Design of a bandpass hairpin filter with DGS for 5G FR1 applications
5G FR1 uygulamaları için KZY ile bant geçiren toka filtre tasarımı
- Tez No: 964741
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ERKUL BAŞARAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Piri Reis Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 71
Özet
Bu tez çalışmasında, 5G haberleşme sistemlerinin ihtiyaç duyduğu geniş bantlı uygulamalar için bant geçiren saç tokası filtre tasarımı yapılmıştır. Tasarımda, toka filtre tasarımının performansını arttırmak için zemin düzlemine halter şeklinde Kusurlu Zemin Yapısı (KZY) eklenmiştir. Geniş bant tasarımı ile FR1 frekans aralığındaki n48 (3550 MHz - 3700 MHz), n77 (3300 MHz - 4200 MHz), n78 (3300 MHz - 3800 MHz), n79 (4400 MHz - 5000 MHz) frekans bantları kapsanmaktadır. Filtre tasarımı 15x25 mm boyutlarında, dielektrik sabiti 3,55 ve kalınlığı 1,524 mm olan Rogers RO4003C malzemesi üzerine yapılmıştır. Filtre, üç adet U şeklinde rezonatörden oluşmaktadır ve geleneksel tasarımlardan farklı olarak her bir rezonatör kolunun uzunluğu farklı yapılmış ve orijine göre simetrik olacak şekilde optimize edilmiştir. Bu yöntemin uygulanmasıyla, birbirine yakın ancak farklı frekanslara sahip olan geçiş bantları birleştirilerek tek bir geniş bant elde edilebilmiştir. Böylece, daha geniş bir geçiş bandı elde edilmiştir. Tasarım sürecinde mikroşerit hat genişlikleri, rezonatör uzunlukları ve rezonans koşulları, KZY geometrisi analiz edilerek, geçiş bandı genişliği ve performansı optimizasyonlarla iyileştirilmiştir. Simülasyon sonuçlarına göre, önerilen filtre yaklaşık 3,3 GHz bant genişliği ile 2,61–5,91 GHz frekans aralığında geniş bantta iletim sağlamaktadır. Ayrıca, zemine eklenen halter şeklindeki KZY merkez frekansı yaklaşık 4.25 GHz yakınında -40 dB'nin altına inerek yansıma kaybını önemli ölçüde azaltmıştır. Bu özellikleriyle önerilen filtre yapısı, hem metamalzeme yapılarının mikrodalga filtre yapılarındaki kullanım potansiyelini göstermesi ve yüksek performanslı bir çözüm sunması açısından önem arz etmektedir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, a band-pass hairpin filter is designed for wide-band applications required by 5G communication systems. In the design, a dumbbell defected ground structure (DGS) is added to the ground plane to improve the performance of the hairpin filter design. The wide-band design covers the frequency bands n48 (3550 MHz - 3700 MHz), n77 (3300 MHz - 4200 MHz), n78 (3300 MHz - 3800 MHz), and n79 (4400 MHz - 5000 MHz) in the FR1 frequency range. The filter design is made on Rogers RO4003C material with dimensions of 15x25 mm, a dielectric constant of 3.55, and a thickness of 1.524 mm. The filter consists of three U-shaped resonators, and unlike traditional designs, each resonator arm is made different in length and is optimized to be symmetrical with respect to the origin. By applying this method, passbands with similar but different frequencies can be combined into a single wide band. Thus, a wider passband is achieved. During the design process, microstrip line widths, resonator lengths, resonance conditions, and the DGS geometry were analyzed, and the passband width and performance were optimized. Simulation results indicate that the proposed filter provides broadband transmission over a bandwidth of approximately 3.3 GHz and a frequency range of 2.61–5.91 GHz. Furthermore, a dumbbell-shaped DGS added to the ground significantly reduces reflection loss to below -40 dB near the center frequency of approximately 4.25 GHz. With these features, the proposed filter structure is important both for demonstrating the potential of metamaterial structures in microwave filter structures and for providing a high-performance solution.
Benzer Tezler
- Çift tümleyen analog filtrelerin akım taşıyıcılar ile tasarımı
Başlık çevirisi yok
SAADET ASIL
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. CEVDET ACAR
- Design and implementation of a VHF/UHF front-end using tunable dual band filters
Ayarlanabilir çift bantlı süzgeçler kullanılarak VHF/UHF ön-uç tasarımı ve uygulaması
FATİH ALACA
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVZAT YILDIRIM
- Optical system design of a direct detection short-pulsed laser proximity sensor
Doğrudan algılama kısa atımlı lazer yaklaşma sensörü optik sistem tasarımı
EMRAH KORKMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Bilim ve TeknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SELÇUK YERCİ
PROF. DR. ŞİMŞEK DEMİR
- Çift modlu kare halka rezonatörler kullanılarak mikroşerit çiftleyici ve dörtleyici tasarımı
Design of microstrip diplexer and quadruplexer using dual mode square loop resonators
ALPER TÜRKELİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiNevşehir Hacı Bektaş Veli ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ KÜRŞAD GÖRÜR
YRD. DOÇ. DR. ELİF GÜNTÜRKÜN ŞAHİN
- Design of a tunable wideband bandpass filter based on substrate integrated waveguide technology for channelized receivers
Kanallı almaçlar için alt taş tümleşik dalga kılavuzu teknolojisi temelli ayarlanabilir geniş-bantlı bant geçiren filtre tasarımı
ECENAZ İŞCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET CEMAL DURGUN