Endüktif iris yapısı kullanarak C-bandında bant geçiren dikdörtgen dalga kılavuzu filtrenin analitik olarak tasarımı
Abstract
Mikrodalga teknolojisinde dikdörtgen dalga kılavuzu (DDK) filtreler, genellikle düşük kayıp ve yüksek güç taşıma kapasitesinden dolayı yaygın olarak kullanılırlar. Bu çalışmada, istenilen derece ve frekans bölgesinde simetrik endüktif iris yapısına sahip bant geçiren DDK filtrelerin analitik yöntemle tasarımı ve MATLAB kodları verilmiştir. Örnek bir tasarım olarak 4.5-4.8 GHz aralığında 5. dereceden bir filtre, analitik ve nümerik olarak tasarlanmıştır. Ayrıca, filtre derecesi, farklı iris kalınlıkları ve değişik iris tiplerinin filtre performansına olan etkisi incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, iris kalınlığı filtrenin frekans cevabında etkili iken, iris uçları veya irislerin dalga kılavuzuyla birleştiği noktalarda belli oranlarda yapılan ovalleştirmelerin frekans cevabında önemli bir etkisi yoktur. % 6.5 bant genişliğine sahip olarak tasarlanan DDK filtre, benzer frekansta tasarlanmış filtrelere göre daha geniş bir bant genişliğine sahiptir. Analitik sonuçlarına göre, 4.5-4.8 GHz aralığında S11 değeri -20 dB değerinden küçük iken; aynı bölgede S21 değeri, yaklaşık 0 dB civarındadır. Diğer taraftan CST Studio Suite Microwave programı ile elde edilen simülasyon sonuçlarına göre ise, aynı frekans bandında S11 değeri -18 dB değerinden küçük iken; aynı bölgede S21 değeri, yaklaşık 0.09 dB civarındadır.
Keywords
Bant geçiren filtre, C bandı, Dalga kılavuzu filtre, Endüktif iris
References
- Genç, A., Başyiğit, İ. B., Göksu, T., & Helhel, S. Farklı güç oranları için dikdörtgen dalga kılavuzu güç bölücülerinin karakteristiklerinin incelenmesi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 33(1), 261-270. https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.420745
- AbuHussain, M., & Hasar, U. C. (2020). Design of X-bandpass waveguide Chebyshev filter based on CSRR metamaterial for telecommunication systems. Electronics, 9(1), 101. https://doi.org/10.3390/electronics9010101
- Akatimagool, S., Intarawiset, N., & Inchan, S. (2016). Design of waveguide bandpass filter using cascade inductive and capacitive irises. 2016 IEEE 5th Asia-Pacific Conference on Antennas and Propagation (APCAP) (ss. 387-388), https://doi.org/10.1109/APCAP.2016.7843256.
- Bage, A., & Das, S. (2017). Stopband performance improvement of CSRR-loaded waveguide bandpass filters using asymmetric slot structures. IEEE Microwave and Wireless Components Letters, 27(8), 697-699. https://doi.org/10.1109/LMWC.2017.2723983
- Bianchi, G., & Sorrentino, R. (2007). Electronic filter simulation & design. McGraw Hill Professional.
- Bod, M., & Hatefi Ardakani, H. (2018). A dual‐mode waveguide filter based on stereometamaterial CSRR resonator. Microwave and Optical Technology Letters, 60(12), 3003-3006. https://doi.org/10.1002/mop.31409
- Boria, V. E., & Gimeno, B. (2007). Waveguide filters for satellites. IEEE Microwave Magazine, 8(5), 60-70. https://doi.org/10.1109/MMM.2007.903649
- D’Auria, M., Otter, W. J., Hazell, J., Gillatt, B. T., Long-Collins, C., Ridler, N. M., & Lucyszyn, S. (2015). 3-D printed metal-pipe rectangular waveguides. IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology, 5(9), 1339-1349. https://doi.org/10.1109/TCPMT.2015.2462130
- Dahle, R., Laforge, P., & Kuhling, J. (2017). 3-D printed customizable inserts for waveguide filter design at X-band. IEEE Microwave and Wireless Components Letters, 27(12), 1080-1082. https://doi.org/10.1109/LMWC.2017.2754345
- Eroglu, A. (2022). RF/Microwave engineering and applications in energy systems. John Wiley & Sons.