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Title: Uso de ressoadores de anéis fendidos e ressoadores de anéis fendidos complementares para o melhoramento do desempenho em filtros passa-baixa em microfita
Authors: Costa, Iradilson Ferreira da
Keywords: Filtro passa-baixa;Microfita;Micro-ondas;Ressoadores complementares de anéis fendidos;SRR;CSRR
Issue Date: 20-Jun-2018
Citation: COSTA, Iradilson Ferreira da. Uso de ressoadores de anéis fendidos e ressoadores de anéis fendidos complementares para o melhoramento do desempenho em filtros passa-baixa em microfita. 2018. 98f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2018.
Portuguese Abstract: Este trabalho apresenta filtros passa-baixa em microfita com desempenho melhorado por meio da inserção de ressoadores de anéis fendidos (SRR – Split Ring Resonator) e ressoadores de anéis fendidos complementares (CSRR – Complementary Split Ring Resonator). São analisadas três configurações de filtro passa-baixa: usando degraus de impedância, usando tocos em circuito aberto e usando elementos semiconcentrados. Os ressoadores CSRR e SRR são usados para melhorar o roll-off e remodelar a banda de rejeição dos filtros, por meio da remoção de bandas espúrias de transmissão. A melhoria do desempenho destes dispositivos foi verificada por meio do estudo de parâmetros como seletividade, largura de banda de transição e largura de banda de rejeição. Estes parâmetros foram obtidos por meio de resultados de simulação eletromagnética e medição dos filtros passa-baixa em microfita projetados. Os filtros modificados pelos ressoadores CSRR e SRR apresentaram valores de seletividade variando entre aproximadamente 60 e 86 dB/GHz, bem acima dos valores apresentados pelos filtros passa-baixa na ausência dos ressoadores usados (entre 6 e 38 dB/GHz). Foram obtidos valores de banda de rejeição estendendo-se entre aproximadamente 2 a 10 GHz, que foi a frequência limite de análise deste trabalho. Este trabalho também verificou que a inserção dos ressoadores usados não implicou em alterações significativas na banda de passagem e atraso de grupo dos filtros analisados. Foram trabalhados filtros com ordens baixas, variando entre 3 e 9. Além disso, foi utilizado um substrato de baixo custo que, apesar de possuir altas perdas, atendeu às especificações desejadas.
Abstract: This work presents microstrip lowpass filters with improved performance due to the insertion of Split Ring Resonators (SRR) and Complementary Split Ring Resonators (CSRR). The analysis cover three different lowpass filter configurations: steppedimpedance filters, filters using open-circuited stubs and filters using semilumped microstrip sections. The CSRR and SRR resonators have been used to enhance the rolloff and to remodel the rejection band of the filters, achieved by the removal of undesired transmission spurious bands. The improvements in these circuits have been verified by the analysis of performance parameters such as selectivity, transition bandwidth and rejection bandwidth, obtained by electromagnetic simulations and measurements of the designed microstrip lowpass filters. Values of selectivity ranging from 60 to 86 dB/GHz were achieved by the resonator-based lowpass filters. These values are considerably higher than those obtained by the conventional lowpass filters (around 6 to 38 dB/GHz). Results for rejection band from approximately 2 to 10 GHz have been obtained. The insertion of the resonators did not result in major modifications both in passband and in group delay of the analyzed filters. The lowpass filters have low order, with values from 3 to 9. In addition, a low cost dielectric substrate has been used. Though lossy, this substrate meets the intended requirements.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/25894
Appears in Collections:PPGEE - Doutorado em Engenharia Elétrica e de Computação

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