Skip to main content
SUPERVISOR
Said Sadri,Abolghasem Zeidaabadi Nezhad
سعید صدری (استاد راهنما) ابوالقاسم زیدابادی نژاد (استاد مشاور)
 
STUDENT
Maryam Jouzdani
مریم جوزدانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

Design and Fabrication of a New Microstrip Ultra-Wideband Bandpass Filter Using 3/4-Wavelength Stepped Impedance Resonators
Since Federal Communications commission (FCC) of the USA released the microwave frequencies from 3.1 GHz to 10.6 GHz for commercial radio systems in February, 2002, the ultra-wideband (UWB) radio has been paid attention as one of the future high speed wireless communication system. A UWB bandpass filter is one of the key components for the UWB system to control the spectrum of the UWB signals. In the development of an UWB bandpass filter, the main difficulties one may face come from the ultra-wideband (about 110 percent fractional bandwidth as FCC’s mask) and the hard requirements for out-band performance. In this thesis, a compact ultra-wideband (UWB) bandpass filter composed of two parallel coupled stepped impedance resonators (SIRs) is proposed. The SIR resonators are tapped with open stubs to create two transmission zeros at both edges of the rejection bands providing a very sharp transition band. The genetic algorithm is used to determine the physical dimensions of the filter. Using Ansoft HFSS EM simulator, the fitness values are calculated during the algorithm. The interaction between MATLAB and Ansof HFSS is done through functions that create visual basic script. The optimized bandpass filter shows a quasi-elliptic function response and a fractional bandwidth of about 110% (from 3.1GHz to 10.6GHz). Simulated results of the filter indicate low insertion loss and a flat group delay within the paand and a very sharp attenuation at the stopband edges (better than 120dB/GHz). Finally the resultant UWB bandpass filter is fabricated and measured to provide an experimental demonstration of its actual UWB paand and skirt performances. Good agreements between the measurement and simulation results are achieved and demonstrated. Keywords: bandpass filter, Ultra-wideband, resonator, insertion loss, microstrip.
از سال 2002 میلادی که FCC پهنای باند فرکانسی 1/3 تا 6/10 گیگاهرتز را برای کاربردهای تجاری ارتباطات بی‌سیم با برد کم و نرخ ارسال داده‌ی بالا تعیین نمود، سیستم‌های رادیویی، آنتن‌ها، فیلترها و سایر تجهیزات بسیار پهن باند توجه مهندسان و پژوهشگران را بیش از پیش به سمت خود جلب نمود. از اجزاء اساسی و جدایی‌ ناپذیر در سیستم‌هایِ بسیار پهن باند، فیلترها به ویژه فیلترهای میانگذر هستند. تاکنون تلاش‌های بسیاری در زمینه‌ی طراحی فیلترهای میانگذر بسیار پهن باند که پاسخ فرکانسی‌شان در محدوده‌ی تعیین شده توسط FCC باشد، صورت گرفته است. هدف از این پایان نامه طراحی، بهینه‌سازی و ساخت یک فیلتر میانگذر میکرواستریپ جدید با پهنای باند کسری 110% (از 1/3 تا 6/10 گیگاهرتز) و پاسخ شبه بیضوی (چبی شف تعمیم‌ یافته) است. در طراحی این فیلتر از مدارهای تشدید SIR به طول g ? 4/3 استفاده شده است. به منظور این که گذار از باند عبور به باند حذف فیلتر با افت شدیدی همراه باشد، به کمک مدارهای تشدید متشکل از خطوط انتقال مدار باز، دو صفر انتقال در لبه‌های بالایی و پایینی باند عبور فیلتر ایجاد شده‌اند. مسئله‌ی مهم در طراحی فیلتر، به دست آوردن ابعاد فیزیکی بهینه برای آن می‌باشد. از الگوریتم ژنتیک برای بهینه سازی طرح و از برنامه‌هایی ویژوال بیسیک برای ارتباط بین دو نرم‌افزار Ansoft HFSS و MATLAB جهت تعیین مقدار برازش دقیق در الگوریتم استفاده ‌شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهند که فیلتر پیشنهاد شده دارای پهنای باند بسیار وسیع و افت جاگذاری کم، افت بازگشتی زیاد و تأخیر گروه اندک در طول باند عبور می‌باشد. ویژگی خاص این فیلتر افت توان شدید (بیشتر از 120 دسی بل بر گیگاهرتز) در لبه‌های باند حذف است. برای حصول اطمینان از نتایج به دست آمده، فیلتر ساخته و تست شده است. مقایسه‌ی بین نتایج شبیه‌سازی و اندازه‌گیری فیلتر ساخته‌ شده سازگاری زیادی را در بیشتر فرکانس‌ها بین آن‌ها نشان می‌دهد. کلمات کلیدی: سیستم‌های بسیار پهن باند، فیلتر میانگذر، مدارهای تشدید، باند حذف، افت جاگذاری.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی