Bộ lọc thông dải có thể tùy chỉnh sử dụng cấu trúc cộng hưởng hai vòng hở ứng dụng trong hệ thống phát hiện và theo dõi tần số
DOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.IITE.2025.54-61Từ khóa:
Bộ lọc thông dải có thể tùy chỉnh; Cấu trúc cộng hưởng hai vòng hở; Phát hiện tần số.Tóm tắt
Bài báo này đề xuất một bộ lọc thông dải có thể tùy chỉnh liên tục, nhỏ gọn dựa trên cấu trúc cộng hưởng hai vòng hở (DSRR) tích hợp hai đi ốt varactor nhằm ứng dụng trong các hệ thống thông tin liên lạc hiện đại. Thiết kế này có thể tùy chỉnh được trên một dải tần số rộng từ 8 – 12 GHz (40% băng thông tỷ lệ) nhờ vào việc tinh chỉnh các giá trị điện dung của đi ốt giúp cải tiến các cấu trúc bộ lọc tùy chỉnh thông thường về mặt băng thông, độ ổn định và độ phức tạp điều khiển. Nhờ cấu trúc DSRR, bộ lọc đảm bảo độ phối hợp trở kháng tốt hơn 10 dB trong 250-MHz băng thông trên toàn dải tần hoạt động. Kiến trúc này loại bỏ yêu cầu về số lượng thành phần đi kèm dù vẫn đảm bảo độ ổn định so với các cấu trúc sử dụng MEMS/p-i-n đi ốt. Thiết kế này tạo tiền để cho các thiết kế sau này cho các hệ thống 5G/6G trong tương lai.
Tài liệu tham khảo
[1]. Yang, Y.; Zhu, X.; Xue, Q. “Design of an ultracompact on-chip bandpass filter using mutual coupling technique,” IEEE Trans. Electron Devices, 65, 1087–1093, (2018).
[2]. Liu, B.-G.; Zhou, Y.-J.; Cheng, C.-H. “Miniaturized ultra-wideband bandpass filter with ultra-wide stopband using π-type unit with inductive loading on integrated passive device,” IEEE Trans. Circuits Syst. II Exp. Briefs, 68, 3406–3410, (2021).
[3]. Pradhan, N.C.; Koziel, S.; Barik, R.K.; Pietrenko-Dabrowska, A.; Karthikeyan, S.S. “Miniaturized dual-band SIW-based bandpass filters using open-loop ring resonators,” Electronics, 12, 3974, (2023).
[4]. Huang, X. “Design of miniaturized SIW filter loaded with improved CSRR structures,” Electronics, 12, 3789, (2023).
[5]. Sekar, V.; Entesari, K. “A half-mode substrate-integrated waveguide tunable filter using packaged RF MEMS switches,” IEEE Microw. Wirel. Compon. Lett., 7, 336–338, (2012).
[6]. Lee, G.; Jung, J.; Song, J.-I. “A SiGe BiCMOS power amplifier using a lumped element-based impedance tuner,” IEEE Microw. Wirel. Compon. Lett., 26, 58–60, (2016).
[7]. Lin, F.; Rais-Zadeh, M. “Continuously tunable 0.55–1.9-GHz bandpass filter with a constant bandwidth using switchable varactor-tuned resonators,” IEEE Trans. Microw. Theory Tech., 65, 792–803, (2017).
[8]. El-Tanani, M.A.; Rebeiz, G.M. “High-performance 1.5–2.5-GHz RF-MEMS tunable filters for wireless applications,” IEEE Trans. Microw. Theory Tech., 58, 1629–1637, (2010).
[9]. Zhang, N.; Deng, Z.; Sen, F. “CPW tunable band-stop filter using hybrid resonator and employing RF MEMS capacitors,” IEEE Trans. Electron Devices, 60, 2648–2655, (2013).
[10]. Chen, J.-X.; Zhang, Y.-J.; Cai, J.; Li, Y.-L.; Yang, Y.-J. “Overall study of frequency-agile mechanism of varactor-loaded λ/4 resonator for designing tunable filter with stable wide stopband,” IEEE Trans. Ind. Electron., 66, 6302–6310, (2019).
[11]. Li, Q.; Chen, X.; Chi, P.-L.; Yang, T. “Tunable bandstop filter using distributed coupling microstrip resonators with capacitive terminal,” IEEE Microw. Wirel. Compon. Lett., 30, 35–38, (2020).
[12]. Kenney, R.H.; Walker, C.J.; Sigmarsson, H.H.; McDaniel, J.W. “A varactor-based tunable combline bandpass filter using suspended integrated stripline (SISL),” IEEE J. Miniaturization Air Space Syst., 2, 112–116, (2021).
[13]. Chen, Z.-H.; Chu, Q.-X. “Wideband fully tunable bandpass filter based on flexibly multi-mode tuning,” IEEE Microw. Wirel. Compon. Lett., 26, 789–791, (2016).
[14]. Xiang, Q et al. “A 5th-order constant bandwidth tunable bandpass filter with two cascaded trisection structures,” IEEE Trans. Circuits Syst. II Express Briefs, 70, 126–130, (2022).
[15]. Wu, H.; You, B.; Gao, K.-K.; Li, X.-G. “A 4th-order LTCC bandpass filter with both tunable center frequency and bandwidth,” Electronics, 11, 4119, (2022).
[16]. Li, S.; Li, S.; Yuan, J. “A compact fourth-order tunable bandpass filter based on varactor-loaded step-impedance resonators,” Electronics, 12, 2539, (2023).
[17]. Yang, G.-M.; Wu, J.; Lou, J.; Liu, M.; Sun, N.X. “Low-loss magnetically tunable bandpass filters with YIG films,” IEEE Trans. Magn., 49, 5063–5068, (2013).
[18]. Du, S.; Yang, Q.; Fan, X.; Wang, M.; Zhang, H. “A compact and low-loss tunable bandpass filter using YIG/GGG film structures,” IEEE Microw. Wirel. Technol. Lett., 33, 259–262, (2023).
[19]. Zheng, S.Y. “Simultaneous phase- and frequency-tunable hybrid coupler,” IEEE Trans. Ind. Electron., 64, 8088–8097, (2017).
[20]. Khanjar, K.; Djeraf, T. “Highly reconfigurable patch coupler with frequency and power-dividing ratio control for millimeter-wave applications,” IEEE Trans. Microw. Theory Tech., 71, 2118–2128, (2023).
[21]. Tan, X.; Zhang, Y. “A compact rat-race coupler with widely tunable frequency and power-dividing ratio,” IEEE Microw. Wirel. Technol. Lett., (2023).
[22]. Liu, B.; Qiu, J.; Chen, L.; Li, G. “Dual band-notched rectangular dielectric resonator antenna with tunable characteristic,” Electronics, 8, 472, (2019).
[23]. D. M. Pozar. “Microwave Engineering.” John Wiley & Sons, Inc., (2012).
