Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

1 Abdulkareem S. Abdullah 1 Falih M. Alnahwi et Raed A. Abd-Alhameed 2 Yasir IA

1 Abdulkareem S. Abdullah 1 Falih M. Alnahwi et Raed A. Abd-Alhameed 2 Yasir IA Al-Yasir 2,* Résonateur pour applications 5G à bande moyenne 10.3390/électronique10040450 Caractéristiques de la bande d'arrêt à l'aide du mode multiple chargé par stub Un filtre à micro-ondes à faible coût avec une bande passante améliorée et Résumé : Cet article présente la conception et la mise en œuvre d'un filtre passe-bande micro-ondes à circuit imprimé pour les applications de bande médiane 5G, en utilisant une technique de résonateur multimode chargé par stub (SL-MMR) . L'objectif de cet article est d'introduire un filtre microruban à faible coût avec des caractéristiques de bande passante et de bande d'arrêt améliorées, basé sur une analyse mathématique des résonateurs chargés par stub. Mots-clés : micro-onde ; 5Gÿ; résonateur multimode chargé par stubÿ; filtre; FR4 Pour une transmission à très haut débit de données, les chercheurs suggèrent également les ondes millimétriques (mmWaves) comme un spectre vacant qui peut être entièrement utilisé pour les applications 5G. Dans ce large spectre, les applications 5G ne nécessitent pas toute la largeur de bande inférieure à 6 GHz, bien que les largeurs de bande de canal requises pour les systèmes 5G puissent être de 5 à 400 MHz [6–8]. Licence d'attribution (CC BY) ( https:// creativecommons.org/licenses/by/ Le déploiement d'applications de communication sans fil a motivé les consommateurs à exiger une communication moderne avec une vitesse de transmission élevée [1]. De nos jours, le développement des communications sans fil a promu la technologie des communications mobiles pour atteindre sa cinquième génération (5G) [2,3]. Les bandes 5G NR n77 (3300– 4200 MHz), n78 (3300–3800 MHz) et n79 (4400–5000 MHz) ont été prévues pour le réseau 5G [4,5]. Article , 1. Introduction , , Abdulghafor A. Abdulhameed 3 https://www.mdpi.com/journal/electronics * Correspondanceÿ: yiaal-yasir@bradford.ac.ukÿ; Tél. : +44-127-423-8047 raaabd@bradford.ac.uk Faculté d'ingénierie et d'informatique, Université de Bradford, Bradford BD7 1DP, Royaume-Uniÿ; Département de génie électrique, Collège d'ingénierie, Université de Bassorah, Bassorah 61001, Irakÿ; fma3nc@mail.missouri.edu (FMA); drasabdallah@ieee.org (ASA) Département d'électronique appliquée et de télécommunications, Faculté de génie électrique, Université de Bohême occidentale, 301 00 Plze ÿn 3, République tchèque ; abdalhme@fel.zcu.cz Électronique 2021, 10, 450. https://doi.org/10.3390/electronics10040450 Licencié MDPI, Bâle, Suisse. Cet article est un article en libre accès Un filtre à micro-ondes à faible coût avec distribué selon les termes et Caractéristiques améliorées de la bande passante et de la bande d'arrêt à l'aide d'un résonateur multimode chargé par stub pour les applications 5G à bande moyenne. Électronique 2021, 10, 450. https://doi.org/ conditions des Creative Commons Hirokazu Kobayashi Rédacteur académique : Reçuÿ: 1er janvier 2021 4.0/). cations. Citation : Alnahwi, FM ; Acceptéÿ: 6 février 2021 Al-Yasir, YIA; Abdulhameed, AA; Publié: 11 février 2021 Copyright : © 2021 par les auteurs. Note de l'éditeurÿ: MDPI reste neutre en ce qui concerne les revendications juridictionnelles dans les cartes publiées et les affiliations institutionnelles Abdallah, ASÿ; Abd-Alhameed, RA électronique Le coût du filtre est réduit en sélectionnant le matériau diélectrique FR4 à faible coût comme substrat pour le filtre proposé. Sur la base du modèle de ligne de transmission du filtre, des expressions mathématiques sont dérivées pour prédire les fréquences de résonance en mode impair et en mode pair du SL-MMR. Le modèle mathématique met également en évidence la capacité de contrôler la position des fréquences de résonance SL- MMR, de sorte que la sous-bande 5G qui s'étend le long de la gamme (3,7-4,2 GHz) puisse parfaitement être couverte avec une bande passante presque plate. A la fréquence de résonance, une bande passante fractionnaire de 12,8% (bande passante d'impédance de 500 MHz) a été obtenue avec une perte de retour de plus de 18 dB et une perte d'insertion de moins de 2,5 dB sur la bande passante ciblée. De plus, une paire d'éléments parasites est attachée au filtre proposé pour créer un zéro de transmission supplémentaire dans la bande d'arrêt inférieure du filtre afin d'améliorer la suppression de la bande d'arrêt du filtre. Les résultats mesurés et de simulation sont bien concordants, et tous deux révèlent les performances acceptables des caractéristiques de bande d'arrêt et de bande passante du filtre. 