Koaksiyel hatlarla alçak geçiren filtre tasarımı ve üretimi

Bu çalışmada, koaksiyel iletim hattı kullanarak alçak geçiren filtre tasarlanmıştır. Filtre tasarımında mikrodalga ve 3 boyutlu elektromanyetik simülatörlerden yararlanılmıştır. Tasarıma 0.05 dB ripple veren 11. Dereceden Chebyshev Alçak Geçiren Filtre prototipi oluşturularak başlanmıştır. Prototip üzerinden toplu elemanlara sahip, kapasitör ve indüktörlerden oluşan filtrenin devresinin tasarımı yapılmıştır. Koaksiyel iletim hatlarına geçişin temeli olan kademeli empedans yöntemi için seçilecek düşük ve yüksek empedanslara karar verilerek üretim için en uygun olacak empedanslar belirlenmiştir. Bu empedanslar kullanılarak kademeli empedans hatlarıyla tasarlanan filtre devresi koaksiyel iletim hatlarının kullanılacağı filtre devresine dönüştürülmüştür. Tasarımı yapılan filtre üretilmiştir. Üretilen filtrenin temel özellikleri RF ölçüm cihazları kullanılarak karakterize edilmiş ve tasarımı yapılan filtrenin özellikleri ile mukayese yapılmıştır. Tasarlanan filtre ile üretilen filtrenin frekans cevaplarının birbirine çok yakın olduğu gösterilmiştir. Bu makalede, koaksiyel iletim hatları kullanılarak iletimin sağlanacağı, kesim frekansı 6 GHz olan bir alçak geçiren filtre tasarımı ve üretimi ele alınmaktadır. Filtrenin geçiş bandında geçirme kaybının olabildiğince az olması öngörülmüştür. Geri dönüş kaybının 20 dB'nin altında tutulması beklenirken, durdurma bandında 9 GHz'de 50 dB seviyelerinde keskin bir bastırma yapılması hedeflenmiştir. Alçak geçiren filtre devresinde koaksiyel iletim hatları aralarında yalıtkan malzeme bulunan, iç içe geçmiş iletkenlerden oluşmaktadır. Yalıtkan malzeme iletim hatlarının yüksek empedans bölümlerinde hava olarak seçilmişken, düşük empedans bölümlerinde PTFE (Politetrafloroetilen) yani yalıtkanlık sabiti 2.1 olan Teflon malzemedir.