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論文研討 : 長庚大學電子工程研究所 林奐衡 ” 微波濾波器採用電感耦合網路並具有可選擇之傳輸零點之設計方法之研究 ” 報告人 : 碩研通訊一甲 MA0S0207 李俊諺. 微波工程期中報告. 摘要. 研究方向 : 新型濾波器架構 設計方法 : 利用 II 型的電感取代難以準確的互感，此架構的好處是在於簡單的利用電感間的相互比例，實現電感的互感，還提出一個具有傳輸零點的濾波器，將其應用於分工器上。. 長庚大學電子工程研究所 林奐衡 ” 微波濾波器採用電感耦合網路並具有可選擇之傳輸零點之設計方法之研究 ”. 濾波器.
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論文研討:長庚大學電子工程研究所 林奐衡 ”微波濾波器採用電感耦合網路並具有可選擇之傳輸零點之設計方法之研究” 報告人:碩研通訊一甲 MA0S0207 李俊諺 微波工程期中報告
摘要 研究方向:新型濾波器架構設計方法:利用II型的電感取代難以準確的互感，此架構的好處是在於簡單的利用電感間的相互比例，實現電感的互感，還提出一個具有傳輸零點的濾波器，將其應用於分工器上。 長庚大學電子工程研究所 林奐衡 ”微波濾波器採用電感耦合網路並具有可選擇之傳輸零點之設計方法之研究”
濾波器 π型濾波器以及具有傳輸零點的濾波器，分別做出符合801.11a和GSM1800等通訊系統的實作電路，包含理想電路模擬、電磁模擬和實作方面的量測。 • 理想電路模擬方面採用的模擬軟體是安捷倫公司的Advanced Design System • 電磁模擬軟體用Sonnet • 實作電路板使用一般材質為鐵弗龍的面板，厚度30mils、介電係數3.38、銅厚0.5oz • 量測儀器是安捷倫公司的網路分析儀8753D • 校正方法為TRL。 長庚大學電子工程研究所 林奐衡 ”微波濾波器採用電感耦合網路並具有可選擇之傳輸零點之設計方法之研究”
理想電路模擬、電磁模擬 802.11a通訊規格主要分兩頻帶，為5150~5350MHz和5750~5850MHz，針對5150~5350MHz頻帶做濾波器設計的實例和探討。確定設計的濾波器規格後，藉由推倒公式結果，將電路每一元件值算出，利用模擬軟體得到理想電路模擬結果圖。得到確切的理想電路模擬結果後，檢查是否符合規格，然後進行電磁模擬分析，把濾波器電路實現在25N板上。此π型濾波器重點在於不論在理想電路模擬、電磁模擬分析時，經過公式推導可以將電路中所有電感比例化。 長庚大學電子工程研究所 林奐衡 ”微波濾波器採用電感耦合網路並具有可選擇之傳輸零點之設計方法之研究”
理想電路模擬結果圖 長庚大學電子工程研究所 林奐衡 ”微波濾波器採用電感耦合網路並具有可選擇之傳輸零點之設計方法之研究”
分工器 分工器的作用則是在天線接收到訊號，根據頻段的不同，將訊號分別導入接收端或發射端。如圖: 設計兩個具有傳輸零點之濾波器，直接對接在一起，在相互頻率提供相當好的截止率。設計最大特點在於設計完成之後，只需要在電磁模擬時微調電路，不需要在兩電路到達天線前加上任何電路，節省許多設計過程中的複雜度。 設計時先分別設計兩個濾波器，分別為接收端的濾波器，導通帶1710~1785MHz，並在1800MHz頻率加一個傳輸零點，發射端導通帶為1805~1880MHz，並在1780MHz的頻率加一個傳輸零點。 長庚大學電子工程研究所 林奐衡 ”微波濾波器採用電感耦合網路並具有可選擇之傳輸零點之設計方法之研究”
分別電磁模擬結果圖 接收端 發射端 長庚大學電子工程研究所 林奐衡 ”微波濾波器採用電感耦合網路並具有可選擇之傳輸零點之設計方法之研究”
電磁模擬結果圖 長庚大學電子工程研究所 林奐衡 ”微波濾波器採用電感耦合網路並具有可選擇之傳輸零點之設計方法之研究”
量測結果 量測時先分別針對單一濾波器做量測之後，才對分工器做量測，雖然在理想電路模擬時，將單獨兩個收發的濾波器對接以後，多工器的整體特性已經達到可以接受的程度，若將單獨跑完的濾波器電磁模擬圖形對接的話，得到的特性不會與理想電路模擬時一樣理想，原因在於兩電路間相互的微量耦合，造成的影響主要在於天線進來時的反射損耗不夠好，輸入輸出的阻抗有微量改變時，經微調後仍可以調整至可接受的程度。 長庚大學電子工程研究所 林奐衡 ”微波濾波器採用電感耦合網路並具有可選擇之傳輸零點之設計方法之研究”
分工器模擬量測比較圖 接收端 發射端 長庚大學電子工程研究所 林奐衡 ”微波濾波器採用電感耦合網路並具有可選擇之傳輸零點之設計方法之研究”
分工器模擬量測比較圖 反射損耗 隔離度 長庚大學電子工程研究所 林奐衡 ”微波濾波器採用電感耦合網路並具有可選擇之傳輸零點之設計方法之研究”
結論 兩種新型濾波器，簡化設計上的複雜度，提升設計便利性。 經電路模擬，驗證濾波器的精準度，證明兩種新型濾波器較好的濾波器特性，包含插入耗損、導通帶外的截止率。 新型濾波器實際製作在鐵弗龍PC板上，從量測比對模擬的結果發現是吻合。 此電路架構比一般濾波器電路架構較低的製作變異敏感度。 分工器電路中，任意選擇零點的濾波器提供相當好的截止率，直接使用在兩不同頻段的濾波器，形成特性相當好的分工器。 長庚大學電子工程研究所 林奐衡 ”微波濾波器採用電感耦合網路並具有可選擇之傳輸零點之設計方法之研究”
心得 兩款新型濾波器在設計上不僅減少了複雜度，連帶的使設計上方便多了，價格上也便宜，在電路架構上和電路模擬跟一般的濾波器相較之下，靈敏度提高，也顯現比較好的濾波器特性。 具有傳輸零點的分工器，直接對接在相互頻率提供相當好的截止率，設計完成之後只需要再加以微調，不需再加任何電路，減少了設計上的複雜程度。
