Coplanar Waveguide Coupled-Line Band-Pass Filters

摘要 本論文乃針對新型共面波導耦合線帶通濾波器的理論及實驗，做了詳細的研究。 此新型架構，可視為傳統型四分之一波長電容電感型帶通濾波器與帶磚型帶通濾波器的結合。由於其使用四分之一波長耦合線段來取代原本的兩段四分之一波長傳輸線與反轉器，所以此新架構有著電路面積小的好處。且由於電路佈局的關係，其產生的寄生效應可在此新型濾波器的通帶頻率的兩側各置入一個傳輸零點。藉此可改善通帶附近的止帶衰減，以其符合系統規格需要。 在本論文中，我們已針對此新型帶通濾波器，提出一套完整的設計方式，為了解決所提出電路製程精度上的問題。我們亦提出兩種改良的方式：其一為對電路佈局上作改良，另一為針對傳輸線結構上作改變。在本論文中皆已有詳細的論述。Abstract In this study, a novel type of CPW coupled-line bandpass filters is proposed, using additional lumped-elements to realize J- or K- inverters in conventional parallel coupled-line bandpass filter structure. The proposed filters feature half the circuit area of the conventional ones, and exhibit no repeated passband at twice the center frequency. In addition, by introducing the cross-coupling effect, two transmission zeros at upper and lower stopbands may be created. The design method and the mechanism of the proposed filters are established and described in this thesis, so one can design the filter easily with the given specifications. Finally, we provide two approaches to improve the performance of the proposed filter, and the simulation results agree quite well with the measurements ones.第一章 簡介…………………………………………………….. 1 第二章 濾波器之理論分析…………………………………... 5 2-1 前言................................... 5 2-2 集總式濾波器理論分析…………………………...... 6 2-3 散佈式濾波器理論分析……………………………… 10 2-4 耦合線帶通濾波器………………………………….. 16 第三章 新型共面波導耦合線帶通濾波器理論分析……….. 28 3-1 前言………………………………………. 28 3-2 定性分析……………………………….……………... 29 3-3 定量分析………………………………………… 32 3-4 公式驗證及討論…………………………….. 36 3-5 結論……………………………………………………. 39 第四章 新型共面波導耦合線帶通濾波器設計……………… 51 4-1 前言……………………………………………. 51 4-2 新型共面波導耦合線帶通濾波器………………….. 52 4-3 新型共面波導耦合線帶通濾波器之改良……………… 57 4-4 兩種耦合線型式之帶通濾波器比較……………………. 60 4-5 結論……………………………………………………. 62 第五章 結論……………………………………………………. 78 參考文獻…………………………………………………………… 8