저특성 임피던스의 λ0/4 단락 스터브 기술을 이용한 WLAN 저지 대역을 가지는 UWB BPF

Abstract

본 논문에서는 기존의 <TEX>$\lambda_0$</TEX>/4 단락 스터브 대역 통과 필터의 특성을 개선하여 LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic)을 이용하여 UWB(Ultra Wideband) 응용에 적합한 필터 기술을 소개한다. 높은 유전 상수의 기판(<TEX>$\varepsilon_r$</TEX> = 40)상에 기존의<TEX>$\lambda_0$</TEX>/4의 단락 스터브 대역 통과 필터 기술을 적용하기 위하여 기존의 필터와는 다르게 낮은 특성 임피던스 선로를 이용하여 결과적으로 스터브의 수를 다섯 개에서 두 개로 감소시켰다. 또한, 3개의 단락 결합 선로를 이용해서 5.15 GHz에서 5.825 GHz의 주파수 범위에서 WLAN(Wireless Local Area Network) 저지 대역을 특성 내에 삽입하였다. 본 필터는 통과 대역에서 1 dB 미만의 삽입 손실과 10 dB 이상의 반사 손실을 갖는 것으로 측정되었고, 109.49 %의 대역폭 율이 달성되었다. 측정 결과는 시뮬레이션 결과와 잘 일치한다. 필터의 크기는 <TEX>$4{\times}8{\times}0.57\;mm^3$</TEX>이다. In this paper, we introduce a modified short-circuited stub bandpass filter suitable for ultra-wideband(UWB) applications utilizing low temperature co-fired ceramic(LTCC) technology. By modifying the conventional short-circuited stub bandpass filter structure with stubs and connecting lines of lower characteristic impedances, the number of stubs has been reduced from 5 to 2 on a high dielectric constant substrate(<TEX>$\varepsilon_r$</TEX> = 40). A wireless local area network (WLAN) stopband in the frequency range of 5.15 to 5.825 GHz has been inserted into the filter characteristic using three short-circuited coupled lines. The filter has been measured with an insertion loss less than 1.0 dB and return loss better than 10 dB in the pass bands. A bandwidth ratio of 109.49 % has been achieved. Measurement results agree well with simulation results. The dimensions of the filter are <TEX>$4{\times}8{\times}0.57\;mm^3$</TEX>.