خلاصة القول: اقترحنا المنمنمة مرشح مغير ممر الموجة، التي تضم أربعة للطي صعدت مرنان مقاومة. بالمقارنة مع مقاومة متجانسة التقليدية للمرنان وصعدت مرنان مقاومة، مطوية مرنان خطوة مقاومة الاستفادة الكاملة من مساحتها المحتلة من قبل الدائرة يمكن أن ينقذ ما يقرب من 50 من حجم الدائرة. بسبب وجود المجاورة وغير المجاورة وفي الوقت نفسه اقتران، قد تكون بنيت مرشح تتكون من ثلاث مجموعات من مختلف مسارات عبر جانب، لإنتاج ثلاثة أصفار نقل مختلفة، وذلك لتعزيز فعالية الانتقائية ورفض مرشح عرض النطاق الترددي. المحاكاة والنتائج التجريبية تتفق تماما مع عينة التصفية، الذي سرعة الفرقة الانتقال rolloff من 100 ديسيبل / غيغاهرتز، وقمع توقف الفرقة أفضل من 33 DBC تصل إلى 11.5 غيغاهرتز. مقارنة مع بعض من نفس العمل، والحجم النسبي للمرشح هو الحد كهربائيا من 23، لتلبية الطلب على التصغير من الدائرة الميكروويف.

شكل الاقتباس الصيني: Raoxiao كونغ، ني العائمة جيمهاي يان، وما إلى ذلك بناء على الجيران - صغير غير مجاور اقتران مغير ممر الموجة مرشح التكنولوجيا الالكترونية، 2018،44 (7): 11-14.

الإنجليزية شكل الاقتباس: راو شياو هونغ ني بياو، جين حيان، وآخرون. ممر الموجة مغير المنمنمة مرشح على أساس اقتران المجاورة، غير متجاورة . التطبيق lication من تقنيات الالكترونية، 2018،44 (7): 11-14.

0 مقدمة

في السنوات الأخيرة، مع التطور السريع في الاتصالات اللاسلكية، وتقنية الاستشعار عن الرادار، ومجموعة متنوعة من أنظمة RF الطلب على التصغير من ممر الموجة الإلكترونية عالية الأداء وتصفية أكثر إلحاحا. في خط مغير، والدليل الموجي متحد المستوى، وبنية الدليل الموجي الدليل الموجي المعدنية، stripline والدليل الموجي متكامل رواية أو ما شابه ذلك، وهو خط مغير بسبب هيكلها بسيط، والأداء الممتاز، وسهلة لتنفيذ الخصائص الأكثر جاذبية من . هيكل معدني الدليل الموجي وجود بنية غير مستو، ليس من السهل على الاندماج مع الدوائر وغيرها من العناصر ومتحد المستوى الدليل الموجي مغير وstripline من الهياكل المعقدة. و، مقارنة مع هياكل الدليل الموجي أخرى، خط مغير هو أسهل لتحقيق هيكل غرامة، وآلية اقتران هي معقدة جدا، والحجم الصغير للمرشح ممر الموجة. وبالإضافة إلى ذلك، الراديو دون تردد الموجات الدقيقة 10 غيغاهرتز ومرحلة منخفضة، متكاملة الركيزة المعدنية الدليل الموجي والخط مغير نفس حجم أكبر الحجم المادي من وتيرة التشغيل من الدليل الموجي، لا يفضي إلى أنظمة الميكروويف، وخاصة تكامل النظم والتطبيقات التعبئة والتغليف . وهكذا، فإن الدراسة الحالية تفضل تكنولوجيا مغير المنمنمة عالية الأداء الميكروويف مرشح تمرير النطاق.

في الأدبيات السابقة، ومرنان صعدت مقاومة ، DGS وهيكل الكهرومغناطيسي الآخرين، وآلية اقتران الكهرومغناطيسية خلط ، طوبولوجيا عبر يقترن وغيرها من أنواع التصميم، فقد كان تستخدم على نطاق واسع لدراسة مجموعة متنوعة من الانتقائية العالية ومرشح stopband واسع. صعدت مرنان مقاومة، خط نقل CRLH الأبعاد المدمجة كهرساوي للهيكل، وكثيرا ما يستخدم للحد من حجم التصفية. بعض الهياكل المحسنة، مثل مكملة حلقة مفتوحة صعدت المرنانات مقاومة، الخ ، كما تم اقتراح وتطبيقها على تصميم مضغوط للمرشح. نظم RF لتلبية الاحتياجات الملحة لالمنمنمة ممر الموجة مرشح عالية الأداء، يصف ورقة مطوية مرنان مقاومة صعدت (مطوية صعدت-الممانعة الرنان، FSIR) المجاورة - غير مجاور مرحلة اقتران طوبولوجيا دمج ، وارتفاع الانتقائية، ومرشح مغير خصائص stopband واسعة المنمنمة.

التحليل النظري للطي صعدت مقاومة مرنان

أدبيات ، ويمكن تقسيم تستخدم عادة مرنان مغير في الطول الموجي الكامل، والطول الموجي ربع ونصف الطول الموجي من ثلاثة أنواع. ويبين الشكل 1 والتقليدية نصف الطول الموجي من مقاومة للمرنان لتطور الموحد للنصف الطول الموجي صعدت مرنان مقاومة ونصف الطول الموجي للFSIR. أولا، الأجزاء المتوسطة ونهاية موحدة لمقاومة نصف الطول الموجي للمرنان يتم تعديل لعرض مختلفة، للحصول على نصف الطول الموجي صعدت مقاومة مرنان. على هذا الأساس، صعدت نصف الطول الموجي المرنانات مقاومة ومطوية على طول خط الوسط عرضية لمركز، للحصول على FSIR هيكل نصف الطول الموجي.

ويبين الشكل 2 تكوين التخطيطي لFSIR نصف الطول الموجي. حيث يمثل يين FSIR من طرف واحد من مقاومة المدخلات النظر في، ZH وZL، على التوالي، تمثل FSIR الداخلي عالية، ومقاومة القسم مقاومة منخفضة، H وL تمثل FSIR الداخلي عالية، وطول الكهربائية من القسم مقاومة منخفضة. وهكذا، يين يمكن التعبير عنها على النحو التالي:

خذ يين = 0، يتم الحصول على حالة الرنين:

عندما يكون طول الكهربائية من نصف الطول الموجي للمقاومة موحدة معروف من صدى مرنان ل / 2. الصيغة (3) يمكن أن ينظر إليه، عندما تكون نسبة مقاومة ZL / ZH 01:00، total قد تكون أقل من / 2، بحيث يكون طول المادي هو أقل من طول FSIR موحدة مقاومة المادية للمرنان، أي لتحقيق تقليص FSIR.

ثم، صعدت نصف الطول الموجي مقاومة مرنان في دراسة مقارنة التين. (1) والدائرة تعادل FSIR نصف طول موجته. صعدت خ تردد صدى المكثفات مرنان مقاومة، ويمكن أن تمثل لفائف من قبل الدوائر المتوازية:

يتم تحديد القيم ليرة سورية ولي أساسا من حجم مرنان مقاومة صعدت وFSIR. منذ نفس الحجم المادي وصعدت مقاومة المرنانات FSIR بالتالي ليرة سورية والاختلاف ضعاف لي في القيمة، قد تكون متساوية تقريبا. من ناحية أخرى، بالمقارنة مع مرنان مقاومة صعدت، هناك بالسعة قوية FSIR الذاتي الداخلي اقتران تأثير، لذلك أن الاختلافات الأكثر أهمية بين جيم وتسى، هناك فرق مما أدى إلى تردد صدى مرنان ومقاومة صعدت من FSIR. المحاكاة العددية التالية تدرس نفس الحجم المادي و المرنانات مقاومة صعدت FSIR خصائص صدى الجوهرية.

الرقم 3 يظهر نفس الحجم تقليد جوهري نصف الطول الموجي صعدت مرنان مقاومة ونصف الطول الموجي FSIR نتيجة حقيقية. ووفقا لنتائج المحاكاة، وتردد صدى الجوهرية هو أعلى قليلا من FSIR صعدت مقاومة الرنان تردد صدى الجوهرية، وFSIR عامل الجودة تفريغ (Qu-) أدناه صعدت مقاومة مرنان عامل الجودة تفريغها. ولذلك، فإن إدخال شكل مطوية بحيث لا يتجزأ FSIR تردد صدى انخفاض طفيف.

وبعد ذلك، وتخطيطيا للهيكل مقاومة مرنان صعدت وFSIR FIG مفهومة، FSIR منطقة الدائرة التي تحتلها فقط ما يقرب من نصف المساحة التي تحتلها مرنان مقاومة صعدت التقليدية. ويرجع ذلك أساسا إلى إدخال شكل مطوية مثل أن منطقة دارة احتلت FSIR استخداما كاملا الدوائر استخدام الطائرة تحسنت كثيرا هذا.

وخلاصة القول، دمج نتائج التين 1 و 4، بحيث إدخال شكل مطوية من الجوهري FSIR تردد صدى زيادة طفيفة، في حين أن الحد من حجم الدائرة ما يقرب من 50. وهكذا، في عام، FSIR على أساس المرنانات مقاومة صعدت تحقيق خفض حجم وتأثير لافت للنظر.

2 FSIR الرابع ترتيب ممر الموجة تصفية

وبناء هيكل FSIR هو مبين في الشكل 2 لا يمكن أن تتحقق في رابع ترتيب ممر الموجة مرشح FSIR. FIG 4 (أ) كما هو مبين، ويضم تصفية أربعة FSIR، مدبب بين 50 خطوط مغير وكل من التحولات. وفقا للأدب عروض المناقشة التي، عندما بالتتابع ترتيب كثب أربعة FSIR، فهي موجودة أيضا بين المتاخمة اقتران غير المجاورة وإلى جانب لطوبولوجيا اقتران مرشح يتم الحصول عليها، كما هو مبين في 4 (ب) هو هو مبين، حيث تمثل S و L الحمل، R1 ~ R4 تمثل المرنانات. أولا، تصفية بين المصدر ومسار شحنة من وجود اقتران المجاور S-R1-R2-R3، R4-L. ثانيا، هناك أيضا مسار اقتران غير مجاور مرشح 3: S-R1-R3، R4-L، S-R1-R4-L و S-R1-R2-R4-L. هذه المجموعات الأربع كل مسار اقتران، قد يتم بناؤها من ثلاث مجموعات مستقلة مسارات عبر جانب، وبالتالي توليد ثلاثة انتقال مستقلة صفر في التصفية، وتعزيز خاصية الانتقائية في stopband التصفية.

تصميم التردد المركزي فلتر 3.5 غيغاهرتز، وعرض النطاق الترددي النسبي 16، وفقدان عودة 20 ديسيبل. وتقع ثلاثة أصفار انتقال في 2.8 غيغاهرتز، 4.5 غيغاهرتز و 7 جيجاهرتز، حيث يستخدم اثنين من أقل الأصفار انتقال تردد أساسا لبناء مصفاة انتقائية للغاية، في حين أن أعلى الأصفار انتقال تردد بشكل رئيسي لقمع الثانية التوافقي موجة. ويقترن طريقة اقتران مصفوفة التوليف على أساس مصفوفة مرشح الأولية التي تم الحصول عليها :

في تصميم فلتر الفرقة تمرير، هناك عنصرين رئيسيين: أولا، إن اقتران المتبادل الداخلي بين المرنانات، وهما عامل الجودة الخارجية (بورصة قطر). في الواقع، فإن صيغة (6) لديها كاملة مصفوفة اقتران يعطي اثنين من العناصر الرئيسية. في هيكل مرشح هو مبين في الشكل. يتم تحديد 4 (أ)، والتي هي داخل معامل اقتران أساسا من التباعد بين العرض وطول مرنان. تضيق أو أكثر، فإن ذلك سيكون سببا قوة اقتران بين المقرنات تعزيز المجاورة، وتمرير زيادة عرض النطاق الترددي. من ناحية أخرى، من خلال الصيغة بورصة قطر QE = 2fc / BW3dB حساب الموافق هنا FSIR مرشح النظام الرابع، بورصة قطر = 12.5. و، FIG 4 (أ)، بورصة قطر أساسا بسبب تأثير مخروط الانتقال بين منفذ الإدخال / الإخراج من مرنان والخط مغير. في التصميم الفعلي، والحاجة إلى طول الانتقال مدبب وعرض معانقة ضبطها في محاولة لأداء المرشح الأمثل. وأخيرا، ثلاثي الأبعاد كامل الموجة الكهرومغناطيسية برامج المحاكاة ANSYS HFSS محاكاة وتعظيم الاستفادة من مرشح، هو الأمثل الهندسة: E1 = 0.2، E2 = 0.18، E3 = 0.2، E4 = 0.36، B1 = 11.2، B2 = 0.2 و B3 = 5.1، A1 = 0.2، A3 = 1.45، وزن = 0.2، ولتر = 2، WS = 1.5، وتبسيط العمليات = 2.0 (الوحدة: مم).