3 1 2 Cependant, le spectre étendu le long de la bande de fréquences (2–8 GHz) est divisé en un certain nombre de sous-bandes pour former les communications de la sous-bande 5G 6 GHz (bande médiane), afin d'être compatible avec les communications déjà existantes . appareils 4G existants [9,10]. Les sous-bandes de 6 GHz utilisées aux États-Unis sont les bandes (3,1–3,55 GHz) et (3,7–4,2 GHz). Depuis les sous-bandes 6 GHz Machine Translated by Google De plus, un BPF microruban avec une configuration de couplage stub-to-stub pour diviser deux modes impairs identiques a été présenté dans [24]. Dans ce cadre, ces deux tronçons de couplage sont repliés vers l'intérieur pour générer des zéros de transmission supplémentaires, ce qui sépare quatre modes en deux parties correspondant à deux bandes passantes. La première bande passante est introduite par une analyse en mode pair, et la deuxième bande passante est présentée par des excitations en mode impair. La fréquence de fonctionnement et la largeur de bande d'impédance de chaque bande passante ont été ajustées en définissant les coefficients de couplage et la configuration de la ligne de transmission. sont intervenus avec le spectre sans fil encombré, il est important d'insérer des filtres hyperfréquences avec des caractéristiques de bande passante et de bande d'arrêt améliorées pour éviter d'interférer avec les applications sans fil adjacentes [11]. De nombreux chercheurs ont proposé que les résonateurs à modes multiples (MMR) soient la base de la conception de filtres passe-bande micro-ondes compacts (BPF) [12-22]. Le MMR a été utilisé pour générer une réponse de filtrage passe-bande multibande [12], et la version ligne à fente du MMR a été utilisée pour concevoir un BPF en mode différentiel [13]. Le MMR était attaché par un résonateur quart d'onde pour fournir un couplage électrique et magnétique afin de générer plusieurs bandes passantes [14]. La position de la bande passante du filtre a été réglée à l' aide de diodes varactor [15]. Le résonateur à anneau carré a été suggéré comme un MMR, et le modèle mathématique de la conception proposée a été présenté pour donner une prédiction précise de la résonance du MMR [16]. Le résonateur à cavité a été utilisé comme MMR pour contrôler les zéros de transmission d'un BPF [17]. Une combinaison de MMR a été consacrée à la conception d'un BPF à sept bandes [18]. Le MMR était attaché aux antennes pour fournir un rayonnement d'antenne à bande coupée [19] ou un rayonnement passe-bande net [20,21]. D'autres technologies telles que la céramique cocuite à basse température (LTCC), la céramique cocuite à haute température (HTCC), les supraconducteurs à haute température (HTS), le dispositif passif intégré (IPD) et les structures reconfigurables/accordables et acoustiques peuvent également être déployés pour les systèmes 5G [27–37]. Certaines de ces techniques visent à réduire la taille globale des composants BPF, et à obtenir de bonnes performances de filtrage [27–30]. Alors que la taille du système peut être réduite, les filtres conçus par ces processus ont toujours une faible décroissance et des pertes d'insertion relativement élevées. En revanche, les technologies IPD basées sur des substrats tels que le silicium, Un BPF multibande compact avec des caractéristiques de bande passante et de bande d'arrêt améliorées et un résonateur à impédance étagée à quatre tronçons croisés (QC-SSIR) a été introduit dans [26]. Une structure de résonateur à souche ouverte croisée et la matrice ABCD ont été utilisées pour analyser et discuter du filtre présenté. La conception de microruban a été mise en œuvre sur un substrat FR4 avec ÿr = 4,4, épaisseur h = 1,6 mm et perte tangente de 0,0265. De plus, une technique de résonateur à impédance étagée pliée a été utilisée pour réduire la taille du filtre jusqu'à 46 % par rapport aux autres conceptions présentées. Le filtre présenté utilisant une nouvelle configuration a atteint des coefficients de transmission/largeurs de bande fractionnaires de 0,60 dB/49,3 %, 1,49 dB/ 18,7 % et 1,93 dB/13,9 % à 0,81 GHz, 1,71 GHz et 2,58 GHz, respectivement. Dans [23], un filtre passe-bande bi-bande utilisant un résonateur quadri-mode a été conçu en utilisant une technique de résonateur quadri-mode chargé en stub. Tous les deux modes de fonctionnement, qui peuvent être ajustés de manière flexible, ont été utilisés pour concevoir une bande passante avec un degré élevé de liberté pour contrôler les caractéristiques du paramètre s. La technique de couplage source-charge et les lignes de transmission en forme de crochet ont été utilisées pour améliorer les performances du filtre. Dans [25], une conception d'un BPF rectangulaire en boucle fermée a été proposée pour fonctionner dans les applications de système de positionnement global (GPS) L1 et L2. La conception a été formée par des résonateurs en anneau à lignes couplées, une paire de lignes de tronçon ouvertes et deux lignes de transmission couplées en parallèle à 0 degré. Les résonateurs en anneau proposés ont une configuration symétrique, par conséquent, l' analyse en mode pair/impair a été utilisée pour étudier et dériver ses circuits équivalents. Le filtre a uploads/Ingenierie_Lourd/ article-francais.pdf