Конструкция компактного полосового фильтра для применения в диапазонах WiMAX и UWB с использованием асимметричных резонаторов со ступенчатым изменением импеданса и дефектной структурой заземления

Abstract

Аннотация. В статье предложен новый компактный трехдиапазонный микрополосковый полосовой фильтр, в конструкции которого используются асимметричные резонаторы со ступенчатым изменением импеданса SIR (stepped impedance resonator) и дефектная структура заземления DGS (defected ground structure) для получения характеристики с низкими вносимыми потерями, высокой избирательностью, расширенным диапазоном полосы пропускания, и малой групповой задержкой. Предлагаемый фильтр ориентирован на применение в 2,5/3,4 ГГц (WiMAX) и 4,14-5,32 ГГц (UWB) диапазонах. Конструкция но-вого фильтра предусматривает целенаправленный выбор отношения импедансов R и длины микрополос-ковой линии асимметричных SIR. Кроме того, DGS используется для улучшения качества связи последне-го диапазона. Получены следующие значения параметров матрицы рассеяния для трех полос пропускания: вносимые потери S 21 составили -0,26/-0,07/-0,05 дБ, обратные потери S 11 составили -11,29/-19,25/-22,64 дБ, соответственно. Моделирование амплитудно-частотных характеристик фильтра осуществлялось с по-мощью пакета Ansoft HFSS.Ключевые слова: полосовой фильтр; WiMAX; UWB; SIR; асимметричные резонаторы со ступенчатым изменением импеданса; DGS; дефектная структура заземления; MMFD; современная конструкция микро-полоскового фильтра; FBW; относительная ширина полосы частот ВВЕДЕНИЕКомпактные размеры и необходимая изби-рательность диапазонов необходимых частот из более широкого частотного диапазона явля-ются основными особенностями беспровод-ных систем связи. Для использования несколь-ких полос в одной системе и фильтрации не-нужных частот, в современных публикациях уделяется повышенное внимание современной конструкции микрополоскового фильтра MMFD (morden microstrip filter design) [1]. По-этому, в течение последних нескольких лет многодиапазонный фильтр вызывает все боль-ший интерес.