Rozwiązanie zagadnienia asymetrycznych inwerterów immitancji : zastosowanie do realizacji filtrów reaktancyjnych

• Autorzy: Zaradny B. , Rymarz M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2015.1.11

Warianty tytułu

EN

Solution of the issue of asymmetric immittance inverters : applications to the filter reactance networks

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wybrane metody syntezy i projektowania, oraz realizacji filtrów pasmowo-przepustowych wykorzystują inwertery immitancji. Metody te to głównie metody oparte na Cohnie, Matthaeim, Levyim czy obecnie Jerry i Beneatcie. Są to metody z klasycznymi inwerterami – symetrycznymi. Wiele metod i obwodów wymaga zastosowania sieci zakończonych inwerterami. Powstaje zatem problem wchłonięcia ujemnej zewnętrznej immitancji inwertera przez obciążenie, lub ostatecznie zastosowanie inwertera typu Π lub T o elementach dodatnich. Inwerter o elementach dodatnich to niekiedy mało efektywne układy typu MCPVF (Magnitude Constant Phase Varying with Frequency). Na przykład metoda z kompensacją niezerowej immitancji FDRs źródła/obciążenia opracowana przez Autorów zawiera inwertery skrajne. Istotne są zatem rozszerzone realizacje J/K-inwerterów obwodowych. W prezentowanej pracy autorzy podjęli teorię i badania zgodne z założeniami teoretycznymi, co do możliwości ich rozszerzonych realizacji. Zaproponowane zostały zatem realizacje układowe inwerterów asymetrycznych. W pracy przedstawiono efektywne wyniki badań z zastosowaniem realizacji układowych proponowanych inwerterów asymetrycznych i układów mieszanych. Wykazują one niekiedy korzystniejsze rezultaty niż układy symetryczne. W pracy przedstawiono wyniki projektów ponad 36-ciu filtrów LC w zróżnicowanych układach i pasmach (10% i 20%), co potwierdza efektywność tak projektowanych sieci, w postaci odpowiedzi częstotliwościowych parametrów rozproszenia.

EN

The selected methods of filters design, however structural realization of band-pass filters employs immittance inverters. Thus methods are generally basis on Cohn, Mathaei, Levy and actually Jerry &Beneat novel methods. However they employs classical inverters – symmetrical. Moreover many methods and networks require to comply networks by end-inverters. Therefore it to arise problem of absorbing negative external immittance of inverters by loads, or in the other hand after all applying Π or T type inverter with all positive elements. Inverter with positive of all elements sometimes are not so effective circuits, since are MCPVF (Magnitude Constant Phase Varying with Frequency) behavior. As example in the method with non-zero source/load immittance FDRs compensation proposed by Zaradny and Rymarz employs also end-inverters. Therefore important are extended J/K-inverterscircuits. In presented paper taken up was theory and research compatibly with theorem of possible realizations of extended inverters. Proposed thus are circuits asymmetric inverters and theirs implementations. Resume at this research work effective design conclusions of an asymmetrical inverters with applying proposed implementations to the band-pass networks and mixed networks with classical-symmetrical, were presented. Asymmetrical and mixed realizations prove some better approval than with classical-symmetrical. The results of projects are over 36 realizations of LC lossless filters in various bandwidths (10% & 20%) and circuit-inverters configurations, confirming the effectiveness of the presented research with designs and their results in the form of S-parameters responses, were presented.

Słowa kluczowe

PL

inwertery immitancji; inwetery asymetryczne; filtry reaktancyjne; FDRs; FIRs; MCPVF; PCMVF

EN

Immittance Inverters; Asymmetric Inverters; FDRs; FIRs; MCPVF; PCMVF

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 56, nr 1
• Strony: 59--66
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys.

Twórcy

autor

Zaradny B.