ويبين الشكل 5 من النظام الرابع رقة الترشيح تصميم FSIR مركز توزيع تردد التشغيل والمجال الكهربائي عند الأصفار نقل ثلاثة. حيث، (A) التي يجب مراعاتها من FIG 5، في مركز تردد، تدخل الطاقة الكهرومغناطيسية مرشح من محطة الإدخال، FSIR مرنان غير المستقر في 4، ثم نقل إلى الإخراج، هذه الظاهرة التحقق بشكل كامل على التردد مركز خصائص نطاق عالي. في FIG 5 (ب) و 5 (ج)، ويتم تغذية الطاقة الكهرومغناطيسية في التصفية، أي الاضمحلال بسرعة في مرنان الثاني، في نهاية المطاف لا تنتشر إلى نهاية الإنتاج، وذلك تمشيا مع خصائص انتقال صفر. وعلاوة على ذلك، فإن الفرق في FIG 5 (ب) و 5 (ج) موقع الموهن الطاقة الكهرومغناطيسية، توضيح بشكل غير مباشر على المواقف المختلفة من كل من ممثلي الأصفار الإرسال. وأخيرا، FIG 5 (د)، وتوهين للطاقة الكهرومغناطيسية موجودة بين الثانية، ثلاثة، أربعة FSIR، موضحا كيف أن التعددية الثالثة من الأصفار هي مجتمعة نتيجة للمسار اقتران عبر التفاعل.

3 النتائج والمناقشة

FSIR تصفية باستخدام معيار لوحة الدوائر المطبوعة تكنولوجيا المعالجة الأمثل. بالقطع الركيزة عازلة تستخدم غير روجرز / Duriod 5880، بسمك 0.508 ملم، وثابت العزل الكهربائي النسبي 2.2، نفاذية النسبية لل1 وخسارة الظل عازلة من 0.0009. تغطي سطح المعدن الركيزة عازلة مصنوعة من النحاس، وجود سمك 0.035 مم. بعد اكتمال تجهيز وعملية الطلاء الرطب باستخدام طلاء الذهب على سطح النحاس، وجود سمك من 2 ميكرون، وذلك لتوفير الموصلية أفضل. ويبين الشكل (6) ونوع الصورة النهائي FSIR أجل الرابع التصفية، يتضح من الأرقام، فإن الحجم الكلي للمرشح هو 20 مم 11.2 مم، وظيفة الأبعاد المادية للجزء الأساسية هي 12 مم 11.2 مم، الموافق دليل بوبو حجم الكهربائية طويلة 0.21g 0.20g (حيث، g يمثل دليلا على مغير التردد المركزي بوبو منذ فترة طويلة).

7 يبين الشكل نتائج اختبار أربعة FSIR مرشح أجل ممر الموجة. من هذا الرقم، والحد الأدنى فقدان الإدراج في نطاق عالي حوالي 1.6 ديسيبل، وفقدان العودة نطاق عالي أفضل من 15 ديسيبل، عرض النطاق الترددي النسبي 15.60. ملاحظات، وجد عرض النطاق الترددي من نتائج المحاكاة أسفل من بعض مضغوط قليلا، ويرجع ذلك أساسا إلى معالجة الخطأ وثابت العزل الكهربائي الركيزة عازلة بسبب غضب. وعلاوة على ذلك، من FIG 7 ويمكن أيضا أن تكون موجودة في الفرقة الانتقال العلوية والسفلية للمرشح في نطاق 500 ميغاهيرتز توالت بسرعة أكثر من 50 ديسيبل، أي المقابلة للفة قبالة بمعدل 100 ديسيبل / غيغاهرتز. وفي الوقت نفسه، في الحالة التي يكون فيها درجة النسبية للتثبيط من 33 DBC من نطاق تصفية stopband تصل إلى 11.5 غيغاهرتز، 3 التوافقيات في مجرد تردد التشغيل. وأخيرا، كما يتضح من الشكل 7، وتصفية ثلاثة أصفار الإرسال، ويقدم دعما قويا لالانتقائية العالية ومرشح stopband واسع.

