وانغ تشيونغ 1، 2 دش شيا شين شي تشون هوى 3، وهوانغ يو 1

(كلية الهندسة والتكنولوجيا، جامعة تشنغدو للتكنولوجيا، ليشان وسيتشوان 614000.

2. الأكاديمية الصينية للهندسة الفيزياء من مركز أبحاث تيراهيرتز الميكروسيستم، وتشنغدو 610000.

3. شبكة الدولة جيلين للطاقة الكهربائية، ذكية، تشانغتشون 130021، الصين)

الخلاصة: رواية فائقة الاتساع الهجين الدليل الموجي متحد المستوى ومغير ممر الموجة هيكل التصفية. من خلال استبدال الوسيط المزاد خط مغير اقتران الوسائل، والحافة السفلية للشريط تمرير لإنتاج انتقال الصفر، بحيث يعزز كثيرا من الانتقائية للمرشح. وبالإضافة إلى ذلك، ويقترن إدخال كعب دائرة قصر لتعزيز الخصائص الانتقائية والفرقة. تظهر نتائج الفحص أن ورقة الترشيح لديها جيدة الفرقة الداخلية وأداء الفرقة الخارجي. التي لديها الانتقائية حاد، والحجم الصغير (0.49 g 0.47 g)، وانخفاض خسارة الإدراج، وعرض stopband. عرض النطاق الترددي النسبي للمرشح هو 123 (2.75 ~ 11.55 غيغاهرتز)، وفقدان العودة أفضل من 15 ديسيبل. وأخيرا معالجة النتائج المقاسة ونتائج المحاكاة هي في الأساس نفسه.

CLC: TN713

كود الوثيقة: A

DOI: 10.16157 / j.issn.0258-7998.172107

شكل الاقتباس الصيني: تشيونغ دش الصيف شين شي تشون هوى، الخ فائقة مرشح النطاق العريض ومغير الهجين CPW هيكل التكنولوجيا الالكترونية، 2018،44 (1): 96-99.

الإنجليزية شكل الاقتباس: وانغ تشيونغ، شيا Xinlin، شي تشون هوى، وآخرون. الترا النطاق العريض ممر الموجة مرشح باستخدام بنية هجينة من CPW ومغير . تطبيق تقنيات الالكترونية، 2018،44 (1): 96-99.

0 مقدمة

منذ لجنة الاتصالات الاتحادية، فائقة الاتساع مرشح كجهاز رئيسي في نظام UWB، أصبح في 2002-3،1 ~ 10.6 غيغاهرتز إذن الفرقة مدني موضوعا ساخنا. في السنوات الأخيرة، والعلماء بالكثير من مرشح البحوث UWB، وقد تم اقتراح مرشح أيضا مختلف الهياكل. على سبيل المثال، تم استخدام مرنان متعدد الأوضاع على نطاق واسع في مختلف أنواع فائقة النطاق العريض مرشح مصممة في . وثيقة محسنة مرنان متعددة اسطة، والتي يمكن أن تولد صفرين نقل في الفرقة، لتحسين الانتقائية للمرشح. وثيقة ، مطوية مركز تحميل مرنانات مغير المتعدد، بحيث خصائص الفرقة من مرشح تحسنت كثيرا. وفي الوقت نفسه، لأن هيكل متحد المستوى الدليل الموجي الانتقالية (في CPW) وخطوط مغير قادرة على انتاج فائقة الاتساع تأثير، وتستخدم عادة في تصميم شريط تمرير ترشيح . ولكن عادة ما تكون أقل هيكل stopband الانتقال غير الصفر، وبالتالي فإن الانتقائية ليست جيدة، وكذلك stopband الضيق. مغير عيب وdefectively بنية استخدامها لتصميم فائقة الاتساع التصفية. ومع ذلك، منذ محفورا هيكل خلل في الطائرة الأرض أو مغير، وهذا النوع من مرشح جلب مثل هذه المشاكل سلامة إشارة.

