Abstract
In RF transceiver system, it is necessary to add a tunable band-pass filter in the system to solve the problem of frequency congestion and improve the system's anti-interference performance. The circuit structure with a continuous tunability for both the resonant frequency and bandwidth which is constant is presented theoretically in this paper, the resonance circuit is viewed as a resistance at the resonant frequency, T inductance coupling is adopted, ADS is used to simulate and verify. The simulation results show that the center frequency varies from 66 MHz to 72 MHz while the resonant capacitance changes from 60 pF to 50 pF and bandwidth keeps 5 MHz, the bandwidth reduces from 5 MHz to 3.5 MHz when the coupled inductance decreases from 58.186 nH to 40.532 nH, the filtering performance is good at the tuning frequency point, the insertion loss increases about 0.223 dB when tuning the bandwidth and it slightly reduces the system performance but meets the requirements of RF communication, the filter's analyses in the paper provides a theoretical basis for the practical production
چکیده
در سیستم فرستنده-گیرنده RF، ضروری است که یک فیلتر میان گذر قابل تنظیم در سیستم جهت حل کردن مشکل ازدحام فرکانسی و بهبود عملکرد عدم تداخل سیستم افزوده شود. ساختار مدار با قابلیت تنظیم پیوسته برای هر فرکانس تشدید و پهنای باندی که ثابت است، به صورت تئوری در این مقاله ارائه شده است. مدار رزونانس به صورت یک مقاومت در فرکانس تشدید بوده، کوپلینگ اندوکتانس T اتخاذ شده و از ADS نیز جهت شبیه سازی و تایید استفاده شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که فرکانس مرکزی از 66 تا 72 مگاهرتز تغییر می کند درحالیکه خازن رزونانس از مقدار 60 تا 50 پیکوفاراد تغییر کرده و پهنای باند در مقدار 5 مگاهرتز باقی می ماند. زمانی که اندوکتانس تزویج از مقدار 58.186 تا 40.532 هانری کاهش می یابد، پهنای باند از 5 به 3.5 مگاهرتز کاهش می یابد. عملکرد فیلترینگ در نقطه فرکانس تنظیم مناسب است و زمانی که تنظیم پهنای باند افزایش یافته و عملکرد سیستم کاهش می یابد، تلفات تزریقی حدود 0.233 دسیبل کم می شود اما الزامات مخابره RF برآورده می شود. تحلیل های انجام شده توسط فیلتر در این مقاله، یک پایه نظری برای تولید عملی را فراهم می کند.
1- مقدمه
سیستم RF نیازمند عملکرد بیشتر و بیشتری در دقت و پایدارسازی در مخابرات بیسیم یا سیستم رادار در مرجع [1,2] است. عملکرد گیرنده سمت مشتری RF به صورت مستقیم بر کیفیت خطوط مخابراتی، پوشش، پارامترهای سیستم تاثیر می گذارد و طراحی ساختار نیز تاثیر قابل توجهی بر مشخصه ، هزینه و قابلیت عرضه در بازار و... در مرجع [3] دارد. اگر یک فیلتر باند میانی قابل تنظیم در بخش انتهایی RF جهت حذف نویز فاز در محدوده فرکانس کاری قرار داده شود، پایداری سیستم به طور قابل توجهی افزایش می یابد. بسیاری از طراحی های فیلتر با یک فرکانس مرکزی قابل تنظیم یا پهنای باند در این ساختارها بیان شده است. یک فیلتر قابل تنظیم در محدوده 10.12-10.33 گیگاهرتز توسط MEMS ها در مرجع 4 مشخص شده اند. زمانی که تنظیم ما در بازه 0.73-1.03 گیگاهرتز با یک پاسخ 2/3/4 قطب قابل پیکربندی در مرجع [5] باشد، افت پهنای باندی به میزان 3.9 الی 5.2 درصد است. این کار سبب غلبه بر مشکل موجود می شود تنظیم فرکانس باند میانی سبب ایجاد هارمونیک های جهت انتقال، پیچیده کردن فشرده سازی هارمونیکی در مرجع 6 و... می شود. این پهنای باند به سبب تغییر فرکانس مرکزی در فرآیند تنظم فیلتر می شود اما پهنای باند کانال ثابت بوده و درنتیجه نحوه تنظیم ثابت پهنای باند یک موضوع تحقیقاتی مهم است که مقالات بالا به طور جامع و کامل به آن نپرداخته اند. مبتنی بر این وضعیت جریان، یک ساختار مدار فیلتر تنظیم شده پهنای باند باریک به صورت تئوری در این مقاله ارائه شده است. سه بخش کلی شامل اثبات تئوری از فیلتر میان گذر مرتبه دوم کوهن، تایید شبیه سازی توسط نرم افزار و نتیجه گیری نهایی در کل این مقاله وجود دارد…