کاربرد ساختار زمین معیوب (DGS) با CSRR در طراحی یک فیلتر میان گذر موجبر مجتمع در زیر لایه (SIW)
شاپا پرینت: 0882-7516 وبسایت مرجع 12 رفرنس دارد
11,500 تومانشناسه فایل: 9782
چکیده
در این مقاله یک فیلتر میان گذر موجبر مجتمع در زیرلایه (SIW) با ساختار زمین ناقص شده (DGS) با رزوناتور حلقوی دوبخشی مکمل (CSRRs) مورد بررسی است. با بکارگیری مشخصات منحصر به فرد CSRRs و DGS دو باند عبور با یک انتقال صفر در وسط حاصل شده است. مدهای رزونانس دو باند عبور متفاوت هستند و پهنای باند دومین باند عبور گسترده تر از اولین باند عبور است. برای افزایش رد خارج از باند یک جفت DGSs دمبلی در هر طرف CSRRs اضافه شده است. ساختار با استفاده از مدل های مدار معادل تحلیل شده و بر اساس نرم افزار شبیه سازی EM شبیه سازی شده است. برای تایید فیلتر ارایه شده ساخته و اندازه گیری شده است. نتایج اندازه گیری تطبیق خوبی با نتایج شبیه سازی ارائه می دهند.
مقدمه مقاله
موجبر مجتمع در زیر لایه (SIW) برای اولین بار در سال 2003 ارایه شد [1]. بر اساس مد انتقال TEn0 در SIW دیوارهای جانبی موجبر مستطیلی با دو حفره فلزی جایگزین می شوند که ساختار موجبرهای مرسوم را به ساختارهای مسطح تبدیل می کند[2-4] . بنابراین SIW نه تنها مشخصات ضریب کیفیت بالا و تلفات تابشی کم را دارد بلکه مزیت عمده ابعاد فشرده را دارا می باشد که به دلیل ساختار فیزیکی مسطح است. SIW ها در طراحی فیلتر ها، نوسان ساز ها ، تقسیم کننده های ولتاژ، کوپلر ها وبسیاری از ادوات دیگر مایکروویو اعمال شده اند. رزوناتور حلقوی جداکننده مکمل (CSRR) به عنوان یک فراماده سه بعدی در سال 2004 ارایه شد[5] که می تواند گذردهی منفی را در نزدیکی فرکانس رزونانس اش نشان دهد و درنتیجه می تواند به عنوان یک ساختار کامپوزیت راست/چپ گرد (CRLH) در نظر گرفته شود. هنگامی که CSRR ها در SIW به کار گرفته می شوند باند گذر بر اسا مد ناپایدار زیر فرکانس قطع SIW می تواند ایجاد شود [6,7] که می تواند ابعاد قطعه میکروویو SIW را بیشتر کاهش دهد. از آنجا که برای ساختار زمین ناقص (DGS) این می تواند به عنوان شکاف انرژی الکترومغناطیسی (EBG) در ناحیه میکرو ویو در نظر گرفته شود [8,9] و ساختار با حکاکی الگوهای متناوب یا غیر متناوب روی لایه فلزی برای ایجاد صفرهای اضافه انتقال به وجود می آید.
هنگامی که DGS در طراحی فیلتر در نظر گرفته می شود رد خارج از باند با تاثیر زیادی بر تلفات بانهای عبورinsertion بهبود می یابد[10] . بر اساس سه ساختار متفاوت ارایه شده در فوق در این مقاله یک ساختار جدید فیلتر میان گذر با ابعاد فشرده تر و باند عبور وسیعتر با ترکیب این ها ارایه شده است. به دلیل مشخصات رزونانس منحصر به فرد دو مد رزونانس متفاوت به دست آمده است تا باند عبور ایجاد شود و یک صفر انتقال به وجود آید. مدار معادل متنظر تحلیل شده است و نتایج شبیه سازی تمام موج و اندازه گیری های عملی ارایه شده است.
ABSTRACT Design of a SIW Bandpass Filter Using Defected Ground Structure with CSRRs
In this paper, a substrate integrated waveguide (SIW) bandpass filter using defected ground structure (DGS) with complementary split ring resonators (CSRRs) is proposed. By using the unique resonant properties of CSRRs and DGSs, two passbands with a transmission zero in the middle have been achieved. The resonant modes of the two passbands are different and the bandwidth of the second passband is much wider than that of the first one. In order to increase out-of-band rejection, a pair of dumbbell DGSs has been added on each side of the CSRRs. The structure is analyzed using equivalent circuit models and simulated based on EM simulation software. For validation, the proposed filter is fabricated and measured. The measurement results are in good agreement with the simulated ones.
Introduction
Substrate integrated waveguide (SIW) was first proposed in 2003 [1]. Based on the TEn0 transmission mode, SIW replaces the side metallic walls of the rectangular waveguide with two rows of metallic via holes, which converts conventional waveguides into planar structures [2–4]. Therefore, SIWs not only have the properties of high quality factor and low radiation loss which are similar to metallic waveguides but also have the prominent advantage of compact size due to their planar physical structure. SIWs have been applied to the design of filters, oscillators, power dividers, couplers, and many other microwave components. Complementary split ring resonator (CSRR) was proposed in 2004 as a 3D metamaterial [5] that can exhibit negative permeability near its resonant frequency and therefore can be considered as a composite right/left handed (CRLH) structure. When CSRRs are employed in SIW, passbands based on the evanescent mode below the cutoff frequency of the SIW can be created [6, 7], which can further miniaturize the size of SIW microwave devices. As for the defected ground structure (DGS), it can be regarded as “electromagnetic bandgap” (EBG) structure in the microwave region [8, 9] and the structure is realized by etching periodic or nonperiodic patterns on the metallic layer in order to create extra transmission zeros. When the DGS is employed in filter design, the out-of-band rejection can be improved without major influence on the insertion loss of the passbands [10].
Based on the three different structures mentioned above, in this paper, a novel dual-band bandpass filter with much compact size and wider passbands is proposed by combining these structures together. Due to the unique resonant properties, two different resonant modes have been achieved to form the passbands and a transmission zero is generated between the two passbands. The corresponding equivalent circuit has been analyzed and the results of full-wave simulation and experimental measurement have been presented.
- مقاله درمورد کاربرد ساختار زمین معیوب (DGS) با CSRR در طراحی یک فیلتر میان گذر موجبر مجتمع در زیر لایه (SIW)
- پروژه دانشجویی کاربرد ساختار زمین معیوب (DGS) با CSRR در طراحی یک فیلتر میان گذر موجبر مجتمع در زیر لایه (SIW)
- کاربرد ساختار زمین معیوب با CSRR در دیزاین یک فیلتر Bandpass Band
- پایان نامه در مورد کاربرد ساختار زمین معیوب (DGS) با CSRR در طراحی یک فیلتر میان گذر موجبر مجتمع در زیر لایه (SIW)
- تحقیق درباره کاربرد ساختار زمین معیوب (DGS) با CSRR در طراحی یک فیلتر میان گذر موجبر مجتمع در زیر لایه (SIW)
- مقاله دانشجویی کاربرد ساختار زمین معیوب (DGS) با CSRR در طراحی یک فیلتر میان گذر موجبر مجتمع در زیر لایه (SIW)
- کاربرد ساختار زمین معیوب (DGS) با CSRR در طراحی یک فیلتر میان گذر موجبر مجتمع در زیر لایه (SIW) در قالب پايان‌نامه
- پروپوزال در مورد کاربرد ساختار زمین معیوب (DGS) با CSRR در طراحی یک فیلتر میان گذر موجبر مجتمع در زیر لایه (SIW)
- گزارش سمینار در مورد کاربرد ساختار زمین معیوب (DGS) با CSRR در طراحی یک فیلتر میان گذر موجبر مجتمع در زیر لایه (SIW)
- گزارش کارورزی درباره کاربرد ساختار زمین معیوب (DGS) با CSRR در طراحی یک فیلتر میان گذر موجبر مجتمع در زیر لایه (SIW)