وبناء على CPW التقليدية لهيكل مغير الانتقالية، في مغير موقف وسط استبداله خط الربط بين الأصابع، من أجل تحقيق الفرقة توقف العلوية والسفلية كل من مرشح انتقال الصفر، وبالتالي تحسين الانتقائية للمرشح. 8 مغير ماس كهربائى على الحمل في قاصر مرشح CPW الأخدود لتوسيع خصائص مرشح stopband. وأخيرا، من أجل التحقق من أداء التصفية، تصفية تجهيز الاختبار، والاختبار والمحاكاة النتائج هي في اتفاق جيد.

1 UWB تصفية التصميم

يتم تقديم تصميم فلتر هنا في سمك 0.508 مم هو روجرز RO 4350 (عازلة ثابت r = 3.66) الركيزة. A النحاس الأمامي احباط CPW، مغير تعد بمثابة احباط النحاس مع خط سلبية. هذا ويعرض ورقة محسن CPW إلى هيكل مغير الانتقالية (CPW-MS-CPW)، والهيكل الأساسي هو مبين في الشكل. حيث طول خط اقتران وCPW كعب عازمة حول g / 4 من التردد المركزي. الأدب CPW التقليدية لمغير الانتقال بنية مختلفة من وسط وسيتم استخدام هذه الوثيقة بدلا من مغير بين الأصابع اقتران الخط (ICL). يبين الشكل 2 بنية الانتقال من وتيرة الحالية المنخفضة وJ ما يعادل مجموع تحويل الدائرة المكافئة. حيث يتم تطبيق J وCPW شبكة التحول الانتقال مغير، قد تكون غير متناظرة ICL يعادل خط مواز اقتران. يمثل C0 السعة ما يعادل انخفاض خط الربط بين الأصابع، L0 وL1 تمثل على التوالي المحاثة تعادل وموصل الأرض جزء الوسيط لCPW.

وتحسين التقليدية محاكاة S-المعلمة ومغير الهجين هيكل CPW هو مبين في الشكل 3، يتم تحميل هيكل انتقال خط الربط بين الأصابع 4 من الأصفار انتقال الفرقة. حيث يتم إنشاء مغير fz3 إلى التحولات CPW، fz0 (0 غيغاهرتز) وfz2 قدم من قبل ICL. لنقل الصفر FZ1، والتي يمكن تحليل آلية من النجوم الدوائر منخفضة جمعها ما يعادلها. في هذه الورقة دائرة مبسطة CPW-MS-CPW منخفضة مجموعة الانتقالية، وهيكل وثيقة مجموع عدد الدوائر المكافئة هو مبين في الشكل 4 (أ) و 5 (أ).

لوضع الغريب متحمس من قبل دائرة معادلة الوضع الغريب (. FIG 4 (ب)) متاحة، ومدخلات مقاومة من صيغة (1):

من الواضح، بما يتفق مع نتائج محاكاة الكهرومغناطيسية في FIG 3، 0 غيغاهرتز بالإضافة إلى ذلك، الانتقال من البنية التقليدية لا تنتج أي الأصفار انتقال التردد المنخفض.

بواسطة التحليل الوارد أعلاه، من خلال إدخال ICL، بحيث العالية والمنخفضة في stopband توليد انتقال صفر. 3، وثيقة فيما يتعلق لا انضم هيكل انتقال ICL، والانتقائية للCPW-MS-CPW المقترحة في هذه الورقة قد تحسنت بشكل كبير. ومع ذلك، فإن السمة مرشح للstopband العليا لا تزال غير مثالية، على سبيل المثال، والتي توهين stopband بنسبة 20 ديسيبل لتحقيق التردد لا تتجاوز 15 غيغاهيرتز.

