MİKRODALGA FİLTRELER

Mikrodalga filtreler ile ilgili çalışmalar 2 Mikrodalga filtreler ile ilgili çalışmalar 2. dünya savaşı öncesinde başlamıştır. Mikrodalga filtreler geniş kullanım alanına sahiptirler. Başlıcaları askeri uygulamalar, uydu haberleşme sistemleri ve hücresel haberleşmede kullanılan baz istasyonlarıdır. 2.Dünya savaşı ve radarın icadıyla birlikte radar sistemlerinde kullanılmak üzere dar bantlı dalga kılavuzu filtreler ile ilgili çalışmalar hız kazanmıştır. Hücresel radyo filtre teknolojisinin gelişmesinde önemli rol oynar. Çeşitli sistem standartlarında frekans planlamaya ihtiyaç duyulduğu için gerek baz istasyonlarında gerekse gezgin terminallerde kullanılmak üzere yeni filtre tasarımları kullanılmıştır.

Mikrodalga filtreler haberleşme sistemlerinin kanal seçme ve işaret ayrıştırmada kullanılan temel elemanıdır. Düşük araya girme kaybı, yüksek geri dönüş kaybı ve bastırma bölgesinde dik eğim filtrelerden beklenen 3 önemli özelliktir. Filtre tasarımında görüntü parametreleri ve araya girme kaybı olmak üzere iki yöntem vardır. Görüntü parametreleri yönteminde; iki kapılı filtre parçaları istenilen zayıflama karakteristiğini ve kesim frekansını vermek üzere kas kat yerleştirilerek düzenlenir. Bu filtre tasarımı kolay olmasına rağmen çok sayıda adıma ihtiyaç duyulduğundan çok fazla tercih edilmez. Daha modern bir yöntem olan araya girme kaybı yönteminde alçak geçiren filtre prototipi kullanılır.

PERİYODİK YAPILAR PERİYODİK YAPILAR Sonsuz uzun bir iletim hattı veya dalga kılavuzuna periyodik kollar (süreksizlik elemanları) eklenmesi ile oluşan yapılara Periyodik Yapılar denilir. Periyodik yapılara örnekler;

Mikroşerit Dalga Kılavuzu EBG

Görüntü Parametreleri Yöntemi ile Filtre Tasarımı Görüntü parametreleri yönteminde; iki kapılı filtre parçaları istenilen zayıflama karakteristiğini ve kesim frekansını vermek üzere kas kat yerleştirilerek düzenlenir.

k-sabitli Filtre Parçaları k-sabitli Filtre Parçaları Şekildeki devreler incelenecek olursa bu devrenin AG bir filtre özelliği gösterdiği anlaşılır. Seri endüktör ve paralel kondansatör alçak frekansları geçirirken, yüksek frekansları sönümler. k-sabitli filtre parçaları ile yalnızca AG değil, YG filtre tipleri de elde edilir.

k-sabitli Filtre Parçaları k-sabitli Filtre Parçaları ωc kesim frekansı ; L ve C değerlerinin seçilmesinde ωc ve R0 önemli rol oynar. 2 frekans bölgesini ele alacak olursak; ω< ωc için: Bu frekans aralığı filtrenin söndürme bandıdır. ω > ωc için: Bu frekans aralığı ise filtrenin geçiş bandıdır.

k-sabitli Filtre Parçaları k-sabitli Filtre Parçaları Yüksek geçiren k-sabitli t ve π filtre parçaları.

m-sabitli Türetilmiş Filtre Parçaları k-sabitli filtre parçaları kesim frekansının ötesinde yavaş zayıflama göstermektedir. Bu olumsuzluğu gidermek için k-sabitli filtre yapılarında bir takım değişiklikler yapılarak m-sabitli türetilmiş filtre parçaları elde edilmiştir.

m-sabitli Türetilmiş Filtre Parçaları m=1 olursa filtre k-sabitli filtre parçalarına döner.

m-sabitli Türetilmiş Filtre Parçaları

Karma Filtre k-sabitli filtre parçaları ve m-sabitli türetilmiş filtre parçalarını kas kat kullanılarak istenilen karakteristikte filtre tasarımları elde edilebilir. Bu tip filtre tasarımlarına karma filtreler denilir.

Karma Filtre Tasarımının Özet Denklemleri

Karma Filtre Tasarımının Özet Denklemleri

Karma Filtre Tasarımı ÖRNEK: Kesim frekansı 1 GHz, karakteristik empedansı 50 Ohm olan AGF tasarlayınız. Bu filtrenin sonsuz zayıflaması 1.05 GHz’ de meydana gelsin. ÇÖZÜM: İlk olarak k-sabitli filtre parçasının L ve C değerleri elde edilir.

Karma Filtre Tasarımı ÖRNEK: İkinci olarak; m-sabitli keskin kesim frekanslı filtre parçasının L ve C değerleri elde edilir.

Karma Filtre Tasarımı ÖRNEK: Son olarak; Empedans uydurma devresi için hesaplamalar yapılır. Empedans uydurma devresi için m-sabitli filtre parçası kullanılır. M=0.6 iken m-sabitli filtre parçası empedans uydurma olarak kullanılır.

Karma Filtre Tasarımı ÖRNEK: Sonuç olarak elde edilen devre; Keskin Kesim Frekans Empedans uydurma Empedans uydurma K-sabitli filtre parçası

Karma Filtre Tasarımı ÖRNEK: Sonuç olarak elde edilen devre;

Karma Filtre Tasarımı ÖRNEK: