طراحی فیلتر فشرده دو مودی با پاسخ فرکانسی نامتقارن برای کاربرد در مخابرات ماهواره‌ای

این مقاله بر طراحی فیلتر‌‌های مایکروویو با پاسخ فرکانسی نامتقارن با یک صفر انتقال در فرکانس‌های پایین یا بالای باند عبور متمرکز است که از نظر اندازه فیزیکی کوچک‌سازی شده‌اند تا الزامات حجمی و جرمی ماموریت‌های فضایی را برآورده سازند. فشرده‌سازی فیلتر ارایه شده در این مقاله با استفاده از حفره‌‌‌های تشدید استوانه‌ای دو مودی به دست آمده است. به علاوه، نشان داده خواهد شد که با وجود این که طراحی فیلترها به خصوص فیلترهایی با یک صفر انتقال در پایین باند عبور با استفاده از حفره‌‌‌های تشدید با سطح مقطع مستطیلی کاملاً چالش برانگیز است، فیلتر‌‌های با کارایی بالا با صفر‌‌های انتقال در پایین یا بالای باند عبور می‌توانند به راحتی با استفاده از حفره‌‌های استوانه‌ای دو مودی پیاده‌سازی شوند. همچنین، تغییر موقعیت صفر انتقال از پایین به بالای باند عبور با حداقل تغییرات در تنظیمات و ابعاد فیزیکی فیلتر قابل انجام است. بنابراین، در صورت نیاز به تغییر فرکانس سیگنال تداخل کننده از فرکانسی در بالای باند عبور به پایین باند عبور یا بالعکس نیازی به ساخت مجدد فیلتر نمی‌باشد و فقط با چرخش روزنه‌های تزویج و حفره‌های تشدید و با استفاده از پیچ‌‌‌های تنظیم می‌توان این تغییر موقعیت صفر انتقال را انجام داد. برای نشان دادن روش طراحی، دو فیلتر با پهنای باند باریک 30 مگاهرتز در فرکانس مرکزی 12 گیگاهرتز-یکی با صفر انتقال در بالای باند عبور در فرکانس 12.040 گیگاهرتز و یکی با صفر انتقال در پایین باند عبور در فرکانس 11.960 گیگاهرتز- با تلفات بازگشتی بهتر از 20 دسی بل در باند عبور و تلفات انتقال بهتر از 60 دسی بل در صفر انتقال طراحی شده و عملکرد فیلترهای طراحی شده با استفاده از نرم‌افزار شبیه‌سازی الکترومغناطیسی تمام موج ارزیابی و با مقادیر تئوری مقایسه شده‌اند. نتایج شبیه‌سازی به خوبی با نتایج تئوری و الزامات فیلترها مطابقت دارند.

design of compact filters with asymmetrical response based on dual-mode resonators for satellite communications

this research is focused on the design of microwave filters with asymmetric frequency response with a single transmission zero below or above the passband. the procedure to design such filters in dualmode cylindrical cavities is presented. it is shown that while realizing filters, especially with a transmission zero below the passband is quite challenging, highperformance filters with transmission zeros either below or above the passband can be easily implemented in dualmode cylindrical cavity filters. furthermore, it has been demonstrated that changing the position of the transmission zero from below to above the passband may be conducted with minimum changes in the configuration and physical dimensions of the filter, thus can be performed only by rotating the irises and cavities and using tuning screws, thus bypassing the need for remanufacturing the filter. to demonstrate the design procedure, two filters are designed and simulated using fullwave electromagnetic software. the simulation results very well match the prescribed specifications of the filters.