طراحی و ساخت تقسیم‌کننده توان جیسل کوچک‌شده با قابلیت حذف هارمونیک بالا با استفاده از فیلتر پایین‌گذر
محورهای موضوعی : مهندسی برق و کامپیوتر
سید وهاب الدین مکی
1
(دانشگاه رازی)
سیده میترا رحمتی نژاد
2
(دانشگاه رازی)
کلید واژه: تقسیم‌کننده توانتقسیم‌کننده توان جیسل تقسیم‌کننده توان ویلکینسون فیلتر پایین‌گذرفیلتر مایکروویو,
چکیده مقاله :
در این مقاله با استفاده از جایگذاری فیلتر پایین‌گذر در ساختار تقسیم‌کننده توان جیسل، یک تقسیم‌کننده توان با قابلیت حذف تا 9 هارمونیک در فرکانس کاری 930 مگاهرتز، طراحی، تحلیل و ساخته شده است. به منظور ارائه تحلیل گام‌به‌گام، ابتدا رزوناتور اولیه فیلتر پایین‌گذر مورد بررسی قرار گرفته و مکان اولین صفر انتقال آن محاسبه شده است. سپس با استفاده از تضعیفگرهای مستطیلی، پهنای باند قطع آن افزایش یافته است. پس از جایگذاری فیلتر طراحی‌شده در الگوی پیشنهادی جیسل، مدار نهایی ساخته شده و نتایج آن استخراج گردیده است. نتایج ساخت نشان می‌دهد که این مدار نسبت به مقسم توان نوعی جیسل دارای 79% کوچک‌سازی می‌باشد. به علاوه در فرکانس کاری، میزان تلفات بازگشتی دهانه 1، دهانه 2، ایزولاسیون و تلفات عبوری به ترتیب برابر 5/16، 17، 36 و 14/3 دسی‌بل می‌باشند.
In this article, by replacing lowpass filter in Gysel power divider configuration, a power divider with 9 harmonic suppression capability at 930 MHz has been designed analyzed and fabricated. To provide a step by step analysis, the basic resonator of the proposed lowpass filter has been firstly investigated and the location of the first transmission zero of it has been calculated, then, its stopband is extended by using rectangular suppressor. After replacing the designed filter in Gysel configuration, the final circuit has been fabricated and measured. The measured results indicate that the final circuit has 79% size reduction in comparison with a conventional Gysel power divider. Moreover, first port return loss, the second port return loss, the isolation and insertion loss are 16.5, 17, 36, 3.14 dB, respectively.
[1] Moznebi, A. R., & Afrooz, K. (2017). Substrate Integrated Waveguide (SIW) Filtering Power Divider/Combiner with High Selectivity. Wireless Personal Communications, 97(1), 1117-1127.
[2] Yusof, K. H., Seman, N., & Jamaluddin, M. H. (2015). Design of U-shaped in-phase power divider employing ground-slotted technique for wideband applications. Wireless Personal Communications, 81(1), 359-371.
[3] Hong, J. S. G., & Lancaster, M. J. (2004). Microstrip filters for RF/microwave applications (Vol. 167). John Wiley & Sons.
[4] Nagai, N., Maekawa, E., & Ono, K. (1977). New N-way hybrid power dividers. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 25(12), 1008-1012.
[5] Song, K., Hu, S., Zhang, F., Zhu, Y., & Fan, Y. (2017). Compact dual-band filtering-response power divider with high in-band frequency selectivity. Microelectronics journal, 69, 73-76.
[6] Shao, C., Li, Y., & Chen, J. X. (2017). Compact dual-band microstrip filtering power divider using T-junction structure and quarter-wavelength SIR. Electronics Letters, 53(6), 434-436.
[7] Gysel, U. H. (1975, May). A new N-way power divider/combiner suitable for high-power applications. In 1975 IEEE-MTT-S International Microwave Symposium (pp. 116-118). IEEE.
[8] Sun, Z., Zhang, L., Liu, Y., & Tong, X. (2011). Modified Gysel power divider for dual-band applications. IEEE Microwave and Wireless components letters, 21(1), 16-18.
[9] Park, M. J. (2011). Coupled line Gysel power divider for dual-band operation. Electronics Letters, 47(10), 599-601.
[10] Pozar, D. M. (2012). Microwave engineering. Wiley.
[11] Mousavi, S. M. H., Makki, S. V. A. D., Siahkamari, H., Alirezaee, S., & Ahmadi, M. (2016). Performance improvement of microstrip LPF based on transfer function analysis. IEEE Microwave and Wireless Components Letters, 26(5), 322-324.
[12] Kumar, L., & Parihar, M. S. (2018). A wide stopband low-pass filter with high roll-off using stepped impedance resonators. IEEE Microwave and Wireless Components Letters, 28(5), 404-406.
[13] Mousavi, S. M. H., Makki, S. V. A. D., Raziani, S., Siahkamari, H., & Malakooti, S. A. (2017). Vertical response microstrip lowpass filter using stepped impedance lines and radial resonators. Wireless Personal Communications, 97(1), 633-645.
[14] Kumar, L., & Parihar, M. S. (2016). Compact hexagonal shape elliptical low pass filter with wide stop band. IEEE Microwave and Wireless Components Letters, 26(12), 978-980.
[15] Wu, Y., Zhang, W., Liu, Y., & Chen, W. (2014). A novel harmonics-suppression coupled-line gysel power divider for complex terminated impedances. Electromagnetics, 34(8), 633-658.
[16] Malakooti, S. A., Siahkamari, H., & Afzali, B. (2014, May). A novel compact Gysel power divider with harmonic suppression. In 2014 22nd Iranian Conference on Electrical Engineering (ICEE) (pp. 1678-1683). IEEE..
[17] Karimi, G., Siahkamari, H., & Khamin-Hamedani, F. (2015). A novel miniaturized Gysel power divider using lowpass filter with harmonic suppression. AEU-International Journal of Electronics and Communications, 69(5), 856-860.