Abstract
In this paper, a $\lambda$/4 hairpin resonator is applied to reduce the size of planar resonators for a 2.4 GHz Band LTCC MLC bandpass filter. The $\lambda$/4 hairpin resonator operates as stepped impedance resonator (SIR) without changing the width of the planar resonator. It is composed of two sections those are parallel coupled line and transmission line. The characteristic impedance of two sections is different each other. The design formulas of the bandpass filter using the coupling element at the arbitrary position are derived from even and odd-mode analysis. The formulas can take account of the arbitrary coupling of lumped and/or distributed resonators. The advantage of this filter is its abilities to change freely the coupling structure between two resonators. Experimental bandpass filters for 2.4 GHz Band are implemented and their performances are shown.
본 논문에서는 $\lambda$/4 헤어핀 공진기를 2.4 GHz 대역의 LTCC(Low Temperature Co-fire Ceramic) 대역통과 필터의 설계에 적용하였다. $\lambda$/4 헤어핀 공진기는 전송선로의 폭을 일정하게 유지한 상태로 특성임피던스를 변화시킬 수 있어, 등가적으로 SIR(Stepped Impedance Resonator)로 동작한다. $\lambda$/4 헤어핀 공진기는 평행결합 선로와 전송선로 부분으로 구성된다. 따라서 공진기의 두 부분의 특성임피던스는 서로 다른 값을 갖는다. 또한 공진기 사이의 결합량을 조절하기 위하여 사용하는 부가적인 결합 패턴은 결합위치에 따라 결합량을 다르게 할 수 있다. 평행 결합선로의 결합 구조와 부가적인 결합 패턴을 모두 고려한 대역통과 필터를 설계하기 위해서 두 결합구조의 등가회로를 하나의 인버터로 통합하는 과정을 제시하였다. 2.4GHz 대역에서 150 MHz 대역폭의 대역통과 필터를 적층 구조로 설계하여 설계 결과와 잘 일치하는 특성을 얻었다.