تصميم وصناعة مرشحات تمرير الحزم الترددية القابلة لإعادة التشكيل للأنظمة اللاسلكية
Design and Implementation of Reconfigurable BPF for Wireless Systems
- الباحث
- صلاح مهدي عبيد
- المشرف
- ميثاق نعمة رحيمة - رائد ثعبان حمد
- الجامعة
- الجامعة التكنولوجية
- الكلية / القسم
- قسم الهندسة الكهربائية / هندسة الالكترونيك والاتصالات
- الشهادة
- دكتوراه
- السنة
- 2024
- لغة الرسالة
- انكليزي
- الكلمات المفتاحية
- Reconfigurable filters;Bandpass filter;PIN diode;Wireless systems
الملخص
تعمل المرشحات القابلة لإعادة التشكيل كجهاز مهم في الأنظمة اللاسلكية الحديثة، مثتل أنظمة 6 والرادار وأنظمة الأقمار الصناعية. تتمتع GLa yall القابلة لإعادة التشكيل بالعديد من المميزاتء، مثل المرونة والتكيف وتقليل الحجم والتكلفة. تمثل هذه المرشحات أجهزة مهمة في تعديل تشغيل النظام وفقًا لظروف التردد المتغيرة. يهدف هذا البحث إلى تقديم تصميم وتحليل مرشحات القابلة لإعادة التشكيل متعددة النطاقات للأنظمة اللاسلكية الحديثة. يمكن تنفيذ تصميم المرشحات المدمج متعدد النطاقات القابل لإعادة التشكيل باس تخدام مفاتيح PINU! و .Varactor في هذا السياق، تم اقتراح خمس طرق تصميم لتغطية هذا البحث. التصميم الأول يقترح طريقة مرشح لإلغاء نطاق ترددي واحد قابل لإعادة التشكيل/الضبط باستخدام مفاتيح ال PIN و Varactor يعمل هذا التصميم كدراسة بسيطة ay Cus دراسة تطبيق الجزء المتردد أو إلغائه عبر PIN بالإضافة إلى cll يتم إنشاء ضبط في التردد باستخدام مفتاح 017 ويعمل عند تردد 2.4 GHz أبعاد دائرة الفلتر هي )0.54 Ag (0.8 x بينما يقدم التصميم الثاني مرشح لإلغاء نطاق إيقاف مزدوج قابل لإعادة التشكيل باس تخدام ثنائيات 7117 يشمل تشغيل فلتر نطاق الإيقاف المزدوج القابل لإعادة التشكيل ترددين منفصلين عند GHz 4 و3.5 GHz أبعاد دائرة الفلتر هي Ag (0.96 x.0.54) في التصميم الثالث، تم اقتراح مرشح تمرير نطاق ضيق مزدوج قابل لإعادة التشكيل/الضبط باستخدام مفاتيح PIN و varactor يستخدم هذا التصميم (GSIR) كهيكل رئيسي، ويشمل تشغيل مرشح التمرير المزدوج القابل لإعادة التشكيل ترددين منفصلين عند ضبط 3.5 GHz ل WiMAX و1.9 GHz لشبكات 36 و LTEs 4G أو 2.4 GHz ل WLAN وفمًا لحالة مفتاح PIN أبعاد دائرة المرشح القابل لإعادة التشكيل lai أساسّا عند )0.11 A, )0.34 x مضروبة في الطول الموجي (Ag) المحسوب لتردد 2.4 6112. التصميم الرابع يقدم مرشح تمرير نطاق واسع جداً قابل لإعادة التشكيل/الضبط. يشغل هذا التصميم (GSIR) كهيكل رئيسيء ويشمل تشغيل مرشح UWB القابل لإعادة التشكيل تحقيق امرين منفص لينء مع ترددات: نطاق التردد التشغيلي الأول عند 3.7 ،GHz 13 - GHz ونطاق التردد التشغيلي الثاني عند 2.7 GHz 15 - GHz مع نطاق إيقاف عند 5.1 Ws GHz 5.3 - GHz لحالة مفتاح PIN, أبعاد المرشح القابل لإعادة التشكيل ald عند 0.11 Ag 0.34 x Ay عند حساب Ag لتردد 7.5 0112. أخيراء التصميم الأخير للمرشح القابل لإعادة التشكيل تقدم فلتر تمرير/إيقاف نطاق مزدوج ذو الوضع المزدوج؛ لتصميم فلتر تمرير/إيقاف نطاق مزدوج مدمج مع ترددين مختلفين: عند 3.5 GHz و1.9 GHz أبعاد الفلتر المقترح قاس عند 0.13 x Ag 0.18 م عند حساب Ag لتردد 2.4 .GHz تم توجيه عملية المحاكاة باستخدام برنامج ،Advanced Design System (ADS) محققة نتائج محاكاة دقيقة وفعالة للفلاتر القابلة لإعادة التشكيل المقدمة.
