چکیده

 این مقاله، طراحی و اجرای یک فیلتر عبور باند مایکروویو با مدار چاپی را برای کاربردهای باند میانی نسل 5 با استفاده از روش تشدیدگر حالت چندگانه بارگذاری شده با استاب (SL-MMR) نشان می­دهد. هدف این مقاله معرفی یک فیلتر ریزنواری کم هزینه با مشخصات باند عبور و باند توقف بهبود یافته بر اساس تحلیل ریاضی تشدیدگرهای بارگذاری شده با استاب است. هزینه فیلتر با انتخاب ماده دی الکتریک FR4 کم هزینه به عنوان زیرلایه برای فیلتر پیشنهادی کاهش می­یابد. بر اساس مدل خط انتقال فیلتر، عبارات ریاضی برای پیش­بینی فرکانس ­های تشدید حالت فرد و حالت زوج SL-MMR استخراج می­شوند. مدل ریاضی نیز قابلیت کنترل موقعیت فرکانس­ های تشدید SL-MMR را برجسته می­کند به گونه ­ای که باند (فرکانسی) کمتر از نسل 5 که در محدوده (3.7-4.2 GHz) قرار دارد، می­تواند به صورت کامل با یک باند عبور تقریباً یکنواخت پوشش داده شود. در فرکانس تشدید، پهنای باند نسبی 12.8 درصد (پهنای باند امپدانسی 500 MHz) با تلفات برگشتی بیش از 18 dB و تلفات انتقالی کمتر از 2.5 dB در پهنای باند هدف به دست آمده است. علاوه بر این، یک زوج از عناصر پارازیتی به فیلتر پیشنهادی متصل می­شوند تا صفر انتقالی اضافه­ ای در باند توقف پایین ­تر فیلتر به منظور افزایش خاصیت حذف باند توقف فیلتر ایجاد کنند. نتایج اندازه ­گیری و شبیه ­سازی به خوبی مطابقت دارند و هر دو نتیجه، عملکرد قابل قبول مشخصات باند توقف و باند عبور فیلتر را نشان می­دهند.

1-مقدمه

گسترش کاربردهای ارتباطات بی­سیم، مصرف­ کنندگان را بر آن داشته است که درخواست مخابرات جدید با سرعت انتقال بالا را داشته باشند ]1[. امروزه توسعه ارتباطات بی­سیم، فناوری­ ارتباطات همراه را ارتقا داده است تا به نسل پنج (5G) برسد ]2، 3[. باندهای NR نسل 5 n77 (3300-4200 MHz)، n78 (3300-3800 MHz) و n79 (4400-5000 MHz) برای شبکه نسل 5 طراحی شده ­اند ]4، 5[. در این طیف وسیع، کاربردهای نسل 5 نیاز به پهنای باند زیر 6 GHz ندارد، اگرچه پهنای باندهای کانال مورد نیاز برای سیستم ­های نسل 5 باید 5-400 MHz باشد ]6- 8[. برای انتقال با نرخ داده بالا، همچنین محققان امواج میلیمتری (امواج mm) را به عنوان طیف بلااستفاده که می­تواند به صورت کامل برای کاربردهای نسل 5 استفاده شود، پیشنهاد می ­دهند. با این حال، طیفی که در باند فرکانسی (2-8 GHz) قرار می­گیرد به تعدادی از زیرباندها تقسیم می­شود تا ارتباطات زیرباندی 6 GHz نسل 5 را برای سازگاری با تجهیزات نسل 4 موجود شکل دهد...