구형 공진기와 계단 임피던스 개방 스터브를 사용한 고효율 광대역 대역 통과 필터 특성

Abstract

본 논문에서는 구형 공진기와 SIOS(Step-Impedance-Open-Stub)를 사용하여 삽입 손실이 적고, 차단 특성이 아주 좁고, 광대역 특성을 갖는 대역 통과 필터를 연구하였다. SIOS는 일반 <TEX>$0.25\;{\lambda}$</TEX> 개방 스터브보다 약 30 %의 길이를 줄일 수 있고, 또한, SIOS의 길이에 따라 임피던스 값을 조정함으로써 필터의 특성 개선에 적용할 수 있다. 본 논문의 객관성을 입증하기 위해서 이중 모드 구형 공진기를 사용한 최적화된 광대역 대역 통과 필터를 구현하였다. 전송 선로 모델을 사용하여 계산한 주파수 특성 결과는 실험값과 아주 잘 일치하였다. 본 논문에서 구현된 필터의 주파수 특성은 필터의 3 dB 대역폭은 51.75 %(3.206 GHz)이고, 삽입 손실은 0.44 dB, 30 dB 차단 특성은 저 주파수 대역에서 221 MHz(<TEX>$4.326{\sim}4.587\;GHz$</TEX>), 고주파수 대역에서 181 MHz(<TEX>$7.739{\sim}7.954\;GHz$</TEX>)이다. 최대 차단 특성은 저주파 대역에서 -61.8 dB, 고주파 대역에서 -76.3 dB이다. This paper presents a compact, low insertion loss, sharp rejection and wide band microstrip band pass filter that is composed rectangular loop resonator and Step-Impedance-Open-Stub(SIOS). The SIOS can be reduce length about 30 % more than general 0.25 <TEX>$\lambda$</TEX> open stub. And the stub can the advantage of tuning impedance magnitude. In order to demonstrate agrement of this paper prove, the optimized wide band pass filters are realized and experimented. A transmission line model used to calculate the frequency response of the new filters shows good agreement with measurements. The filter has 3 dB fractional bandwidth of 51.75 %(3.206 GHz), an insertion loss of better than 0.44 dB from 4.587 GHz to 7.793 GHz, and two rejection of greater than 30 dB within 221 MHz(<TEX>$4.326{\sim}4.587\;GHz$</TEX>) at low frequency band, 181 MHz(<TEX>$7.739{\sim}7.954\;GHz$</TEX>) at high frequency band. Maximum rejection characteristics of the filter are -61.8 dB at low frequency and -76.3 dB at high frequency.