반파장 공진기를 via를 이용하여단락시킨 L/4 공진기로 대체하여 구현하였다. 또한상호 결합 계수 행렬 泌를 통해 상측 통과 대역을설계하였고 대역폭은 2.
榻2 및 L/4 공진기를 이용하여 하측 통과 대역을구현하고 이 중 모드 공진기를 이용하여 상측 통과대역을 구현하였다. 하측 대역은 Chebyshev 저역 통과 필터 프로토 타입으로부터 결합 계수와 품질 계수를 이용하여 설계하였다. 상측 대역은 입출력 다중 결합 해석을 통해 이 중 모드 공진기를 구현하여설계하였으며, 하측 통과 대역의 공진기는 상측 통과 대역의 급전부로 동작한다.

대상 데이터

5 %이다. HFSS를 이용하여모의실험을 하였으며, 유전율 2.4, 두께 0.79 mm의테프론 기판을 사용하였다.

성능/효과

따라서 본 논문에서는 榻2 및 确/4 공진기를이용하여 하측 통과 대역을 구현하고 이 중 모드 공진기를 사용하여 상측 통과 대역의 중심 주파수 결정과 차단 특성, 대역폭 조절이 용이하도록 하였다. Even-odd 분석을 통해서 각 공진기들이 서로의 동작주파수에 영향을 끼치지 않음을 확인하였고, 하측통과 대역의 공진기는 상측 통과 대역에서 급전 선로로 동작한다. 또한 입출력 다중 결합 분석으로부터 이 중 모드 공진기의 특성을 이용하여 상측 통과대역의 상, 하측부에 자유롭게 전송 영점이 위치하여 필터의 차단 특성을 향상시키고 대역폭 조절을가능하게 하였다.
그림 13에 모의실험결과와 측정 결과를 비교하여 나타내었다. 측정 결과 삽입 손실은 2.45 GHz에서 1.57 dB 이고, 5.825 GHz에서 3 dB 이다. 하측 통과 대역폭은 2.
그림 10에 모의실험결과와 측정 결과를 비교하여 나타내었다. 측정 결과 삽입 손실은 2.45 GHz에서 1.87 dB이고, 5.2 GHz에서는 L36 dB이다. 하측 통과대역폭은 2.

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원문보기 상세보기
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