مرشح مميزة الخارجي مع مزيد من التحسين (الشكل 6)، والأخدود CPW في منافذ الإدخال والإخراج للمرشح عن طريق تحميل أربع اقتران التقليل كعب (المغلق)، الذي يتلخص في توسيع وتيرة توقف الفرقة. وعلاوة على ذلك، من خلال تقديم أخدود غير عازمة على CPW قاصر ماس كهربائى 4، بحيث حافة الفرقة تمريرة لإنتاج انتقال الصفر، وبالتالي تحسين الانتقائية للمرشح على ترددات أعلى. 6، الواردة في هذه الورقة ما يعادل CSS قد يكون مرنان سلسلة LC. 7 يبين الشكل المعلمات مختلفة S21 CSS التي تم الحصول عليها عن طريق المحاكاة. من الواضح، وخصائص CSS من الشريط الخارجي لإنتاج الصفر نقل في يمكن تحسينها مرشح الترددات العالية، ولكن ليس له أثر يذكر على نطاق عالي. مع انتقال الصفر ومعالمها L0، W0، والحد من حركة L1 تردد عال، ولكن عندما W1 خفض المعلمات، حركة التردد المنخفض إلى الصفر.

8 وتخطيطيا للمعلمة مرشح، وحجم الفلتر: W0 = 0.24 مم، S0 = 3.5 ملم، lx0 = 0.8 مم، wx0 = 0.8 مم، D0 = 1.54 مم، ws0 = 0.8 مم، ls0 = 2.88 مم، WC1 = 0.43 مم، WS1 = 0.36، W3 = 0.2 ملم، L3 = 0.96 مم، LC1 = 1.78 مم، D1 = 1.04 مم، LS1 = 2.57 مم، lc0 = 0.95 مم، LX1 = 0.8 مم، WX1 = 0.8 مم، wc0 = 0.96 مم ، W1 = 0.25 مم، W2 = 0.1 ملم، ز = 0.15 مم، L1 = 6.01 مم.

تحليل النتائج للمرشح الثاني

للتحقق من أداء ورقة الترشيح المقترحة، تم تجهيز التصاميم ورق الترشيح واختبارها العينية كما هو مبين في الشكل. الرقم 10 يظهر شبكة ناقلات قياس S-المعلمات وتأخير عامل التصفية. ومن الواضح أن تقاس والنتائج مع الاتساق جيدة المحاكاة.

تظهر نتائج الفحص أن عرض النطاق الترددي النسبي للمرشح وصلت 123 (2.75 ~ 11.55 غيغاهرتز). فقدان العائد على كامل فائقة الاتساع أفضل من 15 ديسيبل. فقدان الإدراج في الفرقة تمريرة من معظم الفرقة (3 ~ 10.2 غيغاهرتز) ليست أكثر من 0.7 ديسيبل، والحد الأدنى لفقدان الإدراج في محيط حيث تردد المركز هو أقل من 0.4 ديسيبل. من الواضح، منذ المرشحات لديها انتقال الصفر عند الحواف العلوية والسفلية من الفرقة تمريرة، بحيث أنه يحتوي على الانتقائية حاد للعامل التصفية المحدد وس. ف. (3 ديسيبل عرض النطاق الترددي / 30 ديسيبل عرض النطاق الترددي) بلغ 0.86. وفي الوقت نفسه، مرشح لديه تأخير مجموعة ثابتة نسبيا، تأخير المجموعة في كامل التذبذب فائقة الاتساع لا يتجاوز 0.15 م.

على سبيل المثال، كما هو موضح في الجدول رقم (1) وتم الإبلاغ عن مرشح آخر أن أداء ورقة الترشيح. من الواضح، بالمقارنة مع مغير وCPW بعض هيكل مختلط مماثل للمرشح تم نشره ، ويعرض ورقة مرشح الحجم الصغير نسبيا (0.49 g 0.47 g، حيث تردد الموافق [امدا] ز يمثل 6.85 غيغاهرتز الطول الموجي الموجهة)، وأوسع عرض النطاق الترددي والانتقائية أكثر حدة. مقارنة الأدب ، ويرجع ذلك إلى إدخال ورقة خط الربط بين الأصابع، على ان يكون مرشح انتقائية قد تحسنت بشكل كبير، والانتقائية هي الأفضل في الجدول 1. وعلاوة على ذلك، من خلال التقليل تحميل يقترن كعب في الأخاديد المقابلة CPW، حتى أن وتيرة التيسير بنسبة 20 ديسيبل على مدى متعددة توقف الفرقة الرفض تصل إلى 20 غيغاهيرتز، هو الأكبر على نطاق التردد توقف في الجدول 1.

