As the fifth generation of telecommunications is deployed, and the number of devices transmitting in the microwave bands grows, effective filtering technologies are becoming ever more important. When a filter is designed, some performance trade-offs have to be made, and one of them is the trade-off between filter size and electrical performance. This thesis addresses this tradeoff by proposing two fourth order all-pole Chebyshev filters in the Ku band realised in suspended integrated stripline technology, which combine a small physical footprint with high unloaded Q-values. These characteristics make it possible to create more compact systems, or increase the filtering capability in systems where the existing filter size is the limiting factor. The first filter was designed with the goal of maximum compactness, with the resonators made up of metallic strips on both sides of the microwave substrate, with intra-resonator capacitive coupling between the strip, and inter-resonator capacitive coupling mainly between adjacent resonators. The second filter was made slightly larger but with improved electrical performance, with the main difference being a via shorting the resonator strips together, largely confining the electric field to the suspended integrated stripline’s air cavity. The comparison between these filters allows a potential systems engineer to make an informed decision on how compact a filter could be while still providing good enough performance. Both filters had a return loss less than 20 dB in the entire passband, the first filter had an insertion loss ranging from -2.15 dB to -1.6 dB, and the second filter had an insertion loss ranging from -2 dB to -1.1 dB. / I takt med att den femte generationen av telekommunikationsteknologi utvecklas och lanseras så finner sig kommunikationssystem i en allt mer brusig signalmiljö. Fler och fler system kommer att behöva dela på det tillgängliga elektromagnetiska spektrat, och därmed behövs allt mer effektiv teknologi för att filtrera signalerna, både på mottagar- och sändarsidan. Trådlös kommunikation sker med hjälp av elektromagnetisk strålning inom radiospektrat, och dessa signaler kräver speciella mikrovågskomponenter för förstärkning och filtrering. Mikrovågsfilter konstrueras ofta som stora och materialkrävande kavitetsfilter i metall, eftersom denna typ av filter har lägst förluster av de vanligt förekommande filtertyperna. Den stora materialåtgången är en uppenbar nackdel ur en hållbarhetssynpunkt, och storleken på filtret kan i vissa kompakta tillämpningar utgöra en begränsning av ett systems filtreringsförmåga. Detta examensarbete presenterar därmed två nya filter för Ku-bandet i integrerad hängande-substrat-stripline-teknologi, vars konstruktion kombinerar ett kompakt format med relativt låga energiförluster. Dessa filter utgör ett alternativ för framtida system som både kan tillåta miniatyrisering av system där filtrena är den begränsande faktorn storleksmässigt, såväl som att möjliggöra ökad filteringskapabilitet för redan kompakta system. Det första filtret, vars mål var maximal kompakthet hade förluster mellan -2.15 dB och -1.6 dB i passbandet, medan det andra filtret hade något större dimensioner och hade förluster mellan -2 dB och -1.1 dB. Då filtrena konstruerades i form av diskreta komponenter med koaxialdon, så är de angivna förlusterna till viss del orsakade av donen och dess omgivande struktur i filtrena. Förlusterna kan alltså vidare minimeras om filtrena i stället konstrueras som en del av ett integrerat system, direkt anslutna till en eller flera angränsande komponenter.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-344663 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Åkerberg, Henrik |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2023:928 |
Page generated in 0.0086 seconds