Síntese de filtros de microondas compactos com respostas elípticas e pseudo-elípticas utilizando a variável transformada Z

Abstract

Este trabalho de pesquisa visa o desenvolvimento de novas técnicas de análise e síntese voltadas para a concepção de filtros de microondas com respostas de freqüência elíptica ou pseudo-elíptica. A aplicação desses filtros de alta freqüência encontra-se nos atuais sistemas de comunicações sem fio. O rápido desenvolvimento desses sistemas apresenta desafios, nos projetos dos filtros, tais como, desenvolver filtros com as seguintes características: circuitos compactos, com alta seletividade, perdas baixas e custo reduzido. Para tal, neste trabalho apresentam-se primeiramente os conceitos básicos da teoria dos filtros elétricos. A seguir mostra-se a síntese das funções elípticas usando a variável transformada Z. Logo após, se faz um estudo sobre linhas planares, circuitos com ressoadores acoplados e filtros elípticos e pseudo-elípticos em parâmetros distribuídos. A partir desses conceitos se propõe novas configurações de filtros pseudo-elípticos baseados num novo ressoador pentagonal apresentado neste trabalho. Foram construídos e caracterizados esses novos filtros pseudo-elípticos na configuração passa-faixa em segunda, terceira e quarta ordem. Os filtros passa-faixa pseudo-elípticos de terceira e quarta ordem apresentaram uma boa concordância entre as simulações e as medições. ____________________________________________________________________________ ABSTRACT

This research work develops new analysis techniques and synthesis for the conception of microwaves filters with elliptic or pseudo-elliptic frequency response. The application of these high frequency filters is in the current systems of wireless communications. The fast development of these systems presents challenges, in filters’ design, such as, considering the following features: compact circuits, with high selectivity, low losses and reduced cost. For such, this research starts look at the basic concepts of the theory of electric filters. To follow the synthesis of the elliptic functions is shown using the transformed variable Z. After that, studies on transmission lines, circuits with coupled resonators and elliptic and pseudo-elliptic filters in distributed parameters were made. From those concepts is propose new configurations of pseudo-elliptic filters based on a new pentagonal resonator presented in this research. These new pseudo-elliptic filters were built and characterized in the bandpass configuration, in second, third and fourth order. The pseudo-elliptic bandpass filters of third and fourth order reaches good agreement between simulated and measured results.