Insertion loss design of RF filters with mixed lumped-distributed realization

Abstract

Bu çalısmadaki amaç, toplu devre elemanları, dagınık devre elemanları ve karısıktoplu ve dagınık devre elemanları içeren, mikrodalga filtreleri tasarlayan kolay kullanılır biryazılım aracı gelistirmekti. Filtre davranısını kolay kontrol etme ve esnek filtre belirtimi gibibirçok avantajlardan dolayı tasarım aracı için , modern giris kaybı yaklasımı tercihedildi.Çalısmada alçak geçiren Butterworth ve Chebyshev tipi filtre tasarımlarındaodaklanıldı.Toplu eleman ve dagınık eleman filtre tasarımları için giris kaybı methoduaçıklandı. Literatürde toplu elemanlardan olusan filtre problemlerinin çözümü iyibelirlenmistir. Fakat mikrodalga frekanslarda toplu elemanların veya dagınık elemanların tekbasına devre gerçeklestirmelerinde kullanılması ciddi uygulama problemlerine nedenolmaktadır. Bu nedenle karısık toplu ve dagınık filtre tasarımı birçok avantaj ve tümlesikdevre düzenlerinde esneklige sahiptir. Maalesef karısık toplu ve dagınık elemanlardan olusanfiltre tasarımı analitik olarak henüz çözümlenememistir. Bu sebeble, bu çalısmada karısıktoplu ve dagınık elemanlardan olusan filtreleri kurmak için yeni bir yaklasım düzeni önerildi.Karısık toplu ve dagınık filtre tasarımı için önerdigimiz yeni yaklasım ve mikrodalga filtretasarım aracı, mikrodalga filtre tasarımında yeni olanaklar ve esneklikler saglayacaktır.

In this study, the purpose was to develop a user friendly software tool which enables todesign microwave filters with lumped circuit elements, distributed transmission lines andmixed lumped-distributed circuit elements. For the design tool, modern insertion lossapproach is preferred because of several advantages such as flexible filter specification andeasy control of filter characteristic. The work is mainly concentrated on low pass Butterworthand Chebyshev type filter designs. For the lumped element and distributed element filterdesigns the available insertion loss methods are explained and implemented. Solution to filterproblems with lumped elements alone is well established in literature. However at microwavefrequencies use of lumped elements or distributed elements alone in the circuit realization hasserious implementation problems. Thus mixed lumped and distributed filter design haveseveral advantages and flexibilities in monolithic integrated circuit layouts. Unfortunately,designing filters with both lumped and distributed elements has not been solved analyticallyyet. Beacuse of this reason, in this work a new approximation scheme is proposed to constructfilters with lumped and distributed elements. Our new proposed approximation for mixedlumped-distributed filter design and microwave filter design tool will provide newpossibilities and flexibilities in designing microwave filters.