من أجل إظهار أربعة أكثر سهولة ترتيب ممر الموجة مزايا مرشح FSIR المنصوص عليها فيه، ويلخص مقارنة الأداء الجدول 1 أربع ترتيب ممر الموجة مرشح FSIR بعض النوع من العمل. يبين الجدول 1 أنه بالمقارنة مع الأدب والأدب ، والأبعاد النسبية للكهرباء أربعة ترتيب ممر الموجة مرشح FSIR اقترحت أكثر إحكاما، ويحتوي على عرض النطاق الترددي رفض أكثر توازنا والأداء العام للقمع.

4 خاتمة

وتقترح هذه الورقة مصغرة من أجل العمل quadrifilar FSIR S-الفرقة مرشح تمرير النطاق. FSIR وتطبيق عبر اقتران، مرشح لديه الخصائص المدمجة وعالية الانتقائية، ولتحقيق تثبيط جيد لل2 و 3 متناسق. بشكل واضح، ومن المتوقع أن يتم استخدامها في مختلف الموجات الدقيقة والدوائر ملليمتر موجة وأنظمة FSIR مرشح النظام الرابع ممر الموجة المقترحة.

مراجع

MAKIMOTO M، المرنانات ياماشيتا S.Microwave والمرشحات للاتصالات اللاسلكية .Berlin: الوثاب، 2001.

كوان H، L Y LIM، يانغ R Y، وآخرون al.A متعدد الطبقات الموازية إلى جانب مغير ممر الموجة فلتر مع خلايا SIR جزءا لا يتجزأ من وجود الفرقة الرفض العليا واسعة .IEEE ميكروويف والآداب مكونات لاسلكية، 2010،20 (1): 25-27.

هوانغ Y، Z SHAO، LIU L.A متكاملة الركيزة ممر الموجة مرشح الدليل الموجي باستخدام رواية انشق شكل هيكل الأرض .Progress في بحوث الكهرومغناطيسية، 2013 135: 201-213.

وانغ K، وونغ S W، SUN G H، وآخرون طريقة al.Synthesis عن الدليل الموجي المتكاملة الركيزة ممر الموجة مرشح حتى مع النظام استجابة تشيبيشيف المعاملات .IEEE على مكونات والتغليف وتقنيات التصنيع، 2016،6 (1): 126-135.

بنغ B، LI  S، زو J، وآخرون كوم اتفاق رباعي وضع ممر الموجة مرشح على أساس رباعية وضع DGS مرنان .IEEE ميكروويف والآداب مكونات لاسلكية، 2016،26 (4): 234-236.

روجر وانغ، يونيو D، تشن بيلين مرشح تمرير النطاق تصميم مضغوط على أساس خط نقل CRLH التكنولوجيا الالكترونية، 2011،37 (4): 88-90.

هوانغ Y M، بنغ Y، W JIANG، وآخرون al.Size-انخفاض مزدوج النطاق مرشحات HMSIW تجويف محملة SICSRRs على الوجهين .Electronics رسائل، 2017،53 (10): 689-691.

KUO J T، C HSU L، SHIH E كوم اتفاق مستو شبه بيضاوي الشكل مرشح وظيفة مع مضمنة صعدت المرنانات مقاومة المعاملات .IEEE على نظرية ميكروويف وتقنيات، 2007،55 (8): 1747-1755.

HAO Z C، هونج J S كوم مرشح اتفاق UWB مع مزدوجة الشق العصابات باستخدام تقنية نظام الإجراءات الجزائية متعدد الطبقات .IEEE ميكروويف والآداب مكونات لاسلكية، 2009،19 (8): 500-502.

DJAIZ A، DENIDNI A.A الجديد مغير مضغوط اثنين من طبقة ممر الموجة مرشح باستخدام مرنانات SIR-دبوس الشعر، إلى جانب فتحة مع الأصفار نقل المعاملات .IEEE على نظرية ميكروويف وتقنيات، 2006،54 (5): 1929-1936.

الكاتب المعلومات:

Raoxiao كونغ 1، وتطفو ني 2 و 3 جيمهاي يان تاو الأصفر 3، 3 Huangyong ماو

1. سيتشوان وتشونغتشينغ وزارة تطوير البرمجيات المنتج وتشونغتشينغ 401121.

2. جامعة تشنغدو للعلوم وتكنولوجيا المعلومات، وتشنغدو 610059، الصين،

3. كلية الهندسة المعلومات والاتصالات، جامعة العلوم الالكترونية والتكنولوجيا في الصين، وتشنغدو 611731، الصين،