Dielektrik tabanda bütünleştirilmiş dalga kılavuzu rezonatörler ile ayarlanabilir 2N dereceden mikrodalga filtre tasarımı

Abstract

Filtreler, son yıllarda RF/Mikrodalga uygulamalarının gelişimiyle ve mobil iletişim sistemlerinde artan gelişmeler nedeniyle önem kazanmaktadır. Artan gelişmelerle birlikte küçük boyut, düşük kayıp, hafiflik, istenen yüksek seçicilik gibi faktörler tasarımlarda arzu ve önem arz etmektedir.Bu tez çalışmasında mikroşerit açık halka rezonatör tasarlanmış daha sonra bu rezonatöre interdijital parmaklar aracılığıyla kapasitif yükleme yapılarak çeşitli filtre tasarımları gerçekleştirilmiştir. İnterdijital parmaklar aracılığıyla kapasitif yükleme yapılmış ayarlanabilir özellikte çift modlu çift bandlı band geçiren filtre tasarımı yapılmıştır. Bu çift modlu çift bandlı band geçiren filtre tasarımının kuplaj matrisi sentezi yöntemiyle teorik olarak da frekans cevabı elde edilmiştir. Yapılan tasarımlardan yola çıkılarak Dielektrik Tabanda Bütünleştirilmiş Dalga Kılavuzu (DBD) olarak adlandırılan yapılarla mikrodalga filtre tasarımları sunulmaktadır. Sonraki çalışmalarda minyatürleşmeyi sağlamak amacıyla Yarı Mod Dielektrik Tabanda Bütünleştirilmiş Dalga Kılavuzu (YDBD) yapıya geçilerek tasarımlar yapılmıştır. Yapılan tasarımlarda her bir rezonatörün ardışık bağlanması suretiyle 2N dereceden mikrodalga filtre tasarımları gerçekleştirilmiştir. Tasarımlardaki parametrelerin değişiminin frekans cevabına etkileri detaylı olarak incelenmiştir.Tez kapsamında RT/Duroid 5880 taban üzerinde tasarlanan kapasitif yükleme elemanları kullanılan çift modlu çift bandlı band geçiren filtre baskı devre teknolojisiyle basılmış, devrenin tam dalga elektromanyetik simülasyon programında gerçekleşen simülasyon sonucu ile imal edilen devrenin ölçüm sonucu karşılaştırılmıştır. Sonuçlar birbirine benzer ve uyumlu bir şekilde elde edilmiştir.

Filters have gained importance in recent years due to the increasing developments in RF/Microwave applications and mobile communication systems. With increasing developments, factors such as small size, low loss, lightness, high selectivity are desirable and important in designs.In this thesis, a microstrip open-loop resonator was designed and then various filter designs were carried out by capacitive loading to this resonator through interdigital fingers. A dual-mode dual-band band-pass filter design with capacitive loading is made through interdigital fingers. The theoretical frequency response of this dual-mode dual-band bandpass filter design is obtained by coupling matrix synthesis method. Based on the designs made, microwave filter designs are presented with structures called Substrate Integrated Waveguide (SIW). In the following studies, designs were made by switching to Integrated Waveguide (HMSIW) structure in Half-Mode Substrate Integrated Waveguide in order to ensure miniaturization. In the designs made, 2N order microwave filter designs were realized by connecting each resonator sequentially. The effects of the variation of the parameters in the designs on the frequency response are examined in detail.Within the scope of the thesis, the dual-mode dual-band band-pass filter using the capacitive loading elements designed on the RT/Duroid 5880 base was printed with the printed circuit technology, the simulation result of the full-wave electromagnetic simulation program of the circuit and the measurement result of the manufactured circuit were compared. The results were obtained in a similar and compatible way.