Filtros de muesca de guía de onda cargada de resonador con amplio rango de ajuste y procedimiento de ajuste de frecuencia de operación basado en fabricación aditiva
Autores: Haq, Tanveerul; Koziel, Slawomir; Pietrenko-Dabrowska, Anna
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
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Este artículo presenta una nueva clase de filtros de muesca de guía de onda cargados con resonadores de anillo con un amplio rango de ajuste, bajo costo y mejor rendimiento. El enfoque propuesto emplea un resonador de anillo dividido asimétrico complementario acoplado a una línea de transmisión de microcinta y excitado en una guía de onda rectangular. Se propone un modelo de circuito equivalente para explicar el principio de funcionamiento del filtro de muesca propuesto. El ajuste de la frecuencia de operación se basa en la fabricación aditiva de un parche de cobre metálico asignado en la línea de transmisión de microcinta, lo que permite amplias capacidades de ajuste y un rendimiento consistente con variaciones mínimas en la ventana de ajuste. Para fines de demostración, se prototipa y valida experimentalmente un filtro que emplea una guía de onda WR-28 y un resonador fabricado mediante fotolitografía. Los resultados medidos indican un amplio rango de ajuste de 8 GHz con una pérdida de inserción consistente, que va desde 23.4 a 31.4 GHz. Se construye un modelo de regresión inversa utilizando datos de medición obtenidos para parches de ajuste de varios tamaños, lo que permite determinar las relaciones entre la frecuencia de operación y el tamaño del parche de cobre. La curva de calibración resultante permite un ajuste rápido del filtro a la frecuencia requerida mediante la inserción de parches metálicos del tamaño predicho por el modelo.
Descripción
Este artículo presenta una nueva clase de filtros de muesca de guía de onda cargados con resonadores de anillo con un amplio rango de ajuste, bajo costo y mejor rendimiento. El enfoque propuesto emplea un resonador de anillo dividido asimétrico complementario acoplado a una línea de transmisión de microcinta y excitado en una guía de onda rectangular. Se propone un modelo de circuito equivalente para explicar el principio de funcionamiento del filtro de muesca propuesto. El ajuste de la frecuencia de operación se basa en la fabricación aditiva de un parche de cobre metálico asignado en la línea de transmisión de microcinta, lo que permite amplias capacidades de ajuste y un rendimiento consistente con variaciones mínimas en la ventana de ajuste. Para fines de demostración, se prototipa y valida experimentalmente un filtro que emplea una guía de onda WR-28 y un resonador fabricado mediante fotolitografía. Los resultados medidos indican un amplio rango de ajuste de 8 GHz con una pérdida de inserción consistente, que va desde 23.4 a 31.4 GHz. Se construye un modelo de regresión inversa utilizando datos de medición obtenidos para parches de ajuste de varios tamaños, lo que permite determinar las relaciones entre la frecuencia de operación y el tamaño del parche de cobre. La curva de calibración resultante permite un ajuste rápido del filtro a la frecuencia requerida mediante la inserción de parches metálicos del tamaño predicho por el modelo.