Compact SIW Based Band Pass Filter for sub 6 GHz Band Application

Abstract

Останніми роками, зростає попит на системи бездротового зв'язку, які працюють у діапазоні частот Sub 6GHZ, зростає потреба у компактних та ефективних пропускних елементах. Інтегрований хвилевод підкладки (SIW) – це перспективна технологія, яка пропонує такі переваги, як мініатюризація, низька втрата вставки та висока селективність. У даній статті запропоновано компактний пропускний фільтр на базі SIW для додатків Sub 6GHZ діапазонів. Запропонований фільтр розроблений за допомогою ступінчастого резонатора імпедансу (SIR) та модифікованої структури зчеплення E форми для досягнення потрібної реакції проходу смуги. Фільтр виготовляється на недорогій підкладці, щоб зробити його придатним для масового виробництва. Результати моделювання та вимірювання показують, що запропонований фільтр демонструє хороші показники з точки зору втрати вставки, втрати повернення та селективності. Компактний розмір і висока продуктивність роблять запропонований фільтр на основі SIW ідеальним для різних систем бездротового зв'язку, що працюють у діапазоні частот Sub 6GHZ. Процес оптимізації виконується за допомогою програмного забезпечення ANSoft HFSS, де проектні параметри фільтра регулюються для досягнення бажаних характеристик частотної відповіді та будуть запропоновані з вимогами частотного покриття (– 3db), тобто – 3300 до 3700 МГц, втрата вставки менше 1 дБ, зупинка пропускної здатності – 32 дБ і нижня та верхня смуга розслаблення 30 МГц.

In recent years, with the increasing demand for wireless communication systems operating in the sub 6 GHz frequency band, there has been a growing need for compact and efficient band pass filters. Substrate Integrated Waveguide (SIW) is a promising technology that offers advantages such as miniaturization, low insertion loss, and high selectivity. In this paper, we propose a compact SIW-based band pass filter for sub 6 GHz band applications. The proposed filter is designed using a stepped impedance resonator (SIR) and a modified E shape coupling structure to achieve the desired band pass response. The filter is fabricated on a low-cost and commercially available substrate to make it suitable for mass production. Simulation and measurement results show that the proposed filter exhibits good performance in terms of insertion loss, return loss, and selectivity. The compact size and high performance make the proposed SIW-based band pass filter ideal for various wireless communication systems operating in the sub 6GHz frequency band. The optimization process is performed using Ansoft HFSS software, where the design parameters of the filter are adjusted to achieve the desired frequency response characteristics and is going to be proposed with the requirements of Frequency Coverage of (– 3 dB) i.e.., – 3300 to 3700 MHz, Insertion Loss less than 1 dB, Stop bandwidth – 32 dB and Lower and upper band relaxation of 30 MHz.