Diplexor Compacto Balanceado a Balanceado Basado en Resonadores de Anillo Dividido Filtros de Paso de Banda Balanceados

Se propone un diplexor compacto de paso de banda equilibrado compuesto de dos filtros de paso de banda equilibrados. Los filtros equilibrados se realizan con resonadores compactos de anillo partido cuadrado acoplados en los bordes. La metodología de diseño se basa en el procedimiento estándar de síntesis de filtros de resonadores acoplados.

Primero, cada filtro es diseñado independientemente. A continuación, se conectan a un puerto de entrada diferencial común para lograr la operación de diplexado deseada, con los ajustes pertinentes para tener en cuenta el efecto de carga del segundo filtro. El acoplamiento magnético evita intrínsecamente la transmisión en modo común.

Se proporciona un ejemplo ilustrativo de prototipo con simulaciones y mediciones para demostrar los beneficios de la topología propuesta.

diplexer

El interés por los circuitos equilibrados/diferenciales ha aumentado considerablemente en las últimas dos décadas. En comparación con las señales de un solo extremo, las señales diferenciales ofrecen un mejor rendimiento eléctrico en términos de relación señal-tonoise, inmunidad al ruido, diafonía e interferencia electromagnética (EMI). En los últimos años, con la necesidad de servicios multibanda, los diplexores diferenciales han atraído el interés de la comunidad de microondas. Un diplexor balanceado a balanceado bien diseñado debe proporcionar simultáneamente un buen rendimiento en modo diferencial (DM), un fuerte rechazo en modo común (CM) y un alto aislamiento entre los puertos de salida. Se han propuesto varias estrategias para lograr todos esos objetivos.

El resultado muestra una buena concordancia entre las simulaciones y las mediciones. Los resultados medidos muestran frecuencias centrales de paso de banda a 1,47 GHz y 2,19 GHz, con anchos de banda fraccionados de 11,5% y 7% y niveles de pérdida de inserción (IL) de 0,94 dB y 2,2 dB, respectivamente. El aislamiento experimental de DM (Iso) es mejor que 40 dB para la banda inferior y alrededor de 40 dB para la banda superior. Además, el rechazo CM medido es de unos 40 dB y 45 dB para los canales de las bandas inferior y superior, respectivamente.

Nótese que una tercera TZ aparece en la respuesta de transmisión cuando se ensamblan los dos filtros diferenciales para construir el diplexor. Esto es una consecuencia natural de los objetivos de diseño impuestos por la unión en T.

En el Cuadro I se incluye una comparación con las contribuciones anteriores. Esta tabla demuestra que la estructura propuesta proporciona el diseño más compacto, gracias al uso de EC-SRR para implementar los filtros reduciendo a la mitad el área de las contribuciones previas más pequeñas. Además, en términos de CMRR, el diplexor propuesto es muy competitivo. Además, se observa un alto aislamiento de DM en ambas bandas de paso.

Autores: Armando Fernández-Prieto  (Member IEEE), Aintzane Lujambio, Ferran Martín, (Fellow IEEE), Jesús Martel (Senior Member IEEE), Francisco Medina , (Fellow IEEE), and Rafael R. Boix, (Member IEEE).

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