Filtros de Banda Ancha Simple y Banda Dual con Acoplos Resonantes en Tecnología Microstrip

Abstract

[ES] En este proyecto se pretende proporcionar un método de diseño sistemático para filtros en tecnología planar que contengan resonadores con doble función: como resonadores y como elementos de acoplo entre líneas de transmisión (que a su vez sean también resonadores). De esta forma, se pretende reducir significativamente el tamaño de los filtros. Tradicionalmente estos filtros de orden N son implementados, en tecnología microstrip, con N líneas acopladas entre sí. Con esta nueva técnica se conseguirán, con N líneas de transmisión, filtros de orden 2N+1 (N líneas acopladas con N+1 acoplos resonantes). De esta forma se conseguirá aumentar la selectividad del filtro sin aumentar el tamaño del mismo de forma significativa. Se pretende diseñar filtros de banda ancha, que son los que suponen un reto mayor. Como beneficio añadido de estas estructuras se pretende demostrar que se pueden diseñar filtros de banda dual (dos bandas de transmisión simultáneas). Se pretende que una banda de transmisión use las N líneas como resonadores y el rol de los acoplos lo lleve a cabo el conjunto de N+1 resonadores que unen las líneas pero actuando en una frecuencia no resonante. La otra banda de transmisión se conseguirá intercambiando los roles de acoplamientos (ahora serán los resonadores) y líneas resonantes (que ahora actuarán como acoplamientos). De este modo se conseguirán dos bandas: una de orden N y otra de orden N+1. El objetivo principal es conseguir diseñar un prototipo funcional con esta técnica, fabricarlo y medir su respuesta para poder comparar el diseño ideal con las medidas reales obtenidas.

[EN] This project intends to provide a systematic design method for filters in planar technology containing resonators with a double function: as resonators and as coupling elements between transmission lines (which will be resonators themselves). In this way, it is expected to reduce the size of the filters significantly. Traditionally, these filters of N-th order are implemented in microstrip technology with N coupled lines. This new technique will achieve (2N+1)-th order filters using only N transmission lines (N lines and N+1 resonating couplings). Using this method, the selectivity of the filter will be increased without increasing its size significantly. It is intended to design wideband filters, which is the greatest challenge. As an added benefit of these structures, it is aimed to prove that dual-band filters are also possible (two transmission bands). The first transmission band will use the N lines as resonators, and the role of the couplings is carried out by the set of the N+1 connecting lines but acting at a non-resonant frequency. The second transmission band will be achieved by exchanging the roles of the couplings (now they will act as resonators) and resonating lines (now acting as couplings). In this manner, two bands will be achieved: one with order N and the other with order N+1. The main objective is to fulfill the design of a functional prototype with this technique, fabricate it, and measure its response to compare the ideal design with the actual measurements obtained.