Bộ lọc thông dải microstrip ba băng ứng dụng cho WLAN & WiMAX

Bài viết "Bộ lọc thông dải microstrip ba băng ứng dụng cho WLAN & WiMAX" trình bày một bộ lọc thông dải (BPF) microstrip ba băng cộng hưởng trở kháng bậc (SIR) mới ứng dụng cho các hệ thống WLAN và WiMAX. Ba băng thông của bộ lọc được thiết lập tại các tần số 1.8/3.5/5.8GHz khi điều chỉnh tỷ lệ trở kháng các mạch SIR của bộ lọc trong quá trình thiết kế bộ lọc. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bộ lọc thông dải microstrip ba băng ứng dụng cho WLAN & WiMAX Bộ lọc thông dải microstrip ba băng ứng dụng cho WLAN & WiMAX Đỗ Văn Phương Nguyễn Văn Chính Nguyễn Đình Quý Khoa Viễn thông Khoa Viễn thông Khoa Viễn thông Đại học Thông tin Liên lạc Đại học Thông tin Liên lạc Đại học Thông tin Liên lạc Khánh Hòa, Việt Nam Khánh Hòa, Việt Nam Khánh Hòa, Việt Nam dvphuongntcity@gmail.com vanchinhsqtt@gmail.com quynguyendinhd26@gmail.com Tóm tắt - Bài báo này, trình bày một bộ lọc thông dải (BPF) băng chất lượng cao được thiết kế sử dụng cấu trúc đường microstrip ba băng cộng hưởng trở kháng bậc (SIR) mới ứng truyền ghép và tải SIR. Tuy nhiên cấu trúc bộ lọc này khá phức dụng cho các hệ thống WLAN và WiMAX. Ba băng thông của tạp, khó thiết lập các băng thông mong muốn. Trong [13], một bộ lọc được thiết lập tại các tần số 1.8/3.5/5.8GHz khi điều chỉnh bộ lọc thông dải microstrip hai băng cấu trúc mới sử dụng SIR tỷ lệ trở kháng các mạch SIR của bộ lọc trong quá trình thiết kế đạt hiệu suất cao nhờ 3 điểm 0 truyền dẫn được tạo ra khi thiết bộ lọc. Một bộ lọc thông dải microstrip ba băng mới, nhỏ gọn, kế thêm hai tải dây chêm vào đoạn mạch dải I/O. chất lượng cao được thiết kế, đề xuất với kết quả mô phỏng tốt đã minh chứng cho tính đúng đắn của lý thuyết thiết kế bộ lọc Trong bài báo này, đề xuất một mẫu bộ lọc thông dải ba ba băng sử dụng cộng hưởng SIR đa mode. băng mới cho các hệ thống WLAN và WiMAX. Cấu trúc bộ lọc sử dụng SIR và tải dây chêm ngắn mạch. Các tần số trung Từ khóa - Bộ lọc thông dải (BPF), Cộng hưởng trở kháng bậc tâm của 3 băng thông hoạt động tại 1.8/3.5/5.8GHz có thể (SIR), cộng hưởng ba phần, WLAN, WiMAX. được kiểm soát khi điều chỉnh hợp lý tỷ lệ các đoạn mạch của SIR và tải dây chêm ngắn mạch. Bộ lọc đề xuất được thiết kế I. GIỚI THIỆU trên chất nền Rogers RO4350, hằng số điện môi 3.6, có kích Trong những năm qua, công nghệ truyền thông không dây thước khá nhỏ gọn (13.1×12.9) mm. Cấu trúc bộ lọc và kết đã phát triển rất nhanh, các hệ thống không dây đa băng được quả mô phỏng được trình bày và phân tích sau đây. sử dụng phổ biến. Trong đó, BPF có vai trò thiết yếu trong các hệ thống truyền thông không dây khác nhau, đặc biệt là trong II. PHÂN TÍCH CẤU TRÚC CỘNG HƯỞNG SIR HAI MODE các hệ thống vô tuyến siêu cao tần yêu cầu mạch và linh kiện kích thước nhỏ [1,2]. Vì vậy, việc nghiên cứu, đề xuất các bộ 2 Z 2 21 Z 1 2 Z 2 lọc thông dải siêu cao tần kích thước nhỏ, chất lượng cao đã trở thành một hướng phát triển quan trọng [3]. Để thiết kế các bộ lọc thông dải microstrip đa băng có thể được thực hiện theo nhiều phương pháp thiết kế sáng tạo như bộ lọc ba băng sử dụng SIR và cộng hưởng tải SIR [4-7]. Trong [4], một bộ lọc (a) thông dải microstrip ba băng sử dụng SIR không đối xứng ứng 2 Z 2 1 Z 1 2 Z 2 1 Z 1 dụng cho GSM, WiMAX và hệ thống không dây băng siêu rộng được đề xuất. Cấu trúc này rất khó thiết lập các băng tần mong muốn khi điều chỉnh cả tỷ lệ và đồ dài vật lý của của các SIR. Trong [5], một BPF microstrip hai băng có cấu trúc răng lược cải tiến với một loạt các mạch SIR tải dây chêm Yin lẻ Yin chẵn (b) (c) được sử dụng. Một số bộ lọc thông dải khác sử dụng cấu trúc SIR và SIR không đối xứng hai mode để tạo ra BPF đa băng Hình 1. (a) Cấu trúc SIR /2. (b) Mạch tương đương chất lượng cao, triệt sóng hài và cho dải chặn rộng [6,7]. Trong mode lẻ. (c) Mạch tương đương mode chẵn [8], một bộ lọc microstrip ba băng kích thước nhỏ ứng dụng cho các hệ thống Bluetooth, WIMAX và WLAN được đề xuất. Từ cấu trúc mạch cộng hưởng SIR /2 hai mode cơ bản được Cấu trúc này, có ba mạch cộng hưởng khác nhau gồm SIR cho biểu diễn như Hình 1. Khi đó: Hình 1(a) biểu diễn cấu trúc cơ Bluetooth (2,4GHz), cộng hưởng vòng vuông cho WIMAX bản của mạch SIR microstrip nửa bước sóng (λ/2) được thiết (3,5GHz) và SIR tải dây chêm cho WLAN (5,2-5,8GHz). kế bằng cách xếp tầng theo chiều dài của một đoạn mạch dài Thực hiện ghép chặt giữa các mạch cộng hưởng với đường (2θ1), trở kháng cao (Z1) ở trung tâm, kết nối với hai đoạn cấp nguồn tạo ra một số điểm không truyền dẫn (TZ) đã có thể mạch ngắn (θ2) trở kháng thấp (Z2) ở hai bên. Khi kích thích cải thiện hiệu suất của bộ lọc được đề xuất. Tuy nhiên, bộ lọc chế độ mode lẻ giữa các SIR qua mặt phẳng diện, mạch tương có khá phức tạp, khó thiết lập các tần số công tác và kích thước đương gần đúng như minh họa trên Hình 1(b), xác định được mạch còn khá lớn (16,2 ×12,3) mm. Một BPF hai băng nhỏ tần số cộng hưởng cơ bản (f0) [9]: gọn sử dụng SIR biến đổi được đề xuất. bằng cách lựa chọn thích hợp tỷ lệ trở kháng và độ dài tỷ lệ của các SIR có thể xác Rz  tan(1 ) tan(2 ) (1) định ...