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초광대역 개방형 스터브 대역통과 여파기의 설계
Design of an Ultra Wide Band Band-pass Filter with Open-Stubs 원문보기

韓國ITS學會 論文誌 = The journal of the Korea Institute of Intelligent Transportation Systems, v.12 no.6, 2013년, pp.37 - 43  

윤기철 (광운대학교 RFIC 연구센터) ,  강철호 (광운대학교 전자통신공학과) ,  홍태의 (한국세라믹기술원 전략기획본부) ,  이종철 (광운대학교 전자융합공학과)

초록
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본 논문에서는 SIR(Stepped Impedance Resonator) 구조를 이용한 초광대역(UWB:Ultra Wide Band) 개방형 스터브 대역통과 여파기를 제안한다. 제안한 개방형 스터브 대역통과 여파기는 초광대역을 구현하기 위해 스터브 위치에 SIR 구조를 적용하였으며 낮은 삽입손실을 갖는다. 제안된 대역통과 여파기의 대역폭은 중심 주파수 5.8GHz에서 103% 이고, 삽입 및 반사손실은 각각 0.17dB 및 13.1dB이며 전체의 크기는$21.6{\times}17.8mm^2$ 이다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, an UWB (Ultra Wide Band) band-pass filter with open stubs using SIR (Stepped Impedance Resonator) structure is presented. The proposed band pass filter (BPF) has SIR structure instead of open stubs for UWB application with low insertion loss. The bandwidth of the proposed BPF is 103 %...

주제어

#초광대역   #개방형 스터브   #저삽입 손실   #협대역  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 SIR (Stepped Impedance Resonator) 을 이용한 초광대역 (UWB:Ultra Wide Band) 개방형 스터브 대역통과 여파기에 대해 고찰 하였다.
  • 참고문헌 [6]에서 제시되는 스터브 대역통과 여파기에서 협대역을 구현하는 방법과 광대역을 구현하는 방법은 참고문헌[7,8] 등의 논문들을 참고 할 수 있고, 광대역 보다 더 넓은 초광대역(UWB)을 구현하기 위한 방법은 본 논문에서 제안된 방법으로 설계가 가능할 것으로 기대한다. <표 6>은 지금까지 발표되었던 초광대역 대역통과 여파기의 논문들 중에서 낮은 삽입손실과 우수한 반사손실 그리고 본 논문에서 제시한 여파기에 대한 실험 결과의 비교에 대해 소개를 하고 있다.
  • 이러한 단점들을 극복하고자 본 논문은 2단 SIR(Stepped Impedance Resonator)을 이용한 초광대역 λg/2 개방형 스터브 대역통과 여파기에 대하여 제안을 한다.
  • 지금까지 사용되었던 스터브 대역통과 여파기를 광대역으로 구현하기 위해서는 임피던스 값의 문제로 인해 실제 구현하는데 매우 어려움이 따르게 되었는데 이를 극복하고자 본 연구에서는 스터브에 SIR을 적용하여 여파기의 주파수 응답을 초광대역으로 구현할 수 있도록 실현 시켰다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
지능형 교통시스템이란? 지능형 교통시스템 (ITS: Intelligent Transport System) 은 교통 혼잡성을 효율적으로 해결하기 위해 토목 건설, 도시환경 및 전자통신기술 등을 융합시킨 스마트 (smart) 도로망이라 할 수 있다[1]. 최근 ITS 시장은 효과적인 교통시스템을 실현시킴으로써 기존의 교통체계를 개선시키기 위해 민간 및 정부기관이 협력을 하여 첨단기술을 활용한 시스템 구축을 시도하고 있다[2].
초광대역 스터브 대역통과 여파기는 어떤 단점을 극복하고자 본 논문에서 제안되었는가? 그중에서 참고문헌 [3]은 다중모드 (multi mode) 공진기를 이용한 마이크로스트립(microstrip) 형태의 여파기가 소개되고 있는데, 이는 매우 작은 슬롯(slot)의 수치로 인해 제작하는데 어려움이 따르고 있다. 낮은 특성 임피던스를 갖는 λg/4 길이의 개방형 마이크로스트립 전송선로를 링(Ring) 공진기에 병렬로 연결하는 구조를 갖는 초광대역 대역통과 여파기는 광대역 특성을 얻기 위해 병렬 스터브(stub)의 10Ω 이하에 해당되는 매우 낮은 임피던스가 요구되지만 매우 낮은 임피던스로 인해 스터브의 크기가 매우 커지므로 실제의 적용하는데 어려움이 따르게 된다[4]. 이러한 단점들을 극복하고자 본 논문은 2단 SIR(Stepped Impedance Resonator)을 이용한 초광대역 λg/2 개방형 스터브 대역통과 여파기에 대하여 제안을 한다.
마이크로스트립(microstrip) 형태의 여파기가 제작이 어려운 이유는? 그러므로 동영상 및 각종 데이터들을 해당 채널 대역을 통해 전송하기 위해서 초광대역(UWB : Ultra wide Band) 대역통과 여파기 등이 사용되고 있으며 이를 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 그중에서 참고문헌 [3]은 다중모드 (multi mode) 공진기를 이용한 마이크로스트립(microstrip) 형태의 여파기가 소개되고 있는데, 이는 매우 작은 슬롯(slot)의 수치로 인해 제작하는데 어려움이 따르고 있다. 낮은 특성 임피던스를 갖는 λg/4 길이의 개방형 마이크로스트립 전송선로를 링(Ring) 공진기에 병렬로 연결하는 구조를 갖는 초광대역 대역통과 여파기는 광대역 특성을 얻기 위해 병렬 스터브(stub)의 10Ω 이하에 해당되는 매우 낮은 임피던스가 요구되지만 매우 낮은 임피던스로 인해 스터브의 크기가 매우 커지므로 실제의 적용하는데 어려움이 따르게 된다[4].
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참고문헌 (11)