• Politechnika Wrocławska, Katedra Telekomunikacji i Teleinformatyki

autor

Rymarz M.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki

Bibliografia

• [1] Hong J., Lancaster M. J., Microstrip Filters for RF/Microwave Applications, John Wiley & Sons, Inc., (2001), 422–425.
• [2] Ahn D., Myoung S., Kang H., Lee Y., Kim C., Park J., Lim J.,Accurate Recursive Inverter Formula for the Correction of Phase Variation Effect on Bandpass Filters, 29th European microwave conference, (1999), 203–206.
• [3] Kirton P. A., Pang K. K., Extending the Realizable Bandwidth of Edge-Coupled Stripline Filters, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 25 (1977), n. 8, 672–676.
• [4] Cohn S. B, Direct-Coupled-Resonator Filters, IRE Transactions on circuit theory,(1957), 187–196.
• [5] Levy R., Rhodes J. D., A Comb-Line Elliptic Filter, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, (1971), no.1, 26–28.
• [6] Matthaei G. L., Synthesis of Tcheby cheff Impedance-Matching Networks, Filters, and Interstages, IRE Transactions on circuit theory, (1956), 163–172.
• [7] Rubinstein I., Sleven R. L., Hinte A. F., Narrow-Bandwidth Elliptic-Function Filters, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 17(1969), n.12, 1108–1115.
• [8] Fano, R. M., Theoretical Limitations on the Broadband Matching of Arbitrary Impedances, MIT Technical Report no.41, Jan. (1948), 1–44.
• [9] Matthaei G. L., Design of Parallel-Coupled Resonator Filters, IEEE Microwave Magazine,(2007), 78–87.
• [10] Matthaei G. L., Young L., Jones E. M. T., Microwave Filters, Impedance-Matching Networks, and Coupling Structures, Artech House Microwave Library, (1964).
• [11] Makimoto M., Yamashita S., Microwave Resonators and Filters for Wireless Communication Theory, Design and Application, Springer, (2001).
• [12] Bahl I., Bhartia P., Microwave Solid State Circuit Design second edition, John Wiley & Sons, Inc.,(2003).
• [13] Cameron.R., Microwave Filter for Communication systems, Willey, (2008).
• [14] Tellgent B.D.H., The Gyrator, a New Electric Network Elements, Philips Research Rept.(1948), n.3, 81-101.
• [15] Foster R. M., A Reactance Theorem, Bell System Technical Journal (1924), n.3, 259–267.
• [16] Temes G. C., Mitra S. K., Teoria i Projektowanie Filtrów,WNT, Warszawa (1978), 226–267.
• [17] Hunter I., Theory and Design of Microwave Filters, IEE Press, London (2007).
• [18] Tsai C. M., Lee H. M., Improved Design Equations of the Tapped-Line Structure for Coupled-Line Filters, IEEE Microwave and Wireless Components Letters, Vol. 17, Apr. (2007), 244–246.
• [19] Matthaei G. L., Design of Wide-Band and Narrow-Band Band-Pass Microwave Filters on the Insertion Loss Basis, IRE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol.17,no.11, (1960), 580–593.
• [20] Campbell, G. A., Physical Theory of the Electric Wave-Filter, Bell System Technical Journal, vol.1, (1922), 1–32.
• [21] Zaradny, M. B., Novel Edge Coupled-striplineBandpassFilters with Significant Impovementof Attenuation in the Stopband, International Conference on Microwaves, Radar and Wireless communication - Mikon, vol. 1, (2004), 233–236.
• [22] Zaradny, M. B., Gruszczynski, S., Bandpass Filters with Single Transmission Zeros at Finite Frequencies for Adjusting Slopes of Frequency Response, International Conference on Microwaves, Radar and Wireless communication – Mikon, vol. 1, (2004), 182–185.
• [23] Zaradny, M. B., Rymarz, M., Metoda syntezy i projektowania filtrów pasmowo-przepustowych z kompensacją niezerowej immitancji źródła/obciążenia i inwerterami J/K, Elektronika, konstrukcje, zastosowania, technologie (Electronics constructions, applications, Technologies) 2015.