Abstract
A stepped circular waveguide dual-mode (SCWDM) filter is fully investigated in this paper, from its basic characteristic to design formula. As compared to a conventional circular waveguide dual-mode (CWDM) filter, it provides more freedoms for shifting and suppressing the spurious modes in a wide frequency band. This useful attribute can be used for a broadband waveguide contiguous output multiplexer (OMUX) in satellite payloads. The scaling factor for relating coupling value M to its corresponding impedance inverter K in a stepped cavity is derived for full-wave EM design. To validate the design technique, four design examples are presented. One challenging example is a wideband 17-channel Ku-band contiguous multiplexer with two SCWDM channel filters. A triplexer hardware covering the same included bandwidth is also designed and measured. The measurement results show excellent agreement with those of the theoretical EM designs, justifying the effectiveness of full-wave EM modal analysis. Comparing to the best possible design of conventional CWDM filters, at least 30% more spurious-free range in both Ku-band and C-band can be achieved by using SCWDM filters
چکیده
یک فیلتر دومدی موجبر دایروی مرحله ای (SCWDM) به طور کامل در این مقاله، از مشخصه های پایهاش تا به طراحی فرمول، مورد بررسی قرار گرفته است. در مقایسه با فیلتر دو مدی موجبر دایروی سنتی (CWDM)، این فیلتر (ارائه شده در این مقاله)، آزادی بیشتری را برای انتقال و حذف مودهای ناخواسته، در باند فرکانسی وسیعی، ارائه میدهد. این ویژگی مفید، میتواند برای یک مالتی پلکسر خروجی موجبر باند پهن بهم پیوسته (OMUX) در محموله های ماهوارهای استفاده شود. عامل مقیاس بندی برای ارتباط دادن مقدار تزویج M به معکوس کننده ی امپدانس متناظرش، K، در یک حفره ی پله ای، برای طراحی EM تمام موج، به دست آمده است. برای اعتبار سنجی تکنیک طراحی، چهار مثال طراحی ارائه شده است. یک مثال چالشبرانگیز، یک مالتی پلکسر بهم پیوستهی کو-باند 17 کاناله ی پهن باند، با دو فیلتر کانال SCWDM است. یک سخت افزار سهبرابر کننده، که همان پهنای باند را پوشش میدهد، طراحی و سنجیده شده است. نتایج این ارزیابی، سازگاری خوبی را با طراحی های نظری EM نشان میدهد و تأثیر تحلیل مدل EM تمام موج را نشان میدهد. با مقایسه با بهترین طراحی های انجام شده ی فیلترهای CWDM، حداقل 30 درصد دامنهی خالی از ناخواستگی در هر دو باند کو و باند C، میتواند با استفاده از فیلترهای SCWDM به دست آید.