  1. H. J. Lee, A study on ITS in domestic and advanced countries, Electronics and Telecommunications Trends, vol. 14, no. 2, pp.58-68, Apr. 1999. 

  2. H. D. Moon, Y. C. Lee, and D. I. Lee, "A study on worldwide & korea market trends of intelligent transportation system," Electronics and Telecommunications Trends, vol. 17, no. 6, pp.48-58, Dec. 2002. 

  3. L. Zhu, S. Sun, and W. Menzel, "Ultra-wideband (UWB) bandpass filters using multiple-mode resonator," IEEE Microwave Wireless Components Lett., vol. 15, no. 11, pp.796-798, Nov. 2005. 

    상세보기 crossref

  4. H. Ishida and K. Araki, "Design and analysis of UWB bandpass filter with ring filter," IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Dig., vol. 3, pp.1307-1310, June 2004. 

  5. S. H. Shin, C. H. Choi, and K. S. Jun, "The implementation of UWB bandpass filter using SIR," J. Korean Ins. of Communications and Information Sciences, vol. 35, no.12, pp.1214-1218, Dec. 2010. 

  6. J. S. Hong and M. J. Lancaster, Microstrip Filters for RF/Microwave Applications, pp.15-153, John Wiley & Sons, 2001. 

  7. H. Nam, T. S. Yun, K. C. Yoon, and J. C. Lee, "Design of compact bandpass filter with $\lambda$ g/4 short stubs using transmission zero," Proc. IEEE European Microwave Conf., pp.1252-1255, Sept. 2006. 

  8. D. W. Kim, Y. G. Choi, and B. K. Kim, "Design of the new compact broad band-pass filter using Z-transform technique," Proc. IEEE Asia Pacific Microwave Conf., pp. 1-4, Nov. 2008. 

  9. M. Makimoto and S. Yamashita, Microwave resonators and filters for wireless communication and theory, design and application, pp. 11-18, Springer 2000. 

  10. J. Liu, K. Song, T. Pan, J. H. Zha, Y. Fan, and C. Zhong, "Ultra-wideband (UWB) bandpass filter with inductance-loaded Y-shaped multiple-mode resonator," Int. Workshop on Microwave and Millimeter wave Circuits and System Technology (MMWCST), pp.1-4, Apr. 2012. 

  11. W. Tang, S. Yang, X. Wang, C. Wang, and Y. L. Chow, "A novel UWB bandpass filter using highpass and lowpass filters," Proc. Int. High Speed Intelligent Communication Forum (HSIC), pp.1-2, May 2012. 

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