3 ملخص

وبناء هيكل CPW- -CPW مغير الانتقالية، تصاميم مرشح النطاق العريض الفائق. إدخال في المركز الأساسي للخط الربط بين الأصابع مغير، بحيث انتقال صفر في حافة طريق الإفرازات المهبلية، لتحسين تصفية الانتقائية (عامل الانتقائية من 0.86). وتحميلها في كعب دائرة قصر يقترن CPW الأخدود، من أجل زيادة تحسين الانتقائية للمرشح، ويمتد التردد حاجز حزام التصفية. وفي الوقت نفسه، أظهرت نتائج الاختبار أن تصفية وجود خسارة صغيرة الإدراج (0.7 ديسيبل)، وحسن فقدان العودة (أكبر من 15 ديسيبل) ومزايا المعطل رفض الفرقة والأداء الجيد، بحيث مرشح يمكن أن تستخدم أيضا في النطاق العريض الفائق نظام لاسلكي .

مراجع

LIN L، S يانغ، SUN S J، وآخرون al.Ultra النطاق العريض ممر الموجة مرشح باستخدام-multistub تحميلها عصابة مرنان .Electron بادئة رسالة، 2014،50 (17) :. 1218-1220.

LU X، وي B، XU Z، وآخرون al.Superconducting فائقة الاتساع (UWB) ممر الموجة تصميم مرشح على أساس خماسي / الرباعي / الثلاثي الوضع مرنان .IEEE Trans.Microw.Theory.Tech، 2015،63 (4) :. 1281-1293.

Zhangyou يونيو، Qinjia فنغ مطوية مركز رواية طفيفة مرشح النطاق العريض الفائق الصوت كهرضغطية والضوء، 2014،36 (5): 720-726.

HU H L، هوانغ X D، C CHENG H.Ultra النطاق العريض ممر الموجة مرشح باستخدام هيكل اقتران CPW إلى مغير .Electron بادئة رسالة، 2006،42 (10) :. 586-587.

وانغ K، وونغ S M، CHU Q X.A التعاقد UWB CPW ممر الموجة مرشح مع مرنان على شكل H القصير العضوية والفرقة حقق السيطرة عليها . .Microw.Opt.Technol.Lett، 2013،55 (7): 1577-1581.

وانغ H، L زو، MENZEL W.Ultra النطاق العريض ممر الموجة مرشح مع الهجين مغير / هيكل CPW .IEEE Microw.Wirel.Compon.Lett، 2005،15 (12) :. 844-846.

البيك J W، LEE T H، KIM Y S.UWB ممر الموجة مرشح باستخدام الانتقال مغير إلى CPW مع Balun جهاز النطاق العريض .IEEE Microw.Wirel.Compon.Lett، 2007،17 (12) :. 846-848.

المستندة إلى Balun جهاز الغزالي A N، M SAZID، PAL S.Compact النطاق العريض UWB-BPF مع فقدان الحد الأدنى من الإدراج والانتقائية حادة . .Electron بادئة رسالة، 2015،51 (15): 1174-1175.

الغزالي A N، M SAZID، PAL S.A المنمنمة مغير إلى CPW انتقال مقرها UWB-BPF مع لفة قبالة الحادة وفقدان الحد الأدنى من الإدراج .Microw.Opt.Technol.Lett، 2016،58 (2) :. 289-293.

FALLAHZADEH S، TAYARANI M.A الجديد مغير UWB ممر الموجة مرشح باستخدام هياكل مغير انشق .J.of Electromagn.Waves وتطبيق ورقة، 2010،24 (7) :. 893-902.

LIN H D، H بنغ، شيا X L.A مرشح رواية ممر الموجة فائقة الاتساع تستخدم هياكل مغير انشق .IEICE إلكترونيات إكسبريس، 2016،13 (7): 1-6.

Zhuyong تشونغ تشاو تشى يوان وتسكع أسهم دبي للذهب النطاق العريض الفائق تصميم فلتر جامعة جياوتونغ شيان، 2012،46 (8): 100-105.