초록
본 논문에서는 개방 루프 공진기로 구현된 타원응답 필터의 소형화 및 결합행렬의 유사변환을 통한 설계의 유연성에 관해 연구하였다. 더불어 제안한 방법에 의하여 보다 큰 비대역폭을 갖는 필터를 제시하였다. 제안한 방법의 유효성을 확인하기 위해 개방 루프 공진기를 이용하여 중심 주파수(f$_{c}$) 2.0 GHz에서 0.04의 비대역폭(FBW)을 가지는 4차 타원응답 대역통과 필터를 설계하였다. 개방 루프 공진기의 혼합결합이 일어나는 부분의 선폭을 좁게 함으로써 구현된 두 개의 필터는 일정한 선폭을 가지는 공진기로 구현된 필터에 비해 각각 13%와 25%의 크기 감소 효과를 나타내었다. 또한, 요구되는 결합량을 만족시키기 위한 공진기 사이의 간격이 실현 불가능할 경우 결합행렬의 유사변환을 통하여 기존 구조와 동일한 특성을 나타내는 두 가지 다른 구조를 제시함으로써 필터 설계의 유연성을 보여주었으며 이로 인해 보다 큰 비대역폭(FBW=0.08)을 갖는 필터 설계가 가능함을 나타내었다.
In this paper, miniaturization of an elliptic-response open-loop resonator filter and design flexibility using similarity transformation of the coupling matrix are proposed. Moreover, the filter with wider fractional bandwidth is designed by the proposed method. In order to verify the proposed method, three 4th-order elliptic-response open-loop resonator filters with a relative bandwidth of 4 % at the center frequency of 2.0 GHz are designed. One is realized with constant-width microstrip line resonator and the others are implemented with different-width microstrip line resonator. Compared with the former one, the latter have shown the size reduction of 13 % and 25 %, respectively. Since it may not be possible to implement the resonators with very narrow spacing for the required coupling coefficient filters with two different configurations representing same response characteristic through similarity transformation of the coupling matrix are proposed. From this design flexibility, a filter with a relative bandwidth of 8 % at the center frequency of 2.0 GHz is designed with realizable design parameters.
