Development of wideband bandpass filter with zeros transmition for ultrawideband communication systems

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2007.O rápido desenvolvimento das comunicações sem fio tem feito com que os sistemas de comunicação requeiram filtros de microondas cada vez mais seletivos. Diferentes estruturas de filtros têm sido desenvolvidas para aplicações nos sistemas UWB (Ultra WideBand). Em [1, 2] apresenta-se o filtro passa faixa microstrip altamente seletivo. Neste trabalho, foi projetado e construído um filtro passa-faixa em microfita, baseado num dispositivo com uma seção de estubes em curto circuito. Aplicando a teoria de algoritmos genéticos (AG), foram obtidos os valores otimizados de impedâncias das seções de estubes, as quais foram utilizadas para transformar o filtro inicial em um dispositivo de duas seções de estubes em aberto. Isto permitiu a escolha de freqüências adequadas para gerar zeros de transmissão e, assim, rejeitar as freqüências indesejáveis. Foram calculadas as dimensões dos estubes em aberto e, usando o software Microwave Studio, foi simulado o comportamento deste dispositivo, obtendo os parâmetros de resposta conhecidos como S21 e S11. Os dados da simulação foram então comparados com as medições dos filtros fabricados e testados, podendo-se considerar os resultados satisfatórios. ___________________________________________________________________________________________ ABSTRACTThe quick development of wireless communications has introduced new requirements for communications systems being the use of more selective microwave filters. Different filter structures have been developed for applications in UWB systems (Ultra WideBand). It is presented in [1, 2] the highly selective microstrip bandpass filter. In this work, a bandpass filter was projected and built in microstrip, based on a device with a stubs section in short circuit. The optimized impedance values of the stubs sections, were obtained applying the genetic algorithm. These data have been used to transform the initial filter in a device with two stubs sections in open circuit. This schema allowed the choice of suitable frequencies when they were adapted to produce zeros of transmission and, so, to reject undesirable frequencies. The stubs sections in open circuit were calculated with the MicroStudio software. The filter behavior has been simulated prior to obtain the S21 and S11 response parameters. The simulated filter data were compared with measurements of manufactured and tested filters. Those comparisons have shown that the results were satisfactory