Çift modlu mikroşerit bant geçiren filtre tasarımı
Dual-mode microstrip bandpass filter design
Yazar: ALİ KÜRŞAD GÖRÜR
Danışman: DOÇ. DR. CEYHUN KARPUZ
Pamukkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektromanyetik Alanlar ve Mikrodalga Tekn. Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Bu çalışmada, çift modlu mikroşerit rezonatörün fiziksel parametrelerindekideğişiminin frekans cevabına etkileri ve bu rezonatörler kullanılarak tasarlananminyatür çift modlu bant geçiren filtre yapısının teorik modeli üzerindedurulmaktadır. Tasarlanan yapı, kare halka rezonatörün köşelerine bağlanan açıkdevre sonlandırmalı iletim hatları (yan hatlar) sayesinde minyatür bir yapı özelliğinesahip olup, bu iletim hatları arasındaki boşlukların kaydırılmasıyla pertürbasyonetkisi oluşturulmasına imkan sağlanmaktadır. Bu nedenle, ekstra bir pertürbasyonelemanı kullanılmasına gerek kalmadan, dejenere modların uyarımı bu pertürbasyonaralığı sayesinde sağlanmakta ve böylece, sabit merkez frekansında geçme bandı eldeedilebilmektedir. Ayrıca, pertürbasyon aralığının pozisyonu frekans cevabının eliptikveya lineer fazlı olarak ayarlanabilmesine de izin vermektedir. Daha sonra, filtreyeait çift-tek mod empedans formülleri türetilerek frekans cevabı teorik olarak da eldeedilmektedir. Rezonatördeki mod uyarımı, frekans cevabının eliptik veya lineer fazlıolması teorik modelde ayrı ayrı incelenmektedir. Bu çalışmada ortaya koyulan birdiğer teorik model de çift bantlı filtreler için kuplaj matrisi sentez yöntemidir. Sonolarak, yan hatların içten ve dıştan bağlanma durumları göz önünde bulundurularakrezonatörlerin iç içe yerleştirilmesi suretiyle çift modlu çift bantlı bant geçiren filtretasarımı gerçeklenmektedir. Tasarlanan çift bantlı filtrenin teorik modeli, kuplajmatrisi sentezlenerek sunulmaktadır. Dört adet çift modlu tek bantlı ve dört adet deçift modlu çift bantlı mikroşerit bant geçiren filtre imal edilmiştir. Tüm filtrelerinsimülasyon, teorik ve ölçüm sonuçları ortaya koyulmaktadır.

Abstract:
In this work, we focused on the effects of some physical parameters of dual-modemicrostrip resonator to the frequency response and theoretical model of a miniaturedual-mode bandpass filter structure designed by using these resonators. Designedresonator has a miniature configuration by means of open-circuited stubs placed atthe corner points of the square loop resonator and movement of the gaps between theopen ends of the stubs allows for creating perturbation effect. So, without using anextra perturbation element, excitation of degenerated modes is achieved by means ofthese perturbation gaps and a passband with fixed center frequency and bandwidthcan be obtained. Besides, location of perturbation gaps allows for tuning thefrequency response as elliptical or linear phase. Then, by deriving even-odd modeimpedance formulas of the filter, frequency response has also been obtained with atheoretical analysis. Mode excitation and frequency responses with elliptical andlinear phases have been investigated separately in theoretical model. Anothertheoretical model presented in this study is coupling matrix synthesis method fordual-band bandpass filters. Finally, by considering the situations of open-circuitedstubs as connected from inside or outside corners of dual-mode resonators, placingthe resonators one within the other, dual-mode dual-band bandpass filter design isimplemented. Theoretical model of the designed dual-band filter is presented bysynthesizing the coupling matrix. Four dual-mode single-band and four dual-modedual-band microstrip bandpass filters are fabricated. Simulation, theoretical andmeasured results of all filters are presented in a good agreement.