Abstract
Reconfigurable filters act as important devices in modern wireless systems, such as 4G/5G systems, radar, and satellite systems. These filters have many designed characteristics, such as flexibility, adaptability, reduced size, and low cost. Reconfigurable filters represent significant devices in adjusting the system operation for dynamic frequency conditions. This thesis aims to present the design and analysis of multiband reconfigurable bandpass filters for modern wireless systems. In addition to investigating the effects of the reconfiguring components on the filter performance. The reconfigurable compact multiband filter design can be performed using the stepped impedance, and stub-loaded resonators. In this thesis, five design approaches have been proposed to scope this work. The simulation process was accomplished using the Advanced Design System 2017 (ADS) program, which produced accurate and efficient simulation results for the proposed reconfigurable filters. The first design proposed a method of reconfigurable/tunable single-stop band filter employing varactor and Positive Intrinsic Negative (PIN) diodes. This filter design was implemented to operate at a frequency of 2.4 GHz. The filter circuit's dimensions are 0.54 λg × 0.8 λg (where λg is Guided Wavelength in millimeters (mm) derived at 2.4GHz). The second reconfigurable design offered a dual stop band filter using PIN diodes. The filter operates at two separate frequencies, 2.4GHz and 3.5GHz. The dimensions of the filter circuit are 0.54 λg × 0.96 λg. In the third method, microstrip reconfigurable/tunable narrowband dual BPF using PIN and varactor diodes was proposed. This design used a dual-mode Grounded Stepped-Impedance Resonator (GSIR) as the main structure; the operation of the designed filter comprises two separate frequencies at tuning 3.5GHz for Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) and at 1.9GHz for 3G and 4G/LTE networks or 2.4GHz for Wireless Local Area Network (WLAN) according to the PIN switching state. The dimensions of the proposed reconfigurable filter circuit have been primarily measured at 0.11 λg × 0.34 λg when the wavelength (λg) calculated for a frequency of 2.4GHz. The fourth method introduced a reconfigurable/tunable ultra- wideband (UWB) band pass filter integrated with a notch band. This design occupied a Grounded Stepped Impedance Resonator (GSIR) as the primary structure construction. The operation of the proposed reconfigurable UWB filter comprises the achievement of two separated scenarios, with the following frequencies: (1) (3.7GHz – 13GHz), (2) (2.7GHz – 15GHz with 5.1GHz – 5.3GHz notch band) according to the PIN switching state. The dimensions of the reconfigurable filter measured at 0.11 λg × 0.34 λg when λg calculated for a frequency of 7.5GHz. All the previous filters have been fabricated and measured. The measured results are in reasonable agreement with the simulation result. The fifth reconfigurable filter method presented a microstrip loop hairpin feed reconfigurable dual passband/stop band filter. A Square-Loop Dual Mode Resonator (SLDMR) is a specific type of dual-mode resonator, has been employed to design a compact dual-band bandpass/bandstop filter with two distinct frequencies: at 3.5GHz and 1.9GHz. The dimensions of the proposed filter were measured at 0.13 λg × 0.18 λg when λg is calculated for a frequency of 2.4GHz.
طلب نسخة من الملف
الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.