[초고주파] 대역통과 필터의 설계 및 제작 (Bandpass Filter)

소개글

졸업논문 썼던 것 이제야 올리네요^^.
제대로된 관련자료 구하기가 별따기였었는데 지금은 모르겠네요
세세한 설계부터 제작까지 과정을 담았습니다
BPF논문을 쓰시는 분이라면 많은 도움이 되리라 생각됩니다^^

목차

제 1 장 서 론 ………………………………………………………………… 2

제 2 장 대역통과 필터 설계 이론 …………………………………………… 3
제 1 절 저역통과 프로토타입 필터로부터 대역통과 필터로의 전환 … 3
제 2 절 인버터 관련 이론 …………………………………………………… 7
제 3 절 J - 인버터를 이용한 대역통과 필터 설계 이론………………9

제 3 장 Parallel coupled 대역통과 필터 제작을 위한 설계 …………… 10
제 1 절 대역통과 필터의 등가회로 설계 및 시뮬레이션 ……………… 10
제 2 절 마이크로스트립 대역통과 필터의 설계 및 시뮬레이션 …… 13

제 4 장 제작 및 결과 비교 …………………………………………………… 20

제 5 장 결 론 …………………………………………………………… 23

참고문헌 ……………………………………………………………………… 24

본문내용

제 1 장 서 론

최근 정보통신망의 증가와 함께 마이크로에 의한 무선통신이 급속히 발전되고 있으며 이동통신과 위성방송 등 기존의 산업분야에서부터 우리 생활 깊숙이까지 폭넓게 이용되고 있다. 이러한 마이크로파 통신의 발전은 시스템과 마이크로파 회로 소자의 고속화, 소형화, 저가격화를 요구하고 있으며, 이와 관련된 많은 연구들이 진행되고 있다.
이러한 통신 시스템에서 수 GHz 대역의 필터 제작은 필수적이다. Filter는 필요한 주파수대역 신호만을 선택하는 부품으로 Filter의 종류로는 Low-Pass Filter(LPF), High-Pass Filter(HPF), Band-Pass Filter(BPF), Band-Stop Filter(BSF) 등이 있다. 본 논문에서는 Parallel microstrip Band-Pass Filter(BPF)를 설계 및 제작하였다.
Parallel microstrip 대역 통과 필터의 제작에 있어 end-coupled 방식에 비해 길이가 작고 coupling dimension이 넓은 parallel-coupled 마이크로스트립 선로를 이용한 설계를 적용하였고 실제적인 마이크로스트립 Layout의 크기를 결정하기 위하여 마이크로스트립라인의 even mode와 odd mode impedance를 구하고 근사식을 적용하여 스트립 폭과 스트립사이의 간격을 구했다. 또한 ADS(Advanced Design System) tool을 이용하여 컴퓨터 시뮬레이션을 하였고 제작 및 측정을 통해 특성을 시험 확인하였다. 실제 적용에 있어 어떤 사양에 대해서도 기본적인 과정은 같기 때문에 여기서는 임의로 선택한 사양에 대해 설계 및 제작하였다.
본 논문의 내용을 보면 2장에서는 대역통과 필터의 설계이론에 대해 기술하였고 3장에서는 설계이론을 이용하여 중심주파수가 10GHz이고 통과대역이 100MHz인Parallel-coupled 구조의 대역통과 필터의 설계 과정을 살펴보고 시뮬레이션을 통해 이상적인 필터 특성을 확인하였다. 4장에서는 Parallel-coupled 대역통과 필터 제작하였고, 제작된 필터의 측정결과를 분석한 뒤 시뮬레이션 결과와 비교분석하였다. 마지막으로 5장에서는 결론에 대해 기술하였다.

참고 자료

[1] D. M. Pozar, Microwave Engineering-3rd ed., John Wiley & Sons, JUN 2003.
초고주파공학의 바이블이죠ㅎ
[2] Jia-Sheng Hong and M. J. Lancaster, Microstrip filters for RF/microwave applications, John Wiley & Sons, JAN 2001.
[3] Robert Grover Brown, Robert A. Sharpe, William Lewis Hughes and Robert E. Post, Lines, Waves, and Antennas, John Wiley & Sons, 1973.
[4] G. Mattaei, L. Young, and E. M. T. Jones, Microwave Filters, Impedance-Matching Networks, and Coupling Structures, Artech House, Norwood, MA, 1980
[5] I. C. Hunter and J. D. Rhodes, "Electronically tunable microwave bandpass filters," IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. MTT-30, pp. 1354-1360, Sept. 1982.
[6] S. b. Cohn, "Parallel-Coupled transmission line Resonator filter", IRE Trans. Microwave Theory Tech. Vol MTT-6, pp.223-232, April, 1958